论文部分内容阅读
摘要：本研究以五味子藤茎醇提物以及五味子果实提取物为原料，以感官为指标，通过正交L9（34）试验设计，确定五味子藤茎饮料的最佳配方，并采用体外抗氧化实验及小白鼠抗疲劳试验评价其保健作用。结果显示：饮料的最佳配方为五味子藤茎提取物添加浓度为4毫克/毫升，五味子提取物添加浓度为1.2毫克/毫升，白砂糖添加浓度为90毫克/毫升，柠檬酸添加浓度为1.0毫克/毫升，食盐添加浓度为1.0毫克/毫升；该成品饮料的羟自由基清除率可达29%以上，小白鼠力竭游泳时间较对照组提高了约76%，血乳酸含量较对照组降低了15.9%，差异均显著，说明该款饮料具有较好的抗氧化、抗疲劳的保健作用。
关键词：五味子藤茎；保健饮料；羟自由基；抗疲劳
中图分类号： R284 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.16.025
北五味子Schisandra chinensis（Turcz.）Baill习称“五味子”，为木兰科多年生落叶木质藤本植物的成熟果实，主产于东北，具有敛肺滋肾，生津敛汗，涩精止泻、宁心安神的功效[1]。近年来，韩国、日本、美国等从我国大量进口五味子，用于药物研究及保健品开发，例如俄罗斯将北五味子的根、茎、叶制备成茶叶[2]、韩国国内热销的五味子速溶茶、东欧利用五味子果实加工的五味子果酪、果糕、果冻、果浆及各类饮料已经上市，然而作为最大五味子出口国的中国在相关保健品方面的开发与研究却不够完善，以保健饮料为例，国内仅有少量相关企业和学者做了五味子保健饮料的研发，且多存在工艺简单、缺乏功能性评价的特点。针对这一现象，本研究以北五味子藤茎提取物[3-5]及果实提取物为原料，研制五味子保健饮料，并通过抗氧化性及抗疲劳试验对其功能性进行评价。
1试验材料，仪器
1.1 试验材料与仪器
北五味子藤茎提取物（65%乙醇超声提取干燥后备用），北五味子提取物（水提取絮凝后干燥备用），磷酸缓冲液，邻二氮菲，硫酸来铁，过氧化氢，全血乳酸测定试剂盒（南京建成生物工程研究所）；小白鼠；超声波清洗仪，恒温水浴锅，725紫外分光光度计，游泳箱，离心机等。
1.2 试验方法
1.2.1 制定感官指标（见表1）
1.2.2 五味子藤茎饮料配方研究
为突出天然植物源饮料的保健作用及药用植物资源开发，本研究以五味子藤茎醇提取物以及五味子果实提取物为原料，在单因素试验结果的基础上采用正交试验考察不同剂量的原料添加以及其他添加剂用量对饮料质量的影响，得出最佳配方工艺。
根据单因素试验结果，对饮料质量影响程度不显著的因素五味子藤茎提取物及食盐固定水平分别3毫克/毫升、1.0毫克/毫升；采用L9（34）的正交实验设计方案，对五味子提取物用量、白砂糖用量及柠檬酸用量配比进行优化，见表2。
取配方饮料10毫升，采用邻二氮菲法[8]测定保健饮料对羟基自由基清除率的抗氧化性。
1.2.3 抗疲劳试验 共选20克左右（20±2克）的小白鼠20只，雌雄兼用，按体重、性别随机分为2组，每组10只。实验组按剂量0.6毫升/20克饮料灌胃，对照组同剂量生理盐水灌胃，每天一次，15天后对小白鼠进行运动能力及全血乳酸测试。
（1）负重游泳试验[9]：取2组小白鼠，连续灌胃15天，末次灌胃给药30分钟后，将白小鼠放入游泳箱中，水深30厘米，水温25℃±1.0℃，鼠尾根部负荷5%体重的铅块，力竭后取出，记录小白鼠（力竭）游泳时间（开始入水游泳至力竭沉入水面10秒不能浮起的时间）。
（2）全血乳酸（BLA）含量测定[10]：取2组小白鼠，连续给药15天，末次给药30分钟及负重游泳30分钟后，分别眼眶采血（约20 uL）。对照组同离心取血清，试剂盒测定小白鼠血乳酸含量。
2 结果与分析
2.1 五味子藤茎保健饮料配方研究结果
由表3 可知，3 种因素对口感的影响程度由大到小依次B、A、C，其中五味子提取物的质量浓度饮料感官影响最大；经正交试验得出最优配方为A3、B3、C2；五味子藤茎饮料最佳配方为：五味子藤茎提取物用量为3.0毫克/毫升、五味子提取物添加量1.0毫克/毫升、白砂糖添加量90毫克/毫升、柠檬酸添加量1.0毫克/毫升，氯化钠添加量为1.0毫克/毫升。
2.2体外抗氧化试验
由表4可知：羟基自由基是机体代谢中产生的最活跃的自由基，作为致病因子和人类常见疾病有着密切的关系。笔者经前期试验得知五味子藤茎提取物具有一定的羟基自由基清除作用[11]，以此为依据，考察功能饮料的抗氧化性。本试验采用邻二氮菲-Fe2+氧化法测定成品饮料的羟基自由基，重复三次。经测定，1.0毫升成品饮料对羟基自由基的清除率能较稳定地维持在29 %以上，说明该工艺条件下五味子藤茎饮料有一定的抗氧化作用。
2.3 体外抗疲劳试验
负重游泳时间能够反映小白鼠疲劳程度，由表5结果可知，试验组小白鼠力竭游泳时间较对照组提高了约76%，差异显著，说明该款运动饮料能够有效缓解疲劳，提高小白鼠耐力，从而延长运动时间。小白鼠运动后的血乳酸含量较对照组降低了15.9%，差异显著，说明配方饮料对运动后血乳酸的升高有显著抑制作用，能通过减少运动中乳酸的生成起到缓解疲劳的效果，从而有效增强小白鼠的运动能力。
3 结论
通过单因素与正交试验，确定饮料的最佳配方：五味子藤茎提取物添加浓度为4毫克/毫升，五味子提取物添加浓度为1.2毫克/毫升，白砂糖添加浓度为90毫克/毫升，柠檬酸添加浓度为1.0毫克/毫升，食盐添加浓度为为1.0毫克/毫升，此时饮料口感最佳。
研究表明，高强度、长时间的劳动或运动可导致机体疲劳，主要原因是体内能源物质大量消耗、代谢产物乳酸大量积累引起pH降低、自由基增多[12]。而适当补充外源性抗氧化剂，如天然植物提取物类抗氧化剂，则可减轻自由基对机体的不良影响，增强免疫能力，预防某些疾病，提高机体抗疲劳能力和运动能力[13]。因此，本研究在制备中药源饮料的基础上，对其体外抗氧化性、小白鼠力竭游泳时间以及血乳酸含量进行了研究，经体外抗氧化试验结果可知，该成品饮料具有较好的清除羟自由基的作用，清除率可达29%以上。经小白鼠负重游泳试验结果可知，该饮料能够显著提高小白鼠负重游泳时间，且能显著降低小白鼠负重游泳后血乳酸含量。说明本饮料为具有抗氧化、抗疲劳作用的功能性饮料。然而，本饮料的体内抗氧化作用是否也能达到期望水平以及试饮后人体生理指标测定等方面还有待于进一步研究。
参考文献
[1] 雷载权.中药学[M].上海：上海科学技术出版社.2006.
[2] 田颖.五味子保健饮料配方优选研究[J].试验报告与理论研究，2007，10（10）：12-14.
[3] 史琳，何晓霞，潘英，等.五味子藤茎化学成分的研究[J].中草药，2009（11）：1707-1710.
[4] 刘娜，朴惠善.北五味子茎藤多糖的提取和含量测定[J].延边大学医学学报，2010（03）：29-31.
[5] 候微，魏忠宝，姜艳玲，等.五味子根藤茎体外抗氧化活性评价[J].吉林中医药，2010（12）：1086-1088.
[6] 王昌.复方五味子护肝保健饮料的研制及其功能性评价[D].黑龙江八一农垦大学，2010，（31）.
[7] 李树声.复方北五味子抗氧化功能饮料的研制及功能性评价的研究[D].黑龙江八一农垦大学，2010，（34）.
[8] 敖纯.虫茶醇提取物对超氧阴离子和羟基自由基的清除作用[J].肉类研究，2010（04）：60～64.
[9]吴越，曲敏，佟长青.羊栖菜多糖对小鼠抗疲劳作用的研究[J].食品工业科技，2013 （08），350-352.
[10] 蔡愈杭，荣耀中，罗殷，等.不同功效组分的功能饮料抗疲劳作用的研究[J].食品工业，2012，（03）
[11] 刘清玮，孙莉佳，高延辉.五味子藤茎抗氧化物质超声波醇提取工艺研究[J].人参研究，2013，（03）：32-34.
[12] 邓文辉，李新生.黑米色素抗疲劳的生化机理及研究展望[J].食品工业科技，2010（06）：372-374.
[13] 姚绩伟，杨永亮.试论外源性抗氧化剂对运动自由基代谢的影响[J].四川体育科学，2004（01）：21-23.
作者简介：高峰，本科学历，吉林紫鑫般若药业有限公司，工程师，研究方向：中药产品开发。
关键词：五味子藤茎；保健饮料；羟自由基；抗疲劳
中图分类号： R284 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.16.025
北五味子Schisandra chinensis（Turcz.）Baill习称“五味子”，为木兰科多年生落叶木质藤本植物的成熟果实，主产于东北，具有敛肺滋肾，生津敛汗，涩精止泻、宁心安神的功效[1]。近年来，韩国、日本、美国等从我国大量进口五味子，用于药物研究及保健品开发，例如俄罗斯将北五味子的根、茎、叶制备成茶叶[2]、韩国国内热销的五味子速溶茶、东欧利用五味子果实加工的五味子果酪、果糕、果冻、果浆及各类饮料已经上市，然而作为最大五味子出口国的中国在相关保健品方面的开发与研究却不够完善，以保健饮料为例，国内仅有少量相关企业和学者做了五味子保健饮料的研发，且多存在工艺简单、缺乏功能性评价的特点。针对这一现象，本研究以北五味子藤茎提取物[3-5]及果实提取物为原料，研制五味子保健饮料，并通过抗氧化性及抗疲劳试验对其功能性进行评价。
1试验材料，仪器
1.1 试验材料与仪器
北五味子藤茎提取物（65%乙醇超声提取干燥后备用），北五味子提取物（水提取絮凝后干燥备用），磷酸缓冲液，邻二氮菲，硫酸来铁，过氧化氢，全血乳酸测定试剂盒（南京建成生物工程研究所）；小白鼠；超声波清洗仪，恒温水浴锅，725紫外分光光度计，游泳箱，离心机等。
1.2 试验方法
1.2.1 制定感官指标（见表1）
1.2.2 五味子藤茎饮料配方研究
为突出天然植物源饮料的保健作用及药用植物资源开发，本研究以五味子藤茎醇提取物以及五味子果实提取物为原料，在单因素试验结果的基础上采用正交试验考察不同剂量的原料添加以及其他添加剂用量对饮料质量的影响，得出最佳配方工艺。
根据单因素试验结果，对饮料质量影响程度不显著的因素五味子藤茎提取物及食盐固定水平分别3毫克/毫升、1.0毫克/毫升；采用L9（34）的正交实验设计方案，对五味子提取物用量、白砂糖用量及柠檬酸用量配比进行优化，见表2。
取配方饮料10毫升，采用邻二氮菲法[8]测定保健饮料对羟基自由基清除率的抗氧化性。
1.2.3 抗疲劳试验 共选20克左右（20±2克）的小白鼠20只，雌雄兼用，按体重、性别随机分为2组，每组10只。实验组按剂量0.6毫升/20克饮料灌胃，对照组同剂量生理盐水灌胃，每天一次，15天后对小白鼠进行运动能力及全血乳酸测试。
（1）负重游泳试验[9]：取2组小白鼠，连续灌胃15天，末次灌胃给药30分钟后，将白小鼠放入游泳箱中，水深30厘米，水温25℃±1.0℃，鼠尾根部负荷5%体重的铅块，力竭后取出，记录小白鼠（力竭）游泳时间（开始入水游泳至力竭沉入水面10秒不能浮起的时间）。
（2）全血乳酸（BLA）含量测定[10]：取2组小白鼠，连续给药15天，末次给药30分钟及负重游泳30分钟后，分别眼眶采血（约20 uL）。对照组同离心取血清，试剂盒测定小白鼠血乳酸含量。
2 结果与分析
2.1 五味子藤茎保健饮料配方研究结果
由表3 可知，3 种因素对口感的影响程度由大到小依次B、A、C，其中五味子提取物的质量浓度饮料感官影响最大；经正交试验得出最优配方为A3、B3、C2；五味子藤茎饮料最佳配方为：五味子藤茎提取物用量为3.0毫克/毫升、五味子提取物添加量1.0毫克/毫升、白砂糖添加量90毫克/毫升、柠檬酸添加量1.0毫克/毫升，氯化钠添加量为1.0毫克/毫升。
2.2体外抗氧化试验
由表4可知：羟基自由基是机体代谢中产生的最活跃的自由基，作为致病因子和人类常见疾病有着密切的关系。笔者经前期试验得知五味子藤茎提取物具有一定的羟基自由基清除作用[11]，以此为依据，考察功能饮料的抗氧化性。本试验采用邻二氮菲-Fe2+氧化法测定成品饮料的羟基自由基，重复三次。经测定，1.0毫升成品饮料对羟基自由基的清除率能较稳定地维持在29 %以上，说明该工艺条件下五味子藤茎饮料有一定的抗氧化作用。
2.3 体外抗疲劳试验
负重游泳时间能够反映小白鼠疲劳程度，由表5结果可知，试验组小白鼠力竭游泳时间较对照组提高了约76%，差异显著，说明该款运动饮料能够有效缓解疲劳，提高小白鼠耐力，从而延长运动时间。小白鼠运动后的血乳酸含量较对照组降低了15.9%，差异显著，说明配方饮料对运动后血乳酸的升高有显著抑制作用，能通过减少运动中乳酸的生成起到缓解疲劳的效果，从而有效增强小白鼠的运动能力。
3 结论
通过单因素与正交试验，确定饮料的最佳配方：五味子藤茎提取物添加浓度为4毫克/毫升，五味子提取物添加浓度为1.2毫克/毫升，白砂糖添加浓度为90毫克/毫升，柠檬酸添加浓度为1.0毫克/毫升，食盐添加浓度为为1.0毫克/毫升，此时饮料口感最佳。
研究表明，高强度、长时间的劳动或运动可导致机体疲劳，主要原因是体内能源物质大量消耗、代谢产物乳酸大量积累引起pH降低、自由基增多[12]。而适当补充外源性抗氧化剂，如天然植物提取物类抗氧化剂，则可减轻自由基对机体的不良影响，增强免疫能力，预防某些疾病，提高机体抗疲劳能力和运动能力[13]。因此，本研究在制备中药源饮料的基础上，对其体外抗氧化性、小白鼠力竭游泳时间以及血乳酸含量进行了研究，经体外抗氧化试验结果可知，该成品饮料具有较好的清除羟自由基的作用，清除率可达29%以上。经小白鼠负重游泳试验结果可知，该饮料能够显著提高小白鼠负重游泳时间，且能显著降低小白鼠负重游泳后血乳酸含量。说明本饮料为具有抗氧化、抗疲劳作用的功能性饮料。然而，本饮料的体内抗氧化作用是否也能达到期望水平以及试饮后人体生理指标测定等方面还有待于进一步研究。
参考文献
[1] 雷载权.中药学[M].上海：上海科学技术出版社.2006.
[2] 田颖.五味子保健饮料配方优选研究[J].试验报告与理论研究，2007，10（10）：12-14.
[3] 史琳，何晓霞，潘英，等.五味子藤茎化学成分的研究[J].中草药，2009（11）：1707-1710.
[4] 刘娜，朴惠善.北五味子茎藤多糖的提取和含量测定[J].延边大学医学学报，2010（03）：29-31.
[5] 候微，魏忠宝，姜艳玲，等.五味子根藤茎体外抗氧化活性评价[J].吉林中医药，2010（12）：1086-1088.
[6] 王昌.复方五味子护肝保健饮料的研制及其功能性评价[D].黑龙江八一农垦大学，2010，（31）.
[7] 李树声.复方北五味子抗氧化功能饮料的研制及功能性评价的研究[D].黑龙江八一农垦大学，2010，（34）.
[8] 敖纯.虫茶醇提取物对超氧阴离子和羟基自由基的清除作用[J].肉类研究，2010（04）：60～64.
[9]吴越，曲敏，佟长青.羊栖菜多糖对小鼠抗疲劳作用的研究[J].食品工业科技，2013 （08），350-352.
[10] 蔡愈杭，荣耀中，罗殷，等.不同功效组分的功能饮料抗疲劳作用的研究[J].食品工业，2012，（03）
[11] 刘清玮，孙莉佳，高延辉.五味子藤茎抗氧化物质超声波醇提取工艺研究[J].人参研究，2013，（03）：32-34.
[12] 邓文辉，李新生.黑米色素抗疲劳的生化机理及研究展望[J].食品工业科技，2010（06）：372-374.
[13] 姚绩伟，杨永亮.试论外源性抗氧化剂对运动自由基代谢的影响[J].四川体育科学，2004（01）：21-23.
作者简介：高峰，本科学历，吉林紫鑫般若药业有限公司，工程师，研究方向：中药产品开发。