劉 曼,韓升廷,張海悅,魏 瀅
(長春工業(yè)大學化學與生命科學學院,吉林長春130012)
我國是產(chǎn)花生大國,年產(chǎn)量超過五百萬噸,且種類繁多。“四粒紅”花生是吉林省特有的農(nóng)產(chǎn)品之一,品質(zhì)很高,并且四粒紅花生中的多酚類物質(zhì)含量十分豐富,是花生中的精品。國內(nèi)花生制品廠對花生紅衣并沒有進行開發(fā)利用,每年能產(chǎn)生約600t花生紅衣廢料,除少量用于制藥外,其余都用作飼料造成極大浪費。多酚類化合物具有多種生物活性,對于人類的健康具有積極作用,其中最重要的是它的抗氧化和清除自由基的活性[1-4]。本實驗研究了花生紅衣的體外抗氧化活性,為其應(yīng)用到功能食品中奠定了理論基礎(chǔ)。
四粒紅花生紅衣 四平宏寶萊股份有限公司,為生產(chǎn)花生露的廢棄料,粉碎20目烘干備用;無水乙醇、丙酮、七水硫酸亞鐵、酒石酸鉀鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、過氧化氫(30%)、抗壞血酸、三羥甲基氨基甲烷(Tris)、鄰苯三酚、水楊酸、鹽酸等 均為國產(chǎn)分析純;沒食子酸丙酯標準品純度≥99% 北京北研馨綠生物技術(shù)有限公司;總抗氧化能力(T-AOC)測定試劑盒 南京建成生物工程研究所;實驗用水二次蒸餾水。
RE52-98旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海亞榮生化儀器廠;FWl00高速萬能粉碎機 天津市泰斯特儀器有限公司;JY3002電子天平 北京賽多利斯儀器有限公司;PC-1000數(shù)顯式電熱恒溫水浴鍋 上海躍進醫(yī)療機械廠;DHG-9070A鼓風干燥箱 上海精宏實驗設(shè)備有限公司;GL-21LM高速冷凍離心機 湖南星科科學儀器有限公司;Lambda 25紫外-可見分光光度計日本島津。
1.2.1 粗多酚提取液的制備 準確稱取花生紅衣粉末3份各20g放入3個錐形瓶中,分別用體積分數(shù)60%乙醇、60%丙酮、蒸餾水為溶劑提取花生紅衣粗多酚。提取條件為:60℃恒溫水浴,提取時間2h,料液比1∶15g/mL,提取結(jié)束后抽濾,置旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中減壓濃縮至100mL,得到花生紅衣的乙醇、丙酮、蒸餾水粗多酚供試液,放入冰箱中備用。
參照多酚類物質(zhì)定性鑒定方法[5]:用體積分數(shù)2%的三氯化鐵-乙醇溶液對提取液進行顯色反應(yīng),溶液呈現(xiàn)墨綠色,同時提取液與溴水反應(yīng),出現(xiàn)白色沉淀;以上現(xiàn)象說明提取液有中多酚類物質(zhì)存在。
1.2.2 最大吸收波長的確定 準確稱取5mg沒食子酸丙酯標品,用無水乙醇定容至50mL。以無水乙醇做空白,進行200~800nm的全波長掃描。
1.2.3 總多酚含量測定 配制酒石酸鐵溶液和pH為7.5的緩沖液[6-8]。
分別吸取0、1、2、3、4、5mL沒食子酸丙酯標準品溶液于50mL容量瓶中,加8mL蒸餾水,再加10mL酒石酸鐵溶液,用緩沖液定容。用紫外-可見分光光度計在最大吸收波長處測吸光度值。以蒸餾水代替沒食子酸標準品溶液配制空白,繪制總酚標準曲線。
精密吸取各多酚提液1mL于棕色容量瓶中,按上述標準溶液制作方法測定最大吸收波長處的吸光度值,求得試樣中總多酚的含量,平行測5次取平均值,計算公式如下:
其中,y為提取液吸光度;m為花生紅衣質(zhì)量;a為標準曲線斜率;b為標準曲線截距。
1.2.4 多酚粗提液總抗氧化能力(T-AOC)的測定采用T-AOC測定試劑盒對花生紅衣中提取出來的總酚進行抗氧化能力測試。
測定原理:機體中有許多抗氧化物質(zhì),能使Fe3+還原成Fe2+,后者可與菲啉類物質(zhì)形成穩(wěn)固的絡(luò)合物,通過比色可測出其抗氧化能力的高低。
測定方法:精密吸取各多酚提取液0.1mL,分別按照表1和表2配制測定管和對照管。并用體積分數(shù)為0.02%的VC做陽性對照。
表2 抗氧化實驗操作步驟表Table 2 The antioxidant experiment operation step table
配制結(jié)束后混勻試劑,放置10min,以蒸餾水為空白,在520nm測定吸光度值??偪寡趸芰τ嬎愎剑?/p>
式中,ODU為測定管吸光度值;ODC為對照管吸光度值;N為反應(yīng)體系稀釋倍數(shù)(反應(yīng)液總體積/取樣量);n為樣品測試前稀釋倍數(shù)。
在37℃時,每分鐘每毫升提取液使反應(yīng)體系的吸光度值每增加0.01時,為一個總抗氧化能力單位。1.2.5 多酚粗提液對超氧陰離子自由基(O2-·)清除能力的測定 采用鄰苯三酚自氧化法。
鄰苯三酚自氧化速率的測定[9-11]:取4.5mL 50mmol/L的Tris-鹽酸緩沖溶液(pH8.2)與4.2mL蒸餾水混勻后在25℃水浴中保溫20min,取出后立即加入在25℃預(yù)熱過的3mmol/L鄰苯三酚溶液0.3mL,迅速搖勻后倒入比色皿中,在320nm下每隔30s測定吸光度,計算線性范圍內(nèi)每分鐘吸光度的增加,以10mmol/L鹽酸溶液配制空白樣作為對照。
加入多酚提取液后鄰苯三酚自氧化速率的測定:按照上述步驟在加入鄰苯三酚前先加入0.1mL多酚提取液,同樣以10mmol/L鹽酸溶液配制空白樣作為對照,測定吸光度。并用體積分數(shù)0.02%的VC做陽性對照。抑制率按下公式計算。
抑制率(%)=(ΔA1/Δt- ΔA2/Δt)/ΔA1/Δt×100
式中:ΔA1/Δt-鄰苯三酚自氧化時反應(yīng)速率;ΔA2/Δt-加入樣品液后鄰苯三酚自氧化時反應(yīng)速率。1.2.6 多酚粗提液對羥基自由基(·OH)清除作用的測定 利用過氧化氫和鐵離子混合產(chǎn)生羥自由基,在體系內(nèi)加入水楊酸產(chǎn)生有色物質(zhì),該物質(zhì)在510nm波長處有最大吸收波長。反應(yīng)體系中含8.8mmol/L H2O21mL、9mmol/L FeSO41mL、9mmol/L水楊酸-乙醇溶液1mL、花生紅衣粗多酚提取液0.3mL。在37℃反應(yīng)0.5h,以蒸餾水為空白,在510nm處測量花生紅衣粗多酚提取液的吸光度??紤]到花生紅衣粗多酚提取液的吸光度,以9mmol/L FeSO41mL、9mmol/L水楊酸-乙醇溶液1mL、花生紅衣粗多酚提取液0.3mL和1mL蒸餾水在510nm波長處的吸光度作為花生紅衣粗多酚的本底吸光度[12-15]。并用體積分數(shù)為0.02%的VC做陽性對照。清除率計算公式如下:
式中,A0為空白對照液的吸光度;A1為加入花生紅衣粗多酚提取液的吸光度;A1x為不加顯色劑H2O2花生紅衣粗多酚提取液本底的吸光度。
由圖1看出,沒食子酸丙酯在540nm附近有最大吸收峰,因此最大吸收波長為540nm。
按照1.2.3的方法制作總酚標準曲線,得到回歸方程和相關(guān)系數(shù)分別為:y=49.586x+0.0039,R2=0.9996。對花生紅衣多酚提取液樣品中總多酚的含量進行測定,結(jié)果見表3。
圖1 沒食子酸丙酯標準對照品紫外光譜Fig.1 Gallic acid propyl standard reference substance ultraviolet spectrum
表3 提取液中總多酚含量測定結(jié)果Table 3 Extract of total polyphenol content determination results
由表3可看出,提取劑對提取物中總多酚的含量高低有一定的影響,3種花生紅衣粗多酚提取液中,60%乙醇酚提液總酚含量最高,60%丙酮酚提液次之,蒸餾水酚提液含量較低。因此在今后的研究中選擇60%乙醇為最佳提取溶劑。
按照1.2.4的方法對三種提取液抗氧化能力進行測試,結(jié)果如表4所示。
表4 不同提取液的T-AOC結(jié)果Table 4 Effect of different extracts of T-AOC results
由表4可以看出,三種花生紅衣粗多酚提取液均有總抗氧化能力,其中60%乙醇提取液總抗氧化能力最高,60%丙酮提取液次之,蒸餾水提取液總坑氧化能力最弱。與0.02%的VC對比,60%乙醇提取液總抗氧化能力高于0.02%的VC,60%丙酮提取液的總抗氧化能力與VC相當,蒸餾水提取液總抗氧化能力低于0.02%的VC。
按照1.2.5的方法對三種提取液對O2-·的清除能力進行測定,結(jié)果如表5所示。
表5 不同提取液對O2-·抑制率Table 5 Effect of different extracts on O2-·inhibition rate determination results
由表5可以看出三種花生紅衣粗多酚提取液中,60%乙醇提取液對O2-·抑制率最高,60%丙酮提取液與蒸餾水提取液對O2-·抑制率相當。與0.02%VC相比,60%乙醇提取液對O2-·抑制率高于0.02%VC,60%丙酮提取液和蒸餾水提取液對O2-·抑制率均低于0.02%的VC。
按照1.2.6的方法對三種提取液的·OH的清除作用進行測定,結(jié)果如表6所示。
表6 不同提取液對羥自由基(·OH)清除率結(jié)果Table 6 Effect of different extraction on hydroxyl free radical(·OH)clearance rate results
由表6可以看出,三種花生紅衣多酚粗提液中,60%乙醇提取液對·OH清除率最高,60%丙酮提取液次之,蒸餾水提取液對·OH清除率最弱。與0.02%VC對比,60%乙醇提取液對·OH清除率與0.02%的VC相當,60%丙酮提取液略低于0.02%的VC,蒸餾水提取液對·OH清除率低于0.02%的VC。
體外抗氧化活性實驗證明,3種花生紅衣粗多酚提取液均具有一定的抗氧化活性,并且60%乙醇提取液抗氧化能力高于0.02%VC。在3個不同的抗氧化體系中,60%乙醇提取液的抗氧化活性始終最強,60%丙酮提取液的抗氧化活性次之,而蒸餾水提取液的抗氧化活性相對稍差;這與3種酚提液中總多酚含量的高低排序相一致,表明多酚類物質(zhì)在花生紅衣提取液的抗氧化活性中有重要作用,使用乙醇作為溶劑可以得到較多的多酚類活性物質(zhì)。
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