劉敏,任石濤,王曉聞
(山西農(nóng)業(yè)大學 食品學院,山西 太谷030801)
酸漿[Physalis al kekengi L.var.franchetii(Mast.)Makino],別名紅姑娘、泡泡草等,茄科,酸漿屬,為多年生宿根草本植物[1]。酸漿始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,明朝李時珍《本草綱目》中也有記載[2]。酸漿全草含有許多功能性化學成分,包括甾體類,生物堿類,脂類,礦物質,色素類,氨基酸類,糖類及其他成分等[3]。酸漿葉中含有大量的黃酮類物質,所以它具有消炎,抗腫瘤,抗糖尿病,抗菌及抗病毒等方面的功能[4]。
酸漿在中國各地均有野生分布,適應性強。目前有關酸漿的研究也不夠深入,尤其是對酸漿葉子的報道較少,而且以其為原料的食品及藥品市場上還不多見。酸漿有待于進一步的開發(fā)利用,是一種非常有發(fā)展前景的經(jīng)濟作物。本實驗將酸漿葉子做成綠茶是發(fā)揮酸漿葉功效的最簡單、最方便、最快捷與最有效的方法,可以被人體更好的利用。
1.1.1 原料
本試驗采用大同市陽高縣長城鎮(zhèn)提供的8月份酸漿植物的葉子,采用傳統(tǒng)工藝。
1.1.2 主要試劑
試驗中所用試劑均為分析純。
無水甲醇、氯化鐵、氯化鉀、二苯代苦味酰肼自由基(DPPH·):美國Sig ma公司。
丁基羥基甲苯(BHT)、水楊酸、鄰苯三酚、硫酸亞鐵(FeSO4·7 H2O)、硫代巴比妥酸、鐵氰化鉀(K3Fe(CN)6)、Tris:北京瑞爾欣德科技有限公司;三氯甲烷、三氯乙酸、冰乙酸、30%雙氧水(H2O2)、淀粉。
1.1.3 儀器與設備
BS224S電子天平、臺式低速離心機(L-550)(北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司)、756型紫外可見分光光度計(上海光譜儀器有限公司)、JDG-0.2真空凍干試驗機、電熱恒溫水浴鍋(北京化玻聯(lián)醫(yī)療器械有限公司)、電熱恒溫鼓風干燥箱(上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司)
1.2.1 酸漿綠茶還原能力的測定
參照魏金濤等人的方法進行測定[6]。
1.2.2 酸漿綠茶對DPPH·自由基清除能力的測定
DPPH·自由基清除能力的方法參考Yamaguchi等[7]報道的方法與于繼賓[8]的方法進行測定。
1.2.3 酸漿綠茶對·OH自由基清除能力的測定
·OH自由基清除能力的方法主要參照陳偉等[9]報道的方法測定。
1.2.4 酸漿綠茶對O2-·自由基清除能力的測定
酸漿綠茶對O2-·自由基清除能力的測定方法參照徐懷德[10]報道的方法。
1.2.5 酸漿綠茶對脂質過氧化物清除能力的測定
用甲醇將酸漿綠茶粉溶解,配成2 g·L-1溶液,并作一系列的稀釋。將0.5 mL雞蛋黃勻漿液與10%、0.2 mol·L-1的PBS溶液(p H=7.4)混合后加入不同濃度的樣液0.5 mL混合,再加入0.07 mol·L-1的FeSO4溶液0.05 mL,搖勻,放在37℃下保溫30 min后加入20%的三氯乙酸1.5 mL和等體積0.8%的硫代巴比妥酸,反應終止,最終的混合物在100℃的溫度下加熱5 min后在3000 r·min-1的轉速下離心10 min,取其上清液,于532 n m處檢測上清夜的吸光度。以不加硫代巴比妥酸的溶液為空白溶液。以BHT作為標準對照,按下式計算各待測樣品對脂質過氧化物的清除能力。重復3次取平均值。
式中:A——樣液與反應溶液混合液的吸光值;
A1——樣液與空白溶液混合液的吸光值;
A0——不加樣液的吸光值。
由圖1可看出,酸漿綠茶樣品在低濃度下,A700值較小,隨著濃度的增加,A700值也隨之增大。說明酸漿綠茶在一定濃度下具有還原能力。
圖1 酸漿綠茶的還原能力Fig.1 The reducing power of Physalins green tea
由圖2、圖3可看出,酸漿綠茶對DPPH·自由基有一定的清除能力,清除能力隨濃度的增加而增大。溶液濃度達到1 g·L-1時 ,對DPPH·自由基清除率可以達到90.8%。通過回歸方程y=-28.097x2+117.96 x+1.2571,R2=0.9995及y=-92146x2+3414.7 x+11.623,R2=0.978得出酸漿綠茶、Vc對DPPH·自由基的半抑制濃度IC50值為0.45 g·L-1、0.060 g·L-1。結果表明,一定濃度的酸漿綠茶對DPPH·自由基具有較強的清除能力,但沒有Vc的能力強。
圖2 酸漿綠茶清除DPPH·自由基的能力Fig.2 Scavenging activity of physalins green tea on DPPH·radical
由圖4可看出,隨著濃度的增加,酸漿綠茶對Fenton反應體系產(chǎn)生的羥自由基的清除力逐漸上升,當濃度為2 g·L-1時,清除作用最強,其清除率達到63.8%。實驗數(shù)據(jù)用Excel進行多項式回歸,回 歸 方 程 為 y= -5.945x2+31.157 x+2 4.9 1 2,R2=0.9 7 6 5,及y=-1 5.5 9 1 x2+71.003 x+18.941,R2=0.9963,回歸方程顯著。通過回歸方程得出酸漿綠茶、Vc清除羥自由基的半抑制濃度IC50值0.99 g·L-1、0.22 g·L-1。結果表明,一定濃度酸漿綠茶也有清除羥自由基的能力,但是作用不強。
圖3 Vc清除DPPH·自由基的能力Fig.3 Scavenging activity of Vc on DPPH·radical
圖4 酸漿綠茶及Vc清除·OH自由基的能力Fig.4 Scavenging activitv of physalins green tea and Vc on hydroxyl radical
由圖5可看出,反應體系吸光值隨反應時間延長而穩(wěn)定增加,在體系反應時間內(nèi),吸光值和反應時間線性關系良好,相關系數(shù)達0.9998,說明反應體系在前3 min的反應時間內(nèi),穩(wěn)定積累有色中間產(chǎn)物,鄰苯三酚自氧化速率穩(wěn)定,根據(jù)線性方程y=0.0342x+0.1146可知,鄰苯三酚自氧化速率V0為0.0342。
由圖6可看出,當樣品濃度為2 g·L-1時,其清除率為4.3%,說明酸漿綠茶對O2-·自由基的清除效果不佳。y=0.1714x2-0.4626x+2.192,R2=0.9448,回歸方程顯著。由方程計算得出酸漿綠茶對清除超氧陰離子自由基的IC50值分別為15.43 g·L-1。試驗結果表明,一定濃度的酸漿綠茶的可清除超氧陰離子自由基,但是作用較弱。
圖5 鄰苯三酚自氧化速率的測定Fig.5 Linearity correlation bet ween reaction time and adsorbancy of reaction system
圖6 酸漿綠茶清除超氧陰離子自由基的能力Fig.6 Scavenging activitv of physalins green tea on superoxide anion radical at different concentrations
由圖7可看出,隨著濃度的增加,酸漿綠茶對脂質過氧化物的清除力逐漸上升,當濃度為2 g·L-1時,清除作用最強,其清除率達到67.9%。實驗數(shù)據(jù)用Excel進行多項式回歸,回歸方程顯著。通過回歸方程得出酸漿綠茶清除脂質過氧化物的半抑制濃度IC50值,為0.83 g·L-1。結果表明,一定濃度的酸漿綠茶對脂質過氧化物有較強的清除作用。
還原力是表示抗氧化物質能夠提供電子能力強弱的重要指標,隨著溶液的吸光度增大,還原能力增強,其抗氧化性亦增強[11~13]。二苯代苦味酰肼自由基(DPPH·)是一種較穩(wěn)定的以氮為中心的自由基,如果受試物能夠清除它,便可以評價此受試物的抗氧化能力[14~17]。O2- ·和·OH 等活性氧自由基誘導的氧化損傷一直被認為是引起衰老、細胞損傷、死亡和組織傷害、細胞癌變的原因之一[18]。·OH是最強活性自由基,也是毒性最大的自由基。它可與活細胞中任何分子發(fā)生反應造成損害,并導致遺傳突變、膜損傷、酶失活、線粒體氧化磷酸化作用等一系列變化[19]。超氧陰離子在人體內(nèi)存在的一定數(shù)量,不發(fā)生化學變化對人體無害,但是一旦與羥基結合生成的產(chǎn)物就會對細胞DNA造成損害,從而破壞了人類機體功能。脂質過氧化過程中發(fā)生的ROS氧化生物膜的過程,期間可能生成脂質過氧化產(chǎn)物如丙二醛(Malonaldehyde,MDA)和4-羥基壬烯酸(4-h(huán)ydroxynonenal,HNE),從而改變細胞膜的流動性和通透,最終使細胞結構和功能得到改變。
試驗結果表明酸漿綠茶具有一定的還原力;對DPPH·自由基、·OH自由基、O2-·自由基具有一定的清除能力,對脂質過氧化物有抑制作用,其IC50值分別為0.45 g·L-1、0.99 g·L-1、15.43 g·L-1、0.83 g·L-1;對DPPH·自由基的清除能力較強,但對O2-·自由基的清除能力較弱。酸漿綠茶之所以有以上抗氧化作用可能由于所含的黃酮有關[20],酸漿綠茶的提取物有待于進一步的研究。
圖7 酸漿綠茶對脂質過氧化物清除能力Fig.7 Scavenging Activity of physalins green tea on the POV
[1]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典[M].北京:化學工業(yè)出版社,2005:1,296.
[2]李時珍.本草綱目[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,1995:1048-1050.
[3]中國醫(yī)學科學院藥物研究所.中草藥有效成分的研究[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,1972:256-257.
[4]Lin Y S ,Ching H C.Immunonodulatory of vaious fractions derived from physalia angulata L.extract[J].Am J Chin Med,1992,20(3-4):233-243.
[5]梁光志.高級綠茶加工技術要點[J].廣西熱帶農(nóng)業(yè),2005(3):41-42.
[6]魏金濤,齊德生,張妮婭.飼料抗氧化劑作用機理及其活性評價方法研究進展[J].飼料工業(yè),2007,28(2):7-10.
[7]Yamaguchi,T,Taka mura H,Matoba T,etal.HPLC met hod for eval uation of the free radical-scavenging activity of foods by using 1,1-diphenyl-2-picr ylhydrazyl[M].Biosci Biotechnol Biochem,1998,62(6):1200-1204.
[8]于繼賓.棉籽蛋白多肽的制備及對 DPPH 自由基的清除作用[J].食品研究與開發(fā),2008,26(6):5-8.
[9]陳偉.不同方法測定玫瑰花紅色素抗氧化性[J].食品科學,2008,29(1):273-275.
[10]徐懷德.木瓜蛋白酶酶解核桃粕蛋白產(chǎn)物抗氧化活性研究[J].中國食品學報,2008,8(5):8-14.
[11]魏金濤,齊德生,張妮婭.飼料抗氧化劑作用機理及其活性評價方法研究進展[J].飼料工業(yè),2007,28(2):7-10.
[12]ZHANG Wei min,WEI Jing,SHI Ruicheng,etal.Progress of the st udy on compounds in Noni fr uit and their biological activity[J].Nat ure Pr oduct Research and Develop ment,2007,19(6):1087-1091.
[13]Cotelle N,Benrier J L,Catteau J P,etal.Antioxidant properties of hydroxyl flavones[J].Fere Radieal Biology and Medieine,1996,20:35-43.
[14]徐清萍,熬宗華,陶文沂.恒順香醋乙酸乙酯萃取物DPPH自由基清除活性的研究[J].鄭州工程學院學報,2004,25(1):62-64.
[15]秦禮康,丁霄霖.陳酵豆豉粑類黑精組分體外抗氧化活性研究[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2006,32(1):88-92.
[16]Rice-tvans C,Miller N J,Paganga G.Antioxidant properties of phenolic compounds[J].Trends in Plant Science,1997(2):152-159.
[17]Maleni D R,Miladinovi J A,Popovi M T.Effect of linur on and di methenamid on antioxidant syste ms in weeds associated wit h soybean[J].Central Eur opean Jour nal of Biology,2008,3(2):156-160.
[18]Dreher D,Junld A.Flr ole of oxyren free radicals in cancer develop ment[J].Eur J cancer,1996,32:30-38.
[19]Miller N J,Sa mpson J,Candelas I P,etal.Antioxidant activities of car otenes and xant hophylls[J].FEBS,1996,384:240-242.
[20]張嵐,李慶華,葛紅娟,等.酸漿宿萼總黃酮體外抗氧化作用初探[C].見:國家飼料工程研究中心.2010植物提取物與營養(yǎng)及應用技術交流研討會論文集,2010:14-18.