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枸杞及不同果蔬中类胡萝卜素含量及抗氧化活性研究

2015-07-22罗青米佳张林锁李越鲲李晓莺黄婷闫亚美张曦燕国家枸杞工程技术研究中心宁夏银川75000北方民族大学生命学院宁夏银川750004

食品研究与开发 2015年24期
关键词:枸杞果蔬

罗青,米佳,张林锁,李越鲲,李晓莺,黄婷,闫亚美,*,张曦燕,*(.国家枸杞工程技术研究中心,宁夏银川75000;.北方民族大学生命学院,宁夏银川750004)

枸杞及不同果蔬中类胡萝卜素含量及抗氧化活性研究

罗青1,米佳1,张林锁2,李越鲲1,李晓莺1,黄婷1,闫亚美1,*,张曦燕1,*
(1.国家枸杞工程技术研究中心,宁夏银川750002;2.北方民族大学生命学院,宁夏银川750004)

摘要:采用紫外分光光度法分析测定枸杞等27种植物材料类胡萝卜素含量及主要组成,用DPPH自由基、ABTS和FRAP法分析其体外抗氧化活性。结果表明,鲜食材料中,鲜果枸杞等21种不同类胡萝卜素来源的植物材料总类胡萝卜素含量的变化幅度为0.37mg/100g鲜果~89.91mg/100g鲜果。其中鲜红枸杞总类胡萝卜素含量最高。干果材料中,枸杞等6种不同类胡萝卜素来源的植物材料总类胡萝卜素含量的变化幅度为1.28 mg/100 g干果~401.53 mg/100 g干果。其中宁杞1号总类胡萝卜素含量最高。不同枸杞材料类胡萝卜素含量差异较大,黑果枸杞中类胡萝卜素含量极少;较其它常见的天然果蔬材料,枸杞(红果)总类胡萝卜素含量和抗氧化活性都较高,是开发功能性食品的较好资源。

关键词:枸杞;果蔬;类胡萝卜素;体外抗氧化活性

枸杞(枸杞属,Lycium L.),是我国受原产地保护的药食两用道地药材和传统出口创汇产品,果实为茄科(Solanceae),是多年生耐盐、抗旱资源,分布于宁夏、新疆、西藏、青海、内蒙、甘肃等地。宁夏是枸杞的原产地和主产区,枸杞种质资源极为丰富,其成熟浆果中富含类胡萝卜素[1-3],具有滋肝、明目、抗氧化、潜在预防和治疗心血管系统疾病等作用[1-5]。

氧化应激是许多慢性退行性疾病发生发展的主要机制[5]。探寻和研究具有抗氧化活性的天然植物化学物用于防治衰老相关的多种疾病,如阿尔茨海默病、动脉粥样硬化等,成为医药、植物化学等学术领域共同关注的课题[6-7]。

研究表明,类胡萝卜素物质具有抗氧化[1]、预防和治疗糖尿病[5,9]、减少心血管疾病发病率[5]、抗癌[10]、视觉保护[5]等作用。天然果蔬中多种植物富含有类胡萝卜素物质[11-12],但不同果蔬中的类胡萝卜素含量及其活性比较研究国内外鲜见。

本文比较并评价了枸杞等28种不同类胡萝卜素来源的植物材料的类胡萝卜素组成含量及体外抗氧化活性,为类胡萝卜素的利用和具有较强抗氧化活性植物资源的筛选提供参考。

1 材料和方法

1.1材料与仪器

枸杞鲜果:采摘于国家枸杞工程技术研究中心资源圃;其它新鲜果蔬:购于市场,采集或采购的果蔬于-23℃保存;DPPH(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl)、ABTS(2,2’-azinobis(3-ethylbenzenothiazoline-6-sulfonic))、TPTZ(1,3,5-tri(2-pyridyl)-2,4,6-triazine)、VC、Folin-Ciocalteu试剂:购自美国Sigma公司;色谱纯甲醇、三氟乙酸:购自MREDA公司;其他试剂:均为国产分析纯试剂。

RE-5286旋转蒸发器:上海亚荣生化仪器厂;UV755B紫外可见光分光光度计:上海精密科学仪器有限公司;KQ-250E型超声波清洗器:昆山市超声仪器有限公司。

1.2方法

1.2.1样品的制备

鲜果样品称取1 kg左右研磨至糊状,干果枸杞样品称取100 g左右粉碎,从中准确称取3.000 0 g各种干果和10.000 0 g各研磨或粉碎样品,用50 mL混合试剂(己烷∶乙醇∶丙酮∶二氯甲烷=30∶25∶25∶25,体积比)超声辅助提取10 min,过滤后收集滤液。滤渣用相同提取工艺提取至无色。滤液合并后,加20 g无水硫酸钠脱水过滤,于35℃浓缩蒸干。然后用石油醚溶解并定容至25 mL,-80℃保存备用。

1.2.2类胡萝卜素含量测定

取提取液0.5 mL,用石油醚定容到5 mL,紫外分光光度计分别测定各种不同提取物类胡萝卜素在460 nm吸收波长处的吸光度值A。同法制备不同浓度的β-胡萝卜素标准溶液,绘制所得标准曲线为:y= 11.43x-0.133 5,R2=0.999 4。

1.2.3DPPH自由基清除能力测定

参考liu等[13]的方法,略作修改。吸取待测溶液0.5 mL,加入0.14 mmol/L DPPH自由基溶液4.0 mL,用甲醇定容至6 mL摇匀,放置30 min。以60%甲醇调零,测定517 nm处的吸光度A样品(加样后)。同时,以不加样品的DPPH自由基溶液4.0 mL,用甲醇定容至6 mL的混合液在517 nm处的吸光度A为对照(加样前)。DPPH自由基清除率/%=(A加样前-A加样后)/A加样前× 100。以VC溶液清除DPPH自由基清除率作标准曲线(Y=0.195 7X+0.223 3,R2=0.996 9),各种果蔬提取物清除DPPH自由基能力表示为VC当量(μg/100 g),即每100克样品抗氧化能力相当于VC微克数。

1.2.4总抗氧化能力测定

总抗氧化能力 (Trolox Equivalent antioxidant Capacity,TEAC)参照Arts等[14]的方法,略作修改。将5 mL 7 mmol/L ABTS+和88 μL 140 mmol/L过硫酸钾混合,形成ABTS+储备液,避光保存8 h,使用前用无水乙醇稀释成工作液,要求其在30℃、734 nm波长下吸光度为0.7±0.02。取300 μL不同浓度待测液,空白管加入300 μL 80%乙醇,最后加入3.7 mL ABTS+自由基工作液,振荡30 s,室温下静置6 min后,在734 nm处测吸光值变化。按下式计算ABTS+自由基清除率:

清除率/%=[(A0-Aa)/A0]×100

式中:Aa为加入待测液的吸光值;A0为空白管的对照值。另以不同浓度VC做抑制ABTS+自由基的曲线(Y=12.142X-0.1651,R2=0.999 1)。抗氧化能力表示为VC当量(μg/100 g),即每100 g样品抗氧化能力相当于VC微克数。

1.2.5FRAP值测定

采用Benzie等[15]的方法,略有修改。TPTZ工作液的配制:取10 mmol/L TPTZ溶液10 mL,0.3 mol/L醋酸钠缓冲液(pH=3.6)100 mL,20 mmol/L的FeCl3溶液10 mL混合均匀后置于35℃水浴中孵化30 min后使用,即用即配。测定时取样品液0.1 mL,加入TPTZ工作液0.9 mL,醋酸钠缓冲液9 mL,于35℃水浴中反应30 min,597 nm波长处测定吸光值。以VC溶液作标准曲线(Y=0.160 2X+0.066 4,R2=0.997 4),抗氧化能力表示为VC当量(μg/100 g),即每100 g样品抗氧化能力相当于VC微克数。

1.3统计分析

采用Excel 2003、SPSS 16.0进行试验数据处理及分析。

2 结果与讨论

2.1不同果蔬类胡萝卜素含量比较

不同果蔬类胡萝卜素含量测定结果如表1、表2所示。

表1 不同果蔬类胡萝卜素含量Ⅰ(n=3)Table 1 The contents of carotinoids in different fruit and vegetablesⅠ(n=3)

表2 不同种类枸杞的类胡萝卜素含量 Ⅱ(n=3)Table 2 The contents of carotinoids in different kinds of Lycium barbarumⅡ(n=3)

各种果蔬类胡萝卜素含量差异较大,其中,枸杞类胡萝卜素含量最高,小米椒次之,甘蔗和黑果枸杞中含量最小。在所有供试鲜食材料中,枸杞总类胡萝卜素含量最高,其类胡萝卜素含量分别是金丝蜜柚果肉、甘蔗、菠萝果肉、甜瓜果肉、金丝蜜柚果皮、甜瓜皮、菠萝皮、太阳果、赣南脐橙果肉、赣南脐橙果皮、彩黄椒、胡萝卜、甜糯玉米、黄果枸杞、长南瓜、柿子、木瓜、彩红椒、小米椒、西红柿的190.76、242.53、175.31、171.64、139.59、129.48、116.95、62.14、57.77、43.61、7.17、5.36、4.59、4.41、4.35、4.25、3.62、2.09、1.77、3.39倍,除枸杞外,玉米、胡萝卜等材料中,总类胡萝卜素含量较高。在柚子和脐橙中,其果皮比果肉的总类胡萝卜素含量要高;在所有干果枸杞材料中,宁杞1号总类胡萝卜素含量最高,其类胡萝卜素含量分别是黑果枸杞、黄果枸杞、枸杞09191、宁农杞2号、宁农杞1号的312.03、9.78、3.12、2.81、2.39倍,不同枸杞材料,其总类胡萝卜素含量差异很大,但总体而言,除黑果枸杞外,其它枸杞资源果实是富含类胡萝卜素类物质的资源。

2.2体外抗氧化活性比较

2.2.1DPPH自由基清除作用

不同果蔬类胡萝卜素体外抗氧化活性如表3所示。

表3 不同果蔬类胡萝卜素体外抗氧化活性(n=3)Table 3 In vitro antioxidant activity of carotinoids extracted from different fruits and vegetables(n=3)

从表3可以看出,14个不同样品的DPPH自由基清除力差异较大。通过分析数据发现,红果枸杞干果各种材料显著大于其它材料的清除力(P<0.05)。其中宁杞农1号最高,达1 762.66 μg/100 g VC当量。在鲜果材料中,柚子皮(清除活性最高,柚子肉(鲜)次之。这可能与其较高的类胡萝卜素含量有关。黑果枸杞尽管含有极少的总类胡萝卜素,但是其DPPH自由基清除力也较高。具体机理需要进一步探索。

2.2.2总抗氧化能力

从表3可以看出,14个不同样品的ABTS+自由基清除力差异较大。通过分析数据发现,红果枸杞各品种显著大于其它材料的清除力(P<0.05)。其中宁杞1号最高,达742.88 μg/100 g VC当量。在鲜果材料中,小米椒、玉米、长南瓜等清除活性也很高,枸杞鲜果次之。

2.2.3FRAP值

从表3可以看出,14个不同样品的FRAP值差异显著(P<0.05)。通过分析数据发现,红果枸杞干果各品种显著大于其它材料的FRAP值(P<0.05)。其中宁农杞1号最高,可达3 308.36 μg/100 g VC当量。在鲜果材料中,黄果枸杞、长南瓜等FRAP值也很高。

2.2.4总类胡萝卜素与抗氧化活性相关性分析

体外抗氧化评价方法较之体内方法因其快速、便捷而应用广泛。利用性质稳定的自由基产生剂,通过对其的抑制或清除来衡量抗氧化物质抗氧化活性的高低是评价抗氧化活性的主要的体外方法。

各种果蔬总萝卜素含量与抗氧化活性相关性分析结果如表4所示。

表4 不同果蔬总类胡萝卜素含量与抗氧化活性相关性分析(n=29)Table 4 The correlation coefficients between the total contents of carotinoids and antioxidant capacity in different kinds of fruits and vegetables(n=29)

各种果蔬抗氧化活性与总类胡萝卜素含量相关性DPPH自由基、ABTS+自由基、FRAP值分别为0.461、0.291和0.336。所筛选各种果蔬类胡萝卜素粗提物体外抗氧化活性与总类胡萝卜素含量相关性均呈正相关,差异很大,这种差异性可能是由于不同抗氧化活性的作用机理不同而致,因此也验证了不能简单的用一种方法评价样本之间活性的大小。但总类胡萝卜素含量与抗氧化活性相关性不大,可能是由于各种果蔬类胡萝卜素组成成分不同,具体有待于进一步试验阐明揭示其原因。

3 结论

不同枸杞材料类胡萝卜素含量差异较大,黑果枸杞中类胡萝卜素含量极少;在28份供试材料中,总类胡萝卜素含量高,则抗氧化活性较高,但抗氧化活性指标不同,抗氧化作用大小排列次序有较大差异。整体而言,较其它常见的天然果蔬材料,红果枸杞干果总类胡萝卜素含量和抗氧化活性都较高,是开发功能性食品较好的资源,但不同种类果蔬材料中类胡萝卜素的组成及其构效关系,有待进一步研究。

参考文献:

[1]Wang C C,Chang S C,B Stephen Inbaraj,et al.Isolation of carotenoids,flavonoids and polysaccharides from Lycium barbarum L.and evaluation of antioxidant activity[J].Food Chemistry,2010, 120:184-192

[2]Peng Y,Ma C,Li Y,et al.Quantification of zeaxanthin dipalmitate and total carotenoids in Lycium fruits(Fructus Lycii)[J].Plant Foods for Human Nutrition,2005,60:161-164

[3]Bunghez I R,Marius A S,Marian N,et al.Obtaining of carotenoid extract from lyceum chinense and characterization using spectometrical analysis[J].Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures, 2012,7:523-528

[4]Lin Nien-Chen,Lin Jing-Chi,Chen Shih-Hsin.Effect of exercise and Lycium barbarum extract on serum Fe level and liver antioxidant enzyme activities rats fed with Fe-rich diet[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2011,59:10088-10096

[5]Ling Tang,Yunong Zhang,Yu Jiang,et al.Dietary wolfberry ameliorates retinal structure abnormalities in db/db mice at the early stage of diabetes[J].Experimental Biology and Medicine,2011,236:1051-1061

[6]Lakshmi SVV,Padmaja G,Kuppusamy P,et al.Oxidative stress in cardiovascular disease[J].indian journal of biochemistry&biophysics,2009,46:421-440

[7]Van den Berg H,Faulks R,Fernando H G,et al.The potential for the improvement of carotenoid levels in foods and the likely systemic effects[J].Journal of the Science of Food and Agriculture,2000, 80:880-912

[8]Cha KH,Koo SY,Song DG,et al.Effect of Microfluidization on Bioaccessibility of Carotenoids from Chlorella ellipsoidea during Simulated Digestion[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2012,60:9437-9442

[9]Hofe Carolyn R,Feng Limin,Zephyr Dominique.Fruit and vegetable intake,as reflected by serum carotenoid concentrations,predicts reduced probability of polychlorinated biphenyl-associated risk for type 2 diabetes:National Health and Nutrition Examination Survey 2003-2004[J].Nutrition Research,2014,34:285-293

[10]Kim Se,Hyeuk Lee,Jung Min,et al.Proposed cytotoxic mechanisms of the saffron carotenoids crocin and crocetin on cancer cell lines [J].Biochemistry and cell biology-biochimie ET biologie cellulaire, 2014,92:105-111

[11]Rauúl Delgado-Pelayo,Daámaso Hornero-Meéndez.Identification and Quantitative Analysis of Carotenoids and Their Esters from Sarsaparilla(Smilax aspera L.)Berries[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2012,60:8225-8232

[12]Eliseu Rodrigues,Lilian R B Mariutti,Adriana Z.Mercadante Carotenoids and Phenolic Compounds from Solanum sessiliflorum, an Unexploited Amazonian Fruit,and Their Scavenging Capacitiesagainst Reactive Oxygen and Nitrogen Species[J].Journal of A-gricultural and Food Chemistry,2013,61:3022-3029

[13]Liu X L,Zhao M M,Wang J S,et al.Antioxidant activity of methanolic extract of emblica fruit(Phyllanthus emblica L.)from six regions in China[J].Journal of Food Composition and Analasis,2008,21: 219-228

[14]Arts M,Dallinga S,Voss H,et al.A new approach to access the total antioxidant capacity using the TEAC assay[J].Food chemistry,2004, 88:567-570

[15]Benzie I F,Strain J J.The Ferric Reducing Ability of Plasma(FRAP) as a Measure of“Antioxidant Power”:the FRAP assay[J].Analytical Biochemistry,1996,239:70-76

DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2015.24.010

收稿日期:2015-08-26

基金项目:国家自然基金(31360076);宁夏自然科学基金(NZ15124);宁夏农林科学院先导项目(NY15233)

作者简介:罗青(1964—),女(汉),副研究员,学士,主要从事枸杞植物学研究。

*通信作者:闫美亚(1982—),女(汉),副研究员,研究方向:枸杞深加工。张曦燕(1976—),女,副研究员,从事枸杞植物学研究。

Research on Composition and Antioxidant Activity of Carotenoids from Lycium L.and Different Fruits&Vegetables

LUO Qing1,MI Jia1,ZHANG Lin-suo2,LI Yue-kun1,LI Xiao-ying1,HUANG Ting1,YAN Ya-mei1,*,ZHANG Xi-yan1,*
(1.National Wolfberry Engineering Research Center,Yinchuan 750002,Ningxia,China;2.College of Bionomy,Northern Nationality University,Yinchuan 750004,Ningxia,China)

Abstract:A total of 27 different fruits and vegetables were evaluated in the study.DPPH·,ABTS+·,and FRAP methods were used to evaluate antioxidant activity in vitro of them.The total contents of carotinoids were measured using spectrophotometer methods.Correlations between carotinoids contents and antioxidant capacity were analyzed.The contents of total carotinoids of 21 different fruits and vegetables were 0.37 mg/100 g·FW-89.92 mg/100 g·FW.Total carotinoids contents of 6 different Lycium cultivars were 1.28 mg/100 g·DW-401.53 mg/100 g·DW.Comparatively,Lycium barbarum had the highest content of total carotinoids and antioxidant activity in vitro.Compared with the 27 kinds of fruits and vegetables tested in the study,the carotinoids contents of Lycium were different among cultivars and different fruits and vegetables.Lycium barbarum had the highest content of total carotinoids and antioxidant activity in vitro;it is a rich source of carotinoids,and one kind of good resources for development of healthy food.

Key words:Lycium;fruits and vegetables;carotenoids;antioxidant activity

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