馬君義，馬紹城，劉嘉欣，周亞斌，許艷，王義峰，張繼

（1.西北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，甘肅蘭州730070；2.甘肅特色植物有效成分制品工程技術(shù)研究中心，甘肅蘭州730070；3.福建師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，福建福州350117；4.中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，廣東廣州510275）

茶多酚、螺旋藻及其復(fù)配物的抗氧化性能研究

馬君義1，2，馬紹城3，劉嘉欣4，周亞斌1，許艷1，王義峰1，張繼1，2

（1.西北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，甘肅蘭州730070；2.甘肅特色植物有效成分制品工程技術(shù)研究中心，甘肅蘭州730070；3.福建師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，福建福州350117；4.中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，廣東廣州510275）

以抗壞血酸（VC）為對(duì)照，考察了茶多酚（TP）、螺旋藻（SP）及其復(fù)配物對(duì)·OH、O2-·和DPPH自由基的清除能力，進(jìn)而分析它們的抗氧化性能。結(jié)果表明，TP、SP對(duì)·OH、O2-·和DPPH自由基都具有一定的清除能力，且在研究濃度范圍內(nèi)其清除率都隨待測(cè)樣品濃度增加而增強(qiáng)。TP清除自由基的能力優(yōu)于SP，且TP對(duì)·OH、DPPH自由基的清除能力與VC相當(dāng)，SP對(duì)·OH自由基的清除能力較強(qiáng)而對(duì)DPPH自由基的清除能力很弱；向SP中添加10%左右的TP，即表現(xiàn)出較強(qiáng)的協(xié)同抗氧化性能，這對(duì)進(jìn)一步研發(fā)適宜于中、老年人服用的兼有抗氧化和增強(qiáng)免疫力的營(yíng)養(yǎng)保健食品具有重要的參考價(jià)值。

茶多酚；螺旋藻；復(fù)配物；抗氧化性能

自由基是生物體氧化過(guò)程中產(chǎn)生的中間代謝產(chǎn)物，具有很強(qiáng)的氧化能力，正常情況下其產(chǎn)生與消除呈平衡狀態(tài)。但隨著年齡的增長(zhǎng)，機(jī)體內(nèi)自由基水平呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，而自由基清除機(jī)制卻逐步退化，致使體內(nèi)自由基大量積聚，直接或間接地引起細(xì)胞膜損傷、交聯(lián)鍵的形成、酶活性降低、多糖降解、DNA鏈斷裂，從而引起機(jī)體代謝紊亂，引發(fā)多種疾病，例如中風(fēng)、肺氣腫、炎癥、心肌梗塞、老年性癡呆、帕金森氏病、白內(nèi)障、糖尿病和動(dòng)脈粥樣硬化等[1-3]。隨著人民生活水平的提高和對(duì)化學(xué)合成抗氧化劑危害性認(rèn)識(shí)的深入，高效低毒的抗氧化劑已成為研發(fā)的熱點(diǎn)，人們把目光從人工合成抗氧化劑轉(zhuǎn)移到從天然植物中篩選抗氧化成分上[4-5]。

茶多酚（Tea polyphenols，TP）是茶葉中多酚類(lèi)物質(zhì)的總稱(chēng)，主要包括兒茶素、沒(méi)食子兒茶素、表兒茶素、表沒(méi)食子兒茶素、表兒茶素沒(méi)食子酸酯和表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯等6種物質(zhì)，是公認(rèn)的高效、安全的天然抗氧化劑[6-8]，其含量約占茶葉干重的20%～35%。TP具有增強(qiáng)機(jī)體免疫力、抗衰老、抗氧化、抗腫瘤、抗輻射、抗病毒、抑菌、預(yù)防和治療心腦血管疾病、保護(hù)肝臟、降血脂和降血糖等多種天然生物活性[9-15]。

螺旋藻（Spirulina，SP）是近年來(lái)已經(jīng)進(jìn)行規(guī)?；囵B(yǎng)的多細(xì)胞螺旋絲狀藍(lán)藻，因其營(yíng)養(yǎng)成分豐富、全面而均衡以及極高的防病保健價(jià)值，已成為世界性保健食品[16-17]，且被醫(yī)學(xué)界視為一種理想營(yíng)養(yǎng)源和潛在的藥源[18]。1g螺旋藻所含的營(yíng)養(yǎng)相當(dāng)于1 000g各種果蔬營(yíng)養(yǎng)的總和。國(guó)內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，SP所含的多糖、藻藍(lán)蛋白及β-胡蘿卜素等物質(zhì)皆具有明顯的增強(qiáng)免疫力、防癌、抗癌、抗感染、抗輻射的作用；鐵、葉綠素及VB12可防治急性、慢性或惡性貧血；β-胡蘿卜素、VE、VC、γ-亞麻酸都是抗衰老的活性物質(zhì)；超氧化物歧化酶能有效清除體內(nèi)自由基，具有抗氧化保護(hù)細(xì)胞不受損傷的功能；SP還能迅速消除疲勞，恢復(fù)體力，毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)尚未發(fā)現(xiàn)SP的毒副作用[19-23]。

研究表明，某些抗氧化劑復(fù)合物的抗氧化活性高于單一的抗氧化劑活性[24-25]。朱梅菊[26]等研究發(fā)現(xiàn)螺旋藻及其復(fù)配物均能減輕運(yùn)動(dòng)小鼠心肌線粒體過(guò)氧化損傷，且復(fù)方的效果顯著超過(guò)單味螺旋藻。螺旋藻中含有的豐富的β-胡蘿卜素、VE、VC與茶多酚也具有協(xié)同增效作用[27-28]。

茶多酚、螺旋藻各自已有產(chǎn)品上市流通銷(xiāo)售，但綜合二者優(yōu)勢(shì)研究其復(fù)配物的抗氧化性能并進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)鮮見(jiàn)報(bào)道。依據(jù)抗氧化的基本原理，以VC為對(duì)照，在考察TP、SP對(duì)·OH自由基、O2-·自由基、DPPH自由基清除能力的基礎(chǔ)上研究了不同配比的TP與SP復(fù)配物的抗氧化性能，篩選最佳的復(fù)配比，旨在開(kāi)發(fā)一種適宜于中、老年人服用的兼具抗氧化和增強(qiáng)免疫力的營(yíng)養(yǎng)保健食品，并為其提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論支撐。

1 材料與方法

1.1 樣品及其制備

TP（食品級(jí)）：天水維康生物工程有限公司；SP（食品級(jí)）：美新科技制藥公司。

準(zhǔn)確的將TP、SP配制成一系列濃度梯度的樣品溶液，分別測(cè)定其清除·OH、O2-·和DPPH自由基的能力，然后向SP溶液中添加1%、5%、10%、15%的TP，制備得到不同配比的復(fù)配物，再考察其抗氧化能力。

1.2 儀器與試劑

Labtech UV1000紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)：北京萊伯泰科儀器有限公司；JRA-6數(shù)顯磁力攪拌水浴鍋：金壇市杰瑞爾電器有限公司；BL320H電子天平：北京賽多利斯天平有限公司；TDL5M臺(tái)式大容量冷凍離心機(jī)：湘儀離心機(jī)儀器有限公司；KQ-250DEX型數(shù)控超聲波清洗器：昆山市超聲儀器有限公司；1～5mL移液槍?zhuān)荷虾Ｇ缶噭﹥x器有限公司；等。

·OH自由基測(cè)定試劑盒、O2-·自由基測(cè)定試劑盒：南京建成生物工程研究所；DPPH（純度＞97%）：北京索萊寶科技有限公司；抗壞血酸：上海中泰化學(xué)試劑有限公司；95%乙醇：煙臺(tái)市雙雙化工有限公司，等，以上試劑均為分析純。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 清除·OH自由基的能力測(cè)定

準(zhǔn)確的將待測(cè)試樣配成一系列濃度，按抗·OH自由基試劑盒說(shuō)明書(shū)提供的方法，以VC為對(duì)照，利用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定其在550 nm處的吸光值，依下式計(jì)算TP、SP及其復(fù)配物對(duì)·OH自由基的清除率。

1.3.2 清除O2-·自由基的能力測(cè)定

準(zhǔn)確的將待測(cè)試樣配成一系列濃度，按抗O2-·自由基試劑盒說(shuō)明書(shū)提供的方法，以VC為對(duì)照，利用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定其在550 nm處的吸光值，依下式計(jì)算TP、SP及其復(fù)配物對(duì)O2-·自由基的清除率。

1.3.3 清除DPPH自由基的能力測(cè)定

分別取不同濃度的待測(cè)樣品溶液和VC溶液各0.1mL，加入3.9mL濃度為2.0×10-4mol/L的DPPH溶液，混勻后室溫下置于暗處?kù)o置反應(yīng)30min，4000 r/min離心10min，以95%的乙醇為空白對(duì)照，利用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)在517 nm處測(cè)定吸光值A(chǔ)i，同時(shí)，測(cè)定3.9mL的2.0×10-4mol/LDPPH溶液與0.1mL的95%乙醇混合反應(yīng)體系的吸光度Ac以及0.1mL的待測(cè)樣品溶液與3.9mL的95%乙醇混合反應(yīng)體系的吸光度Aj，依下式計(jì)算TP、SP及其復(fù)配物對(duì)DPPH·自由基的清除率。

式中：Ac為3.9mLDPPH溶液與0.1mL 95%乙醇反應(yīng)體系的吸光度值；Ai為3.9mLDPPH溶液與0.1mL待測(cè)樣品溶液反應(yīng)體系的吸光度值；Aj為0.1mL待測(cè)樣品溶液與3.9mL 95%乙醇反應(yīng)體系的吸光度值。

2 結(jié)果與分析

2.1 TP、SP及其復(fù)配物對(duì)·OH自由基的清除能力

·OH自由基是活性氧中最活潑的自由基，也是毒性最大的自由基，它幾乎能與活細(xì)胞中任何分子發(fā)生反應(yīng)，且反應(yīng)速度極快。以VC為對(duì)照，按照1.3.1的方法進(jìn)行試驗(yàn)，不同濃度的TP、SP及其復(fù)配物對(duì)·OH自由基的清除能力如圖1所示。

圖1 SP、TP及其復(fù)配物對(duì)·OH自由基的清除能力Fig.1 Scavenging activities of TP，SP and their mixed compounds to·OH

圖1可知：TP和SP對(duì)·OH自由基均有一定的清除能力，且在測(cè)定濃度范圍內(nèi)其清除率隨待測(cè)樣品溶液濃度的增加而增強(qiáng)。TP清除·OH的IC50為0.15mg/mL，當(dāng)濃度達(dá)到1.0mg/mL時(shí)，TP對(duì)·OH自由基的清除率達(dá)到94.23%；SP清除·OH的IC50為0.95mg/mL，當(dāng)濃度達(dá)到10.0mg/mL時(shí)SP對(duì)·OH自由基的清除率達(dá)到87.50%?？傊?，TP對(duì)·OH的清除能力較強(qiáng)，且與VC相當(dāng)，而SP對(duì)·OH的清除能力相對(duì)較弱。

分析圖1可知：在SP濃度一定的情況下，復(fù)配物溶液對(duì)·OH自由基清除能力高于同濃度的SP溶液，并隨著TP添加量的增加其對(duì)·OH自由基的清除能力逐漸增強(qiáng)。在10mg/mL的SP溶液中添加5%～10%的TP時(shí)，復(fù)配物溶液對(duì)·OH自由基的清除能力達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，清除效果比較理想，說(shuō)明TP與SP復(fù)配物在清除·OH自由基能力方面具有協(xié)同作用，TP能增強(qiáng)SP的抗氧化活性，但其協(xié)同作用機(jī)理尚不明確。

2.2 TP、SP及其復(fù)配物對(duì)O2-·自由基的清除能力

O2-·自由基是第1個(gè)生成的氧自由基，又是其他氧自由基的前身，對(duì)O2-·自由基的清除可以有效地減少氧自由基的生成。以VC為對(duì)照，按照1.3.2的方法，測(cè)定不同濃度的TP、SP及其復(fù)配物對(duì)O2-·自由基的清除能力，結(jié)果如圖2所示。

圖2 SP，TP及其復(fù)配物對(duì)O2-·自由基的清除能力Fig.2 Scavenging activities of TP，SP and their mixed com pounds to O2-·

由圖2可知，TP、SP對(duì)O2-·自由基具有一定的清除能力，但都弱于VC，且TP、SP對(duì)O2-·自由基清除率呈明顯的劑量效應(yīng)關(guān)系。TP清除O2-·的IC50為5.5mg/mL，當(dāng)濃度達(dá)到6.0mg/mL時(shí)，TP對(duì)O2-·的清除率為61.83%。SP清除O2-·的IC50為32mg/mL，當(dāng)濃度達(dá)到40.0mg/mL時(shí)，SP對(duì)O2-·的清除率達(dá)到55.27%。就清除O2-·自由基的能力而言，TP與SP對(duì)O2-·的清除能力均較弱，但TP的清除能力強(qiáng)于SP。

分析圖2可知：在SP濃度一定的情況下，復(fù)配物溶液對(duì)O2-·自由基的清除能力明顯高于同濃度的SP溶液，并且隨著TP添加量的增加其對(duì)O2-·自由基的清除能力逐漸增強(qiáng)，在40mg/mL的SP溶液中添加10%～15%的TP時(shí)，復(fù)配物溶液對(duì)O2-·自由基的清除效果較為理想。分析表明，TP與SP溶液在清除O2-·自由基能力方面具有協(xié)同作用，但其協(xié)同機(jī)理有待進(jìn)一步研究[29]。

2.3 TP、SP及其復(fù)配物對(duì)DPPH自由基的清除能力

以VC為對(duì)照，按照1.3.3的方法，測(cè)定TP、SP及其復(fù)配物對(duì)DPPH自由基的清除能力，結(jié)果如圖3所示。

由圖3可知：TP對(duì)DPPH自由基的清除能力較強(qiáng)，且與VC相當(dāng)，在0.05mg/mL～2.0mg/mL濃度范圍內(nèi)，TP對(duì)DPPH的清除能力隨TP濃度的增大而增強(qiáng)，由8.25%上升至94.14%，其IC50為0.4mg/mL；當(dāng)TP濃度達(dá)到2.0mg/mL時(shí)，其對(duì)DPPH的清除能力趨于穩(wěn)定。而30.0mg/mL的SP對(duì)DPPH的清除能力僅為26.39%。SP對(duì)DPPH的清除能力遠(yuǎn)弱于相同濃度的VC和TP。

圖3 SP,TP及其復(fù)配物對(duì)DPPH自由基的清除能力Fig.3 Scavenging activities of TP，SP and their mixed compounds to DPPH

分析圖3可知：在SP濃度一定的情況下，復(fù)配物溶液對(duì)DPPH自由基的清除能力高于同濃度的SP溶液，并隨著TP添加量的增加其對(duì)DPPH自由基的清除能力逐漸增強(qiáng)。TP與SP溶液在清除DPPH自由基能力方面具有協(xié)同作用，并且在30mg/mL的SP溶液中添加10%～15%的TP時(shí)，復(fù)配物溶液對(duì)DPPH自由基的清除能力比較理想。

3 討論

TP、SP及其復(fù)配物對(duì)·OH自由基、O2-·自由基和DPPH自由基都具有一定的清除效果，且在研究濃度范圍內(nèi)其清除率隨待測(cè)樣品濃度增加而增強(qiáng)。但TP清除自由基的能力優(yōu)于SP，且TP對(duì)·OH自由基、DPPH自由基的清除能力與VC相當(dāng)，而對(duì)O2-·自由基的清除能力相對(duì)較弱；SP對(duì)·OH自由基的清除能力較強(qiáng)，而對(duì)O2-·自由基的清除能力較弱，對(duì)DPPH自由基的清除能力很弱。

TP與SP的復(fù)配物對(duì)·OH自由基、O2-·自由基和DPPH自由基的清除率明顯高于同濃度的SP，TP與SP在清除·OH自由基、O2-·自由基和DPPH自由基能力方面具有協(xié)同作用。在滿足SP的全面營(yíng)養(yǎng)和增強(qiáng)免疫力效能的基礎(chǔ)上，向其中添加10%左右的TP，即表現(xiàn)出較強(qiáng)的協(xié)同抗氧化性能。

茶多酚具有較強(qiáng)的抗氧化功能，螺旋藻屬于營(yíng)養(yǎng)豐富、能增強(qiáng)機(jī)體免疫力的純天然產(chǎn)品，將這兩種天然產(chǎn)物進(jìn)行復(fù)配，對(duì)于進(jìn)一步研發(fā)適宜于中、老年人服用的兼有抗氧化和增強(qiáng)免疫力的保健食品具有重要的參考價(jià)值。

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Study on Antioxidant Properties of Tea Polyphenols，Spirulina and Their Mixtures

MA Jun-yi1，2，MA Shao-cheng3，LIU Jia-xin4，ZHOU Ya-bin1，XU Yan1，WANG Yi-feng1，ZHANG Ji1，2
（1.College of Life Science，Northwest Normal University，Lanzhou 730070，Gansu，China；2.Bioactive Products Engineering and Technology Research Center for Gansu Distinctive Plants，Lanzhou 730070，Gansu，China；3.College of Life Science，F(xiàn)ujian Normal University，F(xiàn)uzhou 350117，F(xiàn)ujian，China；4.College of Life Science，Sun Yat-Sen University，Guangzhou 510275，Guangdong，China）

The antioxidant properties such as scavenging the free radicals towards hydroxyl radical（·OH），superoxidized anionic radical（O2-·）and 1，1-diphenyl 2-picrylhydrazyl（DPPH）by tea polyphenols（TP），spirulina（SP）and their mixed compounds were investigated through using ascorbic acid（VC）as the contrast.The results showed that TP and SP had a certain scavenging activities to·OH，O2-·and DPPH，and the scavenging ratio increased with the concentration of TP，SP and their mixed compounds in the range of the investigated concentration.The TP's scavenging abilities to·OH，O2-·and DPPH was better than SP's，and equivalent to VCin its scavenging activities to·OH and DPPH.SP had a good scavenging abilities to·OH but bad to DPPH.TP and SP mixed compounds showed strong synergistic antioxidant properties if 10% of TP was added into SP，the results provied an important reference for the further research and development of health-care food which play a role of enhance immune and antioxidant properties and the health-care food was suitable for the middle-aged and elderly.

tea polyphenols；spirulina；mixed compounds；antioxidant properties

10.3969/j.issn.1005-6521.2014.16.006

2013-03-07

西北師范大學(xué)大學(xué)生學(xué)術(shù)科研資助金項(xiàng)目（2011-y-02）

馬君義（1967—），男（漢），副教授，碩士研究生導(dǎo)師，博士，研究方向：天然產(chǎn)物化學(xué)，藥物制劑工藝與技術(shù)。