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盐地碱蓬提取物抗氧化活性的研究

2010-09-12张泽生牟浩赵璐赵丽钱俊

食品研究与开发 2010年11期
关键词:黄酮提取物自由基

张泽生,牟浩,赵璐,赵丽,钱俊

(天津科技大学食品工程与生物技术学院,天津300457)

盐地碱蓬提取物抗氧化活性的研究

张泽生,牟浩,赵璐,赵丽,钱俊

(天津科技大学食品工程与生物技术学院,天津300457)

研究盐地碱蓬提取物的抗氧化活性。以盐地碱蓬可食用部分的乙醇提取物作为研究对象,用体外抗氧化方法研究该提取物的抗氧化活性,并对其黄酮含量进行测定,同时对不同生长期的盐地碱蓬的抗氧化活性进行研究。不同月份采摘的盐地碱蓬样品的抗氧化活性不同,抗氧化活性的强弱与其黄酮含量变化成正相关,但呈现先升后降的趋势,黄酮含量在7月份植株颜色由绿变红之前达到最高,且该月份提取物表现出较高的抗氧化活性。

盐地碱蓬;抗氧化活性;黄酮

Abstract:To study the antioxidant activity of extracts from Suaeda salsa.To study the ethanol extracts of edible part of Suaeda salsa with the antioxidant mode in vitro.And compare the content of flavanols a with the antioxidant activity,then research the further activity of the most active extract in the all development months.The activity of all samples fluctuates in the same trend with the content of flavanols,and to the top in July before Suaeda salsa turning green into red,the extract of July shows the good antioxidant activity.

Key words:Suaeda salsa;antioxidative activities;flavanol

盐地碱蓬(Suaeda salsa)又名翅碱蓬、黄须菜。为藜科一年生草本植物,野生于海涂或盐场的盐滩之上,是典型的盐地指示植物。世界上碱蓬约有100多种,广泛分布于亚洲、欧洲,我国有20多种,生长在我国东北、西北、华北及沿海各省的海滨、荒漠、河边、洼地、草原、湖边及盐碱土地区。盐地碱蓬营养成分丰富,无污染,被称为标准的“绿色食品”[1]。

氧参与生命活动的同时也产生氧自由基,体内氧自由基产生过多或清除过慢与细胞的损伤和疾病的发生有着密切的联系,如动脉粥样硬化、肝病、糖尿病、机体衰老、癌症等[2-3]。随着氧自由基和抗氧化理论研究工作的深入,越来越多的国家已限制使用合成抗氧化剂。从天然物质中寻找高效、低毒的天然抗氧化剂已成为人们关心的热点。截止2009年,从盐生植物——碱蓬中提取抗氧化活性物质的研究报道相对较少。

盐地碱蓬的抗氧化活性直接取决于其所含物质的种类与含量,而这与碱蓬的生长期有着密切的联系。本研究从不同生长时期的盐地碱蓬中提取抗氧化活性物质,并使用不同方法评价其抗氧化性,旨在为盐地碱蓬作为天然抗氧化剂来源的可行性和保健食品的开发提供理论依据。

1 材料

1.1 原料

盐地碱蓬:生长于天津经济技术开发区河滩,取中上部可食用嫩叶,60℃下鼓风干燥,将烘干后的样品粉碎成粉末,密封保藏备用。

1.2 试剂与仪器

鲁米诺(98%):美国ACROS ORGANICS出品;芦丁:天津市科密欧化学试剂开发中心;DPPH:Fluka公司;乙醇;盐酸;氢氧化钠;磷酸氢二钠;磷酸二氢钠;碳酸氢钠;水杨酸;30%H2O2;没食子酸等均为国产分析纯。

UVmini-1240紫外/可见分光光度计:日本岛津公司;RE-3000旋转蒸发器:上海亚荣生化仪器厂;HHS11-B电热恒温水浴锅:上海医疗器械五厂;LGJ0.5真空冷冻干燥机:Thermo Electron Corporation;MR23i冷冻离心机:法国Jouan;KQ5200DB型数控超声波清洗器:昆山市超声仪器有限公司。

2 方法

2.1 盐地碱蓬抗氧化活性成分的提取

称取不同生长期1 g烘干粉碎后的盐地碱蓬样品各2份进行热回流提取,加入65%的乙醇溶液50 mL,提取温度为75℃,提取时间为4 h,提取2次,趁热过滤,合并滤液,将第1份提取液置于旋转蒸发器中减压浓缩至原体积的1/3,用甲醇定容至100 mL容量瓶中,至于4℃冰箱中冷藏,备用。将第2份提取液置于旋转蒸发器中减压浓缩至无有机溶剂后,冻干,备用。

2.2 黄酮含量的测定

采用NaNO2-Al(NO)3方法测定[4],以芦丁为标准物,在510 nm波长下测定吸光值,由吸光度对浓度建立回归方程:y=1408.6x-2.1606,相关系数:r=0.9997,式中:x为吸光值,y为黄酮浓度(μg/mL)。以该曲线作为标准曲线,测定各月份提取物中黄酮的含量。

2.3 不同生长期盐地碱蓬提取物抗氧化活性的比较

2.3.1 总抗氧化活性的评价

采用铁还原/抗氧化能力(Ferric Reducing/AntioxidantPower,FRAP)分析法[5]。取一定量上述第1组溶液,加入3.6 mL TPTZ工作液(由0.3 mol/L醋酸盐缓冲液 25 mL,10 mmol/L TPTZ 溶液 2.5 mL,20 mmol/L FeCl3溶液2.5 mL组成),充分混匀后,37℃水浴反应10 min,于593 nm处测定吸光度,以1.0 mmol/L FeSO4为标准样,样品抗氧化活性(FRAP value)以达到同样吸光度所需的FeSO4的毫摩尔数表示。

2.3.2 对DPPH自由基的清除作用[6]

取1 mL1.5×10-4mol/L DPPH甲醇溶液,加入1 mL上述第1份溶液,摇匀后室温放置。30 min后于517 nm下测定吸光度。

样品对DPPH自由基的清除率K=1-(Ai-Aj)/A0×100%,式中:Ai为1 mL DPPH溶液+1 mL提取液吸光度;Aj为1 mL提取液+1 mL甲醇的吸光度;A0为1 mL DPPH溶液+1 mL甲醇的吸光度。

2.3.3 还原力的测定(普鲁士兰法)[7]

取一定量上述第1组溶液,加入2.5 mL磷酸盐缓冲液(0.2 mol/L,pH 6.6)和 2.5 mL 1%K3Fe(CN)6溶液,于50℃水浴反应20 min后迅速冷却,加入2.5 mL 10%的三氯乙酸溶液,以5000 r/min离心10 min,取上清液2.5 mL,加入2.5 mL双蒸水和1 mL 0.1%的FeCl3溶液,充分混匀,静置10 min后700 nm处测定吸光度,以A700nm代表还原力强度,A越大,代表还原力越大。

2.4 盐地碱蓬7月份提取物抗氧化活性的评价

将冷冻干燥后的7月份样品粉末配制成不同浓度的水溶液,待用。

2.4.1 清除超氧阴离子

2.4.1.1 紫外分光光度法[8-9]

采用邻苯三酚自氧化法。

测定步骤:取4.5 mL 0.05 mol/L pH 8.2的Tris-HCl缓冲液于试管中,在25℃水浴中预热20 min,加入1 mL供试液和0.5 mL 2.5 mmol/L邻苯三酚,混匀后在25℃水浴中准确反应5 min,立即用0.1 mL 8 mol/L HCl终止反应,并在波长320 nm处测定吸光度(A)值,对照组用0.5 mL蒸馏水代替邻苯三酚,以抗坏血酸为阳性对照,同时设立试剂空白管。

清除率S=1-(Ai-Aj)/A0×100%,式中:A0为空白对照;Ai为提取液的吸光值;Aj为无邻苯三酚时提取液的吸光值。

2.4.1.2 化学发光法[10]

测定样品对碱性邻苯三酚体系(非酶体系)产生O2-·的清除作用。具体方法是:在反应池中依次加入0.5 μL 0.2 mmol/L的鲁米诺溶液(用 pH=10.16,0.1 mol/L的 Na2CO3-NaHCO3缓冲溶液配制)、50 μL不同浓度的供试液,混匀后迅速置于发光仪检测器中,用0.1 mL 6 mmol/L的邻苯三酚溶液(用10 mmol/L的HCl配制)启动反应,测定6 s内发光强度CP0,以抗坏血酸为阳性对照,水做空白对照,测其CP1,按下式计算样品液的清除率:清除率=(CP0-CP1)/CP0×100%。

2.4.2 清除羟自由基

2.4.2.1 紫外分光光度法[11]

在试管中依次加入2 mL 6 mmol/L的FeSO4溶液,一定量的供试液,2 mL 6 mmol/L的H2O2溶液,摇匀,静置10 min,再加入2 mL 6 mmol/L的水杨酸溶液,摇匀,静置30 min后以5000 r/min离心10 min,于510 nm处测其吸光值,以抗坏血酸为阳性对照。清除率S=1-(Ai-Aj)/A0×100%,式中:A0为空白对照;Ai为提取液的吸光值;Aj为无水杨酸时提取液的吸光值。

2.4.2.2 化学发光法[12]

用鲁米诺化学发光法测定样品对Fenton型反应产生的·OH的清除作用。具体方法是:向反应池中依次加入 40 μL 2 mmol/L 的抗坏血酸、70 μL 2 mmol/L的 CuSO4溶液、15 μL 10 mmol/L 的鲁米诺溶液、50 μL 0.2 mol/L pH=7.8的磷酸缓冲液、20 μL不同浓度的供试液,混匀后,迅速置于发光仪检测器中,80 μL过氧化氢启动反应,同时记录第6秒时发光强度出现的峰值CP0,以抗坏血酸为阳性对照,水做空白对照,测其CP1,羟自由基的清除率=(CP0-CP1)/CP0×100%。

2.4.3 清除过氧化氢[13-14]

采用H2O2-鲁米诺-碳酸缓冲液(pH 9.5)体系检测H2O2:在反应池中依次加入50 μL不同浓度的供试液、50 μL 10 mmol/L的鲁米诺溶液(用 pH=9.5,0.1 mol/L的Na2CO3-NaHCO3缓冲溶液配制)、100 μL碳酸缓冲液,50 μL 0.15%过氧化氢启动反应,连续测定反应强度6 s,至出现峰值,记录发光强度(CL),以抗坏血酸为阳性对照,发光抑制率按下式计算:清除率=1-样品CL/对照CL×100%(为防止玻璃仪器沾染有机物,抗氧化试验中所有玻璃仪器均采用以下步骤处理:a.用洗液浸泡;b.自来水冲洗;c.发烟硝酸浸泡 1 h 以上;d.蒸馏水煮沸;f.蒸馏水漂洗用3次后使用)。

3 结果与分析

3.1 盐地碱蓬生长期提取物黄酮含量

以芦丁为标准物,在510 nm波长下紫外分光光度法测定吸光值的结果见图1。

从图1可以看出,在1年的生长中,不同月份的盐地碱蓬乙醇提取物中总黄酮含量存在差异,在由绿变红之前的7月达到最大值,其含量约是其它各月含量的3倍~5倍(以干基表示)。

3.2 盐地碱蓬生长期各月份提取物抗氧化活性的比较

3.2.1 总抗氧化活性的评价

在黄酮含量不同的条件下,不同生长月份的盐地碱蓬抗氧化能力见表1。

表1 不同生长期盐地碱蓬的总黄酮含量及FRAP值Table 1 The flavanols content and FRAP value of Suaeda salsa in different stage

从表1可知,不同生长月份的盐地碱蓬的抗氧化活性存在差异,其中7月份的样品FRAP值最大,抗氧化活性最强,随着提取物黄酮含量的增加,其总抗氧化活性也增大。

3.2.2 对DPPH自由基的清除作用

不同月份盐地碱蓬的提取物对DPPH自由基的清除作用见图2。

从图2可看出,不同月份盐地碱蓬的提取物对DPPH自由基的清除作用存在差异,且变化趋势与其黄酮含量变化趋势一致。7月份提取物对该自由基的清除率已接近70%,说明盐地碱蓬提取物具有较高的DPPH自由基清除能力。

3.2.3 还原力的测定

不同月份盐地碱蓬的提取物对DPPH自由基的清除作用见图3。均有较强的清除能力,并呈现明显的剂量效应,即浓度越大,抗氧化效果越好。

3.3.1.2 化学发光法

不同浓度的2种样品加入到O2-·体系后,使用化学发光检测对O2-·的清除能力见图5。

从图3可以看出,不同月份盐地碱蓬的乙醇提取物的还原力强度与其清除DPPH自由基变化趋势的一致性,且7月份提取物的还原力达到了最大值。

通过以上抗氧化模型可以看出,盐地碱蓬提取物的抗氧化活性变化与其黄酮类物质的含量变化相一致,说明在该提取物的抗氧化活性成分中,黄酮类物质起主要作用,并且7月份提取物中黄酮量最高,抗氧化活性也最强。

3.3 盐地碱蓬生长期7月份提取物抗氧化活性评价3.3.1 清除超氧阴离子

3.3.1.1 紫外分光光度法

不同浓度的2种样品加入到O2-·体系后,使用紫外分光光度法对O2-·的清除能力见图4。

2种样品对O2-·的清除效果均随其浓度的增大而增大,在低浓度时,7月份提取物的清除效果高于抗坏血酸。

3.3.2 清除羟自由基

3.3.2.1 紫外分光光度法

在不同盐地碱蓬乙醇提取物浓度条件下,使用紫外分光光度法羟基清除效果见图6。

由图4可知,在试验浓度范围内2种样品对O2-·

从图6中可看出,7月份提取物对·OH有一定的清除能力,且清除作用随样品浓度的增大而增大。在试验浓度范围内,抗坏血酸的清除能力始终大于7月份提取物。

3.3.2.2 化学发光法

在不同盐地碱蓬乙醇提取物浓度条件下,使用化学发光法检测羟基清除效果见图7。

图7显示,7月份提取物对·OH有较强的清除能力,且剂量效应明显,样品浓度在1 mg/mL时,清除率走平,且清除能力高于抗坏血酸。

3.3.3 清除过氧化氢

在不同盐地碱蓬乙醇提取物浓度条件下,过氧化氢清除效果见图8。

由图8可知,7月份提取物对H2O2有较强的清除能力,且清除率随样品浓度的增大而增大,当浓度为1 mg/mL时,清除率达90%以上。在所选浓度范围内,7月份提取物对H2O2的清除效果与抗坏血酸相当。

4 结论

本文研究表明,盐地碱蓬的抗氧化活性与其含有的黄酮类物质有着密切的关系,在其1年生长期中,7月份黄酮含量最高,为每克干基98.78 mg/g,在各体外抗氧化模型中,其提取物具有较强的自由基清除能力和抗氧化活性,因此盐地碱蓬可作为功能性食品的开发。

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Study on Antioxidant Activity of Suaeda Salsa Extract

ZHANG Zen-sheng,MU Hao,ZHAO LU,ZHAO Li,QIAN Jun
(College of Food Engineering and Biological Technology,Tianjin University of Science& Technology,Tianjin 300457,China)

2010-05-29

国家科技支撑计划项目(编号2006BAD27B06)

张泽生(1956—),男,教授,博士生导师,研究方向:功能食品及配料的研究与开发,天然产物的生物活性及机理研究。

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