羅秋水 謝 升 湯凱潔 熊建華 杜 娟
(江西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,南昌 330045)
魚(yú)腥草(HouttuyniaecordataThunb),又名紫蕺,野花麥,折耳根等,屬三白草科蕺菜屬,莖呈扁圓柱形,葉片卷折皺縮,搓碎有魚(yú)腥氣味,多分布于長(zhǎng)江流域和南方省區(qū)[1]。魚(yú)腥草富含蛋白質(zhì)、油脂、維生素等營(yíng)養(yǎng)成分,還含有鈣、磷、錳、鈉、鉀等礦物素,同時(shí)具有能清熱解毒、消腫療瘡、利尿除濕、清熱止痢、健胃消食等功效?,F(xiàn)代藥理實(shí)驗(yàn)表明,具有抗菌、抗病毒、提高機(jī)體免疫力、利尿等作用,是國(guó)家衛(wèi)生部確定為“既是食品,又是藥品”的資源之一[2]。
大量研究表明,藥食兩用的植物提取物均有不同程度的抗氧化作用[3],而目前對(duì)魚(yú)腥草的研究更多集中于有效成分的提取和鑒定,對(duì)魚(yú)腥草揮發(fā)油的抗氧化作用研究及應(yīng)用尚處于完善階段[4-6]。本實(shí)驗(yàn)先選取了較為常用的DPPH·法和鄰二氮菲-Fe2+分光光度法來(lái)評(píng)定魚(yú)腥草揮發(fā)油的體外抗氧化活性,再以過(guò)氧化值為指標(biāo),采用Schaal烘箱法,評(píng)定魚(yú)腥草揮發(fā)油對(duì)五種食用油的抗氧化效果,旨在為魚(yú)腥草作為一種天然抗氧化劑及其綜合利用提供參考。
魚(yú)腥草:江西農(nóng)業(yè)大學(xué)校園內(nèi);豬油、花生油、大豆油、菜籽油、葵花籽油:市售;抗壞血酸、草酸、硫酸亞鐵、鄰二氮菲、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、H2O2、硫代硫酸鈉、無(wú)水碳酸鈉、重鉻酸鉀、碘化鉀、可溶性淀粉、冰乙酸、三氯甲烷均為分析純;SB-3200DTD超聲波清洗機(jī);LD4-20 低速離心機(jī);UV-9100 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì);RE-52A 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器;GZX-9246MBE電熱鼓風(fēng)干燥箱。
1.2.1 魚(yú)腥草揮發(fā)油的制備
將魚(yú)腥草清除黃葉、洗凈,分離莖、葉,烘干粉碎后放入干燥器中備用。分別稱取一定量莖、葉樣品粉末,用70%的乙醇溶液按料液比1∶50對(duì)樣品進(jìn)行水浴提取,提取時(shí)間為2 h、提取溫度為60 ℃,室溫下靜置10 min后,離心15 min,轉(zhuǎn)速4 000 r/min。過(guò)濾取上清液進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)、濃縮,經(jīng)乙醚和石油醚萃取后干燥,即得到魚(yú)腥草揮發(fā)油。
1.2.2 魚(yú)腥草揮發(fā)油不同濃度的配制
準(zhǔn)確稱取0.25 g魚(yú)腥草揮發(fā)油,用無(wú)水乙醇定容至25 mL容量瓶中,得10 mg/mL魚(yú)腥草揮發(fā)油乙醇溶液,并以此為基準(zhǔn),用無(wú)水乙醇稀釋得到200、400、600、800、1 000、1 200 μg/mL魚(yú)腥草揮發(fā)油乙醇溶液濃度系列,保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.3 抗壞血酸不同濃度的配制
準(zhǔn)確稱取0.25 g抗壞血酸,分別用超純水及2%草酸溶液定容至25 mL容量瓶中,得10 mg/mL抗壞血酸水溶液及草酸溶液,并以此為基準(zhǔn),用超純水及2%草酸溶液稀釋得到200、400、600、800、1 000、1 200 μg/mL抗壞血酸水溶液及草酸溶液濃度系列,存于避光處備用。
1.2.4 對(duì)羥基自由基(·OH)的清除作用
準(zhǔn)確稱取0.25 g鄰二氮菲,用無(wú)水乙醇定容至250 mL,得到5 mmol/L鄰二氮菲無(wú)水乙醇溶液;取0.19 g硫酸亞鐵晶體,蒸餾水定容至250 mL,得到5 mmol/L硫酸亞鐵溶液;取19 mL 0.2 mol/L的NaH2PO4溶液和81 mL 0.2 mol/L的 Na2HPO4溶液,充分混合得到pH=7.4的0.2 mol/L磷酸緩沖溶液。
將配備好的魚(yú)腥草揮發(fā)油乙醇溶液、抗壞血酸水溶液系列溶液及相應(yīng)試劑按表1依次添加,混勻后37 ℃水浴60 min,分別在536 nm處測(cè)吸光值,平行測(cè)定2次,結(jié)果取平均值,按公式計(jì)算清除率:
清除率=[A(樣)-A(損)/A(未)-A(損)]×100%
式中:A(損)為未添加樣品清除羥自由基所得損傷管的吸光值;A(未)為用蒸餾水代替損傷管中的雙氧水、未發(fā)生反應(yīng)所得未損傷管的吸光值。
表1 羥基自由基實(shí)驗(yàn)加樣表
1.2.5 對(duì)1,1-二苯基-2-苯基自由基(DPPH·)的清除作用
準(zhǔn)確稱取DPPH·10 mg,用無(wú)水乙醇定容至100 mL容量瓶,得10% DPPH·無(wú)水乙醇溶液;再取10% DPPH·無(wú)水乙醇溶液5 mL,稀釋成1% DPPH·無(wú)水乙醇溶液,存于避光處備用。
將配備好的魚(yú)腥草揮發(fā)油乙醇溶液、抗壞血酸草酸溶液系列溶液及相應(yīng)試劑按表2依次添加,反應(yīng)10 min后分別于517 nm處測(cè)定吸光值。重復(fù)測(cè)定2次,結(jié)果取平均值,按公式計(jì)算自由基清除率:
清除率=[1-(Ai-Aj)/ (A-A0)] ×100%
表2 DPPH·實(shí)驗(yàn)加樣表
1.2.6 油脂加速氧化實(shí)驗(yàn)
采用Schaal烘箱法強(qiáng)制加速氧化[7],將一定量的樣品、抗壞血酸或混合物加入50 g油樣混勻,置于100 mL燒杯中,敞口放入63 ℃的烘箱中恒溫保存,每12 h攪拌一次,并變換位置,每24 h測(cè)定一次各油樣的過(guò)氧化值,每個(gè)樣品平行測(cè)定2次,結(jié)果取平均值。
1.2.7 過(guò)氧化值的測(cè)定
過(guò)氧化值是常用來(lái)表示油脂被氧化程度的一種指標(biāo),過(guò)氧化值越大,說(shuō)明油脂被氧化的程度越大。本實(shí)驗(yàn)按GB 5009.227—2016測(cè)定過(guò)氧化值,用過(guò)氧化物相當(dāng)于碘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示過(guò)氧化值,基本操作:稱取試樣2~3 g,置于250 mL碘量瓶中,加入30 mL三氯甲烷-冰乙酸混合液,使試樣完全溶解,準(zhǔn)確加入1.00 mL飽和碘化鉀溶液,塞緊瓶蓋,輕輕振搖0.5 min,在暗處放置3 min,取出,加100 mL水,搖勻后立即用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定析出的碘,滴定至淡黃色時(shí),加1 mL淀粉指示劑,繼續(xù)滴定并振搖至溶液藍(lán)色消失為終點(diǎn),同時(shí)進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)。
鄰二氮菲-Fe2+水溶液中的Fe2+經(jīng)Fenton反應(yīng):Fe2++H2O2→ Fe3++OH-+OH·可產(chǎn)生羥基自由基,而氮菲-Fe2+水溶液被羥自由基氧化為鄰二氮菲-Fe3+后,其536 nm處最大吸收峰消失,由此可通過(guò)比較536 nm處溶液吸光值的變化來(lái)反映對(duì)羥基自由基的清除作用[8],清除率越大,說(shuō)明清除自由基能力越強(qiáng)。
由圖1可知,魚(yú)腥草揮發(fā)油以及抗壞血酸對(duì)羥基自由基的清除作用均隨著質(zhì)量濃度的增加逐漸增大,但抗壞血酸水溶液對(duì)羥基自由基的清除作用要優(yōu)于魚(yú)腥草揮發(fā)油。當(dāng)濃度在200~800 μg/mL范圍內(nèi),二者對(duì)羥基自由基清除作用均呈現(xiàn)劑量~效應(yīng)關(guān)系,濃度越高,清除率越大,并接近線性相關(guān)。當(dāng)質(zhì)量濃度在800~1 200 μg/mL時(shí),隨著濃度升高清除率依舊上升,但整體趨于平緩;在1 200 μg/mL時(shí),抗壞血酸水溶液對(duì)羥基自由基清除率達(dá)到76.05%,魚(yú)腥草揮發(fā)油的清除率達(dá)到62.72%。
圖1 魚(yú)腥草揮發(fā)油對(duì)羥基自由基的清除作用
DPPH·是一種穩(wěn)定的有機(jī)自由基,其溶液具有特征的紫紅色團(tuán)吸收峰,當(dāng)存在自由基清除劑時(shí),由于與其單電子配對(duì)而使其吸收逐漸消失,其褪色程度與其所接受的電子數(shù)成定量關(guān)系,因而可用分光光度法進(jìn)行定量分析[9]。
由圖2可知,質(zhì)量濃度在200~1 200 μg/mL時(shí),魚(yú)腥草揮發(fā)油對(duì)DPPH·的清除作用隨著質(zhì)量濃度的增加逐漸增大;而抗壞血酸草酸溶液濃度在200~1 200 μg/mL范圍內(nèi)時(shí),清除率在92%上下浮動(dòng)。由此可見(jiàn),在1 200 μg/mL時(shí),抗壞血酸草酸溶液對(duì)DPPH·的清除率達(dá)到93.86%,魚(yú)腥草揮發(fā)油的清除率達(dá)到72.43%。
圖2 魚(yú)腥草揮發(fā)油對(duì)DPPH·的清除作用
將油樣質(zhì)量0.6%的莖部、葉部魚(yú)腥草揮發(fā)油分別加入大豆油中,進(jìn)行氧化實(shí)驗(yàn),同時(shí)做空白對(duì)照,測(cè)定各油樣的過(guò)氧化值,結(jié)果如圖3所示。
圖3 不同部位及混合魚(yú)腥草揮發(fā)油對(duì)大豆油的抗氧化作用
由圖3可知,隨著實(shí)驗(yàn)時(shí)間的增加,各實(shí)驗(yàn)油樣的過(guò)氧化值均呈現(xiàn)增大趨勢(shì);其中添加了混合魚(yú)腥草揮發(fā)油的油樣過(guò)氧化值最低,其次為葉部,然后是莖部,且都比空白樣品的低。由此可知,葉部魚(yú)腥草揮發(fā)油抗氧化效果要比莖部的好。
將油樣質(zhì)量0.6%的魚(yú)腥草揮發(fā)油分別加入豬油、花生油、大豆油、葵花籽油和菜籽油中,進(jìn)行氧化實(shí)驗(yàn),同時(shí)做空白對(duì)照,測(cè)定各油樣的過(guò)氧化值,結(jié)果表明各油樣隨著實(shí)驗(yàn)時(shí)間的增加,其過(guò)氧化值均有一定程度增大,添加了魚(yú)腥草揮發(fā)油的油樣的過(guò)氧化值,均比空白油樣要低,說(shuō)明魚(yú)腥草揮發(fā)油對(duì)5種食用油均具有一定抗氧化的作用;5種油樣在相同環(huán)境下的氧化速度有所不同,其中以豬油的氧化速度最慢,花生油的氧化速度最快?;趯?duì)大豆油的抗氧化效果相對(duì)明顯和穩(wěn)定,后續(xù)實(shí)驗(yàn)以大豆油作為對(duì)象進(jìn)行研究。
將油樣質(zhì)量0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%的魚(yú)腥草揮發(fā)油分別加入大豆油中,進(jìn)行氧化實(shí)驗(yàn),同時(shí)做空白對(duì)照,測(cè)定各油樣的過(guò)氧化值,結(jié)果如圖4所示。
圖4 不同劑量魚(yú)腥草揮發(fā)油對(duì)大豆油的抗氧化作用
由圖4可知,隨著實(shí)驗(yàn)時(shí)間的增加,添加了不同劑量魚(yú)腥草揮發(fā)油的油樣過(guò)氧化值呈現(xiàn)增大趨勢(shì),且均比空白油樣要低;隨著魚(yú)腥草揮發(fā)油添加劑量的增大,相應(yīng)油樣過(guò)氧化值減小,說(shuō)明在以上劑量范圍內(nèi),魚(yú)腥草揮發(fā)油對(duì)大豆油的抗氧化作用具有劑量和效應(yīng)關(guān)系,劑量越高,抗氧化效果越好。
將油樣質(zhì)量0.6%的魚(yú)腥草揮發(fā)油、抗壞血酸和兩者等比混合分別加入大豆油中,進(jìn)行氧化實(shí)驗(yàn),做空白對(duì)照,測(cè)定各油樣的過(guò)氧化值,結(jié)果如圖5所示。
由圖5可知,隨著實(shí)驗(yàn)時(shí)間的增加,各實(shí)驗(yàn)油樣的過(guò)氧化值均呈現(xiàn)增大趨勢(shì),添加抗壞血酸的油樣過(guò)氧化值比魚(yú)腥草揮發(fā)油的更低,抗壞血酸、魚(yú)腥草揮發(fā)油等比混合的最低;由此可知,抗壞血酸、魚(yú)腥草揮發(fā)油等比混合抗氧化效果最好,其次是抗壞血酸和魚(yú)腥草揮發(fā)油,可能的原因是抗壞血酸、魚(yú)腥草揮發(fā)油混合呈現(xiàn)協(xié)同增效作用,具有更好的抗氧化作用。
圖5 魚(yú)腥草揮發(fā)油與抗壞血酸對(duì)大豆油的抗氧化作用
魚(yú)腥草揮發(fā)油在200~1 200 μg/mL質(zhì)量濃度范圍內(nèi),隨著質(zhì)量濃度的增加,對(duì)羥基和DPPH·兩種自由基的清除作用均有增強(qiáng),其中魚(yú)腥草揮發(fā)油的質(zhì)量濃度為1 200 μg/mL時(shí),對(duì)羥基自由基清除率達(dá)到62.72%,對(duì)1,1-二苯基-2-苯基自由基清除率達(dá)到72.43%。魚(yú)腥草葉部揮發(fā)油對(duì)大豆油的抗氧化效果優(yōu)于莖部;魚(yú)腥草揮發(fā)油對(duì)5種食用油均具有一定的抗氧化作用;5種油樣在相同環(huán)境下的氧化速度有所不同,其中以豬油的氧化速度最慢,花生油的氧化速度最快;在一定劑量范圍內(nèi),魚(yú)腥草揮發(fā)油對(duì)大豆油的抗氧化作用具有劑量~效應(yīng)關(guān)系,劑量越高,抗氧化效果越好;魚(yú)腥草揮發(fā)油對(duì)大豆油的抗氧化作用弱于抗壞血酸,而兩者復(fù)配對(duì)大豆油的抗氧化性具有協(xié)同增效作用。綜上所述,魚(yú)腥草確實(shí)可以作為一種效果較好的天然抗氧化劑。