李霄 馬向榮 溫俊峰
摘 ?????要:超聲波輔助提取紅棗多糖,并通過體外抗氧化體系研究來自不同產(chǎn)地的紅棗多糖的抗氧化活性,結(jié)果表明,來自橫山、綏德、米脂的紅棗多糖對羥基自由基、超氧陰離子和DPPH·自由基的清除率都隨著多糖濃度的升高而呈上升趨勢,不同產(chǎn)地的紅棗多糖的清除能力不同,其中來源于橫山的紅棗多糖對羥基自由基和DPPH自由基的最大清除率均為最好,分別達(dá)57.71%和85.09%,來自綏德的紅棗多糖對超氧陰離子的最大清除率最好,達(dá)61.37%,來自米脂的紅棗次之,來自綏德的紅棗清除率較低。因此,紅棗多糖對超氧陰離子,羥基自由基和DPPH自由基都有較好的清除效果,是具有開發(fā)前景的天然抗氧化劑。
關(guān) ?鍵 ?詞:紅棗多糖;抗氧化性;紅棗;DPPH· 自由基
中圖分類號:TQ 041+.7 ????文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A ??????文章編號: 1671-0460(2019)02-0285-04
Abstract: Ultrasonic assisted extraction of jujube polysaccharides was carried out, and antioxidant activities of polysaccharides in jujubes from different habitats were studied by the antioxidant system in vitro. The results showed that the scavenging rates of polysaccharides in jujubes from Hengshan, Suide and Mizhi on hydroxyl radicals, superoxide anions and DPPH free radicals increased with the increase of polysaccharide concentration. The maximum scavenging ability of polysaccharides in jujubes from different habitats was different. The maximum scavenging rates of polysaccharides in the jujube from Hengshan to hydroxyl radicals and DPPH free radicals were the best, 57.71% and 85.09%. The maximum scavenging rate of polysaccharides in the jujube from Suide to superoxide anion was the best, up to 61.37%, that from Mizhi was the next, and that from Hengshan was the lowest. Therefore, the jujube polysaccharide has good scavenging effect on superoxide anion, hydroxyl radical and DPPH free radical, and is a natural antioxidant with development prospect.
Key words: Jujube polysaccharides; Antioxidant capacity; Jujube; DPPH·free radicals
紅棗為鼠李科棗樹的果實(shí),又名華棗、大棗。由于棗樹適應(yīng)能力強(qiáng),根系發(fā)達(dá),抗逆性強(qiáng),可以在干旱的山地,沙地,鹽堿地等不良環(huán)境中成長,因此棗樹在我國分布面積廣泛,產(chǎn)量巨大[1,2]。
紅棗是五果之一,紅棗有較高的營養(yǎng)價值及功效,含有大量豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、粗纖維、維生素等營養(yǎng)成分[3]。還含有多糖、黃酮、環(huán)磷酸腺苷等活性成分[4]。其中紅棗多糖是重要的生理活性物質(zhì)。多糖是生物體中廣泛存在的物質(zhì),是一類由醛糖或酮糖通過糖苷鍵連接而成的天然高分子多聚物,它是生物體內(nèi)重要的生物大分子,是維持生命活動正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基本物質(zhì)之一[5]。植物多糖,又稱植物多聚糖,是植物細(xì)胞代謝產(chǎn)生的聚合度超過10個的聚糖[6]。據(jù)報道,紅棗多糖具有較強(qiáng)的抗過敏功效,還能夠增強(qiáng)肌力,消除疲勞,擴(kuò)張血管,增加心肌收縮力,對防治心血管疾病都有良好的作用。對于降低血糖有一定效果[7]。可以清除自由基,保護(hù)細(xì)胞膜的完整性,具有抗補(bǔ)體活性[8-11],促進(jìn)淋巴細(xì)胞增殖,增強(qiáng)免疫力,作為免疫增強(qiáng)劑,間接的抑制腫瘤細(xì)胞[8],因此紅棗是良好的藥食同源食品。
本課題應(yīng)用超聲波法提取紅棗多糖,比較來自不同產(chǎn)地的紅棗多糖對羥基自由基、超氧陰離子、DPPH自由基的清除效果,對紅棗多糖的體外抗氧化活性進(jìn)行評價,為紅棗多糖的開發(fā)價值提供理論依據(jù),為紅棗的深加工提供新的思路和方向,同時可以提高紅棗附加值,增加紅棗種植的收入。不同產(chǎn)地紅棗多糖的抗氧化活性的差異為紅棗種植條件和種植方式的改進(jìn)也可以提供間接的依據(jù)。
1 ?實(shí)驗(yàn)部分
1.1 ?實(shí)驗(yàn)試劑
無水乙醇,過氧化氫(30%),水楊酸 天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司;硫酸亞鐵 ?天津市恒興化學(xué)試劑;DPPH 北京中華瑞泰科技;鄰苯三酚 天津市恒興化學(xué)試劑;試劑均為分析純。
1.2 ?實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器
SHZ-D(III)循環(huán)水式真空泵 鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司;WK-200B小型高速粉碎機(jī) 濰坊市北方制藥設(shè)備;722S可見分光光度計 上海尤尼柯儀器;JM-B2003電子天平 諸登市超澤衡儀器;RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海亞榮生化儀器廠;KQ-300VDE超聲波清洗儀器 昆山市超聲波儀器;HH-1數(shù)顯恒溫水浴鍋 丹陽門石英玻璃廠;DHG-9013A鼓風(fēng)干燥箱 上海一恒科學(xué)儀器有限公司。
1.3 ?實(shí)驗(yàn)方法
原料預(yù)處理: 陜北榆林市不同產(chǎn)地的紅棗,經(jīng)手工去核,烘干粉碎,過80目標(biāo)準(zhǔn)篩,將紅棗粉末裝入棕色試劑瓶中備用。
取紅棗粉末于250 mL錐形瓶中,加入石油醚脫脂2~4 d,加入85%無水乙醇,料液比是1∶30 g/mL,65 ℃超聲提取,溶液的PH值調(diào)節(jié)為5.5,提取功率設(shè)為300 W,超聲提取90 min。提取后真空抽濾,濃縮溶液,并加入95%的乙醇溶液,放置一夜后,沉淀晰出后脫蛋白質(zhì)(加三氯甲烷和正丁醇,體積比為4∶1)3次。用分液漏斗分層后,收集上層溶液真空濃縮,得紅棗粗多糖,密封備用。
1.4 ?抗氧化活性的測定
1.4.1 ?羥基自由基清除率的測定
參考李金鳳,等人的方法[12-14],并做相應(yīng)的修改。
配制溶液的兩個基本條件是避光配制和現(xiàn)配現(xiàn)用。
(1)水楊酸溶液的配制:分析天平稱取0.124 0 g水楊酸固體粉末,無水乙醇溶解定容至100 mL容量瓶中備用;
(2)硫酸亞鐵溶液的配制:分析天平稱取0.250 0 g七水合硫酸亞鐵固體粉末,用二次蒸餾水溶解定容至100 mL容量瓶中備用;
(3)1%雙氧水的配制:吸取0.34 mL 30%的雙氧水,二次蒸餾水定容于100 mL容量瓶中備用。
用數(shù)顯恒溫水浴鍋在37 ℃下反應(yīng)30 min,在波長為510 nm處測定混合液的吸光度,用二次蒸餾水做參比。按照下列計算式計算紅棗多糖溶液對羥基自由基的清除率。
式中:Aa—1.00 mL水楊酸,1.00 mL七水硫酸亞鐵,1.00 mL不同濃度的多糖提取液,1.00 mL雙氧水;
Ab—1.00 mL水楊酸,1.00 mL七水硫酸亞鐵,1.00 mL不同濃度的多糖提取液,1.00 mL二次蒸餾水;
Ac—1.00 mL水楊酸,1.00 mL七水硫酸亞鐵,1.00 mL二次蒸餾水,1.00 mL雙氧水。
1.4.2 ?超氧陰離子清除率的測定
參考李霄,等人的方法[15-18],并做相應(yīng)的修改。
用吸量管吸取0.05 mol/mL的硼酸溶液2.50 mL于8支比色管中,給8號比色管中再加0.50 mL蒸餾水作對照管,給7號比色管中再加0.40 mL蒸餾水和0.10 mL鄰苯三酚做自氧化管,分別給1號、2號、3號、4號、5號、6號比色管中分別加0.10 mL 0.01 mol/L鄰苯三酚和0.4 mL不同濃度的紅棗多糖提取液,25 ℃水浴恒溫30 min,測其吸光度,根據(jù)下列公式計算紅棗多糖對超氧陰離子的清除率。
式中:A0—Tris鹽酸緩沖溶液+二次蒸餾水+鄰苯三酚的吸光度;
A1—Tris鹽酸緩沖溶液+紅棗多糖樣品+鄰苯三酚的吸光度。
1.4.3 ?DPPH·自由基清除率的測定
DPPH·自由基的清除率測定參考王玉麗[19]等的方法。將2.00 mL濃度為(1.2×10-4 mol/L)DPPH·溶液加入到2.00 mL濃度分別為1.00,2.00,4.00,6.00,8.00,10.00 mg/mL的紅棗多糖溶液中于六支比色管,室溫避光放置30 min,以乙醇溶液做空白對照,在波長為517 nm測其吸光度,按照下列計算式計算樣品溶液對DPPH·的清除率。
2 ?結(jié)果與討論
2.1 ?不同產(chǎn)地紅棗多糖對羥基自由基的清除能力
如圖1所示,來自不同產(chǎn)地的紅棗多糖對羥基自由基的清除率與多糖濃度呈正相關(guān),同一濃度不同產(chǎn)地紅棗多糖對羥基自由基的清除率有所不同;多糖濃度在2.00~6.00 mg/mL范圍內(nèi),相同濃度的紅棗多糖,米脂的紅棗多糖清除率較高,綏德的紅棗多糖清除率較低,當(dāng)紅棗多糖濃度達(dá)10.00 mg/mL時,羥基自由基的清除率均達(dá)最大,其中來自橫山的紅棗多糖清除率最高達(dá)57.71%,綏德紅棗多糖清除率次之,達(dá)55.66%,米脂紅棗多糖清除率略低,為53.23%。
2.2 ?不同產(chǎn)地紅棗多糖對超氧陰離子的清除能力
如圖2所示,來自不同產(chǎn)地的紅棗多糖對超氧陰離子的清除率隨著多糖濃度的升高而呈上升趨勢,同一濃度不同產(chǎn)地紅棗多糖對羥基自由基的清除率各不相同;紅棗多糖濃度較低時,不同產(chǎn)地的紅棗多糖對超氧陰離子清除率相近,紅棗多糖濃度在2.00~5.00 mg/mL范圍內(nèi),相同濃度下,來自橫山的紅棗多糖清除率較高,米脂次之,綏德最低。紅棗多糖濃度在5.00~10.00 mg/mL范圍內(nèi),來自米脂的紅棗多糖清除超氧陰離子效果最好,橫山紅棗次之,綏德紅棗最低,當(dāng)紅棗多糖濃度達(dá)10.00 mg/mL時,各地紅棗多糖對超氧陰離子的清除率達(dá)最大,其中綏德紅棗多糖清除率最大達(dá)61.37%,米脂紅棗多糖清除率次之達(dá)60.96%,橫山紅棗多糖清除率較低為60.03%。
2.3 ?不同產(chǎn)地紅棗多糖對DPPH·自由基的清除能力
如圖3所示,來自不同產(chǎn)地的紅棗多糖對DPPH·的清除率與多糖濃度呈正相關(guān),同一濃度不同產(chǎn)地紅棗多糖對DPPH·的清除率各不相同;紅棗多糖濃度在2.00~6.00 mg/mL范圍內(nèi),來源于綏德的紅棗多糖清除率較高,橫山次之,米脂最低。當(dāng)達(dá)到10.00 mg/mL時,各地紅棗多糖對DPPH·自由基的清除率達(dá)最大,其中橫山紅棗多糖清除率最大達(dá)85.09%,綏德紅棗多糖最大清除率次之,達(dá)84.37%,米脂紅棗多糖清除率較低為84.21%。
3 ?結(jié) 論
通過測定不同產(chǎn)地紅棗多糖在不同體系中的體外抗氧化活性,可知紅棗多糖對自由基的清除率與紅棗多糖的濃度呈正相關(guān),在不同的濃度范圍不同產(chǎn)地的紅棗多糖對不同自由基的清除能力表現(xiàn)具有差異,濃度進(jìn)一步增大,紅棗多糖對自由基的清除率達(dá)最大值,在三個抗氧化體系中,不同產(chǎn)地的紅棗多糖對DPPH自由基的清除率明顯高于對羥基自由基和超氧陰離子的清除率[20],且來自橫山的紅棗多糖對DPPH自由基的清除率最大達(dá)85.09%;對于羥基自由基的清除效果來自橫山的紅棗多糖表現(xiàn)最佳達(dá)57.71%,來自綏德的紅棗次之,來自米脂的紅棗多糖清除率較低。在超氧陰離子體系中,來自綏德的紅棗多糖清除率最大,達(dá)61.37%,米脂紅棗多糖次之,橫山紅棗多糖較低??傊?,紅棗多糖對羥基自由基﹑超氧陰離子和 DPPH·都有一定的清除效果,且不同產(chǎn)地紅棗多糖對不同的自由基的清除能力略有差異,紅棗多糖可以作為有效的天然抗氧化劑,進(jìn)一步開發(fā)紅棗多糖的價值,具有較好的前景。
參考文獻(xiàn):
[1]劉廣運(yùn).大力推進(jìn)我國紅棗產(chǎn)業(yè)化——在中國經(jīng)濟(jì)林協(xié)會紅棗產(chǎn)業(yè)化座談會上的講話[J].中國林業(yè),1999(11):2-3.
[2]雷昌貴,陳錦屏,盧大新.紅棗的營養(yǎng)成分及其保健功能[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展,2006(03):56-57+62.
[3]王軍,張寶善,陳錦屏.紅棗營養(yǎng)成分及其功能的研究[J].食品研究與開發(fā),2003(02):68-72.
[4]常江,王陸一,烏蘭,等.紅棗注射液對小鼠免疫功能的影響[J].包頭醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2002(02):87-88.
[5]王昊,晏玉,謝婭鑫,等.甘薯多糖的提取工藝研究[J].哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2017,33(06):698-701.
[6]喻晶,劉宏.低劑量輻射過程中的自由基損傷及藥物防護(hù)[J].中國醫(yī)院藥學(xué)雜志,2011,31(13):1121-1123.
[7]羅依扎·瓦哈甫,駱新,謝飛,等.紅棗多糖對小鼠血糖及血清胰島素水平影響的初步研究[J].食品工業(yè)科技,2012,33(22):369-371+374.
[8]李雪華,龍盛京.大棗多糖的提取與抗活性氧研究[J].廣西科學(xué),2000(01):54-56+63.
[9]張慶,雷林生,林勤保,等.大棗多糖體外抗補(bǔ)體活性及促進(jìn)小鼠脾細(xì)胞的增殖作用[J].中藥藥理與臨床,1998(05):20-22.
[10]張慶,雷林生,孫莉莎,等.大棗多糖體外對小鼠腹腔巨噬細(xì)胞功能的影響[J].中藥藥理與臨床,1999(03):22-24.
[11]張慶,雷林生,楊淑琴,等.大棗中性多糖對小鼠脾淋巴細(xì)胞增殖的影響[J].第一軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報,2001(06):426-428.
[12]李金鳳,段玉清,馬海樂,等.板栗殼中多酚的提取及體外抗氧化性研究[J].林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè),2010,30(01):53-58.
[13]李霄,陳慧,周苗苗.馬鈴薯皮中多酚類物質(zhì)的抗氧化性研究[J].當(dāng)代化工,2017,46(08):1509-1512.
[14]田應(yīng)娟,朱良,陳健,等.超聲強(qiáng)化提取橄欖黃酮類物質(zhì)及其抗氧化活性研究[J].食品研究與開發(fā),2011,32(01):17-22.
[15]李霄,曹艷萍,馬向榮,等.陜北紅棗多酚抗氧化性研究與比較[J].應(yīng)用化工,2012,41(08):1368-1371.
[16]朱丹,牛廣財,蔡亞平,等.沙果渣多酚抗氧化活性的研究[J].中國食品添加劑,2010(05):129-132.
[17]張寬朝,李冬磊,陳曼曼,等.甘薯渣多酚粗提液的抗氧化活性研究[J].食品工業(yè)科技,2011,32(03):163-165.
[18]宋麗,甄萍萍,李大紅.香天竺葵精油抗氧化活性研究[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,40(02):135-137.
[19]王玉麗,任海偉,李志忠,等.用清除DPPH自由基法評價藥黑豆色素的抗氧化能力[J].食品工業(yè)科技,2009(8):102-105.
[20]楊孝延,汪道兵,孫玉軍.冬瓜多糖的超聲波輔助提取及其抗氧化活性研究[J].江漢大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2017,45(06):530-536.