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酸浆绿茶体外抗氧化活性研究

2012-10-26刘敏任石涛王晓闻

关键词:酸浆过氧化物回归方程

刘敏,任石涛,王晓闻

(山西农业大学 食品学院,山西 太谷030801)

酸浆[Physalis al kekengi L.var.franchetii(Mast.)Makino],别名红姑娘、泡泡草等,茄科,酸浆属,为多年生宿根草本植物[1]。酸浆始载于《神农本草经》,明朝李时珍《本草纲目》中也有记载[2]。酸浆全草含有许多功能性化学成分,包括甾体类,生物碱类,脂类,矿物质,色素类,氨基酸类,糖类及其他成分等[3]。酸浆叶中含有大量的黄酮类物质,所以它具有消炎,抗肿瘤,抗糖尿病,抗菌及抗病毒等方面的功能[4]。

酸浆在中国各地均有野生分布,适应性强。目前有关酸浆的研究也不够深入,尤其是对酸浆叶子的报道较少,而且以其为原料的食品及药品市场上还不多见。酸浆有待于进一步的开发利用,是一种非常有发展前景的经济作物。本实验将酸浆叶子做成绿茶是发挥酸浆叶功效的最简单、最方便、最快捷与最有效的方法,可以被人体更好的利用。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 原料

本试验采用大同市阳高县长城镇提供的8月份酸浆植物的叶子,采用传统工艺。

1.1.2 主要试剂

试验中所用试剂均为分析纯。

无水甲醇、氯化铁、氯化钾、二苯代苦味酰肼自由基(DPPH·):美国Sig ma公司。

丁基羟基甲苯(BHT)、水杨酸、邻苯三酚、硫酸亚铁(FeSO4·7 H2O)、硫代巴比妥酸、铁氰化钾(K3Fe(CN)6)、Tris:北京瑞尔欣德科技有限公司;三氯甲烷、三氯乙酸、冰乙酸、30%双氧水(H2O2)、淀粉。

1.1.3 仪器与设备

BS224S电子天平、台式低速离心机(L-550)(北京赛多利斯仪器系统有限公司)、756型紫外可见分光光度计(上海光谱仪器有限公司)、JDG-0.2真空冻干试验机、电热恒温水浴锅(北京化玻联医疗器械有限公司)、电热恒温鼓风干燥箱(上海新苗医疗器械制造有限公司)

1.2 方法

1.2.1 酸浆绿茶还原能力的测定

参照魏金涛等人的方法进行测定[6]。

1.2.2 酸浆绿茶对DPPH·自由基清除能力的测定

DPPH·自由基清除能力的方法参考Yamaguchi等[7]报道的方法与于继宾[8]的方法进行测定。

1.2.3 酸浆绿茶对·OH自由基清除能力的测定

·OH自由基清除能力的方法主要参照陈伟等[9]报道的方法测定。

1.2.4 酸浆绿茶对O2-·自由基清除能力的测定

酸浆绿茶对O2-·自由基清除能力的测定方法参照徐怀德[10]报道的方法。

1.2.5 酸浆绿茶对脂质过氧化物清除能力的测定

用甲醇将酸浆绿茶粉溶解,配成2 g·L-1溶液,并作一系列的稀释。将0.5 mL鸡蛋黄匀浆液与10%、0.2 mol·L-1的PBS溶液(p H=7.4)混合后加入不同浓度的样液0.5 mL混合,再加入0.07 mol·L-1的FeSO4溶液0.05 mL,摇匀,放在37℃下保温30 min后加入20%的三氯乙酸1.5 mL和等体积0.8%的硫代巴比妥酸,反应终止,最终的混合物在100℃的温度下加热5 min后在3000 r·min-1的转速下离心10 min,取其上清液,于532 n m处检测上清夜的吸光度。以不加硫代巴比妥酸的溶液为空白溶液。以BHT作为标准对照,按下式计算各待测样品对脂质过氧化物的清除能力。重复3次取平均值。

式中:A——样液与反应溶液混合液的吸光值;

A1——样液与空白溶液混合液的吸光值;

A0——不加样液的吸光值。

2 结果与分析

2.1 酸浆绿茶总还原能力的测定

由图1可看出,酸浆绿茶样品在低浓度下,A700值较小,随着浓度的增加,A700值也随之增大。说明酸浆绿茶在一定浓度下具有还原能力。

图1 酸浆绿茶的还原能力Fig.1 The reducing power of Physalins green tea

2.2 酸浆绿茶对DPPH·自由基清除能力

由图2、图3可看出,酸浆绿茶对DPPH·自由基有一定的清除能力,清除能力随浓度的增加而增大。溶液浓度达到1 g·L-1时 ,对DPPH·自由基清除率可以达到90.8%。通过回归方程y=-28.097x2+117.96 x+1.2571,R2=0.9995及y=-92146x2+3414.7 x+11.623,R2=0.978得出酸浆绿茶、Vc对DPPH·自由基的半抑制浓度IC50值为0.45 g·L-1、0.060 g·L-1。结果表明,一定浓度的酸浆绿茶对DPPH·自由基具有较强的清除能力,但没有Vc的能力强。

图2 酸浆绿茶清除DPPH·自由基的能力Fig.2 Scavenging activity of physalins green tea on DPPH·radical

2.3 酸浆绿茶对·OH自由基的清除能力

由图4可看出,随着浓度的增加,酸浆绿茶对Fenton反应体系产生的羟自由基的清除力逐渐上升,当浓度为2 g·L-1时,清除作用最强,其清除率达到63.8%。实验数据用Excel进行多项式回归,回 归 方 程 为 y= -5.945x2+31.157 x+2 4.9 1 2,R2=0.9 7 6 5,及y=-1 5.5 9 1 x2+71.003 x+18.941,R2=0.9963,回归方程显著。通过回归方程得出酸浆绿茶、Vc清除羟自由基的半抑制浓度IC50值0.99 g·L-1、0.22 g·L-1。结果表明,一定浓度酸浆绿茶也有清除羟自由基的能力,但是作用不强。

图3 Vc清除DPPH·自由基的能力Fig.3 Scavenging activity of Vc on DPPH·radical

图4 酸浆绿茶及Vc清除·OH自由基的能力Fig.4 Scavenging activitv of physalins green tea and Vc on hydroxyl radical

2.4 酸浆绿茶对O2-·的清除能力

由图5可看出,反应体系吸光值随反应时间延长而稳定增加,在体系反应时间内,吸光值和反应时间线性关系良好,相关系数达0.9998,说明反应体系在前3 min的反应时间内,稳定积累有色中间产物,邻苯三酚自氧化速率稳定,根据线性方程y=0.0342x+0.1146可知,邻苯三酚自氧化速率V0为0.0342。

由图6可看出,当样品浓度为2 g·L-1时,其清除率为4.3%,说明酸浆绿茶对O2-·自由基的清除效果不佳。y=0.1714x2-0.4626x+2.192,R2=0.9448,回归方程显著。由方程计算得出酸浆绿茶对清除超氧阴离子自由基的IC50值分别为15.43 g·L-1。试验结果表明,一定浓度的酸浆绿茶的可清除超氧阴离子自由基,但是作用较弱。

图5 邻苯三酚自氧化速率的测定Fig.5 Linearity correlation bet ween reaction time and adsorbancy of reaction system

图6 酸浆绿茶清除超氧阴离子自由基的能力Fig.6 Scavenging activitv of physalins green tea on superoxide anion radical at different concentrations

2.5 酸浆绿茶对脂质过氧化物的抑制作用

由图7可看出,随着浓度的增加,酸浆绿茶对脂质过氧化物的清除力逐渐上升,当浓度为2 g·L-1时,清除作用最强,其清除率达到67.9%。实验数据用Excel进行多项式回归,回归方程显著。通过回归方程得出酸浆绿茶清除脂质过氧化物的半抑制浓度IC50值,为0.83 g·L-1。结果表明,一定浓度的酸浆绿茶对脂质过氧化物有较强的清除作用。

3 结论与讨论

还原力是表示抗氧化物质能够提供电子能力强弱的重要指标,随着溶液的吸光度增大,还原能力增强,其抗氧化性亦增强[11~13]。二苯代苦味酰肼自由基(DPPH·)是一种较稳定的以氮为中心的自由基,如果受试物能够清除它,便可以评价此受试物的抗氧化能力[14~17]。O2- ·和·OH 等活性氧自由基诱导的氧化损伤一直被认为是引起衰老、细胞损伤、死亡和组织伤害、细胞癌变的原因之一[18]。·OH是最强活性自由基,也是毒性最大的自由基。它可与活细胞中任何分子发生反应造成损害,并导致遗传突变、膜损伤、酶失活、线粒体氧化磷酸化作用等一系列变化[19]。超氧阴离子在人体内存在的一定数量,不发生化学变化对人体无害,但是一旦与羟基结合生成的产物就会对细胞DNA造成损害,从而破坏了人类机体功能。脂质过氧化过程中发生的ROS氧化生物膜的过程,期间可能生成脂质过氧化产物如丙二醛(Malonaldehyde,MDA)和4-羟基壬烯酸(4-hydroxynonenal,HNE),从而改变细胞膜的流动性和通透,最终使细胞结构和功能得到改变。

试验结果表明酸浆绿茶具有一定的还原力;对DPPH·自由基、·OH自由基、O2-·自由基具有一定的清除能力,对脂质过氧化物有抑制作用,其IC50值分别为0.45 g·L-1、0.99 g·L-1、15.43 g·L-1、0.83 g·L-1;对DPPH·自由基的清除能力较强,但对O2-·自由基的清除能力较弱。酸浆绿茶之所以有以上抗氧化作用可能由于所含的黄酮有关[20],酸浆绿茶的提取物有待于进一步的研究。

图7 酸浆绿茶对脂质过氧化物清除能力Fig.7 Scavenging Activity of physalins green tea on the POV

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