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核桃青皮最佳利用方式——核桃青皮酵素

 一葉一如来 2021-03-10

青皮核桃皮是指核桃最外层的青绿色外皮,人们在核桃成熟以后采摘核桃,会把核桃外层的青皮去掉,然后经过加工和烘干,才能得到市场上出售的坚果核桃,而取下来的表皮核桃皮也有很高的利用价值。

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核桃青皮作为核桃产业的废弃物含有大量的没食子酸、黄酮、胡桃醌、粗萘醌、鞣质、核桃多糖等活性成分,具有抑菌、镇痛、抗肿瘤等功能,因此将核桃青皮经微生物发酵制成核桃青皮酵素,具有很大保健、环保和经济价值。

主 要 价 值

核桃青皮 《本草纲目》记载着青核桃具有止痛作用。在中医验方中,核桃青皮叫青龙衣,可用于治疗皮肤瘙痒及痛等病症,核桃青皮泡酒,可用于治肝胃气痛,胃神经痛,急、慢性胃痛。20世纪50年代国内外民间用青核桃泡酒剂治疗胃痛、痛经、癌症痛等,以代替吗啡、阿片酊等止痛药,已收到了良好的止痛效果。

核桃青皮中含有多种生物活性成分,在其未成熟前含有大量维生素C。采用BSLB(brine shrimp lethelity bioassay)法对核桃青皮提取的活性成分进行初步筛选的结果表明。其醋酸乙酯提取物均具有较明显的细胞毒性,可望进一步研究制成新的抗肿瘤药物。

核桃青皮具有丰富的营养。核桃青皮富含钾、钙、磷、镁、铁等多种矿质元素,且呈现高钾、低钠的特点。核桃青皮中除色氨酸外的氨基酸总含量为33.31%,其必需氨基酸与总氨基酸的比例为34.56%,必需氨基酸与非必须氨基酸的比例为52.81%,与世界卫生组织和联合国粮农组织(WHO/FAO)提出的食物蛋白氨基酸理想比例(EAA/TAA=40%,EAA/NEAA=60%)相接近。

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采用75%乙醇提取核桃青皮汁与青皮渣的总多酚,使用福林酚法测定提取物总多酚含量,通过测定粗提物清除DPPH自由基、羟基自由基和超氧阴离子自由基的能力来评价青皮多酚提取物的抗氧化能力,测定其α-淀粉酶活性抑制作用来评价青皮多酚提取物的降糖活性。结果表明,核桃青皮青皮汁与青皮皮渣总多酚含量分别为125.58mg/g和112.42mg/g,黄酮含量分别为92.60mg/g和61.72mg/g,青皮汁中总多酚与总黄酮含量明显高于青皮渣中含量。核桃青皮汁多酚对DPPH自由基,羟基自由基和超氧阴离子自由基的清除率IC50值分别为为3.41μg/mL,33.94μg/mL和0.47mg/mL,具有较好的自由基清除能力,并呈浓度依赖关系。核桃青皮多酚对α-淀粉酶活性有较好的抑制作用,并且呈现浓度依赖关系,其IC50值为20.70mg/mL。

核 桃 青 皮 酵 素

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主要成分分析

以核桃青皮和果蔬为原料,经过发酵、纯化制得核桃青皮果蔬酵素,对酵素的化学成分、功效酶和主要抗氧化成分含量进行测定,并对其抗氧化功效进行评估。结果表明:核桃青皮果蔬酵素的可溶性固形物、酸度、总糖和总蛋白含量分别为29.300%、1.959%、11.802mg/mL和39.000mg/mL,经感官品尝,酵素液酸甜适口、果醋香浓郁;其矿物质元素也较丰富,含量呈现K>Cl>Mg>Na>Ca>P>Fe>Zn的趋势;酵素内功效酶测定结果显示,超氧化物歧化酶活性很高,可达1980.250U/m L;酵素内4个主要抗氧化成分含量高低顺序为:抗坏血酸>总花青素>总黄酮>总多酚,其黄酮含量与冬枣酵素相当,而多酚含量远小于葡萄酵素,同时核桃青皮果蔬酵素呈现出良好的还原力和总抗氧化能力,而对金属离子的螯合能力则较差。

核桃青皮果蔬酵素化学成分、功效酶活、主要抗氧化成分分析结果

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核桃青皮果蔬酵素的4种主要抗氧化成分中,VC、总黄酮和总花青素含量相比总多酚较高,分别达到了1.096、0.853和0.855mg/mL,其总黄酮含量与冬枣酵素的总黄酮含量相当。然而,总多酚含量仅为0.188mg/mL,远远小于葡萄酵素的多酚含量,可能是由于发酵过程中多酚与其他大分子物质结合成了大分子复合物。

核桃青皮果蔬酵素矿物质成分

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核桃青皮果蔬酵素的抗氧化功效

核桃青皮果蔬酵素对DPPH·、O2-·、·OH的清除作用:随着浓度的增加,清除率逐渐增大。1%的核桃青皮果蔬酵素对DPPH·清除率达到93.62%,这表明核桃青皮果蔬酵素对DPPH·具有较高的清除能力,分析原因可能是由于核桃青皮果蔬酵素中VC、黄酮、总花青素和多酚协同作用的结果。

核桃青皮果蔬酵素和火龙果酵素对DPPH·、O2-·、·OH的IC50值

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不同浓度的核桃青皮果蔬酵素对DPPH·的清除率:随着浓度的增加,清除率逐渐增大。1%的核桃青皮果蔬酵素对DPPH·清除率达到93.62%,表明核桃青皮果蔬酵素对DPPH·具有较高的清除能力,分析原因可能是由于核桃青皮果蔬酵素中VC、黄酮、总花青素和多酚协同作用的结果。

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不同浓度的核桃青皮果蔬酵素对DPPH·的清除能力

不同浓度的核桃青皮果蔬酵素对O2-·的清除率:当浓度为5%时,核桃青皮果蔬酵素对O2-·清除率达到100.9%,而董银卯报道火龙果酵素清除98.8%O2-·所需浓度为50%,这说明核桃青皮果蔬酵素相较火龙果酵素具有更强的清除O2-·能力,推测可能是由于核桃青皮果蔬酵素中高活性的SOD和VC、黄酮、总花青素、多酚共同作用的结果。

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不同浓度的核桃青皮果蔬酵素对O-2·自由基的的清除能力

核桃青皮果蔬酵素对·OH的清除率:核桃青皮果蔬酵素浓度为8%时,·OH清除率为88.31%。据Sroka等报道酚酸清除·OH的能力与其键合到芳环上的羟基数目呈正相关,推测核桃青皮果蔬酵素较强的抗·OH能力,除了源于其高活性的SOD和VC、黄酮、总花青素、多酚的协同作用,还可能是因为核桃青皮果蔬酵素内多酚芳环上的羟基数目较多。

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不同浓度的核桃青皮果蔬酵素对·OH自由基的的清除能力

核桃青皮果蔬酵素的总抗氧化性:总抗氧化性的测定是基于抗氧化剂可使Mo(Ⅵ)还原为Mo(Ⅴ),并在酸性条件下产生绿色Mo(V)的磷酸盐。以吸光值评价总抗氧化性,吸光值越大表示总抗氧化性越强。当核桃青皮果蔬酵素浓度为3.5%时,其吸光值为0.248。140μg/mLVC吸光值为0.528,2.5%的核桃青皮果蔬酵素的总抗氧化性约相当于20μg/mLVC的总抗氧化性。

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不同浓度的核桃青皮果蔬酵素和VC的总抗氧化性

核桃青皮果蔬酵素的还原力:从还原力测定结果可知,核桃青皮酵素和VC的还原力均表现出浓度依赖效应,两者的还原力均随浓度的增加而增大。核桃青皮果蔬酵素浓度为7%时,其吸光值为0.766。140μg/mLVC吸光值为0.778,可见,7%的核桃青皮果蔬酵素还原力与140μg/mLVC的还原力近似相当。

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不同浓度的核桃青皮果蔬酵素VC的还原力

核桃青皮果蔬酵素的金属螯合能力:核桃青皮果蔬酵素对Fe2+的螯合作用见下图,EDTA浓度在10~70μg/mL时,其对Fe2+的螯合作用在21.68%~92.17%。而核桃青皮果蔬酵素原液对Fe2+的螯合作用最大仅为8.4%,由此看出桃青皮果蔬酵素的金属螯合能力较差。

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不同浓度的核桃青皮果蔬酵素和EDTA对Fe2+的螯合作用

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这些信息表明核桃青皮果蔬酵素具有营养补给、美白抗氧化、助消化和增强免疫等功能,可以预见其在保健、美容和医药行业有较好的开发应用前景。另外,核桃青皮果蔬酵素的其他活性成分及生理功能,仍值得进一步的深入研究。

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