黃瓊,黃曉梅,張平,丁玲
(福建農業(yè)職業(yè)技術學院,福建福州350007)
金針菇多糖的抗氧化活性
黃瓊,黃曉梅,張平,丁玲
(福建農業(yè)職業(yè)技術學院,福建福州350007)
以茶多酚和VC為對照,采用Fenton反應法研究金針菇多糖對羥自由基·OH的清除作用;采用鄰苯三酚自氧化法研究金針菇多糖對超氧陰離子自由基O2-·的清除作用。結果表明:在本試驗含量范圍內,金針菇多糖對·OH和O2-·具有一定的清除能力;在含量相同的情況下,金針菇多糖對·OH和O2-·的清除能力比茶多酚和VC強。此外,研究了金針菇多糖抗油脂自動氧化能力,結果表明:金針菇多糖具有一定的抗油脂氧化活性。
金針菇多糖;抗氧化;·OH;O2-·
金針菇(Flammulina velutipes)富含蛋白質、碳水化合物、礦物質元素、維生素和粗纖維,含脂肪較低,是一種不可多得的高營養(yǎng)食品,有增智菇和“一休菇”等美稱,在國際市場上的消費量僅僅次于蘑菇和香菇,目前已發(fā)展成為世界第三大食用菌[1]。金針菇多糖(Flammulina velutipes polysaccharides,FVP)對人體具有多種保健功效:增強記憶力、抗疲勞、提高機體耐缺氧能力;抗腫瘤,抗白血病作用,干擾腫瘤細胞的有絲分裂過程和提高機體的免疫力;抗衰老,延長壽命;提高免疫功能;抗有害藥物對機體的損害等[2]。
當人體內自由基產生過多或清除能力下降時,會導致各種嚴重病變,因此清除過量活性氧自由基具有重要意義[3]。尋找對自由基具有良好清除能力的清除劑,特別是從天然產物中尋找意義重大[4]。而多糖作為許多天然物的主要成分,具有低毒、安全、來源廣,能提高抗氧化酶活性、清除自由基、抑制脂質過氧化,從而起到保護生物膜的作用[5]。目前國內外關于金針菇多糖研究報道主要集中在金針菇多糖的提取,而對金針菇多糖的抗氧化性報道卻很少。為此,本試驗采用Fenton反應法、鄰苯三酚自氧化法和油脂過氧化法,研究金針菇多糖對羥自由基·OH和超氧陰離子自由基O2-·的清除能力和對油脂的抗氧化能力,旨在為開發(fā)抗氧化、抗衰老的金針菇保健食品提供參考。
1.1 材料與儀器
1.1.1 原料
優(yōu)質金針菇:福建農業(yè)職業(yè)技術學院食用菌基地提供,新鮮,菇型完整,無畸形、雜質、異味,呈白色。
1.1.2 試劑
苯酚、濃硫酸、無水乙醇、抗壞血酸(VC)、三羥甲基氨基甲烷、EDTA-Na2、硫代巴比妥酸、三氯乙酸、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、硫酸亞鐵均為分析純;茶多酚購于無錫太陽綠寶科技有限公司,純度為99%。
1.1.3 儀器設備
AB204-N/PL202-S型電子天平:梅特勒—托利多儀器(上海有限公司);UV-2800型紫外可見分光光度計:尤尼克(上海)儀器有限公司;DHF-9055A型電熱鼓風干燥箱:上海一恒科技有限公司;LGR10-4.2高速冷凍離心機:上海安亭科學儀器廠;RE-52A旋轉蒸發(fā)儀:上海天呈科技有限公司;數顯恒溫水浴鍋:上海精密科學儀器有限公司;SHZ-D旋轉水式真空泵:鄭州長城科工貿有限公司。
1.2 方法
1.2.1 金針菇多糖的提取
原料→烘干→稱重→勻漿→熱水抽提→離心分離→濾液醇析→復溶→去除雜蛋白→真空濃縮→干燥→產品
1.2.2 金針菇多糖對·OH的清除作用
利用Fenton體系[6]測定金針菇多糖對·OH-的清除作用。H2O2與2價鐵離子混合后產生·OH,其反應方程式為:H2O2+Fe2+=OH-+·OH+Fe3+。·OH具有很高的反應活性,存活時間短,但在反應體系中加入鄰二氮菲,能有效地捕捉·OH并產生有色產物。該產物在波長536 nm處有強吸收。若加入具有清除·OH功能的被測物,則會與鄰二氮菲競爭·OH,從而使有色產物的生成量減少。采用固定反應時間法,在波長536 nm處測量含被測物反應液的吸光度,并與空白液比較,測定被測物對·OH的清除作用。
取7支25mL比色管,分別加入7.5 mol/L鄰二氮菲溶液1.0mL、pH 7.4PBS(0.1mol/L)緩沖溶液5.0mL,充分混勻后加入7.5mmol/L硫酸亞鐵溶液1.0mL,立即混勻,然后,向其中5支試管中分別加入一定濃度的金針菇多糖、維生素C及茶多酚溶液作為樣品,另2支比色管分別記為對照管和空白管,對照組以蒸餾水代替樣品溶液和H2O2溶液,空白組以蒸餾水代替樣品溶液。然后,在前5支比色管和空白比色管中分別加入濃度0.1%H2O21.0mL,再將7支比色管以蒸餾水補至25mL,使各待測液多糖濃度分別為0.005、0.010、0.015、0.020、0.025mg/mL,于37℃下反應1 h,測定在波長536 nm處吸光度?!?/p>
·OH的清除率(E)的計算方法如下:
式中:A樣品為金針菇多糖吸光值;A空白為空白組吸光值;A對照為對照組吸光值。
1.2.3 金針菇多糖對O2-·的清除作用
采用鄰苯三酚自氧化法[7]測定。在堿性條件(pH 8.2)下,鄰苯三酚發(fā)生自氧化反應,生成O2-·和有色中間產物。該有色物在波長325 nm處有一特征吸收峰。當加入O2-·清除劑時,O2-·的生成受到抑制,鄰苯三酚的自氧化反應受阻,溶液在波長325 nm處吸收峰減小。所以,通過測定在波長325nm處吸光值,可以計算多糖對O2-·的清除作用。
取5支10mL比色管,各加入0.1mol/LpH 8.2Tris-HCl緩沖液4.5mL,分別加入一定濃度的金針菇多糖、VC及茶多酚溶液作為樣品,混合后置于25℃水浴中預熱20 min,在25℃水浴中預熱的7 mmol/L鄰苯三酚0.3mL,以蒸餾水定容至10mL,使各待測液多糖濃度分別為0.005、0.010、0.015、0.020、0.025mg/mL,混勻后于25℃水浴中反應,在第3min加入1滴10mol/LHCl終止反應,在波長325 nm處測定吸光度。清除率計算公式為:
式中:A自氧化為不加多糖的吸光值;A樣品為多糖的吸光值。
1.2.4 金針菇多糖抗油脂自動氧化能力的測定
Fe2+/卵磷脂體系中,過渡金屬離子如Fe2+等,可以通過多種途徑促進油脂過氧化反應的進行。卵磷脂暴露在有氧環(huán)境中會發(fā)生自動氧化,實驗時提高環(huán)境溫度可以加速其氧化過程,通過測定其添加樣品后的過氧化水平,并與空白對照比較,可以評價樣品的抗油脂過氧化活性[8]。
取8mg/mL卵磷脂溶液0.2mL,分別加入一定濃度的金針菇多糖、VC及茶多酚溶液作為樣品,加入50μL FeSO4(347.5mg FeSO4,35mg VC,定容至25mL)溶液,加0.1mol/L磷酸氫二鈉一磷酸二氫鈉緩沖液(pH=7.4)定容至3mL,37℃恒溫40min。然后,加入10mg/mL硫代巴比妥酸1mL(硫代巴比妥酸溶于10%三氯乙酸),搖勻,使樣品液最終濃度分別為0.005、0.010、0.015、0.020、0.025mg/mL,在100℃水浴15min,4 000 r/min離心10min,于532 nm處測定吸光度,用蒸餾水代替樣品做空白。
式中:A樣品為樣品的吸光值;A空白為空白管的吸光值。
1.3 數據處理
所有實驗均重復3次,數據取平均值,采用DPS數據處理軟件對試驗數據進行分析處理。
2.1 金針菇多糖對·OH的清除作用
按1.2.2的方法測定金針菇多糖、VC和茶多酚對·OH的清除作用,結果如圖1所示。
圖1 金針菇多糖、VC和茶多酚清除·OH的能力Fig.1 The ability of eliminating·OH of Flammulina velutipes polysaccharides,VCand tea polyphenol
由圖1可知,3種抗氧化劑對·OH均有一定的清除作用。其中金針菇多糖清除·OH能力最強,最高可達92.99%。茶多酚對·OH的清除能力與VC相當,金針菇多糖則大大高于前兩者。金針菇多糖的清除·OH能力是VC的3.03倍,是茶多酚的3.93倍。從圖1還可以看出:VC和茶多酚清除·OH能力隨著濃度增加而提高,然而金針菇多糖清除·OH能力在含量較低時,隨著含量的增加而提高;當含量超過0.001 0mg/mL時,抗氧化能力反而下降。這可能是由于含量越高,抗氧化劑對自身的抗氧化消耗越大,清除·OH的能力隨之下降。
2.2 金針菇多糖對O2-·的清除作用
按1.2.3的方法測定金針菇多糖、VC和茶多酚對O2-·的清除作用,結果如圖2所示。
圖2 金針菇多糖、VC和茶多酚清除O2-·的能力Fig.2 The ability of eliminating O2-·of lotus Flammulina velutipes polysaccharides,VCand tea polyphenol
由圖2可知,3種抗氧化劑對O2-·均有一定的清除作用。其中金針菇多糖清除O2-·能力最強,最高可達24.58%。茶多酚對O2-·的清除能力與VC相當,金針菇多糖則高于前兩者。金針菇多糖的清除O2-·能力是VC的1.32倍,是茶多酚的1.25倍。從圖2還可以看出:3種抗氧化劑清除O2-·能力隨濃度增加而提高。3種抗氧化劑濃度達到0.012 5mg/mL時,再增加抗氧化劑濃度,清除率變化不大,說明用量已接近飽和。
2.3 金針菇多糖抗油脂自動氧化能力的測定
按1.2.4的方法測定金針菇多糖、VC和茶多酚抗油脂自動氧化能力,結果如圖3所示。
圖3 金針菇多糖、VC和茶多酚抗油脂自動氧化能力Fig.3 The effect of lotus Flammulina velutipes polysaccharides,VCand tea polyphenol on oil anti-oxidation
油脂的自動氧化是油脂和含油脂食品最主要的變質現象,由圖3可知,3種抗氧化劑對油脂均有一定的清除作用。其中Vc清除油脂能力最強,最高可達16.85%,茶多酚最高為11.69%,金針菇多糖最高為11.20%,金針菇多糖對油脂的清除能力與茶多酚相當。3種抗氧化劑抑制油脂過氧化作用和濃度有較大關系,濃度較低時,增大濃度抗氧化能力增強,但當濃度達到0.012 5mg/mL時,再增加抗氧化劑濃度,抗氧化能力反而下降。
1)現代醫(yī)學和營養(yǎng)保健學認為,自由基在人體內可直接引起許多疾病,一些疾病的發(fā)生與自由基也相關。人們普遍認為植物天然抗氧化物可以抑制自由基反應,最終具有抗衰老、減少癌癥、心血管疾病的發(fā)生[9-10]。金針菇多糖具有較好的清除氧自由基的能力,表明其能夠清除人體內過剩的氧自由基,而氧自由基與機體衰老、疾病關系密切,說明金針菇多糖具有抗衰老作用、減少癌癥、心血管疾病的發(fā)生。
2)金針菇多糖對·OH、O2-·的清除能力清除效果顯著,均比VC和茶多酚強,且具有一定的抗油脂自動氧化能力。因此,說明金針菇多糖是較好的抗氧化劑。
3)當金針菇多糖含量超過一定量時,其清除自由基的能力隨著含量的增加而下降,表明金針菇多糖作為一種較有效的天然抗氧化劑,使用時應當適量,否則有可能引起食品色澤的改變。
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Antioxidant Activity of Polysaccharides from Flammulina velutipes
HUANG Qiong,HUANG Xiao-mei,ZHANG Ping,DING Ling
(Fujian Vocational College of Agriculture,Fuzhou 350007,Fujian,China)
Using tea polyphenol and VCas the control,the effect of Flammulina velutipes polysaccharides on scavenging·OH and O2-·was studied with Fenton reaction and pyrogallol autoxidation methods.The results showed that Flammulina velutipes polysaccharides had certain ability to scavenge·OH and O2-·;with various concentrations.When concentrations were the same,Flammulina velutipes polysaccharides had stronger ability than tea polyphenol and VCto scavenge O2-·and·OH.In addition,the oil and oxidation of Flammulina velutipes polysaccharides was studied.The results showed that Flammulina v elutipes polysaccharides had certain ability on anti-oxidation of oil.
Flammulina velutipes polysaccharides;antioxidatio;·OH;O2-·
10.3969/j.issn.1005-6521.2014.04.017
2012-09-29
福建省教育廳B類科技研究項目(JB12375);福建農業(yè)職業(yè)技術學院級課題(11-2s-01)
黃瓊(1976—),女(漢),講師,碩士,主要從事天然產物開發(fā)與利用方面的科研與教學工作。