黃瓊,黃曉梅,張平,丁玲
(福建農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)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(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,福建福州350007)
以茶多酚和VC為對(duì)照,采用Fenton反應(yīng)法研究金針菇多糖對(duì)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(duì)超氧陰離子自由基O2-·的清除作用。結(jié)果表明:在本試驗(yàn)含量范圍內(nèi),金針菇多糖對(duì)·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(duì)·OH和O2-·的清除能力比茶多酚和VC強(qiáng)。此外,研究了金針菇多糖抗油脂自動(dòng)氧化能力,結(jié)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(zhì)、碳水化合物、礦物質(zhì)元素、維生素和粗纖維,含脂肪較低,是一種不可多得的高營(yíng)養(yǎng)食品,有增智菇和“一休菇”等美稱,在國(guó)際市場(chǎng)上的消費(fèi)量?jī)H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,F(xiàn)VP)對(duì)人體具有多種保健功效:增強(qiáng)記憶力、抗疲勞、提高機(jī)體耐缺氧能力;抗腫瘤,抗白血病作用,干擾腫瘤細(xì)胞的有絲分裂過程和提高機(jī)體的免疫力;抗衰老,延長(zhǎng)壽命;提高免疫功能;抗有害藥物對(duì)機(jī)體的損害等[2]。
當(dāng)人體內(nèi)自由基產(chǎn)生過多或清除能力下降時(shí),會(huì)導(dǎo)致各種嚴(yán)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(duì)自由基具有良好清除能力的清除劑,特別是從天然產(chǎn)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(zhì)過氧化,從而起到保護(hù)生物膜的作用[5]。目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于金針菇多糖研究報(bào)道主要集中在金針菇多糖的提取,而對(duì)金針菇多糖的抗氧化性報(bào)道卻很少。為此,本試驗(yàn)采用Fenton反應(yīng)法、鄰苯三酚自氧化法和油脂過氧化法,研究金針菇多糖對(duì)羥自由基·OH和超氧陰離子自由基O2-·的清除能力和對(duì)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(zhì)金針菇:福建農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院食用菌基地提供,新鮮,菇型完整,無畸形、雜質(zhì)、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(gòu)于無錫太陽綠寶科技有限公司,純度為99%。
1.1.3 儀器設(shè)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(jì):尤尼克(上海)儀器有限公司;DHF-9055A型電熱鼓風(fēng)干燥箱:上海一恒科技有限公司;LGR10-4.2高速冷凍離心機(jī):上海安亭科學(xué)儀器廠;RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀:上海天呈科技有限公司;數(shù)顯恒溫水浴鍋:上海精密科學(xué)儀器有限公司;SHZ-D旋轉(zhuǎn)水式真空泵:鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)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(fù)溶→去除雜蛋白→真空濃縮→干燥→產(chǎn)品
1.2.2 金針菇多糖對(duì)·OH的清除作用
利用Fenton體系[6]測(cè)定金針菇多糖對(duì)·OH-的清除作用。H2O2與2價(jià)鐵離子混合后產(chǎn)生·OH,其反應(yīng)方程式為:H2O2+Fe2+=OH-+·OH+Fe3+。·OH具有很高的反應(yīng)活性,存活時(shí)間短,但在反應(yīng)體系中加入鄰二氮菲,能有效地捕捉·OH并產(chǎn)生有色產(chǎn)物。該產(chǎn)物在波長(zhǎng)536 nm處有強(qiáng)吸收。若加入具有清除·OH功能的被測(cè)物,則會(huì)與鄰二氮菲競(jìng)爭(zhēng)·OH,從而使有色產(chǎn)物的生成量減少。采用固定反應(yīng)時(shí)間法,在波長(zhǎng)536 nm處測(cè)量含被測(cè)物反應(yīng)液的吸光度,并與空白液比較,測(cè)定被測(cè)物對(duì)·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(duì)照管和空白管,對(duì)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(bǔ)至25mL,使各待測(cè)液多糖濃度分別為0.005、0.010、0.015、0.020、0.025mg/mL,于37℃下反應(yīng)1 h,測(cè)定在波長(zhǎng)536 nm處吸光度?!?/p>
·OH的清除率(E)的計(jì)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(duì)照為對(duì)照組吸光值。
1.2.3 金針菇多糖對(duì)O2-·的清除作用
采用鄰苯三酚自氧化法[7]測(cè)定。在堿性條件(pH 8.2)下,鄰苯三酚發(fā)生自氧化反應(yīng),生成O2-·和有色中間產(chǎn)物。該有色物在波長(zhǎng)325 nm處有一特征吸收峰。當(dāng)加入O2-·清除劑時(shí),O2-·的生成受到抑制,鄰苯三酚的自氧化反應(yīng)受阻,溶液在波長(zhǎng)325 nm處吸收峰減小。所以,通過測(cè)定在波長(zhǎng)325nm處吸光值,可以計(jì)算多糖對(duì)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(yù)熱20 min,在25℃水浴中預(yù)熱的7 mmol/L鄰苯三酚0.3mL,以蒸餾水定容至10mL,使各待測(cè)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(yīng),在第3min加入1滴10mol/LHCl終止反應(yīng),在波長(zhǎng)325 nm處測(cè)定吸光度。清除率計(jì)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(dòng)氧化能力的測(cè)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(jìn)油脂過氧化反應(yīng)的進(jìn)行。卵磷脂暴露在有氧環(huán)境中會(huì)發(fā)生自動(dòng)氧化,實(shí)驗(yàn)時(shí)提高環(huán)境溫度可以加速其氧化過程,通過測(cè)定其添加樣品后的過氧化水平,并與空白對(duì)照比較,可以評(píng)價(jià)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(cè)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(shù)據(jù)處理
所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3次,數(shù)據(jù)取平均值,采用DPS數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。
2.1 金針菇多糖對(duì)·OH的清除作用
按1.2.2的方法測(cè)定金針菇多糖、VC和茶多酚對(duì)·OH的清除作用,結(jié)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(duì)·OH均有一定的清除作用。其中金針菇多糖清除·OH能力最強(qiáng),最高可達(dá)92.99%。茶多酚對(duì)·OH的清除能力與VC相當(dāng),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(shí),隨著含量的增加而提高;當(dāng)含量超過0.001 0mg/mL時(shí),抗氧化能力反而下降。這可能是由于含量越高,抗氧化劑對(duì)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(duì)O2-·的清除作用
按1.2.3的方法測(cè)定金針菇多糖、VC和茶多酚對(duì)O2-·的清除作用,結(jié)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(duì)O2-·均有一定的清除作用。其中金針菇多糖清除O2-·能力最強(qiáng),最高可達(dá)24.58%。茶多酚對(duì)O2-·的清除能力與VC相當(dāng),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(dá)到0.012 5mg/mL時(shí),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(dòng)氧化能力的測(cè)定
按1.2.4的方法測(cè)定金針菇多糖、VC和茶多酚抗油脂自動(dòng)氧化能力,結(jié)果如圖3所示。
圖3 金針菇多糖、VC和茶多酚抗油脂自動(dòng)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(dòng)氧化是油脂和含油脂食品最主要的變質(zhì)現(xiàn)象,由圖3可知,3種抗氧化劑對(duì)油脂均有一定的清除作用。其中Vc清除油脂能力最強(qiáng),最高可達(dá)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(duì)油脂的清除能力與茶多酚相當(dāng)。3種抗氧化劑抑制油脂過氧化作用和濃度有較大關(guān)系,濃度較低時(shí),增大濃度抗氧化能力增強(qiáng),但當(dāng)濃度達(dá)到0.012 5mg/mL時(shí),再增加抗氧化劑濃度,抗氧化能力反而下降。
1)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和營(yíng)養(yǎng)保健學(xué)認(rèn)為,自由基在人體內(nèi)可直接引起許多疾病,一些疾病的發(fā)生與自由基也相關(guān)。人們普遍認(rèn)為植物天然抗氧化物可以抑制自由基反應(yīng),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(nèi)過剩的氧自由基,而氧自由基與機(jī)體衰老、疾病關(guān)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(duì)·OH、O2-·的清除能力清除效果顯著,均比VC和茶多酚強(qiáng),且具有一定的抗油脂自動(dòng)氧化能力。因此,說明金針菇多糖是較好的抗氧化劑。
3)當(dāng)金針菇多糖含量超過一定量時(shí),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(shí)應(yīng)當(dāng)適量,否則有可能引起食品色澤的改變。
參考文獻(xiàn):
[1]鄭義,李超,王乃馨.金針菇多糖的研究進(jìn)展[J].食品科學(xué),2010,31 (7):425-428
[2]王大紅,劉明華.金針菇多糖提取條件的優(yōu)化[J].武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2009(5):78-80
[3]陳美珍,余杰,郭慧敏.大豆分離蛋白酶解物清除羥自由基作用的研究[J].食品科學(xué),2002,23(1):43-47
[4]黃素英,鄭寶東.蓮子多酚的抗氧化活性[J].福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào), 2010,39(1):94-97
[5]王維香,劉菁菁,汪吳.川羌活水溶性多糖的提取及其體外抗氧化性和抑菌性研究[J].時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥,2012,23(5):1300-1302
[6]盧久富.西葫蘆水溶性多糖抗氧化性的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2011,39(16):9560-9561
[7]趙國(guó)建,李桂峰,董周永,等.石榴籽中多酚的提取及其抗氧化作用研究[J].西北植物學(xué)報(bào),2008,28(12):2532-2537
[8]陳曉麟,丁小雯.金櫻子提取液對(duì)豬油自動(dòng)氧化作用的影響[J].重慶教育學(xué)院學(xué)報(bào),2002,15(3):53-56
[9]Gow-chin Yen.Antioxidant activity and active compounds 0f rice koji fermented with Aspergillus candidus[J].Food Chemistry,2003, 83:49-54
[10]Yuan V Y,Bone DE,carrington F.Antioxidant activity of dulse(Palmaria palmata)extract evaluated in vitro[J].Food chemistry,2005,91 (3):485-494
Antioxidant Activity of Polysaccharides from Flammulina velutipes
HUANG Qiong,HUANG Xiao-mei,ZHANG Ping,DING Ling
(Fujian Vocational College of Agriculture,F(xiàn)uzhou 350007,F(xiàn)ujian,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,F(xiàn)lammulina 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(xiàng)目(JB12375);福建農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院級(jí)課題(11-2s-01)
黃瓊(1976—),女(漢),講師,碩士,主要從事天然產(chǎn)物開發(fā)與利用方面的科研與教學(xué)工作。