紅棗色素中活性成分含量與抗氧化活性的相關(guān)性

邵佩蘭,徐　明,郭曉丹,李宛陶,周華佩,鄭安然

(1.寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院,寧夏銀川 750021;2.寧夏大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,寧夏銀川 750021)

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紅棗色素中活性成分含量與抗氧化活性的相關(guān)性

邵佩蘭1,徐明2,郭曉丹1,李宛陶1,周華佩1,鄭安然1

(1.寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院,寧夏銀川 750021;2.寧夏大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,寧夏銀川 750021)

紅棗色素,活性成分,抗氧化,相關(guān)性

自由基是人體生命活動(dòng)中各種生化反應(yīng)的中間代謝產(chǎn)物,過(guò)量的自由基可導(dǎo)致細(xì)胞和組織器官損傷,誘發(fā)各種疾病的發(fā)生[1],科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),植物中天然抗氧化物質(zhì)可消除人體代謝過(guò)程中多余的內(nèi)源性活性氧自由基,阻斷自由基對(duì)體內(nèi)大分子物質(zhì)如DNA的氧化和損傷,減少心腦血管疾病的發(fā)生[2]。食用植物的天然色素大多為花青素類、黃酮類、類胡蘿卜類化合物,不僅安全可靠、色澤自然、來(lái)源豐富、且大多具有生物活性,可清除導(dǎo)致炎癥、動(dòng)脈硬化、腫瘤等多種疾病的活性氧自由基。紅棗色素是從加工棗汁、棗酒的廢棄棗渣中提取的水溶性紅色素,其色澤鮮艷,安全無(wú)毒,且具有一定的止瀉、抗菌、抗癌、抗病毒等功能[3],是一種較為理想的天然色素資源?，F(xiàn)有研究多集中于紅棗色素的提取、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)的初步研究上[4-5],而對(duì)于紅棗色素抗氧化活性成分及其抗氧化能力的研究較少。本實(shí)驗(yàn)采用還原力及超氧陰離子、DPPH自由基清除體系評(píng)價(jià)紅棗色素的體外抗氧化活性,并探討其與總多酚、花色苷和總黃酮含量的相關(guān)性,以期為深入研究紅棗色素抗氧化活性的物質(zhì)基礎(chǔ)以及進(jìn)一步的開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

紅棗色素寧夏靈武長(zhǎng)棗加工棗汁的廢渣,經(jīng)預(yù)處理、烘干,粉碎后分別采用堿提、超聲輔助堿提、酶-超聲輔助堿提法提取,經(jīng)過(guò)濾、離心、真空冷凍干燥后制得紅棗色素制品;1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、蘆丁標(biāo)品、沒(méi)食子酸標(biāo)品美國(guó)Sigma公司;鎢酸鈉、鉬酸鈉、硫酸鋰、三羥甲基氨基甲烷(Tris)、亞硝酸鈉、硝酸鋁、過(guò)硫酸鉀、維生素C、鄰苯三酚等試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

UV-2000型紫外可見分光光度計(jì)尤尼柯上海儀器有限公司;KQ-100DB型數(shù)控超聲波清洗機(jī)昆山市超聲儀器有限公司;AL204型電子分析天平梅特勒-托利多儀器有限公司;ST-02A型多功能粉碎機(jī)上海樹立儀器儀表有限公司;101-3型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱上海東星建材實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;JDG-0.2真空凍干實(shí)驗(yàn)機(jī)蘭州科近真空凍干技術(shù)有限公司。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1紅棗色素3種提取方法稱取一定量粉碎棗皮粉,以料液比1∶20 (g/mL)加入0.4 mol/L NaOH溶液,75 ℃提取2 h,過(guò)濾、離心(3000 r/min、5 min)、濃縮、冷凍干燥,備用。超聲輔助堿提條件為加入0.4 mol/L NaOH溶液于75 ℃、80 W超聲提取30 min;酶-超聲輔助堿提條件為用1.25%果膠酶酶解30 min,加入0.4 mol/L NaOH溶液于75 ℃、80 W超聲提取30 min。

1.2.2總多酚含量的測(cè)定參照文獻(xiàn)[6],采用Folin-Ciocalteu法,以沒(méi)食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。按照標(biāo)準(zhǔn)方法做適當(dāng)改動(dòng),取3.0 g樣品,加水60 mL,加入1 mol/L F-C試劑5 mL,加入20%碳酸鈉溶液15 mL,混合,20 ℃放置2 h后,以試劑空白作參比,在765 nm下測(cè)定吸光度,結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品中的多酚含量。

1.2.3花色苷含量的測(cè)定采用pH示差法[7],吸取2 mL樣品溶液,分別用pH1.0(0.2 mol/L KCl緩沖液)和pH4.5(0.2 mol/L NaAc緩沖液)稀釋至20 mL,混勻,用2 mL溶劑加18 mL相應(yīng)緩沖液作空白,分別測(cè)定樣品稀釋液在510 nm和700 nm處的吸光度A?；ㄉ盏暮?以矢車菊色素-3-葡萄糖苷計(jì))。

花色苷含量(mg/g)=(A/εL)×MW×DF×V/Wt

式中:A為吸光度,A=(A510 nm pH1.0-A700 nm pH1.0)-(A510 nm pH4.5-A700 nm pH4.5);ε為矢車菊素-3-葡萄糖苷的消光系數(shù),26900;DF為稀釋因子;MW為矢車菊素-3-葡萄糖苷的相對(duì)分子質(zhì)量449.2;V為最終體積/mL;Wt為產(chǎn)品質(zhì)量/g;L為光程,1 cm。

1.2.4總黃酮含量的測(cè)定參照文獻(xiàn)[8],采用NaNO2-Al(NO3)3-NaOH顯色法,以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品中總黃酮的含量。

式中:A1表示樣品吸光度;A2表示將鄰苯三酚用等體積蒸餾水代替的吸光度;A0表示將樣品溶液用等體積蒸餾水代替的吸光度。PDPPH自由基(DPPH·)清除能力的測(cè)定(DPPH-甲醇法),參考文獻(xiàn)[10]的方法:

DPPH·清除率(%)=[1-(A1-A2)/A0]×100

式中:A1表示樣品吸光度;A2表示將DPPH乙醇溶液用等體積無(wú)水乙醇代替的吸光度;A0表示將樣品溶液用等體積無(wú)水乙醇溶液代替的吸光度。

2　結(jié)果與討論

2.1抗氧化活性成分含量

測(cè)定總多酚、總黃酮含量的線性回歸方程(圖1、2)分別為y=0.0012x+0.0005,R2=0.9997和y=0.0123x+0.0014,R2=0.9991。紅棗色素中抗氧化活性成分含量(表1)以總多酚最高,總黃酮次之,花色苷最低,且堿提、超聲輔助堿提、酶-超聲輔助堿提色素的抗氧化活性成分含量間差異顯著(p<0.05)?？偠喾雍孔儺惙秶鸀?.325～12.580 mg/g,花色苷含量變異范圍為0.022～0.160 mg/g,總黃酮含量變異范圍為0.368～3.200 mg/g,其中堿提色素中總多酚、花色苷和總黃酮含量均最高,分別為(12.580±0.042) mg/g、(0.160±0.02) mg/g和(3.200±0.007) mg/g,顯著高于超聲輔助堿提、酶-超聲輔助堿提色素(p<0.05)。酶-超聲輔助堿提色素中花色苷、總黃酮含量高于超聲輔助堿提色素,但總多酚含量最低,且差異顯著(p<0.05)。采用堿提過(guò)程中因不斷攪拌使棗皮粉得以充分接觸溶劑,使紅棗色素的浸出更為徹底,其中的總多酚等活性成分含量也相對(duì)較高;超聲輔助堿提過(guò)程中,雖然超聲的機(jī)械效應(yīng)、空化效應(yīng)和熱效應(yīng)有利于有效成分溶出,但棗皮粉在一定時(shí)間后沉于底部,一定程度上影響了活性成分的浸出;酶-超聲輔助堿提中因纖維素酶、果膠酶的分解作用使棗皮發(fā)生絮凝,減緩了色素的浸出,從而影響了抗氧化活性物質(zhì)的浸出。

圖1　沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1　The standard carve of gallic acid

圖2　蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2　The standard carve of rutin

表1　抗氧化活性物質(zhì)含量比較

注:同行字母不同表示差異顯著(p<0.05)。2.2抗氧化活性

圖3　紅棗色素的還原力Fig.3　Reducing power of jujube pigment

圖4　紅棗色素對(duì)·的清除能力Fig.4　Superoxide anion radical Scavenging capacities of jujube pigment

圖5　紅棗色素對(duì)DPPH·的清除能力Fig.5　DPPH radical scavenging capacities of jujube pigment

2.3抗氧化活性成分含量與抗氧化活性的相關(guān)性

表2　抗氧化活性物質(zhì)含量與抗氧化活性的相關(guān)性

注:“**”表示具有顯著相關(guān)性(p<0.01),“*”表示具有較強(qiáng)相關(guān)性(p<0.05)。

3　結(jié)論

采用堿提、超聲輔助堿提和酶-超聲輔助堿提3種方法提取的紅棗色素活性成分含量間存在差異,堿提色素中總多酚、花色苷和總黃酮含量最高。3種方法提取色素均具有較強(qiáng)的抗氧化能力,且呈明顯的量效關(guān)系,其中堿提色素的抗氧化活性明顯高于超聲輔助堿提、酶-超聲輔助堿提色素?？傸S酮含量與紅棗色素抗氧化活性的相關(guān)性最強(qiáng),總多酚次之,花色苷最弱,表明黃酮和多酚可能是紅棗色素抗氧化活性的主要物質(zhì)基礎(chǔ),還需進(jìn)一步研究和探討紅棗色素黃酮、多酚類化合物的種類、化學(xué)結(jié)構(gòu)及其構(gòu)效關(guān)系。

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Correlation between active component contents and antioxidant activity of jujube pigment

SHAO Pei-lan1,XU Ming2,GUO Xiao-dan1,LI Wan-tao1,ZHOU Hua-pei1,ZHENG An-ran1

(1.College of Agriculture Science,Ningxia University,Yinchuan 750021,China; 2.College of Life Science,Nanjing University,Yinchuan 750021,China)

In order to determine the material base of antioxidation effect of jujube pigment,the total polyphenols,anthocyanins and flavonoids content of the pigment respectively obtained by alkali extraction,ultrasound-assisted alkali extraction and enzyme-ultrasound assisted alkali extraction were measured. Antioxidant activities of the pigment were evaluated by three antioxidant methods,including reducing power,superoxide anion radical scavenging capacity and DPPH radical scavenging capacity,and the correlative relationships between the contents of active components and antioxidant activity in pigment were analyzed. The results showed that the contents of active components on different extraction methods had significantly difference with each other(p<0.05),and the contents of active components by alkali extraction were highest. The pigments extracted by different methods had good antioxidant activities,and had a significant difference on scavenging superoxide anion radical and DPPH radical(p<0.05). The results of correlation study showed that the correlations between the contents of total polyphenols,total flavonoids and superoxide anion radical,DPPH radical scavenging capacity were significant positive(p<0.05). There also was an obviously positive correlation between the contents of anthocyanins and the scavenging capacity on DPPH radical(r=0.874). The results indicated that polyphenols and flavonoids might be the main material base of antioxidation effect of jujube pigment.

jujube pigment;active component;antioxidant;correlation

2016-01-27

邵佩蘭(1963-)，女，大學(xué)本科，教授，研究方向：食品化學(xué)與營(yíng)養(yǎng)、天然產(chǎn)物提取及應(yīng)用，E-mail:nxshpl@163.com。

國(guó)家自然科學(xué)基金(31260375)；寧夏大學(xué)大學(xué)生科技創(chuàng)新與人文社會(huì)科學(xué)研究項(xiàng)目(14NXG19)。

TS201.1

A

1002-0306(2016)17-0171-04

10.13386/j.issn1002-0306.2016.17.025