干燥方式對香菇酚類物質(zhì)抗氧化活性的影響

王麗威,金佳慧,于 錦,崔國強,郭笑妍

(遼寧工程技術(shù)大學(xué)理學(xué)院,遼寧阜新 123000)

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干燥方式對香菇酚類物質(zhì)抗氧化活性的影響

王麗威,金佳慧,于 錦,崔國強,郭笑妍

(遼寧工程技術(shù)大學(xué)理學(xué)院,遼寧阜新 123000)

食用菌,香菇,酚類,自由基清除,干燥方式

香菇(Lentinusedodes(Berk.)sing.),在分類學(xué)上屬于擔(dān)子菌綱、傘菌目、口蘑科、香菇屬,又名香蕈、香菌、花菇等,是世界第二大食用菌。商品香菇主要有鮮品和干品兩種形式。鮮香菇質(zhì)地細嫩,貯運期間極其容易發(fā)生菇體萎縮、菌蓋破裂和菌褶褐變的現(xiàn)象,嚴重影響了產(chǎn)品的營養(yǎng)、風(fēng)味和商品價值。干品香菇水分含量少,呼吸作用和微生物生長活動受到抑制,不易腐爛變質(zhì),便于運輸和貯藏。目前,香菇干燥的方式主要有自然曬干、熱風(fēng)干燥、真空干燥和真空冷凍干燥等。研究香菇干燥方法,最大限度地保存香菇的營養(yǎng)成分和功能活性,提高香菇的食用價值和商品價值,有利于香菇產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。Giri等人[1]研究了真空干燥和熱風(fēng)干燥對香菇組織結(jié)構(gòu)的影響。徐曉飛等[2]研究發(fā)現(xiàn),熱風(fēng)干燥、微波干燥、真空干燥、冷凍干燥和遠紅外干燥對香菇營養(yǎng)成分和物理性質(zhì)具有顯著的影響。

研究發(fā)現(xiàn),植物多酚具有抗腫瘤、抗氧化、抗菌消炎等多種生理活性作用[3],已成為生物活性物質(zhì)的研究熱點。目前,對酚類物質(zhì)抗氧化活性的研究很多,尤其是水果中酚類物質(zhì)抗氧化能力的研究,但對食用菌酚類物質(zhì)抗氧化能力的研究較少。據(jù)研究報道,食用菌中酚類物質(zhì)主要有咖啡酸、阿魏酸、香豆酸、尿黑酸、槲皮素等[4-10]。這些成分為食用菌抗氧化活性的發(fā)揮提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。李利華[11]采用75%乙醇提取劑對香菇的不同部位進行了提取,并對提取物的抗氧化活性進行了比較研究,結(jié)果表明,不同部位醇提物都具有較強的抗氧化性。并通過化學(xué)鑒定法證明了香菇不同部位醇提物中含有酚類及鞣質(zhì)、多糖類、黃酮類化合物、植物甾醇等活性成分。但有關(guān)干燥方式對食用菌酚類物質(zhì)抗氧化活性的研究還未見報道。而干燥方式對其它植物酚類物質(zhì)含量及抗氧化活性的影響顯著,且對不同來源的酚類物質(zhì)的影響不同[12-13]。實驗研究以新鮮香菇為原料,采用不同干燥方法對香菇進行干燥處理,提取酚類物質(zhì)并進行純化,測定不同干燥方法香菇酚類物質(zhì)的抗氧化活性,為深入挖掘香菇營養(yǎng)保健價值、促進香菇深加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

市售新鮮香菇,去除表面雜質(zhì),切成4～5mm左右的碎塊,分別進行日曬干燥、真空干燥(50℃,48h)、冷凍干燥(24h)和熱風(fēng)干燥(50℃,24h)處理,將干燥后的香菇粉碎,過60目篩,密封,4℃保存,備用。

1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、Folin-Ciocalteu 試劑、沒食子酸 購自Sigma 公司;乙醇、碳酸鈉、鹽酸、VC、雙氧水、鄰苯三酚、硫酸亞鐵、水楊酸等 均為國產(chǎn)分析純。

UV1810PC紫外可見分光光度計 上海欣茂儀器有限公司;RE-52A型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠;SCIENTZ-12N型冷凍干燥機 寧波新芝生物科技股份有限公司。RE-201C數(shù)顯恒溫水浴鍋 鞏義市予華儀器有限公司;QZX-9140電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱、DZF-6050真空干燥箱 上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 香菇酚類物質(zhì)的制備

1.2.1.1 香菇酚類物質(zhì)提取 稱取香菇干粉5.00g置于250mL三角瓶中,加入100mL 70%乙醇,置于50℃水浴中提取1.5h,6000r/min離心15min,取上清,沉淀用70%乙醇水溶液洗滌2次,合并三次離心得到的上清,得酚類物質(zhì)提取液。定容后測定酚類物質(zhì)的含量。

1.2.1.2 香菇酚類物質(zhì)純化 按文獻[14]采用AB-8大孔樹脂對酚類物質(zhì)進行純化。將預(yù)處理好的AB-8大孔樹脂裝入玻璃層析柱中(1.0cm×60cm)中,將香菇酚類提取液以2mL/min的流速上樣,用60%(v/v)乙醇水溶液洗脫,流速1mL/min,收集洗脫液。

1.2.1.3 香菇酚類物質(zhì)濃縮和干燥 純化后得到的酚類物質(zhì)洗脫液于50℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮,得到酚類物質(zhì)濃縮液。濃縮液經(jīng)真空冷凍干燥,得酚類物質(zhì)精制樣品。

1.2.2 香菇酚類物質(zhì)含量測定 采用Folin-Ciocalteu比色法[15]:以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品,得到標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為:y=0.054x-0.0185(R2=0.9965)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線和公式(1)計算出香菇酚類物質(zhì)含量,其結(jié)果表示為沒食子酸的當(dāng)量毫克數(shù)(gallic acid equivalent,GAE),即mg GAE。

式(1)

式中,C為香菇干粉中酚類物質(zhì)含量(mg·g-1),c為標(biāo)準(zhǔn)曲線計算得到的酚類物質(zhì)含量(μg·mL-1),V為提取液定容后的總體積(mL),D為測定時提取液稀釋的倍數(shù),m為香菇干粉質(zhì)量(g)。

1.2.3 抗氧化能力測定

式(2)

式中:V0為鄰苯三酚的自氧化速率;V為加入樣品后鄰苯三酚的氧化速率。

1.2.3.2 清除羥基自由基(·OH)能力測定 Fronton反應(yīng)法[17]:取6mmol·L-1的FeSO41mL、6mmol·L-1的水楊酸2mL于6只比色管中,分別加入0、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0mg·mL-1香菇酚類物質(zhì)溶液各2mL,混勻后加入6mmol·L-1H2O21mL,搖勻后37℃水浴保溫60min,在510nm下測定其吸光度,記為A1;用70%乙醇代替香菇酚類樣品,測定吸光度,記為A0;用70%乙醇代替樣品組中的H2O2,用70%乙醇溶液作參比,測定吸光度,記為A2,根據(jù)公式(3)計算·OH清除率。以同樣的方法測定VC的·OH清除能力,作為對照。

·OH清除率(%)=[1-(A1-A2)/A0]×100

式(3)

1.2.3.3 清除DPPH自由基能力測定 此法是根據(jù)DPPH自由基有單電子,在517nm處有一強吸收,其醇溶液呈紫色的特性[18]。取0.2mmol·L-1DPPH乙醇溶液2mL和70%乙醇溶液2mL于比色管中,分別加入0、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0mg·mL-1香菇酚類物質(zhì)溶液各1mL,混勻,室溫避光反應(yīng)30min,以乙醇溶劑作參比于517nm下測定吸光度,記為A1;為消除樣品本身的顏色影響,將上述樣品組中的DPPH用70%乙醇溶液代替,測定吸光度,記為A2;將樣品組中的1mL香菇酚類樣品用70%乙醇溶液代替,測定吸光度,記為A0。根據(jù)公式(4)計算每種提取液對DPPH自由基的清除率。同時,測定相同質(zhì)量濃度梯度的VC水溶液的清除率,作為陽性對照。

表1 不同干燥方式下香菇酚類物質(zhì)含量Table1 Phenolic compounds content in Lentinus edodes(Berk.)sing. processed by different drying method

注:以干基計,標(biāo)有不同字母表示數(shù)據(jù)差異顯著p<0.05。

DPPH·清除率(%)=[1-(A1-A2)/A0]×100

式(4)

1.2.4 數(shù)據(jù)處理 每個處理重復(fù)3次,取平均值,采用Excel進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。多重比較采用SSR法。

2 結(jié)果與討論

2.1 干燥方式對香菇酚類物質(zhì)含量的影響

經(jīng)測定,不同干燥方式下香菇酚類物質(zhì)含量如表1,由表1可以看出,干燥方式對香菇酚類物質(zhì)的含量影響顯著(p<0.05)。冷凍干燥的香菇酚類物質(zhì)含量最高,其次為熱風(fēng)干燥和真空干燥,曬干香菇酚類物質(zhì)含量最低。這可能是由于不同干燥方式對香菇組織結(jié)構(gòu)、多酚氧化酶的活性造成影響,從而影響酚類物質(zhì)的溶出和酚類物質(zhì)的含量。

2.2 干燥方式對香菇酚類物質(zhì)抗氧化活性的影響

圖1 樣品清除超氧陰離子自由基能力Fig.1 Superoxide anion radicals scavenging capacity of test sample

2.2.2 干燥方式對香菇酚類物質(zhì)清除羥基自由基(·OH)能力的影響 由圖2可知,不同干燥方法對香菇酚類清除羥基自由基能力具有顯著影響(p<0.05)。在0～5.0mg·mL-1濃度范圍內(nèi),不同干燥方式下香菇酚類物質(zhì)對羥基自由基的清除能力隨著濃度的增加而增大。經(jīng)計算,VC和不同干燥方法得到的香菇酚類物質(zhì)清除羥基自由基的EC50分別為:0.05mg·mL-1(VC)、0.35mg·mL-1(冷凍干燥)、1.17mg·mL-1(熱風(fēng)干燥)、3.99mg·mL-1(真空干燥)、10.8mg·mL-1(曬干)。說明四種干燥方法處理的香菇酚類物質(zhì)對羥基自由基的清除能力大小為:冷凍干燥>熱風(fēng)干燥>真空干燥>曬干。但與VC相比,各種干燥方法的香菇酚類物質(zhì)對羥基自由基的清除能力都比VC弱。

圖2 樣品清除羥基自由基能力Fig.2 Hydroxyl radicals scavenging capacity of test sample

2.2.3 干燥方式對香菇酚類物質(zhì)清除DPPH自由基能力的影響 由圖3可知,不同干燥方法對香菇酚類清除DPPH自由基能力具有顯著影響(p<0.05)。在0～10.0mg·mL-1濃度范圍內(nèi),不同干燥方式下香菇酚類物質(zhì)對DPPH自由基的清除能力隨著濃度的增加而增大。經(jīng)計算,VC和不同干燥方法得到的香菇酚類物質(zhì)清除DPPH自由基的EC50分別為:0.03μg·mL-1(VC)、2.89mg·mL-1(冷凍干燥)、3.61mg·mL-1(熱風(fēng)干燥)、4.51mg·mL-1(真空干燥)、5.35mg·mL-1(曬干)。說明四種干燥方法處理的香菇酚類物質(zhì)對DPPH自由基的清除能力大小為:冷凍干燥>熱風(fēng)干燥>真空干燥>曬干。但與VC相比,均弱于VC。

圖3 樣品清除DPPH自由基能力Fig.3 DPPH radicals scavenging capacity of test sample

3 結(jié)論

3.1 干燥方式對香菇酚類物質(zhì)的含量影響顯著(p<0.05)。冷凍干燥的香菇酚類物質(zhì)含量最高,達(32.35±0.24)mg GAE/g;其次為熱風(fēng)干燥和真空干燥,曬干香菇酚類物質(zhì)含量最低。

3.2 不同干燥方式下香菇酚類物質(zhì)抗氧化能力差異顯著。香菇酚類物質(zhì)對超氧陰離子自由基、羥基自由基和DPPH自由基清除能力具有一定的清除能力。在0～10.00mg·mL-1范圍內(nèi),其清除能力隨濃度的增加而增強。根據(jù)計算得出的EC50數(shù)值可知,對三種自由基的清除能力由大到小依次為冷凍干燥>熱風(fēng)干燥>真空干燥>曬干。說明四種干燥方式中真空冷凍干燥后的香菇酚類物質(zhì)含量較高,對多酚抗氧化活性破壞最小。因此,真空冷凍干燥為保持香菇較高抗氧化活性的方式。

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Effect of drying method on antioxidant activity of phenolic compounds fromLentinusedodes(Berk.)sing.

WANG Li-wei,JIN Jia-hui,YU Jin,CUI Guo-qiang,GUO Xiao-yan

(College of Science Liaoning Technology University,Fuxin 123000,China)

The contents of phenolic compounds fromLentinusedodes(Berk.)sing.under four drying methods were determined by Folin-Ciocalteu method. The superoxide anion radicals,hydroxyl radicals and DPPH radicals scavenging capacities of phenolic compounds fromLentinusedodes(Berk.)sing.were determined and compared. It was found that drying method had significant effect on the content of phenolic compounds fromLentinusedodes(Berk.)sing.(p<0.05). The contents of phenolic compounds inLentinusedodes(Berk.)sing. dried by freeze drying,hot-air drying,vacuum drying and air drying were 32.35±0.24,23.21±0.12,22.80±0.25,(14.72±0.11)mg GAE/g,respectively. Phenolic compounds ofLentinusedodes(Berk.)sing. had certain scavenging capacity for superoxide anion radicals,hydroxyl radicals and DPPH radicals. In 0～10.00mg/mL concentration range,scavenging capacity was correlated with concentration. Antioxidant activities of phenolic compounds fromLentinusedodes(Berk.)sing. processed by different drying method were significantly different. The three radicals scavenging capacities of total phenolic compounds followed the decreasing order:freeze drying,hot-air drying,vacuum drying and air drying.

edible mushroom;Lentinusedodes(Berk.)sing.;phenolic compounds;free radicals scavenging capacity;drying method

2014-06-30

王麗威(1977-)，女，在讀博士，副教授，研究方向：食品生物技術(shù)。

TS201.2

A

:1002-0306(2015)09-0132-04

10.13386/j.issn1002-0306.2015.09.020