芥菜(Brassica juncea)叶的营养组成、植物化学特征及体外抗氧化与抗菌活性

《International Journal of Food Properties》:Nutritional composition, phytochemical profile, and in-vitro antioxidant and antimicrobial activities of mustard greens (Brassica juncea) leaves

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月17日 来源:International Journal of Food Properties 5.5

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  芥菜(BJ)因富含营养与植物化学物被视为一种具有潜力的功能性食品原料。本研究针对本土芥菜(Indigenous BJ)开展植物化学谱、营养组成、抗氧化及抗菌活性评价。近似分析(proximate analysis)结果显示,以干重计(g/100 g),蛋白质含

  
芥菜(BJ)因富含营养与植物化学物被视为一种具有潜力的功能性食品原料。本研究针对本土芥菜(Indigenous BJ)开展植物化学谱、营养组成、抗氧化及抗菌活性评价。近似分析(proximate analysis)结果显示,以干重计(g/100 g),蛋白质含量最高(19.8%),依次为水分75%、灰分10.21%、粗纤维8.01%、碳水化合物5.01%、脂肪2.78%。钾与钙为主要矿物元素,抗坏血酸、烟酸与β-胡萝卜素为主要维生素。甲醇提取物的提取效率高于水提物与乙醇提取物;该提取物总酚含量(TPC)为31.15±1.16 mg GAE/g,总黄酮含量(TFC)为28.38±0.23 mg QE/g,对应较高抗氧化活性。提取物呈剂量依赖性抗菌潜力,对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)抑制圈达19.7 mm;对大肠杆菌(Escherichia coli)与枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)最小抑菌浓度(MIC)为25 mg/mL。研究结果表明,芥菜对氧化应激介导疾病具有显著治疗潜力,凸显其作为药物与医用制剂中天然抗氧化剂的潜在用途。
研究背景与立项依据
芥菜(Brassica juncea,BJ)为十字花科(Brassicaceae)芸薹属重要食用种,在印度、韩国、中国、巴基斯坦与日本等地作为叶菜、油籽与调味作物被广泛消费。植物被视作“天然工厂”,其初级代谢物参与生长发育,次级代谢物(植物化学物)则在胁迫防御中积累,并具备抗氧化、抗菌与慢病预防等药理潜力。FAO与WHO均建议增加果蔬摄入以降低慢性病风险。已有动物实验提示芥菜具抗肿瘤、抗癌、抗氧化、抗肥胖与抗菌作用,传统医学亦将其用于糖尿病、腹泻、营养不良与心血管疾病管理。然而,相较于其他芸薹属物种,芥菜叶片酚类谱仍属未被充分刻画的对象,且器官间次生代谢物积累受遗传与环境显著影响。为建立巴基斯坦产芥菜叶的基础数据并评估其作为功能食品与药用资源的潜力,研究人员开展了本项营养组成、植物化学筛选、体外抗氧化与抗菌系统性评价。论文发表于《International Journal of Food Properties》。
主要技术方法概括
研究人员于巴基斯坦Toba Tek Singh地区冬季市集采集芥菜叶,经清洗、26±2°C阴干、粉碎后备样。营养与矿物分别依AOAC标准与干法消解法—原子吸收光谱定量;水溶性/脂溶性维生素经HPLC分离定量。植物化学提取采用水、乙醇、甲醇三种溶剂72 h室温浸提,旋转蒸发浓缩;总酚(TPC)用Folin-Ciocalteu法、总黄酮(TFC)用AlCl?比色法;抗氧化以DPPH自由基清除(计IC??)与FRAP还原力(Trolox当量)评价;抗菌采用Kirby-Bauer纸片扩散法(对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、肺炎克雷伯菌)与微孔板稀释法测MIC/MBC。所有实验三复孔,SPSS 26作均值±SD统计。
研究结果
近似分析(Proximate Analysis):干基下蛋白19.8%、水分75%、灰分10.21%、粗纤维8.01%、碳水5.01%、脂肪2.78%;蛋白高于多数文献值,灰分与马来西亚种相近,纤维低于部分报道但高于另些报道,整体呈现低脂肪、中高蛋白、高灰分特征。
矿物与微量元素谱(Mineral and Trace Metals Profile):钾最高(117 mg/100 g),次为钙(99 mg/100 g)、磷(65 mg/100 g)、钠(32 mg/100 g)、锰(39.3 mg/100 g)、铁(7.35 mg/100 g)、锌(4.9 mg/100 g)、铜(2.0 mg/100 g);与印度、马来西亚文献区间一致,证实其为优良矿物源。
水溶性/脂溶性维生素组成(Composition of Fat and Water-Soluble Vitamins):抗坏血酸43000 μg/100 g、烟酸37 μg/100 g、β-胡萝卜素1760 μg/100 g;吡哆醇、核黄素与视黄醇低于检测限,变异归因为基因型与环境。
植物化学筛选与抗氧化潜力(Phytochemical Screening and Antioxidant Potential):甲醇提取物在生物碱、多酚、皂苷等定性筛查中信号最强,TPC 31.15 mg GAE/g、TFC 28.38 mg QE/g;DPPH的IC??为105 μg/mL(优于抗坏血酸157 μg/mL),FRAP为44.46 μM TE/g DE;甲醇极性适中,对酚/黄酮溶解度最优。
抗菌活性(Antimicrobial Activity):纸片法显示甲醇提取物剂量依赖抑金葡(19.7 mm@100 mg/mL)、抑大肠杆菌(16.6 mm@50 mg/mL);MIC/MBC测试中,大肠杆菌与枯草芽孢杆菌MIC 25 mg/mL、MBC 50 mg/mL,金葡与肺炎克雷伯菌MIC 50 mg/mL、MBC 100 mg/mL。芥菜硫苷(glucosinolates,占植物化学物80–96%,以黑芥子苷sinigrin为主)水解产物异硫氰酸盐(ITCs)尤其烯丙基异硫氰酸盐(AITC)被指认为抗菌主效组分。
讨论与结论翻译
讨论指出,芥菜叶高酚/高黄酮与其强DPPH/FRAP响应相符,抗菌差异源于提取物扩散性与MIC终点判据不同;株系间活性波动来自溶剂、提取法、栽培区与环境。结论重申:本研究为巴基斯坦芥菜栽培种提供了营养与植物化学基线——叶片富含蛋白质、粗纤维、矿物与维生素,甲醇提物酚黄酮含量高、体外抗氧化与广谱抗菌(尤其对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌)明确,具备作为抗氧化与抗菌天然添加剂转入营养保健品与药物制剂的价值;局限在于仅用TPC/TFC/DPPH/FRAP等总量 assay,未行HPLC-DAD、LC-MS/MS或UHPLC-MS单体鉴定,后续须补足硫苷、芥子酸衍生物与黄酮糖苷的定性定量工作。
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