背景:多酚是人类饮食中最丰富的抗氧化剂。多酚的主要饮食来源是水果和植物源性饮料,如果汁、茶、咖啡和红酒。多酚的结构特征是含有一个或多个酚单元。亚麻籽富含酚类化合物,称为木脂素,负责其抗氧化活性。Chia种子具有很高的抗氧化活性,这与多酚化合物和生育酚的存在有关。
目的:(1)比较奇亚籽和亚麻籽中总多酚的含量。(2)寻找绿色溶剂提取奇异籽和亚麻籽中多酚的最佳条件。
设计:为了确定总多酚的含量,进行了一系列的实验:不同的水乙醇比、不同的极性指数提取液、1-72小时的单次提取和1- 4次提取。采用Folin-Ciocalteu试剂比色法测定种子多酚提取物的总含量。以没食子酸等价物测定多酚的含量。
结果:奇亚籽的多酚含量比亚麻籽高约42%。水和乙醇1:1的混合物产生最多的多酚。极性指数为7.1时提取多酚的效果最好。最佳提取时间为1小时。4个1小时的提取周期比3个72小时的提取周期更可取。
结论:与亚麻籽相比,Chia籽不仅是ω-3亚麻酸的良好来源,而且还富含多酚。乙醇和水按1:1的比例混合提取种子多酚最有效。chia和亚麻籽提取1小时比72小时更有效。
多酚,福林法,饮食,没食子酸当量,欧米茄3
在过去的100-150年里,人类饮食的变化,特别是在膳食脂肪摄入量和总抗氧化剂及其对人类健康的影响方面,已经成为营养学研究的主要兴趣。近年来,人们对食用富含多酚类抗氧化剂的食物的认识显著增加。因此,营养学家正在寻找富含多酚的食物来源。
多酚代表了一组常见的植物中常见的化学物质,并在结构形式的表征是通过一种或多种酚单元的存在。多酚是人类饮食中最丰富的抗氧化剂。最大和最佳研究的多酚类多酚是一种类黄酮,包括几千种化合物。多酚的主要膳食来源是水果和植物衍生的饮料,如果汁,茶,咖啡和红酒。蔬菜,谷物,巧克力和干豆类也有助于总多酚摄入[1]。许多研究证实,多酚对人类健康产生保护作用,是健康和平衡饮食的关键组成部分[1,2]。流行病学研究表明,富含植物多酚的饮食的长期消费提供了对癌症,心血管疾病,糖尿病,骨质疏松症和神经变性疾病的发展的保护[1]。
亚麻籽(亚麻属植物usitatissimum)长期以来,它们被用于人类和动物的饮食以及工业,在工业中,它们被用作油的来源以及各种油漆或聚合物的基本成分或添加剂。亚麻油是人体必需的亚油酸和亚麻酸多不饱和脂肪酸(PUFA)最丰富的植物来源[3]。亚麻籽也是纤维和蛋白质的重要来源,分别占亚麻籽的30%和20%[4],富含酚类化合物,具有抗氧化活性[5]。
嘉种子 (欧鼠尾草。)由阿兹特克人部落在Mesoamerica的早期历史中使用。这种谷物作物不仅适用于食物,而且是药物和涂料很重要。Chia Oil是一种几个世纪以来的古老成分,已被重新发现,用于今天的化妆品和营养应用[6]。Chia油在多不饱和脂肪酸中非常高,特别是ω-3亚麻酸。主要成分是亚油(17-26%)和亚麻酸(50-57%)酸[7]。Chia种子表现出高抗氧化剂活性,其与多酚化合物和生育酚的存在相关[8]。
流行病学和科学证据表明,总脂肪摄入量和组成与心血管疾病、癌症、糖尿病和抑郁症有密切关系。然而,摄入大量富含ω-3脂肪酸的脂肪的人群比主要摄入ω -6脂肪酸[10]的人群冠心病发生率要低得多。
鱼和鱼油是长链ω-3脂肪酸的最终来源。然而,所有类型的鱼都含有一定程度的汞,这些汞在水生食物链中以甲基汞的形式积累[11]。因此美国食品和药物管理局(FDA)决定建议限制饮食中的鱼类,特别是孕妇、计划怀孕的妇女、哺乳期母亲和幼儿,因为汞含量高及其对大脑和神经系统的影响[12]。
因此,今天对ω-3脂肪酸的素食来源有更高的需求,如植物油或含有α-亚麻酸脂肪酸(ALA)的种子[13,14]ALA最丰富的植物来源之一是chia种子[15,16]。在唇形科鼠尾草属和海棠属的一组一年生植物中发现了chia植物。墨西哥已经种植了几个世纪的恰亚品种。蛋白质浓度范围为19.0-26.5%,油浓度范围为15.9-34.1%,纤维(ADF)浓度范围为22.1-33.4%,总膳食纤维(TDF)浓度范围为47.1-59.8%[17]。
今天,在日常饮食中有一种趋势,用奇亚籽代替亚麻籽。原因在于一系列流行的报道,奇亚籽比亚麻籽更能抵抗氧化损伤和酸败,并且含有更高水平的抗氧化剂。这种流行可能是奇亚籽比亚麻籽贵得多的原因。
本研究的目的是:(1)确定从奇亚籽和亚麻籽中提取多酚的最佳条件,以便研究奇亚籽和亚麻籽在极端条件、陈化和机械加工条件下的抗氧化性能。(2)比较奇亚籽和亚麻籽中总多酚的含量。
提取茶多酚
测量5.0g Chia和亚麻籽的样品。通过电罂粟研磨机研磨4分钟将种子样品磨成均匀,精细和光滑的粉末。将50ml溶剂混合物加入每个样品中(以各种比例的乙醇和水)加入。为了防止在萃取过程中氧化多酚,我们将一滴HCl(盐酸)加入5μm至每种样品。将萃取混合物在室温下在摇动水浴中摇动72小时。72小时后,Buchner滤波是在真空系统中进行的,其中“4 Whatman”过滤纸。(无油真空泵,由MRC制造的VP-33)。
总多酚的测定
从滤液中取1.0 ml以测定总多酚。将剩余的布赫纳漏斗饼重新悬浮在25毫升的溶液中,以与第一次提取相同的条件进行第二次提取。第三次提取量为25 ml,第四次提取量为10 ml。四次依次提取的总多酚量为四次依次提取的总多酚量。
采用福林法(Folin-Ciocalteu)测定提取物中总酚含量。这种方法是基于试剂的氧化还原反应,形成蓝色色素,在760 nm处具有典型的吸光度。这种表达方法被用作测定各种分析物中苯酚含量的标准。根据实验条件下没食子酸的标定曲线(R=0.99),以每1.0 g干种子中总多酚含量为没食子酸(GAE)的当量,mg / g。所有uv - vis测量使用Cary 100 Bio, UV-Visible分光光度计。
确定多酚提取的最佳溶剂混合物
在工艺的第一阶段,我们找到了一个最佳的溶剂混合提取多酚从奇亚籽和亚麻籽。我们的目标是使用乙醇(E)和水(W)的混合物进行提取,因为它们既环保又可食用。每次提取1小时,循环1次,种子粉质量与溶剂体积比保持在1:10。图1显示了五种不同溶剂混合提取的基亚和亚麻种子中总多酚的含量。图中DS为干种子。
图1。在不同的水和乙醇比例中提取的奇亚籽和亚麻籽中总多酚的数量(如每1.0克干籽中没食子酸的毫克当量)
与纯溶剂相比,用水和乙醇的混合物提取奇亚籽和亚麻籽绝对是首选。乙醇和水的混合产生了协同效应,大大提高了分离效率。经过四个72小时的提取循环后,产生铃状反应,在乙醇:水比为1:1的条件下,多酚的提取水平最高。以水与乙醇1:1的比例提取奇亚籽的总多酚含量比亚麻籽高约42%。因此,本研究选择此比例进行后续提取。
溶剂极性效应
很明显,溶剂极性,分离或混合,在分离过程中有重要的作用。溶液极性对亚麻和奇亚籽中多酚提取的影响如图2所示。
图2。奇亚籽和亚麻籽中总多酚的含量(如每1.0克干籽中没食子酸的含量),视乎萃取液的极性指数而定
多酚的萃取量随溶剂极性的增加而增加,在极性指数为7.1时达到最大值。溶剂混合极性的进一步增加导致提取物中多酚的含量下降。在溶解含-OH基团的醇时,高溶剂混合极性很可能是非常重要的,因为它们与水形成氢键。然而,多酚也含有疏水芳香基团。乙醇的碳氢残基似乎有助于溶解多酚的非极性部分。乙醇在溶解细胞膜和将细胞内容物释放到溶液中方面可能发挥了重要作用,这一点与纯净水不同,纯净水很难从种子粉末中释放出多酚。水是溶液的一个重要组成部分,因为它的贡献增加了溶液的极性指数,允许更好地溶解多酚。
时间对提取的影响
为了检查提取后的时间因素,进行了一项实验,在1-72小时的延迟时间内,在单个提取周期内测定多酚水平。结果如图3所示。
图3。作为提取时间的功能
结果表明,单次萃取循环1h后,混合物中多酚达到饱和状态。因此,一小时的提取就足够了。
连续萃取对多酚总量的影响
为了评估连续提取对总多酚的贡献,选择了两个极端循环周期;1小时和72小时,分别进行4次提取循环。结果如图4所示。如图5所示,在两个提取阶段,奇亚籽和亚麻籽中的多酚水平呈指数级下降。
图4。在乙醇-水1:1的提取条件下,提取时间对chia和亚麻籽中总多酚的影响(以每1.0 g干籽中GA的mg计)。
图5A。chia和亚麻籽中的多酚水平(每1.0克干籽中GA的毫克数)作为1小时提取周期的函数
图5B。chia和亚麻籽中的多酚水平(每1.0克干籽中GA的毫克数)作为72小时提取周期的函数
一小时的提取循环导致亚麻和Chia种子中四个萃取循环后实现的多酚总量的67%。通过进行单个一个单小时的提取循环并将结果乘以1.5,可以通过进行总多酚的量可以适当地近似。
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结果表明,与三个72小时的萃取循环相比,优选的是一小时提取循环的四个循环。很可能长时间提取时期会导致多酚氧化,因此实现了较低的水平。
对福林-乔卡图方法评估多酚总水平的批评之一来自于系统中还原剂(如抗坏血酸)造成的干扰。抗坏血酸水平的测定是通过760 nm的吸收和创建一个适当的校准曲线[19]。在奇亚籽和亚麻籽中,每1.0克干籽中含有0.12毫克的抗坏血酸。这极低的浓度可能使抗坏血酸不干扰测定奇亚和亚麻籽中多酚的浓度。因此,在这项研究中,正如在其他研究中报道的那样,抗坏血酸水平的测定与检测系统中的多酚无关。
奇亚籽的多酚含量比亚麻籽高约42%。以1:1比例的乙醇和水的混合物对从亚麻和奇亚籽中提取多酚特别有效。不出所料,多酚水平与提取循环次数之间存在指数关系。这使得第四个提取周期相对可以忽略不计。
尽管文献报道了百里香的72小时提取物(胸腺L寻常的),圣人(Salvia Officinalis L.),和马乔兰(牛至属植物马约喇纳L。)提取[20],我们发现在Chia和亚麻籽中的萃取比72小时的提取更有效。因此,如果需要来自种子的多酚的提取,则建议每循环每循环进行四个连续提取。在这项研究中,我们表明,相对于提取循环的种子粉末中总多酚的下降是指数级的。因此,当需要测定多酚水平时,我们可以通过进行单个一小时提取循环并将结果乘以1.5来预测契约中的多酚总量。这将节省时间,资源和降低环境问题。
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