藍圓抗氧化肽與其他抗氧化劑的協(xié)同效應(yīng)的研究

蔣海萍,廖丹葵,周利琴,孫建華,童張法

(1.廣西大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院,廣西南寧 530004;2.廣西科學(xué)院,非糧生物質(zhì)酶解國家重點實驗室,國家非糧生物質(zhì)能源工程技術(shù)研究中心,廣西生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)化工程院,廣西生物質(zhì)煉制重點實驗室,廣西南寧 5300073.廣西石化資源加工及過程強化技術(shù)重點實驗室,廣西南寧 530004)

蔣海萍1,2,廖丹葵1,3,*,周利琴1,3,孫建華1,3,童張法1,3

(1.廣西大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院,廣西南寧 530004;2.廣西科學(xué)院,非糧生物質(zhì)酶解國家重點實驗室,國家非糧生物質(zhì)能源工程技術(shù)研究中心,廣西生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)化工程院,廣西生物質(zhì)煉制重點實驗室,廣西南寧 5300073.廣西石化資源加工及過程強化技術(shù)重點實驗室,廣西南寧 530004)

自由基是指含有一個或多個未配對電子的原子或分子,化學(xué)反應(yīng)性極強,容易反應(yīng)生成穩(wěn)定分子。所謂抗氧化劑是指能夠抑制或減緩自由基或由自由基所產(chǎn)生氧化連鎖反應(yīng)的物質(zhì),通常將抗氧化劑之間的相互增效作用叫做協(xié)同作用。目前用于評價抗氧化劑協(xié)同作用的方法主要有以下加和法、直接比較法和響應(yīng)曲面法三種。其中加和法是通過比較復(fù)合抗氧化劑活性(Experimental Scavenging Activity,ESC)與同劑量下單一抗氧化劑的活性之和大小而進行判斷,若復(fù)合抗氧化劑活性大于單一活性之和,則表現(xiàn)為正協(xié)同作用;反之則為負協(xié)同[1-2]。本文采用加和法比較抗氧化協(xié)同作用。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

藍圓鲹抗氧化多肽由本實驗室自制[15]。堿性蛋白酶(4.57×105U·g-1) 廣西南寧龐博生物工程有限公司;2,2-Diphenyl-1-pikrylhydrazyl(DPPH) 美國Sigma-Aldrich公司;L-Glutathione Reduced(GSH) 北京拜爾迪生物技術(shù)有限公司;其他試劑 為色譜純。

BS-110S型電子分析天平 北京賽多利斯天平有限公司;PHS-3C型精密pH計 上海雷磁儀器廠;HH-S型恒溫水浴鍋 江蘇省金壇市醫(yī)療儀器廠;TGL-16型高速離心機 上海安亭儀器廠;UV-2550型紫外分光光度計 日本Shimadzu公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 DPPH自由基清除能力的測定方法 參照文獻[16],將0.5 mL待測樣品置于試管中,加入0.5 mL DPPH溶液(0.1 mmol·L-1,溶于99.9%甲醇),震蕩混勻,30 ℃避光放置30 min后,于515 nm處測其吸光值(As),對照為DPPH-甲醇溶液在測定波長下的吸光值(A0),待測樣品與甲醇的混合液在測定波長的吸光值為A1。自由基清除率(S)計算公式如下:

式(1)

式(2)

表1 RSH-III和GSH協(xié)同清除DPPH·和因素水平表

表2 RSH-III和vitamin C協(xié)同清除DPPH·和因素水平表

1.3 數(shù)據(jù)處理

實驗數(shù)據(jù)通過origin分析軟件進行處理,所有圖表中的實驗數(shù)據(jù)均為三次平行實驗結(jié)果,采用平均值±標準差的形式表示,并運用Student t-test 法進行數(shù)據(jù)分析(**表示差異極顯著(p<0.01),*表示差異顯著(p<0.05))。

2 結(jié)果與分析

抗氧化劑如d-δ-生育酚、BHA、BHT與含His殘基的抗氧化肽混合時存在正協(xié)同作用[18],而抗壞血酸的存在對抗氧化肽Trp-Tyr和Trp-Tyr-Ser-Leu-Ala-Met的抗氧化活性起到降低的負作用[19]。因此研究各抗氧化成分之間的抗氧化協(xié)同作用對于不同來源的抗氧化劑的高效利用具有重要意義。

2.1 藍圓鲹抗氧化多肽RSH-III與肽類抗氧化劑GSH的協(xié)同效應(yīng)考察

按表1所示因素水平改變反應(yīng)液中RSH-III和GSH的濃度組合,考察二者之間的協(xié)同清除DPPH·作用,如圖1所示。

圖1 RSH-III與GSH協(xié)同清除DPPH自由基效應(yīng)Fig.1 The synergistic antiradical action of RSH-III and GSH on scavenging DPPH·注：“*”表示加和值與復(fù)合值有顯著差異，p<0.05，“**”表示有極顯著差異p<0.01，圖2～圖4同。

由圖1中A1～G3的柱形圖可以看出,DPPH·清除活性隨著反應(yīng)液中RSH-III和GSH濃度的增加而升高。當(dāng)RSH-III濃度較低為0.2、0.4 g·L-1時,其單一清除DPPH自由基活性分別為20.55%和32.65%,此時改變混合液中GSH的濃度,二者復(fù)合ESC值與單一抗氧化活性加和值相差不大,在A1G1～A2G3間,只有A2G3組合表現(xiàn)出了顯著性差異(p<0.05)。然而當(dāng)增大RSH-III的濃度,至其清除活性達56.06%時,隨著混合溶液中GSH濃度越大,二者負協(xié)同作用愈明顯,其中組合A3G2和A3G3均表現(xiàn)出極顯著性差異(p<0.01)。當(dāng)RSH-III和GSH的添加濃度均處于較高值時,二者之間產(chǎn)生顯著性差異較明顯的負協(xié)同效應(yīng)。

圖2 RSH-III與GSH協(xié)同清除自由基效應(yīng)Fig.2 The synergistic antiradical action of RSH-III and GSH on scavenging ·

2.2 藍圓鲹抗氧化肽RSH-III與非肽類抗氧化劑vitamin C的協(xié)同效應(yīng)考察

按表2所示因素水平改變反應(yīng)液中RSH-III和vitamin C的濃度,考察二者之間協(xié)同清除DPPH·效應(yīng),如圖3所示。

圖3 RSH-III與vitamin C協(xié)同清除DPPH自由基效應(yīng)Fig.3 The synergistic antiradical action of RSH-III and vitamin C on scavenging DPPH·

由圖3可以看出,DPPH·清除活性隨著反應(yīng)液中RSH-III和vitamin C濃度的增加而升高。當(dāng)vitamin C的添加濃度較低,清除活性為8.65%時,組合A1V1、A2V1和A3V1中二者的ESC值稍高于相應(yīng)的單一抗氧化劑活性的加和值,但沒有表現(xiàn)出協(xié)同作用。然而隨著RSH-III和vitamin C的濃度的增大,組合A1V2表現(xiàn)出差異顯著的負協(xié)同作用;組合A1V3、A2V3、A3V2和A3V3的ESC值低于相應(yīng)的單一抗氧化活性加和值,表現(xiàn)出差異極顯著的負協(xié)同效應(yīng)。

圖4 RSH-III與vitamin C協(xié)同清除自由基效應(yīng)Fig.4 The synergistic antiradical action of RSH-III and vitamin C on scavenging ·

3 討論

近年國內(nèi)外對抗氧化肽的研究越來越多,主要集中在兩方面:抗氧化肽在各領(lǐng)域的應(yīng)用研究和抗氧化肽的抗氧化活性增強及新的抗氧化肽研發(fā)方面的研究。一些研究表明,多肽的抗氧化活性主要與其所含氨基酸組成、種類及排列順序有關(guān),不同組成的抗氧化肽活性相差較大。

4 結(jié)論

本文初步探討了藍圓鲹多肽與其他肽類抗氧化劑GSH,及非肽類抗氧化劑vitamin C協(xié)同清除自由基效應(yīng),在低濃度時不存在協(xié)同作用,較高濃度的RSH-III分別與GSH和vitamin C復(fù)合時均表現(xiàn)出顯著的負協(xié)同效應(yīng)。該研究成果為藍圓鲹抗氧化多肽的綜合應(yīng)用提供了一些參考依據(jù)。

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Study on the antioxidative synergy effect between round scad(Decapterusmaruadsi)peptide and other antioxidants

JIANG Hai-ping1,2,LIAO Dan-kui1,3,*,ZHOU Li-qin1,3,SUN Jian-hua1,3,TONG Zhang-fa1,3

(1.School of Chemistry and Chemical Engineering,Guangxi University,Nanning 530004,China;2.Guangxi Academy of Science,State Key Laboratory of Non-food Biomass and Enzyme Technology,National Engineering Research Center for Non-food Biorefinery,Guangxi Biomass Industrialization Engineering Institute,Guangxi Key Laboratory of Biorefinery,Nanning,530007,China 3.Guangxi Key Laboratory of Petrochemical Resource Processing and Process Intensification Technology,Nanning 530004,China)

2015-03-23

蔣海萍(1986-), 女, 博士, 助理研究員, 研究方向：功能活性物質(zhì)提取研究、生物質(zhì)資源利用研究,E-mail:hpjiang2011@sina.com。

*通訊作者:廖丹葵(1967-)，女，博士，教授，研究方向：精細化工、生物制品分離純化、生物功能材料，E-mail:liaodk@gxu.edu.cn。

廣西自然科學(xué)基金重點項目(2012GXNSFDA053004)；廣西理工中心重點項目(LGZX201208)；廣西博士后專項資助項目。

TS201.2

A

1002-0306(2015)23-0121-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.23.016