朱曉紅,沈佳鑫,馬 瑞,徐麗珊
(浙江師范大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,浙江金華321004)
抗氧化劑是食品、醫(yī)藥等行業(yè)不可缺少的添加劑,它能阻止或延遲食品氧化,以提高食品的穩(wěn)定性和保存期。目前,市場上的抗氧化劑主要分為天然抗氧化劑和化學(xué)合成抗氧化劑。由于化學(xué)合成抗氧化劑具有一定的毒性、致畸性和潛在的致癌性,使用過多會對人體健康造成重大危害。因此,尋找安全、高效的天然抗氧化劑成為近年來的一大研究熱點。天然抗氧化劑主要來源于植物,具有化學(xué)合成抗氧化劑所沒有的諸多優(yōu)點。
藍莓(blueberry)又稱越橘,屬杜鵑花科(Ericaceae)越橘屬(Vaccinium.spp)多年生落葉或常綠灌木。大量研究表明,藍莓果中含有豐富的抗氧化物質(zhì),能延緩衰老[1]。但藍莓果產(chǎn)量較少,價格較昂貴,使藍莓果的試驗研究受到了一定程度的限制。因而,一些研究者近年來開始對藍莓葉進行研究,發(fā)現(xiàn)藍莓葉中同樣含有豐富的抗氧化物質(zhì)[2]。而且在我國藍莓葉資源目前還沒有得到很好的利用。因此,開發(fā)藍莓葉中豐富的抗氧化物質(zhì)具有廣闊的前景。國內(nèi)外對藍莓葉的研究主要集中在抗氧化物質(zhì)的提取和純化方面,對于抗氧化物質(zhì)的體外抗氧化活性研究不多。
本試驗通過設(shè)定一定的濃度梯度對藍莓葉水提物的體外抗氧化活性進行研究,對研究藍莓葉中抗氧化物質(zhì)及開發(fā)新型天然抗氧化劑具有重要意義[3]。
試劑:維生素C(上海青析化工科技有限公司)、BHA、藍莓葉、磷酸鹽緩沖液(pH 值為6.6)、六氰合鐵酸鉀溶液、三氯乙酸、三氯化鐵溶液、DPPH(上海如吉生物科技有限公司)、FeSO4、水楊酸、H2O2、總抗氧化能力(T-AOC)測定試劑盒(南京建成生物工程研究所)。
儀器:恒溫烘箱、電子天平、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器、恒溫水浴鍋、離心機、分光光度計、pH 計。
1.2.1 藍莓葉水提物提取 取一定量藍莓葉并剪碎,用料液比為1∶14 的藍莓葉與自來水混合,再用0.1 mol/L 的鹽酸調(diào)到pH 值為2.0,在100 ℃的沸水浴中提取60 min。將提取液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮,置于60 ℃烘箱中烘干,制成粉末備用[4]。
1.2.2 藍莓葉水提物含量測定 采用硫酸-香草醛法[5]和蘆丁法測定水提物中的原花青素和黃酮含量。
1.2.3 藍莓葉水提物還原力測定 取不同濃度藍莓葉水提物溶液2.5 mL 于試管中,依次加入2.5 mL 0.2 mol/L 磷酸鹽緩沖液和2.5 mL 1%六氰合鐵酸鉀溶液。50 ℃水浴保溫20 min,快速冷卻,再加入2.5 mL 10%三氯乙酸,3 000 r/min 離心10 min,取上清液2.5 mL,依次加入2.0 mL 蒸餾水、0.5 mL 0.1%三氯化鐵溶液,充分混勻,靜置10 min 后,在700 nm 處測定吸光度值[6]。
1.2.4 藍莓葉水提物對DPPH·自由基清除活性的測定 DPPH·自由基(1,1-二苯基苦基苯肼)是一種人工合成的穩(wěn)定自由基,其甲醇溶液顯紫色,在516 nm 處有最大吸收。當有自由基清除劑存在時,DPPH·的單電子由于被配對,其濃度減小而顏色變淺,在波長516 nm 處的吸光度值減小,對DPPH·自由基的淬滅能力可以有效地評價抗氧化劑的活性。DPPH·自由基清除活性測定參照文獻[7-10]進行。
DPPH·自由基的清除率計算公式為:GDPPH=(1-(Ai-Aj)Ac)×100%。其中,GDPPH為清除率,Ai表示待測樣品液與DPPH 混合液在516 nm 處的吸光度值,Aj表示待測樣品液與無水乙醇混合液在516 nm 處的吸光度值,Ac表示無水乙醇與DPPH 混合液在516 nm 處的吸光度值。
1.2.5 藍莓葉水提物總抗氧化能力的測定 參照南京建成生物工程研究所生物總抗氧化能力(T-AOC)測試盒說明書進行。
2.1.1 原花青素標準曲線及其含量 采用硫酸-香草醛法,測得不同濃度的原花青素溶液在500 nm 處的吸光度值(圖1)。原花青素質(zhì)量濃度在0~0.1 mg/mL 范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系。其回歸方程為y=1.305 8x,R2=0.998 1,其中,y為試驗所得的吸光度值(ABS),x 為樣品質(zhì)量濃度(mg/mL)。根據(jù)回歸方程,對藍莓葉水提物溶液進行測定,通過計算得出藍莓葉水提物中原花青素含量為14.1%±0.9%。
2.1.2 蘆丁標準曲線及其含量 將蘆丁配制成不同濃度的溶液,并測定其在510 nm 處的吸光度值(圖2)。蘆丁質(zhì)量濃度在0~25 μg/mL 范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系。回歸方程為y=0.030 4x+0.000 4,R2=0.999 6,其中,y 為試驗所得的吸光度值(ABS),x 為樣品質(zhì)量濃度(μg/mL)。根據(jù)回歸方程,對藍莓葉水提物溶液進行測定,通過計算得出藍莓葉水提物中黃酮含量為30.3%±0.1%。
本試驗將不同的抗氧化劑配制成同一濃度梯度的溶液,用還原力測定方法分別測定其在700 nm 處的吸光度值。吸光度值越大,表示還原力越強(圖3)。
通過圖3 及T 檢驗分析發(fā)現(xiàn),在6~36 μg/mL范圍內(nèi),BHA 和Vc 的還原力均高于藍莓葉水提物,且差異極顯著。不同抗氧化劑的還原力隨著濃度的增大而增強,且水提物隨著濃度的增大,還原力增強較緩;而Vc 和BHA 隨著濃度的增大,還原力增加較快。
將藍莓葉水提物分別與Vc,BHA 等質(zhì)量配制成12 μg/mL 的混合溶液,測定混合物的還原力(表1)。
表1 混合物還原力比較
表1 中的還原力數(shù)據(jù)經(jīng)T 檢驗分析表明,(6 μg Vc+6 μg 水提物)/mL 混合溶液的還原力均高于12 μg/mL Vc 的還原力和12 μg/mL 水提物的還原力,且差異極顯著。說明了Vc 和藍莓葉水提物之間存在協(xié)同作用。但BHA 與水提物按等質(zhì)量混合配成(6 μg BHA+6 μg 水提物)/mL混合溶液時,其還原力小于12 μg/mL BHA 的還原力,但大于6 μg/mL BHA 的還原力,且差異均達極顯著水平。由此說明,我們可以通過增加水提物的量,減少BHA 的量來達到相同的還原效果。
試驗測定了藍莓葉水提物、BHA 和Vc 在同一濃度梯度時,對DPPH·自由基的淬滅能力,其結(jié)果如圖4 所示。
經(jīng)過圖4 以及T 檢驗分析發(fā)現(xiàn),在2.5~15.0 μg/mL 質(zhì)量濃度范圍內(nèi),藍莓葉水提物對DPPH·自由基的清除能力均小于Vc 和BHA,且差異極顯著。藍莓葉水提物的清除率在10%~50%之間,清除率與水提物濃度之間近似正比例關(guān)系。但BHA 和Vc 在質(zhì)量濃度超過10 μg/mL時,它們的清除率增加不再明顯,基本穩(wěn)定在90%以上。
將Vc,BHA 和藍莓葉水提物按等質(zhì)量配制成5 μg/mL 的混合液,測定其對DPPH·自由基的清除率。表2 結(jié)果經(jīng)T 檢驗分析表明,(2.5 μg BHA+2.5 μg 水提物)/mL 混合溶液的DPPH·自由基清除率大于2.5 μg/mL BHA 對DPPH·自由基的清除率,小于5 μg/mL BHA 對DPPH·自由基的清除率,但差異都不顯著。這一結(jié)果說明,在食品中添加BHA 時可用一部分藍莓葉水提物來代替,以減少人工合成抗氧化劑給人們健康帶來的危害。
表2 混合物對DPPH·自由基清除率的比較
總抗氧化體系是檢驗抗氧化劑在食品體系中抗氧化作用的常用體系。本試驗將抗氧化劑配制成溶液,測定水提物、Vc 和BHA 的總抗氧化能力,其結(jié)果如圖5 所示。
從圖5 可以看出,在總抗氧化能力上,當質(zhì)量濃度為40 μg/mL 時,BHA 的總抗氧化能力大于水提物,且差異達極顯著水平;當質(zhì)量濃度為80,200 μg/mL 時,BHA 的總抗氧化能力也大于水提物,且差異顯著;但當質(zhì)量濃度為120,160,240 μg/mL 時,水提物與BHA 的總抗氧化能力相近,二者差異不顯著。而Vc 的總抗氧化能力很強,當質(zhì)量濃度為40 μg/mL 時,其總抗氧化能力就超過水提物與BHA 最大濃度時的總抗氧化能力。
本試驗通過對藍莓葉水提物的還原力、DPPH·自由基的清除能力和總抗氧化能力的測定,并以Vc 和BHA 為對照,來檢測水提物的抗氧化能力,同時考察了Vc 和BHA 對水提物抗氧化效果的影響。結(jié)果表明,藍莓葉水提物的還原力和DPPH·自由基的清除能力均低于Vc 和BHA,且差異達極顯著水平。但在還原力上,水提物與Vc 之間存在協(xié)同作用。因此,二者可同時使用。在DPPH·自由基清除能力上,可通過增加水提物的量,減少BHA 的量來達到相近的清除率。在總抗氧化能力上,雖然Vc 的活性很強,但BHA 和水提物差不多強弱,說明可以用藍莓葉水提物代替BHA,或者與BHA 混用,減少BHA的用量,減少其對人體健康的危害。因為在我國藍莓葉資源豐富,提取工藝簡便,藍莓葉水提物作為一種新型天然抗氧化劑應(yīng)用前景廣闊。
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