答 敏 ,張勝海 ,景蓓蓓 ,楊曉紅

(陜西師范大學化學與材料科學學院 ,陜西西安 710062)

烘焙前后辣椒的總體抗氧化性對比研究

答 敏 ,張勝海 ,景蓓蓓 ,楊曉紅

(陜西師范大學化學與材料科學學院 ,陜西西安 710062)

堿性介質(zhì)中,辣椒提取液可以強烈地抑制魯米諾 -NaClO的化學發(fā)光,基于此現(xiàn)象,建立了一種評價烘焙前后辣椒總體抗氧化性大小的流動注射技術。在最優(yōu)的條件下,測量結果表明:鮮辣椒的抗氧化性強于干辣椒,所以在日常生活中我們應該盡可能地去吃新鮮辣椒。

流動注射 ;化學發(fā)光 ;辣椒 ;抗氧化性

1引言

活性氧 (ROs)是指在機體內(nèi)或者自然環(huán)境中由氧組成,含氧并且性質(zhì)活潑的物質(zhì)的總稱[1]。生物體在新陳代謝過程中產(chǎn)生許多活性氧,如單線態(tài)氧分子 (1O2)、超氧陰離子自由基 (·O-2)、羥基自由基 (·OH)和氮氧化物 (NO)等。在正常情況下,機體活性氧的產(chǎn)生、利用、清除三者之間處于一種動態(tài)的生理平衡,一旦此動態(tài)平衡被破壞,便會產(chǎn)生過剩的活性氧,從而導致多種疾病的發(fā)生,例如衰老、骨質(zhì)疏松癥、糖尿病、心腦缺血、動脈粥樣硬化、帕金森病等[2-3]。而抗氧化性物質(zhì)的使用可以抑制活性氧的產(chǎn)生或清除活性氧,從而有效地避免各種疾病的發(fā)生。其中,辣椒作為一種藥食同源的蔬菜,深受人們喜愛。它的主要成分包括人體需要的碳水化合物、蛋白質(zhì)、維生素、色素和鈣、磷、鐵礦物質(zhì)及人體需要的 15種氨基酸[4],主要成熟于 7～9月份,其含有的抗氧化成分可以清除活性氧。辣椒烘干前后風味有變化,但關于鮮辣椒和干辣椒對活性氧的清除功效還未見文獻報道,因而很有必要對烘焙前后辣椒的總體抗氧化性進行研究。

研究辣椒抗氧化活性的方法主要包括 GB/T 5538-1995國家標準法[5]和 DPPH·(二苯代苦味酰自由基)法[6]。利用化學發(fā)光評價烘焙前后辣椒抗氧化活性的方法還未見文獻報道?；诖?本文結合流動注射技術和化學發(fā)光方法,利用辣椒水提取液對魯米諾—NaClO化學發(fā)光體系的強烈抑制作用,建立了一種簡單而靈敏的方法對烘焙前后辣椒的總體抗氧化活性進行了對比研究。

2實驗部分

2.1儀器與試劑

BPCL超微弱發(fā)光分析儀,中國科學院生物物理研究所;恒流泵,上海青浦滬西儀器廠;多功能食品加工機,康福爾;SHZ-D(Ⅲ)-真空水式循環(huán)水泵,鞏義市予華儀器有限公司;970CRT熒光分光光度計,上海儀器分析總廠。

魯米諾儲備液 (1.0×10-2mol/L):準確稱取1.7720g魯米諾 (陜西師大),用 10mL的 1mol/L NaOH溶解后,定容于 1000mL棕色容量瓶中,于暗處保存一周后使用;抗壞血酸母液,天津市天力化學試劑有限公司;氫氧化鈉,國藥集團化學試劑有限公司;次氯酸鈉,西安化學試劑廠;辣椒。實驗所用藥品均為分析純,實驗用水均為二次蒸餾水。

2.2實驗方法

2.2.1辣椒水提取液的制備

鮮辣椒提取液:準確稱取洗凈的新鮮辣椒50.0000g放入多功能食品加工機中,加入 250mL蒸餾水,勻漿 3min,抽濾。干辣椒提取液:將由洗凈的新鮮辣椒 50.0000g失水所得的干辣椒放入多功能食品加工機中,加入 250mL蒸餾水,勻漿 3min,抽濾。

2.2.2辣椒提取液抗氧化能力測定

按圖 1連接流路,開啟化學發(fā)光儀,恒流泵,調(diào)節(jié)光電倍增管的負高壓。將管路插入相應的溶液中,魯米諾溶液和樣品在三通處混合,經(jīng)過進樣閥采樣在載流 (空氣)的作用下,在另一個三通處與 Na-ClO溶液混合流入位于光電倍增管上方的盤管中,此時反應所產(chǎn)生的化學發(fā)光信號被轉化為電信號,從而被BPCL超微弱發(fā)光分析儀所記錄。以水為空白,在光電倍增管處測定樣品和空白各自的化學發(fā)光信號。以抑制率表示抗氧化能力的大小。

其中:I0為空白的化學發(fā)光強度;I為樣品的化學發(fā)光強度。

圖 1流動注射化學發(fā)光分析系統(tǒng)流路圖

3結果與討論

3.1條件優(yōu)化

3.1.1試驗流路及各溶液順序的選擇

從化學發(fā)光信號的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性來看,選擇圖 1的流路。若從流路 d泵入魯米諾溶液,則基線為魯米諾 -NaC lO的化學發(fā)光信號,樣品的峰為倒峰,但此時信號的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性較差;若從流路 d泵入 NaClO,此時基線較穩(wěn)定,重現(xiàn)性較好,故從流路 d泵入 NaClO溶液。魯米諾和樣品溶液從流路 a和 b泵入,無論順序如何它們都是以 1∶1的體積混合的,因為流路 a和 b是由同一個蠕動泵所控制的。

3.1.2NaOH濃度

考察了不同濃度的NaOH溶液對化學發(fā)光抑制率的影響 (見圖 2),根據(jù)“抑制率最大”原則,選取的 NaOH溶液的濃度為 0.1mol/L。

3.1.3魯米諾濃度

在NaOH濃度和 NaC lO濃度一定的條件下,考察了魯米諾在 5.0×10-6～1.0×10-4mol/L濃度范圍內(nèi)對體系化學發(fā)光抑制率的影響 (見圖 3)。根據(jù)“抑制率最大”原則,選取的魯米諾 溶液的濃度為1.0×10-5mol/L。

圖 2氫氧化鈉濃度對抑制率的影響

圖 3魯米諾濃度對抑制率的影響

3.1.4NaC lO濃度

在該試驗中,NaC lO是氧化劑,可以氧化魯米諾產(chǎn)生化學發(fā)光。在NaOH濃度和魯米諾濃度一定的條件下,1.0×10-6～1.0×10-3mol/L濃度范圍內(nèi)NaC lO對體系化學發(fā)光抑制率的影響見圖 4。根據(jù)“抑制率最大”原則,選取的NaC lO溶液的濃度為1.0×10-5mol/L。

圖 4NaClO濃度對抑制率的影響

3.2烘干前后鮮辣椒總體抗氧化性的測定與比較

在優(yōu)化的條件下,根據(jù) 2.2.2方法測定烘干前后辣椒提取液的相對化學發(fā)光強度,繪制烘干前后辣椒提取液濃度與相對化學發(fā)光強度和抑制率的曲線圖 (見圖 5和圖 6),從圖 6可得知,鮮線辣椒的抗氧化性強于干鮮辣椒的抗氧化性。

圖 5辣椒提取液濃度對化學發(fā)光信號的影響

圖 6辣椒提取液濃度對抑制率的影響

3.3化學發(fā)光反應機理的討論

在改裝的 970CRT熒光分光光度計上,分別繪制了魯米諾 -NaClO(曲線 a),魯米諾 -NaClO-鮮辣椒提取液 (曲線 b)和魯米諾 -NaClO-干辣椒提取液 (曲線 c)的化學發(fā)光光譜 (見圖 7)。從圖中可以看出 3個反應產(chǎn)物的最大吸收峰值均在 428nm左右,故可認為它們的發(fā)光體相同,均為 3-氨基鄰苯二甲酸根離子[7],其機理可能是:辣椒中的抗氧化成分與次氯酸鈉反應使次氯酸鈉的量減少,或者辣椒中的抗氧化成分使堿性條件下由次氯酸根離子產(chǎn)生的自由基減少,從而使溶液中產(chǎn)生的激發(fā)態(tài)魯米諾的量減少,故化學發(fā)光信號降低。

圖 7化學發(fā)光光譜

4結論

由試驗可知,烘干前后辣椒提取液對魯米諾和NaC lO的化學發(fā)光均有強烈的抑制作用,據(jù)此建立了流動注射化學發(fā)光用于測定與評價烘焙前后辣椒抗氧化活性的方法。結果表明,鮮辣椒的抗氧化性強于干辣椒,所以我們應該盡可能吃鮮辣椒。

[1] 林金明,屈 峰,單孝全.活性氧測定的基本原理與方法[J].分析化學,2002,30(12):1507-1514.

[2] 林遠方.活性氧與骨質(zhì)疏松癥的臨床研究[D].廣州中醫(yī)藥大學,2002.

[3] 謝玉英.談活性氧與人類疾病 [J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2009,15:285-288.

[4] 高 翔.辣椒的保健功能及其產(chǎn)品的開發(fā)研究[J].食品研究與開發(fā),2004,25(3):115-116.

[5] 《動植物油脂過氧化值測定》(GB/T5538-1995).

[6] 許宗運,馬少賓,張秀萍.DPPH·法評價 37種植物抗氧化活性[J].塔里木墾大學學報,2004,2(16):1-4.

[7] 林金明.化學發(fā)光基礎理論與應用 [M].北京:化學工業(yè)出版社,2004.

TS201.2

A

1003-3467(2010)24-0015-03

2010-12-08

答 敏 (1983-),女,在讀碩士,主要從事光分析研究,E-mail:damin@stu.snnu.edu.cn。