19個(gè)品種油橄欖葉營(yíng)養(yǎng)及活性成分分析評(píng)價(jià)

胡慶蘋,魏鑒騰,何海榮,冶超軍,段存娟,劉曄瑋*

1(蘭州大學(xué) 公共衛(wèi)生學(xué)院 營(yíng)養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)研究所，甘肅 蘭州，730000) 2(中國(guó)科學(xué)院蘭州物理研究所 中科院西北特色植物資源化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州，730000) 3(甘肅隴南田園生物科技有限公司，甘肅 隴南，742500)

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19個(gè)品種油橄欖葉營(yíng)養(yǎng)及活性成分分析評(píng)價(jià)

胡慶蘋1,魏鑒騰2,何海榮1,冶超軍3,段存娟1,劉曄瑋1*

1(蘭州大學(xué) 公共衛(wèi)生學(xué)院 營(yíng)養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)研究所，甘肅 蘭州，730000) 2(中國(guó)科學(xué)院蘭州物理研究所 中科院西北特色植物資源化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州，730000) 3(甘肅隴南田園生物科技有限公司，甘肅 隴南，742500)

測(cè)定了19個(gè)品種油橄欖葉中8種營(yíng)養(yǎng)成分和3種活性成分含量，并運(yùn)用聚類分析和主成分分析方法對(duì)油橄欖葉進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：不同品種油橄欖葉營(yíng)養(yǎng)及活性成分含量不同；主成分分析結(jié)果表明，膳食纖維、還原糖、橄欖苦苷是油橄欖葉的特征成分，與油橄欖葉品質(zhì)密切相關(guān)，其主成分得分圖和聚類分析將19個(gè)品種油橄欖葉分為3類，即高膳食纖維+低橄欖苦苷+低還原糖、中膳食纖維+高橄欖苦苷+高還原糖、低膳食纖維+中橄欖苦苷+高還原糖。

油橄欖葉；營(yíng)養(yǎng)成分；活性成分；聚類分析；主成分分析

油橄欖(Oleaeuropaea)為木犀科(Oleaceae)木樨欖屬(Olea)常綠喬木，原產(chǎn)于地中海沿海地區(qū)[1]。20世紀(jì)60年代起我國(guó)開始引種，甘肅省隴南市是我國(guó)最大的油橄欖種植基地之一[2]。橄欖油是地中海膳食模式的特點(diǎn)之一。大量的流行病學(xué)證據(jù)表明，地中海飲食的人群心血管系統(tǒng)疾病、皮膚癌和結(jié)腸癌等癌癥的發(fā)病率均低于世界其他人群[3]。地中海飲食的健康效果，不僅與橄欖油中單不飽和脂肪酸和維生素等營(yíng)養(yǎng)素有關(guān)，還與具有抗氧化活性的酚類化合物有關(guān)[4]。油橄欖葉除含有黃酮類、裂環(huán)烯醚萜類等多酚類活性成分，還含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，且其抗氧化活性成分含量較油橄欖果中高[5-6]。在很多國(guó)家，尤其在地中海沿岸各國(guó)中，油橄欖葉不僅作為傳統(tǒng)草藥用于多種疾病治療，而且作為普通食品日常食用[7]。

聚類分析(cluster analysis)是一種有效的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，可從海量數(shù)據(jù)中挖掘隱含的數(shù)據(jù)分布和模式，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)分析、模式識(shí)別、圖像處理等[8]。主成分分析(principal component analysis，PCA)是通過(guò)線性變化將原始指標(biāo)組合成少數(shù)幾個(gè)相互獨(dú)立的綜合指標(biāo)，且包含原始指標(biāo)大部分信息的一種多元統(tǒng)計(jì)分析方法，該方法已廣泛應(yīng)用于人口統(tǒng)計(jì)學(xué)、分子動(dòng)力學(xué)模擬、經(jīng)濟(jì)學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，其結(jié)果客觀、準(zhǔn)確[9-10]。

油橄欖品種繁多，而對(duì)不同品種油橄欖葉中營(yíng)養(yǎng)及活性成分的聚類分析及主成分分析報(bào)道較少。本研究應(yīng)用聚類分析和主成分分析方法對(duì)19個(gè)品種油橄欖葉營(yíng)養(yǎng)及活性成分進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。

1　儀器、試劑與材料

1.1儀器

Agilent 1260型高效液相色譜儀系統(tǒng)(包括G1311A四元梯度泵、G1315B DAD二極管陣列檢測(cè)器、自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)、Agilent Chemstation工作站)，美國(guó)Agilent公司；QDN-Ⅱ全自動(dòng)凱氏定氮儀,杭州匯爾儀器設(shè)備有限公司；SZF-06脂肪測(cè)定儀,杭州匯爾儀器設(shè)備有限公司等。

1.2試劑

橄欖苦苷對(duì)照品(純度≥98%)，中科院西北特色植物資源化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自制；木犀草素-7-O-葡萄糖苷對(duì)照品(批號(hào)M-025-140909，純度≥98%)，成都瑞芬思生物技術(shù)有限公司；芹菜素-7-O-葡萄糖苷對(duì)照品(批號(hào)131228，純度≥98%)，成都普菲德生物技術(shù)有限公司；其他試劑均為分析純。

1.3材料

19個(gè)品種油橄欖葉于2014年12月采自甘肅隴南地區(qū)，油橄欖葉已洗凈、陰干、粉碎，備用。樣品信息見(jiàn)表1。

表1　油橄欖葉品種及編號(hào)

2　實(shí)驗(yàn)方法

2.1營(yíng)養(yǎng)成分含量測(cè)定

水分測(cè)定采用GB 5009.3—2010直接干燥法；灰分測(cè)定采用GB 5009.4—2010法；粗脂肪測(cè)定采用GB/T 5009.6—2003索氏提取法；粗蛋白測(cè)定采用GB 5009.5—2010凱氏定氮法；膳食纖維測(cè)定采用GB/T 5009.88—2008法；還原糖測(cè)定采用GB/T 5009.7—2008直接滴定法；蔗糖測(cè)定采用GB/T 5009.8—2008酸水解法；碳水化合物采用減法計(jì)算(m碳水化合物=m樣品-m水分-m灰分-m粗脂肪-m粗蛋白-m膳食纖維)。

2.2活性成分含量測(cè)定

2.2.1對(duì)照品溶液的制備

分別精密稱取一定量橄欖苦苷、木犀草素-7-O-葡萄糖苷、芹菜素-7-O-葡萄糖苷對(duì)照品，用甲醇定容配制成標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液，濃度分別為橄欖苦苷2.15 mg/mL、木犀草素-7-O-葡萄糖苷0.45 mg/mL、芹菜素-7-O-葡萄糖苷0.59 mg/mL。將標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液稀釋成一系列不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。

2.2.2樣品溶液的制備

精密稱取油橄欖葉粉末0.5 g，加入一定量體積分?jǐn)?shù)75%甲醇稀釋，超聲處理45 min，轉(zhuǎn)移至25 mL容量瓶中，用75%甲醇定容，搖勻。使用前經(jīng)0.45 μm微孔濾膜過(guò)濾。

2.2.3色譜條件

色譜柱：大連依利特Sinochrom ODS-BP柱(250 mm×4.6 mm，5 μm)；檢測(cè)波長(zhǎng)：230 nm；流速：1.0 mL/min；柱溫：30℃；進(jìn)樣量：10 μL；流動(dòng)相V(水)∶V(乙腈)=75∶25。

2.3統(tǒng)計(jì)方法

采用IBM SPSS 21.0軟件對(duì)19個(gè)品種油橄欖葉樣品進(jìn)行聚類分析；采用Unscarmbler 9.7軟件進(jìn)行主成分分析。

3　結(jié)果與討論

3.119個(gè)品種油橄欖葉中營(yíng)養(yǎng)成分含量測(cè)定結(jié)果

19個(gè)品種油橄欖葉中營(yíng)養(yǎng)成分含量見(jiàn)表2。

表2　19個(gè)品種油橄欖葉營(yíng)養(yǎng)成分含量 　g/100g

由表2可見(jiàn)，不同品種油橄欖葉中各營(yíng)養(yǎng)成分含量不同，這與不同油橄欖品種間遺傳多樣性有關(guān)。其中，膳食纖維、碳水化合物含量較高，平均含量分別為(44.96±4.29)、(36.10±4.18)g/100 g；粗蛋白、蔗糖含量較低，平均含量分別為(1.95±0.77)、(0.99±0.68)g/100 g；水分、灰分、粗脂肪、還原糖平均含量分別為：(4.65±0.26)、(6.77±1.11)、(5.56±0.52)、(9.86±1.71)g/100 g。

3.219個(gè)品種油橄欖葉活性成分含量測(cè)定結(jié)果

本課題組在前期的工作中，通過(guò)HPLC-DPPH法和HPLC-MS法篩選和確證了油橄欖葉提取物中的抗氧化活性物質(zhì)——橄欖苦苷、木犀草素-7-O-葡萄糖苷和芹菜素-7-O-葡萄糖苷，標(biāo)準(zhǔn)品及油橄欖葉(盧克斯)樣品HPLC色譜圖見(jiàn)圖1。本研究利用前期研究中建立的方法，測(cè)定了19個(gè)品種油橄欖葉中3種抗氧化活性物質(zhì)的含量，結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可見(jiàn)，不同品種油橄欖葉中3種活性成分含量不同，平均含量分別為(74.57±13.91)、(2.49±0.42)、(1.18±0.28)g/kg，橄欖苦苷含量明顯高于木犀草素-7-O-葡萄糖苷、芹菜素-7-O-葡萄糖苷含量。

1- 木犀草素-7-O-葡萄糖苷；2-芹菜素-7-O-葡萄糖苷;3-橄欖苦苷?qǐng)D1　標(biāo)準(zhǔn)品和油橄欖葉(盧克斯)的HPLC色譜圖Fig.1　HPLC Chromatograms of reference substance and Olea leaves(lukesi)

橄欖苦苷木犀草素-7-O-葡萄糖苷芹菜素-7-O-葡萄糖苷阿爾波薩拉40.951.470.96尼肖特65.852.651.37米扎77.182.551.53盧克斯87.852.071.17九峰7號(hào)84.242.711.14希臘-388.932.731.13科基81.862.840.95科新佛奧84.982.560.83

續(xù)表3

3.3主成分分析結(jié)果

本研究中，碳水化合物的含量采用減法計(jì)算，即碳水化合物含量與水分、灰分、粗脂肪、粗蛋白、膳食纖維含量之間存在共線性問(wèn)題，因此進(jìn)行主成分分析時(shí)，應(yīng)剔除碳水化合物變量，對(duì)19個(gè)品種油橄欖葉其他成分含量進(jìn)行主成分分析。結(jié)果見(jiàn)圖2、圖3。

圖2　主成分分析：樣品得分圖Fig.2　Score plots of PCA

圖3　主成分分析：因子載荷圖Fig.3　Loading plots of PCA

圖2為樣品得分圖，表示經(jīng)降維處理后，19個(gè)品種油橄欖葉樣品在二維空間的分布情況。圖2中橫坐標(biāo)表示每個(gè)樣品在第一主成分上的得分值，縱坐標(biāo)表示每個(gè)樣品在第二主成分上的得分值。第一主成分貢獻(xiàn)率為83%，第二主成分貢獻(xiàn)率為8%，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)91%，說(shuō)明提取的主成分可以解釋原始指標(biāo)的大部分信息，能夠反映出不同品種油橄欖葉的整體信息。從圖2可見(jiàn)，阿爾波薩拉在PC1軸上距其他品種油橄欖葉較遠(yuǎn)，說(shuō)明其成分含量與其他品種差異較大，科新佛奧、皮削利、切姆拉爾、城固32號(hào)、萊星在PC1軸上距離較近，說(shuō)明該5種油橄欖葉成分含量相近，其他品種在PC1軸上較近，說(shuō)明其成分含量相近。

圖3為因子載荷圖，反應(yīng)的是變量與所提取的主成分之間的相關(guān)性。主成分與變量之間呈線性組合，其系數(shù)稱為載荷，載荷絕對(duì)值的大小反應(yīng)各變量在該主成分中的影響程度。從圖3可見(jiàn)，膳食纖維在第一主成分上的載荷絕對(duì)值最大，且遠(yuǎn)大于其他變量，還原糖、橄欖苦苷在第二主成分上的載荷值絕對(duì)值較大，說(shuō)明19種油橄欖葉樣品的主要差異為膳食纖維，其次為還原糖、橄欖苦苷，即膳食纖維、還原糖、橄欖苦苷為油橄欖葉的特征成分，與油橄欖葉的品質(zhì)密切相關(guān)。

3.4聚類分析結(jié)果

同主成分分析相同，因碳水化合物含量與水分、灰分、粗脂肪、粗蛋白、膳食纖維含量之間存在共線性問(wèn)題，因此進(jìn)行聚類分析時(shí)，應(yīng)剔除碳水化合物變量后進(jìn)行分析。結(jié)果見(jiàn)圖4。由圖4可見(jiàn)，阿爾波薩拉單聚一類，該類油橄欖葉特點(diǎn)為高膳食纖維+低橄欖苦苷+低還原糖；科新佛奧、皮削利、切姆拉爾、城固32號(hào)、萊星聚為第二類，該類油橄欖葉特點(diǎn)為中膳食纖維+高橄欖苦苷+高還原糖；其他品種聚為第三類，該類油橄欖葉特點(diǎn)為低膳食纖維+中橄欖苦苷+高還原糖。該聚類結(jié)果與主成分分析樣品得分圖結(jié)果一致。

圖4　19種油橄欖葉聚類分析樹形圖Fig.4　Hierarchical cluster analysis dendrogram for 19 varieties of Olea leaves

4　結(jié)論

本研究測(cè)定了19個(gè)品種油橄欖葉水分、灰分、粗脂肪、粗蛋白、膳食纖維、還原糖、蔗糖、碳水化合物、橄欖苦苷、木犀草素-7-O-葡萄糖苷、芹菜素-7-O-葡萄糖苷含量，測(cè)定結(jié)果表明，不同品種油橄欖葉營(yíng)養(yǎng)成分及活性成分含量均不同。主成分分析結(jié)果表明，膳食纖維、還原糖、橄欖苦苷是油橄欖葉的特征成分，與油橄欖葉品質(zhì)密切相關(guān)，其主成分分析樣品得分圖和聚類分析結(jié)果將19種油橄欖葉分為3類，即高膳食纖維+低橄欖苦苷+低還原糖、中膳食纖維+高橄欖苦苷+高還原糖、低膳食纖維+中橄欖苦苷+高還原糖。本研究結(jié)果可指導(dǎo)相關(guān)從業(yè)人員根據(jù)不同品種油橄欖葉營(yíng)養(yǎng)及活性成分特點(diǎn)擇優(yōu)育種與應(yīng)用。

[1]VERGARA-BARBERAN M, LERMA-GARCIA M J, Herrero-Martinez J M,et al.Use of an enzyme-assisted method to improve protein extraction from olive leaves[J].Food Chemistry，2015,169:28-33.

[2]鄭媛媛,李辰,封士蘭,等.油橄欖葉中總黃酮含量測(cè)定方法探討[J].光譜學(xué)與光譜分析.2011,31(2):547-550.

[3]VERBERNE L, BACH-FAIG A, BUCKLAND G, et al. Association between the Mediterranean diet and cancer risk: a review of observational studies [J]. Nutr Cancer, 2010, 62(7): 860-870.

[4]BLEKAS G, VASSILAKIS C, Harizanis C, et al. Biophenols in table olives [J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2002, 50(13):3 688-3 692.

[5]謝普軍,黃立新,張彩虹,等.佛奧油橄欖葉營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定與分析[J].林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè).2014,34(4):97-101.

[6]王成章,高彩霞,葉建中,等.HPLC研究油橄欖葉中橄欖苦苷的含量變化規(guī)律[J].林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè).2008,28(6):39-43.

[7]TUNCA B, TEZCAN G, CECENER G,et al.Olea europaea leaf extract alters microRNA expression in human glioblastoma cells[J].Journal of Cancer Research and Clinical Oncology.2012,138(11):1 831-1 844.

[8]李苗云,田璐,黃現(xiàn)青,等.不同包裝冷卻豬肉腐敗特性的主成分分析和聚類分析[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2014,40(2):37-41.

[9]王沛,劉璇,畢金峰,等.基于主成分分析的中早熟蘋果脆片品質(zhì)評(píng)價(jià)[J].中國(guó)食品學(xué)報(bào).2012,12(6):204-211.

[10]余寧華,陸震鳴,許偉,等.基于主成分分析的中國(guó)發(fā)酵食醋有機(jī)酸含量差異性分析[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2010,36(10):144-148.

Analysis and evaluation on nutrient and active components of 19 kinds of olive leaves

HU Qing-ping1,WEI Jian-teng2,HE Hai-rong1,YE Chao-jun3,DUAN Cun-juan1,LIU Ye-wei1*

1(Nutrition and Food Hygiene, School of Public Health, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China) 2(Key Laboratory of Chemistry of Northwestern Plant Resources, Lanzhou Institute of Chemical Physics,Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China) 3(Gansu Longnan Garden Biotechnology Company Limited, Longnan 742500, China)

The contents of 8 kinds of nutrient components and 3 kinds of active ingredient in 19 varieties of olive leaves were analyzed and evaluated based on cluster analysis and principal components analysis. The results show that nutrient and active content in different varieties of olive leaf are different. Principal component analysis show that dietary fiber, reducing sugar, oleuropein are characteristic constituents of olive leaf, and is closely related to the quality of olive leaf. The principal component score plots and cluster analysis show that the 19 kinds of olive leaves are divided into three groups, high dietary fiber + low oleuropein + low reducing sugar, medium dietary fiber+high oleuropein + high reducing sugar, low dietary fiber + medium oleuropein + high reducing sugar.

olive leaves; nutrient components; active ingredient; cluster analysis; principal components analysis

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201601030

碩士研究生(劉曄瑋教授為通訊作者,E-mail:liuyw@lzu.edu.cn)。

國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)(2014AA022203)；國(guó)家自然科學(xué)基金(21505143)

2015-07-01，改回日期：2015-07-28