李穎暢 馬春穎 孟憲軍 于 娜

(渤海大學(xué)生物與食品科學(xué)學(xué)院1,錦州 121000)

(沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院2,沈陽 110161)

藍(lán)莓花色苷提取物抗油脂氧化能力的研究

李穎暢1馬春穎1孟憲軍2于 娜2

(渤海大學(xué)生物與食品科學(xué)學(xué)院1,錦州 121000)

(沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院2,沈陽 110161)

以乙醇為溶劑從圣云藍(lán)莓果中提取得到藍(lán)莓花色苷。研究藍(lán)莓花色苷對(duì)豬油和脂質(zhì)體的抗氧化活性。結(jié)果表明藍(lán)莓花色苷對(duì)豬油具有較強(qiáng)的抗氧化,且具有劑量效應(yīng)關(guān)系,以添加 0.4%精制花色苷抗氧化效果最佳,但不如BHT效果好 ;另外抗壞血酸等對(duì)藍(lán)莓花色苷具有明顯的協(xié)同抗氧化作用。藍(lán)莓花色苷對(duì)脂質(zhì)體過氧化有顯著的抑制作用,并且高于抗壞血酸對(duì)脂質(zhì)體過氧化的抑制作用,精制藍(lán)莓花色苷的 IC50為165.97μg/mL,粗藍(lán)莓花色苷的 IC50為 278.16μg/mL。

藍(lán)莓花色苷 抗氧化 豬油 脂質(zhì)體

藍(lán)莓 (blueberry),又稱越橘、藍(lán)漿果,屬杜鵑花科(Ericaceae)越橘屬 (Vaccinium.spp)多年生落葉或常綠灌木。藍(lán)莓果實(shí)呈深藍(lán)色,被白霜,近圓形,含有豐富的花色苷,花色苷是花青素與糖以糖苷鍵結(jié)合而成的一類化合物,具有抗氧化、清除自由基、提高免疫力等作用[1-3]。目前常用的抗氧化劑均為人工合成,如 BHA(丁基羥基茴香醚)、BHT(二丁基羥基甲苯)和 PG(沒食子酸丙酯),試驗(yàn)證明人工合成抗氧化劑對(duì)人體有一定的毒副作用[4],近年來上述化學(xué)合成抗氧化劑被發(fā)現(xiàn)有不同程度的累積致癌作用,目前 BHT在美國和日本已被禁止使用,BHA在日本也已經(jīng)禁用[5]。而富含各種天然抗氧化物質(zhì)的水果和蔬菜的抗氧化活性及抗氧化成分的研究倍受曙目,以天然抗氧化劑取代合成抗氧化劑是食品添加劑的發(fā)展趨勢(shì)。目前藍(lán)莓花色苷的研究主要集中在提取、組成分析與鑒定等方面[6-8],但作為油脂的抗氧化劑卻少有報(bào)道,研究開發(fā)高效、安全、保健的天然抗氧化劑,使其在食品工業(yè)得到廣泛應(yīng)用具有重要意義。重點(diǎn)研究藍(lán)莓花色苷抗油脂和脂質(zhì)體氧化能力,旨在為進(jìn)一步利用藍(lán)莓資源提高有益的試驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 試驗(yàn)材料

圣云藍(lán)莓果:2006年 7月采自沈陽市雙翼果業(yè)生產(chǎn)示范基地;豬油:新鮮豬板油熬制。

無水乙醇:北京化學(xué)試劑公司;檸檬酸、檸檬酸鈉、鹽酸:沈陽化學(xué)試劑廠;磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、硫代巴比妥酸、抗壞血酸、三氯甲烷、冰乙酸、碘化鉀、硫代硫酸鈉:國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;大豆卵磷脂:生化試劑,北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司;BHT:食品級(jí),濟(jì)南世紀(jì)聯(lián)興經(jīng)貿(mào)有限公司;AB-8大孔樹脂:天津海光化工有限公司。

1.1.3 試驗(yàn)儀器

UV-1600型紫外可見分光光度計(jì):北京瑞利分析儀器公司;pHS-25型酸度計(jì):上海理達(dá)儀器廠;RE-52型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀:上海博通經(jīng)貿(mào)有限公司;玻璃層析柱 <1 cm×30 cm:上海青浦滬西儀器廠;DZF-6050型真空干燥箱:上海精宏儀器設(shè)備有限公司;電熱鼓風(fēng)干燥箱:天津試驗(yàn)儀器廠。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 藍(lán)莓花色苷的制備

取一定量藍(lán)莓果,破碎,用 pH 3.0的體積分?jǐn)?shù)60%乙醇溶液按 1∶15(m/v)的比例混合均勻,于40℃下浸提 2 h后抽濾,收集濾液,40℃減壓濃縮得到紅色粗提液,經(jīng) AB-8大孔樹脂純化,40℃減壓濃縮得到純化的藍(lán)莓花色苷濃縮液,真空干燥得到紫黑色粉末。

1.2.2 抗豬油氧化性能研究

1.2.2.1 不同添加量藍(lán)莓花色苷抗豬油氧化性能研究

游戲過程中要明確組織性與紀(jì)律性，這是開展游戲教學(xué)對(duì)基礎(chǔ)條件。 主要的要求就是保證學(xué)生按照教師的指令進(jìn)行、按照規(guī)則來進(jìn)行，還應(yīng)該服從裁判。同時(shí)要按照規(guī)定的步驟來開展教學(xué)，否則就會(huì)出現(xiàn)混亂，也容易出現(xiàn)傷害事故，進(jìn)而導(dǎo)致教學(xué)無法順利進(jìn)行。

準(zhǔn)確稱取一定量藍(lán)莓粗花色苷、精制花色苷、BHT,分別加入到 50 g豬油中,攪拌均勻。同時(shí)以不加添加物的豬油作空白。將所有樣品放置于 (60±1)℃的干燥箱中,每隔一定時(shí)間攪拌一次,并交換它們?cè)诟稍锵渲械奈恢?。按?GB5538—2005測(cè)定過氧化值(POV),以 POV大小表示油脂的氧化速度,POV值以每千克樣品中活性氧的毫摩爾數(shù)表示,進(jìn)而衡量抗氧化劑的活性。

1.2.2.2 藍(lán)莓花色苷化合物與其他物質(zhì)的協(xié)同抗氧化作用

選用抗壞血酸 (VC)、檸檬酸為協(xié)同增效劑,與藍(lán)莓花色苷在豬油中進(jìn)行協(xié)同抗氧化試驗(yàn)。

1.2.3 抗脂質(zhì)過氧化能力的測(cè)定[9-10]

1.2.3.1 試液的配制

①脂質(zhì)體 PBS(磷酸緩沖液)分散系 (LLS):300 mg卵磷脂溶解于 30 mL 10 mmol/L pH 7.4 PBS(磷酸緩沖液),用超聲波處理一定時(shí)間,周圍以冰水冷卻,制得人工脂質(zhì)體。

②三氯乙酸 (TCA)-硫代巴比妥酸 (TBA)-鹽酸 (HCl)混合液:15 g TCA,0.37 g TBA,2.1 mL濃鹽酸依序放入 100 mL水中。

1.2.3.2 測(cè)定步驟

分別于樣品管中依次加入 1 mL卵磷脂溶液(LLS)、1 mL 0.4 mmol/L硫酸亞鐵、1 mL樣品 ,混勻。避光于 37℃水浴 60 min,加入 2 mL TCA-TBA-HCl混合液,90～100℃水浴 15 min,迅速冷卻,以3 000 r/min離心 10 min,取上清液在 535 nm測(cè)定吸光度 As。對(duì)照管以 1 mL重蒸水代替 1 mL樣品,操作方法同樣品管,可測(cè)得對(duì)照管的吸光度Ac,參比管中以 1 mL重蒸水代替 1 mL卵磷脂,抗壞血酸為陽性對(duì)照?；ㄉ諛悠肪哂锌寡趸?抑制脂質(zhì)體氧化,吸光度相對(duì)對(duì)照降低,因此

抑制率 =(Ac-As)/Ac×100%

式中:Ac為對(duì)照吸光度,As為花色苷樣品吸光度。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同添加量藍(lán)莓花色苷抗豬油氧化性能

油脂暴露在空氣中易氧化形成自由基,自由基繼續(xù)與氧反應(yīng)生成自由基和過氧化物,自由基的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)再使油脂繼續(xù)氧化?？梢詼y(cè)定油脂的 POV來評(píng)價(jià)其氧化程度。POV越高,氧化程度越高。由圖 1可見,對(duì)照 (未添加花色苷)的 POV隨著時(shí)間的延長不斷升高,豬油中添加藍(lán)莓花色苷的抗氧化活性比對(duì)照的明顯增強(qiáng),3個(gè)濃度的精制花色苷都具有抗氧化效果。隨著藍(lán)莓花色苷添加量的增加,其對(duì)豬油的抗氧化作用增強(qiáng),時(shí)間越長,效果越顯著,0.4%精制花色苷抗豬油氧化能力較強(qiáng),但抗豬油氧化性能不如 0.02%的二丁基羥基甲苯 (BHT)?；ㄉ站哂锌关i油氧化性原因是花色苷作為還原體,失去氫離子,提供給氧化過程中的自由基,使其形成惰性化合物,從而終止豬油的氧化。

圖 1 不同添加量藍(lán)莓花色苷抗豬油氧化性能

2.2 藍(lán)莓粗花色苷與精制花色苷抗豬油氧化性能的比較

如圖 2所示,粗藍(lán)莓花色苷和精制藍(lán)莓都具有抗豬油氧化能力,但相同濃度的精制花色苷與粗制花色苷比,精制花色苷的抗氧化效果好。粗制花色苷由于花色苷純度較低,所以抗氧化效果較差。0.2%的粗花色苷和 0.1%的粗制花色苷抗氧化性能接近。

圖 2 藍(lán)莓粗花色苷與精制花色苷抗豬油氧化性能的比較

2.3 藍(lán)莓花色苷與其他物質(zhì)的協(xié)同抗豬油氧化作用

在油脂氧化中,銅、鐵等金屬離子是促進(jìn)氧化的催化劑,特別是銅的作用更強(qiáng),另外,某些油脂抗氧化劑如 BHA、BHT、PG等遇金屬離子,在高溫下,顏色會(huì)變深。所以必須盡量避免混入這些離子,同時(shí)使用能鏊合這些離子的增效劑。從圖3可見,檸檬酸、抗壞血酸對(duì)藍(lán)莓花色苷的抗氧化作用均有協(xié)同增效作用,并且抗壞血酸的增效作用強(qiáng)于檸檬酸。檸檬酸為常用金屬離子鏊合劑,可與油脂中的微量金屬離子形成鏊合物,降低了金屬離子對(duì)油脂氧化的催化活性,從而增強(qiáng)了抗氧化劑的抗氧化效果?？箟难岢哂幸欢ǖ目寡趸饔猛?還具有很強(qiáng)的還原性,可與油脂中的氧反應(yīng)生成脫氫抗壞血酸,降低油脂中氧濃度,減緩自動(dòng)氧化反應(yīng)的速度;抗壞血酸的強(qiáng)還原性可使酚類抗氧化劑生成的酚氧自由基還原。使酚類抗氧化劑再生,但是抗壞血酸在濃度較高并有微量鐵和銅鹽存在時(shí),亦可成為促氧化劑,因而抗氧化劑與抗壞血酸合用可作用于油脂氧化反應(yīng)的不同階段,充分地發(fā)揮其協(xié)同抗氧化作用。

圖 3 花色苷與抗壞血酸、檸檬酸混合使用抗氧化性能的比較

2.4 藍(lán)莓花色苷抗脂質(zhì)過氧化能力

由圖 4～圖 5可見,由 Fe2+引發(fā)的卵磷脂脂質(zhì)體體系中藍(lán)莓花色苷對(duì)脂質(zhì)體有明顯的抑制作用,抑制率隨花色苷濃度的增加而增大。不同濃度花色苷對(duì)脂質(zhì)體過氧化的抑制率差異顯著,精制花色苷對(duì)脂質(zhì)體的抑制作用顯著高于粗藍(lán)莓花色苷。當(dāng)精制藍(lán)莓花色苷濃度為 150μg/mL時(shí),對(duì)脂質(zhì)過氧化的抑制率為 47.78%,當(dāng)精制藍(lán)莓花色苷的濃度為 300μg/mL時(shí),對(duì)脂質(zhì)過氧化的抑制率為 72.92%,而且藍(lán)莓花色苷抗脂質(zhì)過氧化能力明顯優(yōu)于抗壞血酸。精制藍(lán)莓花色苷的 I C50為 165.97μg/mL,粗藍(lán)莓花色苷的I C50為 278.16μg/mL,抗壞血酸 I C50為 4.60 mg/mL。

圖 4 藍(lán)莓花色苷對(duì)脂質(zhì)過氧化的抑制作用

圖 5 抗壞血酸對(duì)脂質(zhì)過氧化的抑制作用

3 結(jié)論與討論

通過直接測(cè)定豬油的氧化值和對(duì)脂質(zhì)過氧化的抑制率研究藍(lán)莓花色苷的抗油脂氧化能力。藍(lán)莓花色苷具有抗豬油氧化能力,且具有劑量效應(yīng)關(guān)系,但抗豬油氧化能力不如 BHT?？箟难帷幟仕釋?duì)藍(lán)莓花色苷的抗氧化作用均有協(xié)同增效作用,且增效作用抗壞血酸大于檸檬酸。藍(lán)莓花色苷具有抗脂質(zhì)體過氧化能力,隨著花色苷溶液濃度逐漸增大,抑制能力逐漸增強(qiáng),并且明顯優(yōu)于抗壞血酸,精制藍(lán)莓花色苷 IC50為 165.97μg/mL,粗藍(lán)莓花色苷的 I C50為278.16μg/mL,抗壞血酸 I C50為 4.60 mg/mL。

花色苷抗氧化作用是通過多種途徑表現(xiàn)出來的。它含有多個(gè)酚羥基,一方面以其酚羥基作為供氫體,對(duì)活性氧等自由基產(chǎn)生很強(qiáng)的捕捉能力,從而抑制活性氧自由基的作用;另一方面其具有的鄰位二酚羥基可鏊合金屬離子,減少金屬離子對(duì)氧化反應(yīng)的催化作用[11]。

研究測(cè)定藍(lán)莓花色苷抗氧化效果弱于合成抗氧化劑BHT,這與藍(lán)莓花色苷的純度及其含有的花色苷單體種類有關(guān)。以天然抗氧化劑取代合成抗氧化劑是食品、醫(yī)療保健行業(yè)發(fā)展的一種趨勢(shì),另外我國藍(lán)莓資源豐富,該項(xiàng)研究對(duì)于藍(lán)莓的綜合開發(fā)及新型食品添加劑的研制有較高的應(yīng)用價(jià)值。

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Antioxidation ofAnthocyanins from Blueberry Fruits

Li Yingchang1Ma Chunying1Meng Xianjun2Yu Na2
(College ofBiology and Food Science,BohaiUniversity1,Jinzhou 121000)
(College of Food Science,Shenyang AgriculturalUniversity2,Shenyang 110161)

Anthocyaninswere extracted by ethanol from Saitcloud blueberry fruits,and the antioxidation of the blueberry anthocyaninswas studied.Results:Blueberry anthocyanins have strong antioxidation activity to lard and the activity is in proportion to anthocyanin dose.Addition of rarefied anthocyanins at concentration 0.4%shows the best antioxidation effect,but not as good asBHT.Ascorbic acid has synergistic effectwith anthocyanins in antioxidation to lard.Blueberry anthocyanins inhibit peroxidation of lipid,showing stronger effect than ascorbic acid.The I C50of in2 hibiting lipid peroxidation forrarefied and crude anthocyanins from blueberry are 165.97μg/mL and 278.16μg/mL,respectively.It is proved that anthocyanins from blueberry are good natural antioxidant.

blueberry anthocyanins,antioxidation,lard,lipid

TS20

A

1003-0174(2010)02-0092-04

2009-02-17

李穎暢,女,1973年出生,副教授,博士,天然產(chǎn)物的功效成分