β-谷甾醇在復(fù)雜體系中抗氧化作用的研究

左 玉 朱瑞濤 馮麗霞 張彩鳳,2 謝文磊

(太原師范學(xué)院化學(xué)系1，太原 030031) (山西省腐植酸工程技術(shù)研究中心2，太原 030031) (河南工業(yè)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院3，鄭州 450001)

β-谷甾醇在復(fù)雜體系中抗氧化作用的研究

左 玉1朱瑞濤1馮麗霞1張彩鳳1,2謝文磊3

(太原師范學(xué)院化學(xué)系1，太原 030031) (山西省腐植酸工程技術(shù)研究中心2，太原 030031) (河南工業(yè)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院3，鄭州 450001)

研究β-谷甾醇在非均相食品體系和非均相生物體系的抗氧化活性以及VC和VE對其抗氧化活性的影響。結(jié)果表明，不同濃度的β-甾醇均具有一定的抗氧化活性，但抗氧化能力隨濃度升高逐漸降低。β-谷甾醇與VC協(xié)同作用時(shí)，F(xiàn)TC法測得在葵花油乳狀液中VC的加入使3種濃度β-谷甾醇抗氧化能力明顯提高；而在大豆磷脂脂質(zhì)體中，0.008 mg/mL β-谷甾醇和VC共同作用時(shí)的抗氧化效果最好；TBARS法測得0.001 6 mg/mL β-谷甾醇和0.008 mg/mL VC共同作用表現(xiàn)出較強(qiáng)的協(xié)同增效作用。在考察β-谷甾醇與VE的協(xié)同作用時(shí)發(fā)現(xiàn)：在大豆磷脂脂質(zhì)體中，F(xiàn)TC法測得的0.008 mg/mL β-谷甾醇和0.001 6 mg/mL VE共同作用顯示抗氧化協(xié)同增效作用，其余各種不同濃度的β-谷甾醇與VC、VE共同作用時(shí)均不顯示協(xié)同增效作用。

β-谷甾醇 脂質(zhì)氧化 抗氧化活性 協(xié)同作用

自然界的甾醇主要存在于動植物的油類與脂肪中，有1 700多種。在眾多的甾醇中，目前已發(fā)現(xiàn)的40多種植物甾醇具有很強(qiáng)的代表性，其中以β-谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇和菜籽甾醇為主[1]。有關(guān)植物甾醇的性質(zhì)和作用已有較多文章進(jìn)行了綜述，說明其廣泛應(yīng)用于食品[2-3]、醫(yī)藥[4-5]、日用化學(xué)品[6]及紡織化工等領(lǐng)域[7]。許多植物甾醇還具有較強(qiáng)的抗氧化能力[8]。當(dāng)前，人們對植物甾醇中β-谷甾醇的介紹也較為普遍，但對其抗氧化活性，尤其是在如復(fù)合抗氧化劑體系、食品體系和生物膜體系等非均相復(fù)雜體系下，用多種抗氧化指標(biāo)對β-谷甾醇抗氧化活性的研究鮮見報(bào)道。

本試驗(yàn)研究β-谷甾醇在由葵花油水包油乳狀液模擬的非均相食品體系和用大豆磷脂脂質(zhì)體模擬的非均相生物體系的抗氧化活性以及VC和VE對其抗氧化活性的影響。試驗(yàn)過程中，分別用硫氰酸鐵法(FCT)測定脂質(zhì)過氧化物和硫代巴比妥酸反應(yīng)物法(TBARS)檢測脂質(zhì)過氧化物降解產(chǎn)生的小分子醛丙二醛。試驗(yàn)以期明確β-谷甾醇及其協(xié)同作用的抗氧化機(jī)理，為進(jìn)一步應(yīng)用于食品和生命體的研究提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

葵花籽油：天津嘉里糧油工業(yè)有限公司；大豆磷脂：黑龍江前進(jìn)油廠；β-谷甾醇：北京百靈威化學(xué)技術(shù)有限公司；VE、TBHQ：Sigma公司；AAPH：Aldrich化學(xué)試劑公司；Tween 20：上海三浦化學(xué)試劑公司；FeCl2·4H2O：天津雙船化學(xué)試劑廠；TCA：上?；瘜W(xué)試劑采購供應(yīng)站；TBA：中國醫(yī)藥(集團(tuán))上海化學(xué)試劑公司；其他試劑均為國產(chǎn)分析純。

722S型分光光度計(jì)、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器RE-52C、SHZ-DA(Ⅲ)循環(huán)水式真空泵、KQ-100超聲波清洗儀：鞏義市英裕予華儀器廠；TL80-2型醫(yī)用離心機(jī)、80-1型離心沉淀機(jī)：江蘇姜堰市天力醫(yī)療器械有限公司；SHZ-C水浴恒溫振蕩器：江蘇省金壇市華鋒儀器有限公司。

1.2 葵花油水包油乳狀液的制備

葵花油水包油乳狀液的制備參考Chang等[9]和Yen等[10]的工作：將5.0 g葵花油置于100 mL圓底燒瓶中，依次加入25 mL含0.5 g 20 mg/mL Tween 20的pH為7.4的磷酸鹽緩沖溶液、1.0 mL 5 mg/mL AAPH、抗氧化劑和磷酸鹽緩沖溶液，使總體積為50 mL。在超聲波振蕩器中振蕩20 min，形成乳白色不透明乳狀液。由于β-谷甾醇為油溶性，需用氯仿溶解，再將其與葵花油混合，減壓蒸發(fā)除去氯仿。

1.3 大豆磷脂脂質(zhì)體的制備

大豆磷脂脂質(zhì)體的制備參考Aihua等[11]的薄膜法的工作：稱取10.0 g大豆磷脂，用氯仿溶解定容至250 mL(40 mg/mL)，儲存于冰箱中備用。再量取10.0 mL磷脂的氯仿溶液于100 mL圓底燒瓶中，45 ℃減壓蒸去氯仿，加入一定量的磷酸鹽緩沖溶液，在超聲波振蕩器中振蕩20 min，制備脂質(zhì)體，脂質(zhì)體溶液呈乳白色不透明狀。在測定β-谷甾醇抗氧化性能時(shí)，β-谷甾醇的氯仿溶液預(yù)先與磷脂溶液混合，然后減壓蒸去氯仿。

1.4 脂質(zhì)的氧化

向制備好的葵花油乳狀液中加入1.0 mL AAPH，或向大豆磷脂脂質(zhì)體中加入0.5 mL AAPH后，將體系置于轉(zhuǎn)速為175 r/min 的水浴恒溫振蕩器中，發(fā)生氧化反應(yīng)(恒溫37 ℃)。2種體系中β-谷甾醇的添加量分別為油重和大豆磷脂質(zhì)量的0.02%、0.05%、0.10%。

1.5 抗氧化活性的測定

1.5.1 硫氰酸鐵法(FTC)

采用Mitsuda等[12]和Yen等[13]的方法：每隔1.5 h取0.1 mL反應(yīng)液，加4.7 mL 75%乙醇(V/V)、0.1 mL 3.94 mol/L硫氰酸銨和0.1 mL 0.02 mol/L的FeCl2/3.5%HCl溶液。室溫反應(yīng)3 min后，于500 nm處測吸光度。

1.5.2 硫代巴比妥酸反應(yīng)物法(TBARS)

采用Kosugi等[14]的方法測定脂質(zhì)過氧化物降解產(chǎn)生的丙二醛MDA，并稍有改動。每隔1.5 h取0.5 mL反應(yīng)液，加2 mL 0.02 mol/L TBA、2 mL 20%(m/V) TCA和1 mL 0.08%(m/V)TBHQ。置于沸水浴加熱20 min，冷卻10 min，加2 mL氯仿，3 000 r/min離心10 min。取上清液在532 nm處測其吸光度。

1.6 抑制率的計(jì)算

式中：A空白和A樣品分別為t時(shí)間空白試樣和對應(yīng)時(shí)間點(diǎn)被測樣品的吸光度。

1.7 數(shù)據(jù)處理與分析

至少平行進(jìn)行3次，取其中平行效果較好的3次結(jié)果，采用Origin 8.0等數(shù)據(jù)分析軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，采用單因素方差分析(ANOVA)，并以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差(SD)表示。對各組數(shù)據(jù)采用方差分析，P<0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同濃度β-谷甾醇抗氧化活性的研究

2.1.1 葵花油水包油乳狀液

由圖1可以看出，不同濃度β-谷甾醇在葵花油水包油乳狀液中對脂質(zhì)的氧化均具有抑制作用，在相同時(shí)間內(nèi)，β-谷甾醇的加入降低了體系中脂質(zhì)過氧化物和TBARS的量，并且不同質(zhì)量濃度之間均以相同的規(guī)律遞變，即0.02 mg/mL>0.05 mg/mL>0.10 mg/mL，說明隨著β-谷甾醇濃度升高，抗氧化能力逐漸降低。在氧化反應(yīng)初期，β-谷甾醇的存在能使脂質(zhì)過氧化物的形成明顯減慢，抑制氧化的效果明顯，但是抑制脂質(zhì)過氧化物生成的能力隨著時(shí)間的增加下降較快，在反應(yīng)結(jié)束時(shí)的抑制率分別是38.40%(0.02 mg/mL)、27.71%(0.05 mg/mL)和26.80% (0.10 mg/mL)(顯著性分析結(jié)果表明P<0.05，以下均相同)。氫過氧化物是脂質(zhì)氧化的初級產(chǎn)物，容易分解。Satue等[15]的研究表明，抗氧化劑對氫過氧化物的形成和分解有不同的活性。在乳狀液中，可能β-谷甾醇抑制脂質(zhì)過氧化物分解的能力好于抑制它的生成，使得抑制TBARS生成的抑制率有所提高，抑制率分別為42.22%(0.02 mg/mL)、40.28%(0.05 mg/mL)和34.17%(0.10 mg/mL)。

圖1 不同濃度β-谷甾醇在葵花油水包油乳狀液中抗氧化活性的研究

2.1.2 大豆磷脂脂質(zhì)體

由圖2可以看出，不同濃度β-谷甾醇在大豆磷脂脂質(zhì)體中對脂質(zhì)的氧化均具有抑制作用，在相同時(shí)間內(nèi)，β-谷甾醇的加入降低了體系中脂質(zhì)過氧化物和TBARS的量，并且不同質(zhì)量濃度之間均以相同的規(guī)律遞變，即：0.001 6 mg/mL>0.004 mg/mL>0.008 mg/mL，說明隨著β-谷甾醇濃度升高，抗氧化能力逐漸降低，且用FTC法測得的抑制率低于TBARS法，在0.001 6、0.004、0.008 mg/mL時(shí)過氧化物的抑制率為22.51%、21.05%和18.42%，MDA的抑制率分別是50.36%、42.34%和40.86%。

圖2 不同濃度β-谷甾醇在大豆磷脂脂質(zhì)體中抗氧化活性的研究

2.2 不同濃度β-谷甾醇和VC抗氧化活性的研究

在一些生物抗氧化劑里添加VC、VE或BHT、BHA等，其所形成的抗氧化劑復(fù)合體的抗氧化效果往往強(qiáng)于單一抗氧化劑的抗氧化效果，這種作用稱為協(xié)同作用[16]。研究β-谷甾醇與VC或VE共同作用時(shí)所形成的復(fù)合抗氧化劑的抗氧化活性，所得數(shù)據(jù)采用加和法和直接比較法進(jìn)行分析，加和法公式為Y=P(x1+x2)-(Px1+Px2)，P(x1+x2)為復(fù)合抗氧化劑的抑制率，Px1和Px2分別為單一組分在相同濃度下的抑制率。Y>0，存在(正)協(xié)同作用；Y<0，存在負(fù)協(xié)同作用，即無協(xié)同作用[17-18]。直接比較法，復(fù)合抗氧化劑的抑制率大于等濃度的單一抗氧化劑的抑制率，表明組分間存在協(xié)同作用，反之無協(xié)同作用[19]。

2.2.1 葵花油水包油乳狀液

β-谷甾醇與VC在葵花油乳狀液中的協(xié)同作用如圖3和圖4。由圖3a和圖4a可以看出，在乳狀液中加入VC使得3種濃度的β-谷甾醇抗氧化能力明顯提高。在與0.02 mg/mL VC協(xié)同時(shí)，當(dāng)β-谷甾醇的加入量為0.05 mg/mL時(shí)，2種抗氧化劑共同作用表現(xiàn)出的抗氧化效果最好，其抑制率達(dá)到67.78%，其余2種組合的抑制率分別為61.86%和49.36%。在與0.10 mg/mL VC協(xié)同時(shí)脂質(zhì)過氧化物在4.5 h時(shí)的吸光度值均達(dá)到最大。隨β-谷甾醇加入量不同，抗氧化能力的順序?yàn)?.02 mg/mL β-谷甾醇+0.10 mg/mL VC>0.10 mg/mL β-谷甾醇+0.10 mg/mL VC>0.05 mg/mL β-谷甾醇+0.10 mg/mL VC，其抑制率分別是67.75%、57.17%和53.42%。VC的加入雖然增強(qiáng)了β-谷甾醇單獨(dú)作用時(shí)的抗氧化活性，但并沒有VC單獨(dú)存在時(shí)的抗氧化活性高，2種濃度下VC的抑制率分別是71.26%和73.45%。通過加和法進(jìn)行比較，說明組分間沒有協(xié)同作用。

圖3 不同濃度β-谷甾醇和0.02 mg/mL VC在葵花油水包油乳狀液中抗氧化活性的研究

圖4 不同濃度β-谷甾醇和0.10 mg/mL VC在葵花油水包油乳狀液中抗氧化活性的研究

圖3b和圖4b是用TBARS法測得的結(jié)果。由9 h內(nèi)吸光度值的變化，發(fā)現(xiàn)β-谷甾醇和VC在不同濃度配比下表現(xiàn)出不同的抗氧化活性，2種抗氧化劑的混合使用與每種單獨(dú)作用時(shí)一樣，均有較好的抗脂質(zhì)氧化作用。在與0.02 mg/mL VC協(xié)同時(shí)，當(dāng)β-谷甾醇加入量為0.02 mg/mL時(shí)，吸光度值與VC單獨(dú)使用時(shí)的吸光度值比較接近，呈現(xiàn)了相近的抗氧化活性，其抑制率為72.50%。與0.05 mg/mL和0.10 mg/mL的β-谷甾醇共同作用時(shí)，分別在反應(yīng)后期的7.5 h和9 h時(shí)，吸光度值出現(xiàn)了超越β-谷甾醇單獨(dú)作用時(shí)的吸光度值，說明抗氧化劑消耗完畢，不能抑制脂質(zhì)氧化物生成。在與0.10 mg/mL VC協(xié)同時(shí)，當(dāng)β-谷甾醇的加入量與VC相同時(shí)，抑制脂質(zhì)氧化的效果達(dá)到最佳，此時(shí)的抑制率是63.61%；其次為與0.02 mg/mL β-谷甾醇作用時(shí)的抑制率41.11%，再次是與0.05 mg/mL β-谷甾醇作用時(shí)的抑制率28.61%，這2種濃度的組合使得反應(yīng)后期的抗氧化活性逐漸降低至不顯示活性。VC在0.01 mg/mL和0.02 mg/mL時(shí)表現(xiàn)出比復(fù)合物質(zhì)強(qiáng)的抗氧化活性，其抑制率分別是70.00%和73.89%。采用同上的分析方法驗(yàn)證是否存在協(xié)同作用，Y=P(x1+x2)-(Px1+Px2)=P(β-谷甾醇+VC)-(Pβ-谷甾醇+PVC)，由于PVC>Pβ-谷甾醇或P(β-谷甾醇+VC)，所以Y始終小于0，復(fù)合抗氧化劑不產(chǎn)生協(xié)同作用?？梢钥闯?，復(fù)合物沒有對生成丙二醛的協(xié)同抑制作用。

2.2.2 大豆磷脂脂質(zhì)體

圖5和圖6表明了不同濃度β-谷甾醇和不同濃度VC在大豆磷脂脂質(zhì)體中對脂質(zhì)氧化的影響。VC的添加量分別為0.001 6 mg/mL和0.008 mg/mL時(shí)用FTC法所測得的結(jié)果如圖5a和圖6a?？梢钥闯觯?dāng)β-谷甾醇中添加VC后，其抗氧化活性均有所提高，而且隨著VC添加量的增加，抑制率也不斷增加。加入0.001 6 mg/mL VC時(shí)，復(fù)合物的抑制率如下：0.001 6 mg/mL β-谷甾醇+0.00 16 mg/mL VC，37.13%；0.004 mg/mL β-谷甾醇+0.001 6 mg/mL VC，34.50%；0.008 mg/mL β-谷甾醇+ 0.001 6 mg/mL VC，38.60%。加入0.008 mg/mL VC時(shí)，按上述β-谷甾醇濃度配比的抑制率分別是39.47%、36.26%、40.06%。由2組數(shù)據(jù)可以看出，雖然添加了不同濃度的VC，但均是當(dāng)β-谷甾醇的質(zhì)量濃度為0.008 mg/mL，其抗氧化效果最好，其次是0.001 6 mg/mL β-谷甾醇，效果最差的是0.004 mg/mL β-谷甾醇添加量。

圖5 不同濃度β-谷甾醇和0.001 6 mg/mL VC抗氧化活性的研究

圖6 不同濃度β-谷甾醇和0.008 mg/mL VC抗氧化活性的研究

圖6b和圖5b是用TBARS法所測得的結(jié)果。當(dāng)VC的添加量為0.001 6 mg/mL時(shí)，在氧化反應(yīng)的前7.5 h，其吸光度值均大于β-谷甾醇單獨(dú)存在時(shí)的吸光度值，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到后期，吸光度值才逐漸減少。在該VC濃度下，不同濃度配比的復(fù)合物的抑制率如下：0.001 6 mg/mL β-谷甾醇+0.001 6 mg/mL VC，30.77%；0.004 mg/mL β-谷甾醇+0.001 6 mg/mL VC，23.08%；0.008 mg/mL β-谷甾醇+0.001 6 mg/mL VC，21.15%。該濃度VC沒有表現(xiàn)出協(xié)同作用，反而使其復(fù)合抗氧化活性不如單一組分。當(dāng)VC質(zhì)量濃度為0.008 mg/mL時(shí)，復(fù)合物的抑制率分別為：0.001 6 mg/mL β-谷甾醇+0.008 mg/mL VC，88.46%；0.004 mg/mL β-谷甾醇+0.008 mg/mL VC，81.75%；0.008 mg/mL β-谷甾醇+0.008 mg/mL VC，73.72%，隨β-谷甾醇濃度的升高，抑制率是逐漸下降的，但都大于β-谷甾醇或VC單獨(dú)作用的抗氧化活性(0.008 mg/mL VC的抑制率是61.31%)。通過加和法驗(yàn)證協(xié)同作用，說明只有0.001 6 mg/mL β-谷甾醇和0.008 mg/mL VC的共同作用可以起到抑制大豆磷脂脂質(zhì)體隨時(shí)間氧化的作用，即表現(xiàn)出較強(qiáng)的協(xié)同增效作用。

2.3 不同濃度β-谷甾醇和VE對復(fù)雜體系中脂質(zhì)氧化的影響

2.3.1 葵花油水包油乳狀液

VE的添加量分別為0.02 mg/mL和0.10 mg/mL時(shí)用FTC法所測得的結(jié)果如圖7a和圖8a所示。當(dāng)添加相對少量的VE(質(zhì)量濃度為0.02 mg/mL)時(shí)，2種抗氧化劑共同作用的抗氧化活性大于β-谷甾醇或VE單獨(dú)存在的抗氧化活性，抑制率分別是65.46% (0.02 mg/mL β-谷甾醇+0.02 mg/mL VE)、64.56%(0.05 mg/mL β-谷甾醇+0.02 mg/mL VE)和58.38%(0.10 mg/mL β-谷甾醇+0.02 mg/mL VE)。通過加和法驗(yàn)證協(xié)同作用，表明0.02 mg/mL VE的加入與β-谷甾醇不產(chǎn)生協(xié)同作用，但復(fù)合物的抗氧化活性高于單一組分。在體系中加入較大量的0.10 mg/mL VE后，抗氧化活性并不是隨抗氧化劑濃度的增加而增加，抑制率分別是38.66%(0.02 mg/mL β-谷甾醇+0.10 mg/mL VE)、22.55%(0.05 mg/mL β-谷甾醇+0.10 mg/mL VE)和41.75%(0.10 mg/mL β-谷甾醇+0.10 mg/mL VE)?？梢钥闯?，0.10 mg/mL β-谷甾醇+0.10 mg/mL VE的組合表現(xiàn)出比單一β-谷甾醇作用時(shí)高的抑制率，但Y= 41.75%-26.80%-38.14%<0，仍不顯示協(xié)同作用。而0.10 mg/mL VE+0.02 mg/mL β-谷甾醇與0.02 mg/mL β-谷甾醇單獨(dú)作用的抗氧化活性相差不大，0.10 mg/mL VE+0.05 mg/mL β-谷甾醇比同濃度的β-谷甾醇的抑制率要小。

圖7 不同濃度β-谷甾醇和0.02 mg/mL VE抗氧化活性的研究

圖8 不同濃度β-谷甾醇和0.10 mg/mL VE抗氧化活性

圖7b和圖8b是用TBARS法所測得的結(jié)果。當(dāng)與0.02 mg/mL VE協(xié)同作用時(shí)，只有在體系中添加了0.02 mg/mL β-谷甾醇才顯示出低于同濃度β-谷甾醇或VE單獨(dú)使的吸光度值。若在體系中添加0.05 mg/mL或0.10 mg/mL β-谷甾醇，在反應(yīng)初期的1.5～3 h內(nèi)出現(xiàn)了低于同濃度β-谷甾醇單獨(dú)作用的吸光度值的現(xiàn)象，但隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行，吸光度值也明顯增加以至超出了相同濃度β-谷甾醇的吸光度值。3種濃度配比的抑制率分別是56.11% (0.02 mg/mL β-谷甾醇+0.02 mg/mL VE)、12.50%(0.05 mg/mL β-谷甾醇+0.02 mg/mL VE)和16.39%(0.10 mg/mL β-谷甾醇+0.02 mg/mL VE)。通過加和法計(jì)算表明，0.02 mg/mL VE的加入不使復(fù)合抗氧化劑顯示協(xié)同作用。當(dāng)與0.10 mg/mL VE共同作用時(shí)，出現(xiàn)了不同于上述的現(xiàn)象，0.02 mg/mL β-谷甾醇+0.10 mg/mL VE和0.05 mg/mL β-谷甾醇+0.10 mg/mL VE這2種組合使得乳狀液氧化的進(jìn)程變緩，抑制率達(dá)到了58.06%和60.28%，而0.10 mg/mL VE+0.10 mg/mL β-谷甾醇的作用卻出現(xiàn)在反應(yīng)的4.5～6 h時(shí)，吸光度值達(dá)到了最高值，但反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行使得吸光度值呈下降趨勢，此種配比的抗氧化劑的總抑制率也達(dá)到了57.58%。通過與0.02 mg/mL和0.10 mg/mL VE單獨(dú)作用的抑制率(41.11%和42.78%)比較可發(fā)現(xiàn)，0.10 mg/mL VE的加入仍舊不使復(fù)合抗氧化劑顯示協(xié)同作用，但其抑制率高于同濃度下β-谷甾醇或VE的抑制率。

2.3.2 大豆磷脂脂質(zhì)體

圖9a為在磷脂體系中β-谷甾醇與0.001 6 mg/mL VE共同作用時(shí)的抗氧化性能，隨著VE的加入，抗氧化活性有較大提高，例如，各濃度的吸光度值從β-谷甾醇單獨(dú)作用時(shí)的0.265、0.270和0.279變化到0.166、0.172和0.143，說明了β-谷甾醇和VE的共同作用具有比單一β-谷甾醇作用時(shí)更好的抗氧化活性。不同濃度配比的抑制率分別由22.51%(0.001 6 mg/mL β-谷甾醇)、21.05%(0.004 mg/mL β-谷甾醇)和18.42%(0.008 mg/mL β-谷甾醇)升高到51.46% (0.001 6 mg/mL β-谷甾醇+0.001 6 mg/mL VE)、49.71%(0.004 mg/mL β-谷甾醇+0.001 6 mg/mL VE)和58.19%(0.008 mg/mL β-谷甾醇+0.001 6 mg/mL VE)。采用加和法考察協(xié)同作用，不難看出，只有0.008 mg/mL β-谷甾醇和0.001 6 mg/mL VE共同作用時(shí)才顯示抗氧化協(xié)同增效作用。由圖10a所示的過氧化物濃度變化趨勢同樣可以看出，當(dāng)VE的添加量增加到0.008 mg/mL時(shí)，仍具有2種抗氧化劑的共同作用比單一抗氧化劑作用時(shí)好的抗氧化活性的特征，但與添加0.0016 mg/mL VE相比，抑制率略有下降，分別為42.11% (0.001 6 mg/mL β-谷甾醇+0.008 mg/mL VE)、40.35%(0.004 mg/mL β-谷甾醇+0.008 mg/mL VE)和39.77%(0.008 mg/mL β-谷甾醇+0.008 mg/mL VE)。采用加和法考察其協(xié)同作用，結(jié)果表明該濃度的VE不顯示協(xié)同作用。

圖9 不同濃度β-谷甾醇和0.0016 mg/mL VE抗氧化活性的研究

圖10 不同濃度β-谷甾醇和0.008 mg/mL VE抗氧化活性的研究

圖9b和圖10b是在VE的添加量分別為0.001 6 mg/mL和0.008 mg/mL時(shí)用TBARS法所測得的結(jié)果。無法看出VE的加入是否提高了β-谷甾醇的抗氧化能力，因?yàn)槲舛?時(shí)間曲線的差異不十分明顯，導(dǎo)致了不同組合的抗氧化劑具有相近的抗氧化活性。通過抑制率的計(jì)算，添加0.001 6 mg/mL VE時(shí)的抑制率分別是49.64%(0.001 6 mg/mL β-谷甾醇+0.001 6 mg/mL VE)、42.34%(0.004 mg/mL β-谷甾醇+0.001 6 mg/mL VE)和32.85%(0.008 mg/mL β-谷甾醇+0.0016 mg/mL VE)，添加0.008 mg/mL VE時(shí)的抑制率分別是60.58%(0.001 6 mg/mL β-谷甾醇+0.008 mg/mL VE)、54.01%(0.004 mg/mL β-谷甾醇+0.008 mg/mL VE)和49.64%(0.008 mg/mL β-谷甾醇+0.008 mg/mL VE)，經(jīng)粗略計(jì)算，β-谷甾醇與0.008 mg/mL VE共同作用時(shí)，抑制大豆磷脂脂質(zhì)體氧化的能力比β-谷甾醇單獨(dú)作用時(shí)略微增強(qiáng)，但并不顯著，而且也不顯示協(xié)同增效作用。

3 結(jié)論

3.1 在試驗(yàn)的2個(gè)復(fù)雜體系中，用FTC法和TBARS法測得不同濃度β-谷甾醇均具有抗氧化活性，但不同體系中其抗氧化活性并不相同。隨著β-谷甾醇濃度升高，抗氧化能力逐漸降低。

3.2 在考察β-谷甾醇與VC的協(xié)同作用時(shí)發(fā)現(xiàn)，在葵花油乳狀液中，F(xiàn)TC法測得VC的加入使3種濃度β-谷甾醇抗氧化能力明顯提高，其中，0.05 mg/mL β-谷甾醇+0.02 mg/mL VC和0.10 mg/mL β-谷甾醇+0.10 mg/mL VC的抗氧化活性最好。在大豆磷脂脂質(zhì)體中，F(xiàn)TC法測得添加VC后，0.008 mg/mL β-谷甾醇的抗氧化效果最好，其次是0.001 6 mg/mL β-谷甾醇，效果最差的是0.004 mg/mL β-谷甾醇添加量。TBARS法測得0.001 6 mg/mL β-谷甾醇和0.008 mg/mL VC共同作用表現(xiàn)出較強(qiáng)的協(xié)同增效作用。

3.3 在考察β-谷甾醇與VE的協(xié)同作用時(shí)發(fā)現(xiàn)，在大豆磷脂脂質(zhì)體中，F(xiàn)TC法測得的0.008 mg/mL β-谷甾醇和0.001 6 mg/mL VE共同作用顯示抗氧化協(xié)同增效作用。

這說明β-谷甾醇作為一種抗氧化劑具有較好的應(yīng)用前景，對其藥理學(xué)研究和進(jìn)一步應(yīng)用于食品和生命體的研究提供理論依據(jù)，并對食品科學(xué)、生命科學(xué)和深入理解抗氧化劑的保健功能具有參考價(jià)值。

[1]Awad A B, Fink C S, Trautwein E A, et al. β-sitosterol stimulates ceramide metabolism in differentiated caco2 cells [J]. Journal of Nutritional Biochemistry, 2005, 16: 650-655[2]Toivo J, Phillips K, Lampi A M, et al. Determination of sterols in foods: recovery of free, esterified, and glycosidic sterols [J]. Journal of Food Composition and Analysis, 2001, 14: 631-643

[3]Baker V A, Herpurn P A, Kennedy S J, et al. Safety evaluation of phytosterol esters. part l. Assessment of oestrogenicity using a combination of in vivi and in vitro assays [J]. Food and Chemical Toxicology, 1999, 37: 13-22

[4]Patrick J D, Bounic. Sterols and sterolins: new drugs for the immune system [J]. Therapeutic Focus Reviews, 2002, 7(14): 775-778

[5]Moon E J, You M L, Lee O H, et al. A novel angiogenic factor derived from Aloe vera gel: β-sitosterol, a plant sterol [J]. Angiogenesis, 1999, 3: 117-123

[6]梁夢蘭.一些新型非離子表面活性劑的制備和應(yīng)用[J]. 日用化學(xué)品科學(xué)，2000，1(23)：170-175 Liang Menglan. Some novel nonionic surfactants-preparation and applications [J]. Detergent and Cosmetics, 2000, 1(23):170-175

[7]彭鶯，劉福禎，高欣.天然植物甾醇的應(yīng)用與提取工藝[J]. 化工進(jìn)展，2002，21(1)：49-53 Peng Ying, Liu Fuzhen, Gao Xin. Research on and application of phytosterols [J]. Chemical Industry and Engineering Progress, 2002,21(1):49-53

[8]吳時(shí)敏，吳謀成.植物甾醇的研究進(jìn)展與趨向(II)-植物甾醇的應(yīng)用基礎(chǔ)和開發(fā)研究[J]. 中國油脂，2002，27(3)： 60-63 Wu Shimin, Wu Moucheng. Advancement and tendency on phytosterol research (Ⅱ)-applied base and exploiture [J]. China Oils and Fats, 2002, 27(3):60-63

[9]Chang L W, Yen W J, Huang S C, et al. Antioxidant activity of sesame coat [J]. Food Chemistry,2002, 78: 347-354

[10]Yen W J, Chang L W, Duh P D. Antioxidant activity of peanut seed testa and its antioxidative component, ethyl protocatechuate [J]. Food Science and Technology,2005, 38: 193-200

[11]Aihua Z, Qiang G, Quan G H, et al. Interaction of malachite green with iecithin iiposomes [J]. Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng Aspects, 2003, 224: 75-82

[12]Mitsuda H, Yasumoto K, Iwami K. Antioxidative action of indole compounds during the autoxidation of linoleic acid [J]. Eiyo Shokuryou, 1966, 45: 13-19

[13]Yen G C, Hsieh C L. Antioxidant activity of extracts from Du-zhong (Eucommiaulmoides) toward various lipid peroxidation models in vitro [J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,1998, 43: 574-578

[14]Kosugi H, Kojima T, Kikugawa, K. Thiobarbituric acid reactive substances from peroxidized lipids [J]. Lipids,1989, 24: 873-881

[15]Satue M T, Huang S W, Frank E N. Effect of natural antioxidants in virgin olive oil on oxidative stability of refined, bleached, and deodorized olive oil [J]. Journal of the American Oil Chemists Society,1995, 72, 1131-1137

[16]左玉，李鵬鴿，謝文磊.膽固醇在復(fù)雜體系中的抗氧化作用[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè)，2014，40(8)：100-108 Zuo Yu, Li Pengge, Xie Wenlei. The study of antioxidant activities of cholesterol in complicated systems [J]. Food and Fermentation Industries, 2014, 40(8):100-108

[17]Dziedzic S Z,Hudson B J F. Phosphatidyl ethanolamine as a synergist for primary antioxidants in edible oils [J]. Journal of the American Oil Chemists Society, 1984, 61: 1042-1045

[18]Saito H, Ishihara K. Antioxidant activity and active sites of phospholipids as antioxidants [J]. Journal of the American Oil Chemists Society,1997,74:1531-1536

[19]左玉，馮麗霞，朱瑞濤，等. 歐李紅色素在復(fù)雜體系中抗氧化作用的研究[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè)，2015，41(5)：150-156 Zuo Yu, Feng Lixia, Zhu Ruitao, et al. The study of antioxidant activities of the red pigments extracted from Cerasus humilis in complicated systems [J]. Food and Fermentation Industries, 2015, 41(5):150-156.

Antioxidant Activities of β-Sitosterol in Complicated Systems

Zuo Yu1Zhu Ruitao1Feng Lixia1Zhang Caifeng1,2Xie Wenlei3

(Department of Chemistry, Taiyuan Normal University1, Taiyuan 030031) (Humic Acid in Shanxi Province Engineering Technology Research Center2, Taiyuan 030031) (School of Chemistry and Chemical Energineering, Henan University of Technology3, Zhengzhou 450001)

The antioxidant activity of β-sitosterol was investigated in heterogeneous food system and heterogeneous biological system, and the influence of VC and VE on antioxidant activity was studied. The results indicated that β-sitosterol with different concentrations had a certain antioxidant activity, but the antioxidant capacity was decreased with the increasing of concentration. It was clear that antioxidant activities of β-sitosterol with three concentrations were significantly increased by the addition of VC in sunflower oil-in-water emulsion system under FTC method during the synergistic interactions between β-sitosterol and VC. It was shown that the combination of 0.001 6 mg/mL β-sitosterol and 0.008 mg/mL VC in soybean PC liposome resulted in strong synergistic interactions by using TBARS test and the combination of 0.008 mg/mL β-sitosterol and 0.001 6 mg/mL VE had slightly synergistic interactions by using FTC assay. The combination of other β-sitosterol and α-tocopherol/ascorbic acid would not lead to synergistic interactions.

β-sitosterol, lipid peroxidation, antioxidant activity, synergistic effects

2015-07-10

左玉，女，1982年出生，講師，應(yīng)用化學(xué)和天然產(chǎn)物的研究與應(yīng)用

謝文磊，男，1965年出生，教授，應(yīng)用化學(xué)和天然產(chǎn)物的研究與應(yīng)用

O69

A

1003-0174(2017)02-0080-08