睡莲茎营养分析、粗多糖提取及其酸消化性评估:潜在功能性食品来源

【字体: 时间:2025年05月22日 来源:Food Chemistry Advances CS1.9

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  为解决加工食品营养不足及化学物质致癌问题,研究人员对孟加拉睡莲(Nymphaea nouchali)茎展开营养成分、抗氧化活性及粗多糖提取研究。发现其含丰富矿物质、酚类(20.388±0.278 mg GAE/100g)等,粗多糖酸消化率低,为肠道健康提供新资源。

  
在追求天然健康饮食的浪潮中,现代社会却面临着加工食品过度消费、营养素摄入不足以及食品中化学物质潜在致癌风险等问题。功能性食品因其兼具营养和健康效益,成为解决这些问题的重要方向。然而,许多天然植物资源的营养潜力尚未被充分挖掘,尤其是在印度次大陆,尽管当地居民长期依赖天然植物作为食物和药物,但对其科学的营养剖析却极为有限。睡莲(Nymphaea nouchali)作为该地区传统饮食的一部分,虽被广泛食用,但其茎部的多糖组成、抗氧化活性及作为功能性食品的可行性却鲜见系统研究。在此背景下,来自孟加拉国拉杰沙希大学(University of Rajshahi)的研究团队开展了相关研究,旨在评估睡莲茎的营养保健价值,挖掘其作为经济实惠功能性食品的潜力,研究成果发表在《Food Chemistry Advances》。

研究人员采用了多种关键技术方法:通过 proximate analysis(近似分析)测定睡莲茎粉的水分、灰分、粗脂肪和粗纤维含量;利用 Flame Photometric method(火焰光度法)和 colorimetric method(比色法)检测钠、钾、钙、铁等矿物质含量;运用 photometric method(光度法)测定总酚(TPC)、总黄酮(TFC)和总抗氧化能力(TAC);借助 HPLC(高效液相色谱)和 LCMS(液相色谱 - 质谱)对甲醇提取物中的多酚类物质进行定性定量分析;采用 DPPH 自由基清除和 FRAP(铁离子还原抗氧化能力)实验评估抗氧化活性;通过水提醇沉法提取粗多糖,并利用 FTIR(傅里叶变换红外光谱)对其进行结构表征;首次开展酸消化性实验,模拟人体胃部环境评估多糖的抗消化能力。

3.1 近似分析


通过 AOAC(美国官方分析化学家协会)标准方法测定发现,睡莲茎粉(SPN)的水分含量为 13.048±0.053%,灰分 14.809±0.278%,粗脂肪 1.429±0.029%,粗纤维 17.750±0.675%。较低的水分含量表明其具有较长的货架稳定性,而较高的粗纤维含量提示其可能对肠道健康有益。

3.2 矿物质含量


火焰光度法和比色法检测显示,睡莲茎中含有丰富的钠、钾、钙等矿物质,其中钾含量较高,可能对高血压管理具有潜在价值。铁元素的存在也使其成为贫血等缺铁性疾病的潜在膳食补充来源。

3.3 生物活性植物化学物质


光度法分析表明,SPN 甲醇提取物的总酚含量为 20.388±0.278 mg GAE/100g,总黄酮 215.201±3.172 mg QE/100g,总抗氧化能力 358.374±7.382 mg AAE/100g。LCMS 进一步鉴定出 gallic acid(没食子酸)、catechin(儿茶素)、quercetin(槲皮素)、p-coumaric acid(对香豆酸)和 rutin(芦丁)等多酚类物质,其中芦丁含量较高,具有抗氧化和神经保护等多种生物活性。

3.4 抗氧化活性


DPPH 自由基清除实验显示,SPN 甲醇提取物的 IC50值为 268.771±5.843 μg/mL,FRAP 实验中 IC50值为 97.761±0.039 μg/mL,表明其具有显著的抗氧化潜力,尽管与合成抗氧化剂 BHT(丁基羟基甲苯)相比稍弱,但仍展现出天然来源的优势。

3.5 粗多糖提取与表征


水提醇沉法提取得到粗多糖,得率为 5.755%。FTIR 分析显示,多糖中存在 C–H 伸缩振动、C=O 不对称伸缩振动等特征峰,提示其含有多种功能性基团,可能具有抗氧化、降胆固醇、调节血糖等生理活性。

3.6 酸消化性实验


模拟胃环境的酸消化实验表明,在 pH 1-4 的强酸性条件下,SPN 粗多糖的非消化率在 45.06%-77.46% 之间,显著高于商用益生元 FOS(低聚果糖),表明其能够抵抗胃酸消化,完整抵达结肠,为肠道菌群提供益生元底物。

研究结果表明,睡莲茎不仅富含多种营养素和生物活性成分,其粗多糖更具有优异的抗消化特性,有望作为益生元促进肠道健康。该研究首次系统揭示了孟加拉国睡莲茎的营养和功能特性,填补了相关研究空白,为其作为经济实惠的功能性食品原料开发提供了科学依据。未来若能进一步开展临床研究,验证其在人体中的健康效益,睡莲茎或将成为改善公共营养、预防慢性疾病的重要天然资源,对解决发展中地区的营养不足和健康问题具有重要意义。

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