全 文 ：食品研究与开发 2008年2月第29卷第2期
由图 4可知,色素降解速度常数为 0.0152min-1
(0.912h-1)。与正常大气压氧存在时的反应速度常数相
比(见表2,80℃时为0.930h-1),略为减小。可见,氧可
以加速色素的降解,但不显著。
3 结论与讨论
红龙果甜菜苷色素稳定性受 pH值、温度、光、氧
等多种因素影响,但水溶性好,色价高。在pH2~8范围
内,红龙果甜菜苷色素的色相变化不明显,但色彩 (C)
随 pH增大而提高,最大吸收波长不随 pH而变化。
pH4~5时,稳定性相对较高。温度越高,色素的稳定性
越差。火龙果色素的热降解遵循阿累尼乌斯定律。光照
明显促进红龙果甜菜苷色素的降解,氧也可以加速色
素的降解,但效果不显著。由此可见,红龙果甜菜苷色
素适合于多数食品的着色,尤其适于如果冻、冰淇淋等
冷冻食品及糕点等的着色与裱色。
本文研究的对象是纯化的红龙果甜菜苷色素,与
其它的天然色素相似,红龙果甜菜苷色素与合成色素
相比,色泽稳定性较低,这在一定程度上限制了红龙果
甜菜苷色素的应用。在实际应用中,食品体系的糖、蛋
白、多酚、盐等物质对色素有一定的辅助呈色作用,并
对色素的稳定性有促进作用。因此,研究共存物与红龙
果甜菜苷色素的相互作用对指导色素的正确应用有一
定的意义。
由红龙果甜菜苷色素的结构[7]可知,它是一种吡啶
类衍生物,基本发色基团是1,7-二偶氮庚甲碱,它的颜
色由共振结构1,7-二偶氮庚甲碱(XXVI)与(XXVII)产
生。如能通过取代反应稳定1,7-二偶氮庚甲碱的共振
结构,这对保持和提高红龙果甜菜苷色素的色泽稳定
性具有重要意义。这将是我们后续研究的重点。
参考文献:
[1] 曾建飞.中国植物志:第五十二卷第一分册 [M].北京,科学出版
社,1999:282
[2] 冯栾玺.火龙果生物学特性、栽培技术及其发展前景[J].云南热作
科技,2002,25(3):36-40
[3] 刘小玲,许时婴,王璋.火龙果色素基本性质及结构鉴定[J].食品
与生物技术,2003,22(3):62-66
[4] 李里特.食品物性学[M].北京:中国农业出版社,2001:239
[5] 阿特金斯PW,克吕斯顿MJ.物理化学原理[M].北京:化学工业出
版社,1990:185
[6] 丛惠珠.色彩.标志.信号[M].北京:化学工业出版社,1996:71
[7] FlorianC.Stintzing,AndreasSchieber,ReinholdCarleBetacyanins
infruitsfromred-purplepitaya,Hylocereuspolyrhizus(Weber)
Briton&Rose[J].FoodChemistry,2002(77):101-106
收稿日期:2007-05-17
作者简介:丁玲强(1980-),男(汉),助教,本科,主要从事植物生物学的教学与研究。
*通讯作者
丁玲强 1,胡丽杰 2,王金芳 1,孙爱明 1,焦扬 1,*
(1.河西学院生物系,甘肃 张掖 734000;2.张掖医学高等专科学校,甘肃 张掖 734000)
野生沙米提取物清除羟基自由基的研究
摘 要:用 80%乙醇、60%乙醇、60%丙酮和纯甲醇分别在 30℃和 60℃下对沙米中的天然抗氧化活性物质进行
提取,并采用邻二氮菲-Fe2+氧化法测定了沙米提取物对羟自由基(·OH)的清除作用。结果表明:在 30℃和 60℃
下,不同溶剂的沙米提取物对·OH均有一定的清除作用,30℃条件下达到 50%清除率所需浓度依次为:91.07、
17.47、59.79、168.94mg/L;60℃条件下达到50%清除率所需浓度依次为:132.8、58.1、89.42、128.5mg/L。结果说明 :天然
沙米中活性成分的提取采用30℃,60%乙醇提取效果最好。
关键词:沙米;羟自由基;清除率;抗氧化作用
STUDIESONSCAVENGINGEFFECTSONHYDROXYLRADICALOFTHEEXTRACTIONFROM
AGRIOPLLYLLUMSQUARROSUM
DINGLing-qiang1,HULi-jie2,WANGJin-fang1,SUNAi-ming1,JIAOYang1,*
(1.DepartermentofBiology,HexiUniversity,Zhangye734000,Gansu,China;
2.ZhangyeMedicalColege,Gansu,Zhangye734000,Gansu,China)
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沙米(Agriophylumsquawosum(L.)Moq)属藜科沙
蓬属一年生草本植物,种子近圆形,扁平光滑,胚乳丰
富,农牧民常采收其种子食用。沙米一般分布于干旱、
半干旱地区的流动沙丘和半固定沙丘上的裸沙斑中,
在中国的华北、东北和西北的沙区以及河南、西藏的沙
地上都有分布[1]。研究表明[2]:沙米中硒的含量很高且含
有对人体有利的生理活性物质,如:绿原酸、SOD、异黄
酮、皂甙、生物碱等,其含量超过一般性食品。中医认为
[2]野生沙米是天然的减肥食品,更是心脑血管、肾脏功
能减退、糖尿病人的理想食品。食用沙米可降低血脂,
促进消化,改善微循环,增强免疫力。近年来,国内外都
很重视从野生植物资源中寻找新的、潜在的食用植物,
沙生先锋植物——沙米是经过长期的自然选择保留下
来的优胜者。相关资料虽然对沙米的生态学研究和营
养成分的分析有一些报道,但关于沙米提取物对·OH
的清除作用尚未见报道。基于沙米果实丰富的营养成
分,本研究采用 Fenton反应产生羟自由基体系,对其
抗活性氧自由基功效进行了比较研究,旨在对沙米的
抗氧化性做一探讨,为进一步开发天然抗氧化剂和自
由基清除剂提供理论参考。
1 材料与方法
1.1 材料
材料:野生沙米,采于武威市民勤沙漠,去皮保存。
试剂:乙醇、甲醇、丙酮等为国产分析纯试剂,邻二
氮菲、FeSO4,H2O2,PBS缓冲液。
主要仪器:电子天平、减压蒸馏仪:子华牌循环水
真空泵型号SHZ-2000;可控水浴锅、调速振荡器:国华
电器有限公司;752紫外-可见分光光度计:上海精密
科学仪器有限公司。
1.2 方法
1.2.1 沙米抗氧化物的提取
1.2.1.1 30℃沙米抗氧化物的提取
将沙米粉碎后称取10g,以料液比1∶10,分别用
60%乙醇、80%乙醇、60%丙酮、纯甲醇于30℃水浴浸
提3h~4h然后室温振摇3h~4h,再在30℃水浴浸提
3h~4h,过滤,30℃左右低压浓缩,得粗提物。取1mL
粗提物于80℃下烘干得干物质。
1.2.1.2 60℃沙米抗氧化物的提取
将沙米粉碎后称取 10g,以料液比 1:10,分别用
60%乙醇、80%乙醇、60%丙酮、纯甲醇,于 60℃水浴
浸提 3h~4h,然后室温振摇 3h~4h,再在 60℃水浴
浸提3h~4h,过滤,30℃左右低压浓缩,得粗提物。取
1mL粗提物于80℃下烘干得干物质。
1.2.2 羟基自由基(·OH)的清除检测
采用Fenton反应,按参考文献[3-4]于10mL棕色
容量瓶中加入 1.5mL5mmol/L的邻二氮菲溶液,然
后依次加入:2mL的pH7.4的PBS缓冲液,1.0mL的
7.5mmol/LFeSO4及 1.0mL体积分数为 3%的 H2O2,
每加一管立刻混匀,最后以水补充总体积为10mL,于
37℃恒温水浴1h,在536nm处测吸光值A536(损伤)。
依上试验方法,加一定量提取物后,再加H2O2,37℃保
温 1h,测 A536(加药),以不加 H2O2和提取物测定 A536
(未损伤)。表观羟自由基清除率E%计算法:
清除率=A536
(加药)-A536(损伤)
A536(未损伤)-A536(损伤)
×100%
1.2.3 实验数据处理
供试液对羟自由基的清除率与其浓度的相关性分
析采用相关系数法,得回归方程,计算清除率为 50%
时的供试液浓度EC50,以EC50表示对羟自由基的清除
能力。
2 结果
2.1 不同温度下沙米粉提取率和干物质含量的计算
沙米粉分别用 60%乙醇、80%乙醇、60%丙酮、
纯甲醇在 30℃条件提取出粗提物的干物质含量为:
6.8、10.2、7.8、24.3mg/mL。干物质的提取率为:2.08%、
2.04%、2.24%、2.12%;沙米粉分别用60%乙醇、80%
Abstract:ToextractcomponentpartofnaturalantioxidantfromAgrioplylumsquarosum.Adopttofour
solventsthatare80%ethanol,60%ethanol,60%acetoneandmethanolat30℃and60℃.Themethodof
phenanthrolion-Fe2+reactionsystemwasusedtoinvestigatescavengingefectsonhydroxylradical(·OH).The
resultshowedthataltheextractsfromAgrioplylumsquarosumobtainedbydiferentsolventhadscavenging
efectsonhydroxylradical(·OH).In30,nextscavenging50% respectivelywere91.07mg/mL,17.47mg/mL,
59.79mg/mLand168.94mg/mL;In65℃,50%eliminateratefordrugconcentrationswere132.83mg/mL,
58.10mg/mL,89.42mg/mLand128.46mg/mL.ItwasdemonstratedthattheextractsfromAgrioplylum
squarosumhadsignificantlyantioxidationaction.
Keywords:Agrioplylumsquarosum;hydroxylradical;scavengingpercentage;antioxidationaction
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注:EC50为50%清除率。
浓度/(mg/L)
5.2
15.6
31.2
41.6
46.8
浓度/(mg/L)
10.2
30.6
61.2
81.6
91.8
EC50/(mg/L)
17.47
表1 30℃下不同溶剂的提取物对羟自由基(·OH)的清除作用(x±s,n=3)
Table1 ScavengingactivityoftheextractsfromAgrioplylumsquarrosumonhydroxylradiaat30℃
浓度/(mg/L)
21
42
49
56
63
EC50/(mg/L)
91.07
浓度/(mg/L)
21.5
64.5
129
172
193.5
EC50/(mg/L)
59.79
EC50/(mg/L)
168.94
60%乙醇Ethanol 80%乙醇Ethanol 60%乙醇Ethanol 纯甲醇Methanol
清除率E/%
11.96±0.46
13.33±0.06
23.66±0.28
35.53±0.23
52.46±3.17
y=7.1848e0.3937x
清除率E/%
10.63±0.28
30.90±0.87
39.20±0.06
47.33±0.06
51.36±2.7
y=25.375lnx+11.605
清除率E/%
4.68±0.37
13.73±0.06
43.36±0.8
55.83±0.06
88.63±0.58
y=2.8573e0.7285x
清除率E/%
43.17±0.46
48.36±0.05
55.14±3.11
67.16±1.79
80.73±0.08
y=35.74e0.158x
乙醇、60%丙酮、纯甲醇在 60℃条件下提取粗提物的
干物质含量为:8.3、16.2、12.8、21.5mg/mL;干物质的提
取率为:3.32%、3.24%、4.32%、2.15%。
2.2 对羟自由基(·OH)的清除作用
2.2.1 30℃下不同溶剂提取物对羟自由基(·OH)的清
除作用(见表1)
注:EC50为50%清除率。
浓度/(mg/L)
16.6
33.2
49.8
58.1
66.4
浓度/(mg/L)
32.4
64.8
97.2
129.6
144
EC50/(mg/L)
58.1
表2 60℃下不同溶剂的提取物对羟自由基(·OH)的清除作用 (x±s,n=3)
Table2 ScavengingactivityoftheextractsfromAgrioplylumsquarrosumonhydroxylradiaat60℃
浓度/(mg/L)
21.6
43.2
64.8
86.4
97.2
EC50/(mg/L)
132.8
浓度/(mg/L)
43
86
129
172
193.5
EC50/(mg/L)
89.42
EC50/(mg/L)
128.5
60%乙醇Ethanol 80%乙醇Ethanol 60%乙醇Ethanol 纯甲醇Methanol
清除率E/%
19.5±1.03
23.8±0.69
32.2±0.52
48.6±0.17
64.43±4.9
y=13.477e0.3104x
清除率E/%
13.0±0.37
19.76±0.23
8.23±0.06
39.86±0.75
74.26±0.06
y=8.3336e0.4187x
清除率E/%
12.59±0.69
26.16±0.06
35.62±0.03
46.10±3.1
69.3±0.51
y=12.511x1.004
清除率E/%
28.5±0.17
38.86±0.23
52.8±0.52
66.33±0.46
81.96±0.21
y=22.675e0.2647x
由表1可知:30℃下不同溶剂的提取物对·OH均
有清除作用,清除率在一定范围内随提取物浓度的升
高呈指数或对数趋势增加。对 60%乙醇、80%乙醇、
60%丙酮和甲醇四种不同溶剂提取物的清除作用相比
较:当清除率达到50%时,各提取物的浓度依次为:
17.47、91.07、59.79、168.94mg/L。60%乙醇对·OH的清
除效果达到50%时所需提取物浓度最小,60%丙酮和
80%乙醇次之,纯甲醇所需浓度最大。
2.2.2 60℃下不同溶剂提取物对羟自由基(·OH)的清
除作用(见表2)
由表2可知:60℃下不同溶剂的提取物对·OH有
清除作用,清除率在一定范围内随提取物浓度的升高
呈乘幂或指数趋势增加,对60%乙醇、80%乙醇、60%
丙酮和甲醇四种不同溶剂提取物的清除作用相比较:
当清除率达到50%时,各提取物的浓度依次为:58.1、
132.8、89.42、128.5mg/L。60%乙醇对羟自由基(·OH)
的清除效果达到50%时所需提取物浓度最小,60%丙
酮次之,80%乙醇、纯甲醇所需浓度相当。
3 分析与讨论
羟自由基是活性氧中化学性质最活泼的自由基,
它几乎能与细胞中任何生物大分子发生反应,且反应
速度极快,是对肌体危害最大的自由基。本次实验研究
结果表明,沙米不同溶剂提取物对羟自由基·OH有一
定的清除作用,具体分析如下:
1)不同溶剂的沙米提取物对·OH的清除效果明
显,清除效果受浓度和提取剂的影响较显著。当清除率
达到50%时,最小需要浓度为60%乙醇在30℃提取
物其干物质浓度17.47mg/L,最大需要浓度为纯甲醇
在30℃提取物干物质浓度168.94mg/L。
2)温度对提取物清除·OH效果影响较大。当清除
率达到50%时,除纯甲醇外,同一溶剂30℃所需提取
物的干物质浓度比60℃所需提取物的干物质浓度低。
这可能由于 30℃的温度对沙米中具有协同清除·OH
活性物质,如:矿物质、维生素和氨基酸等的提取损失
较少,且天然植物抗氧化性有不同抗氧化剂协同增效
的功能[5]。但纯甲醇提取沙米中的活性物质受温度影响
较小,也可能与纯甲醇的有机极性有关。
3)沙米中水溶性抗氧化活性物质对清除·OH的
效果有较显著的影响。60%乙醇和 80%乙醇达到
50%清除效果时的浓度分别为:30℃时 17.47mg/L
和 91.07mg/L;60℃时为 58.1mg/L和132.8mg/L。
4)溶剂的极性对沙米抗氧化活性物质的提取有一
定的影响。因此对沙米中清除·OH的抗氧化活性物质
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的提取以60%乙醇为最佳,60%丙酮次之,而纯甲醇
相对来说最差。
4 小结
自由基学说认为,自由基攻击生物大分子物质造
成组织细胞损伤时,引起机体衰老的根本原因,也是诱
发肿瘤等恶性疾病的重要原因,自由基的产生和机体
对自由基的清除功能的动态平衡,同人体的生理、病理
生长发育及疾病、衰老密切相关,但内源性的抗氧化物
防御机制并不能100%有效,膳食抗氧化剂对降低生
命期间的氧化损伤更为有效和重要[6]。由本实验研究可
见,沙米是一种很好的可食用的天然自由基清除剂,尤
其对氧化作用最强[7]的·OH的清除效果最好,对其活
性物质的提取受温度、溶剂极性和含水量的大小影响。
这为以后更合理地开发沙米在食品和营养方面的利用
提供了理论参考。
参考文献:
[1] 常学礼,杨持,刘颖茹,等.裸沙生境中沙米异质种群的时空动态
研究[J].内蒙古大学学报,2003,34(6):630-635
[2] 任文明,刘雪峰,倪春梅.毛乌素沙漠天然沙米营养成分的分析[J].
内蒙古大学学报,2005,26(2):88-90
[3] 金鸣,蔡亚欣,李金荣,等.邻二氮菲-Fe2+氧化法检测H2O2/Fe2+产
生的羟自由基[J].生物化学与生物物理进展,1996,23(6):553-
555
[4] 钦传光,周军,赵文,等.泥鳅多糖清除活性氧和保护DNA链的作
用[J].生物化学与生物物理学报,2001,33(2):215-218
[5] 雄皓平,杨伟丽,张友胜,等.天然植物抗氧化剂的研究[J].天然产
物研究与开发,2001,13(5):75-78
[6] 王光慈.食品营养学[M].北京:北京农业出版社,2001:190-191
[7] 徐向荣,王文华,李华斌.自由基检测方法进展[J].环境科学进展,
1998,6(4):25-30
收稿日期:2007-03-18
作者简介:吴斌秀(1970-),女(汉),工程师,执业中药师,本科,负责
企业产品开发和质量管理工作。
大豆是一种传统食品,其营养价值及作为一种重
要的粮食资源已被人们熟知,大豆含有大量的生理活
性成分,被誉为“功能性成分的宝库”。相关研究也证实
大豆蛋白与胆固醇降低、心血管疾病、骨质疏松症、更
年期症状、癌症等有关。嗜酸乳杆菌是一种人体肠道中
的重要微生物,能调节人体肠道微生物的菌群平衡,在
代谢过程中可以产生乳酸,乙酸等,是目前乳酸菌家族
中极为重视研究与开发的益生菌。笔者将嗜酸乳杆菌
吴斌秀
(福建杨振华851生物科技股份有限公司,福建 福州 350015)
嗜酸乳杆菌发酵大豆蛋白粉的工艺研究
THESTUDYONPREPARATIONTECHNOLOGYOFSOYBEANPROTEINPOWDERFERMENTEDBY
LACTOBACILLUSACIDOPHILUS
WUBin-xiu
(FujianYangZhenHua851BIO-ScienceCO.,Ltd,Fuzhou350015,Fujian,China)
Abstract:Thebestformulationandtechnologicalconditionsfortheproductionoflactobacilusacidophilusfer-
mentedsoybeanproteinpowderwerestudied.Theresultshowedthat10%soybeanproteinpowderwasadded5%
glucoseand0.04%yeastextract,inoculationratiowas7%,fermentationtimewas48h-56hat39℃.Atlasttheacid-
ityofyogurtreached10mg/g,livingcelcountyeached4.3×109cfu/mL,levelsoflacticacidreached0.55g/100g。
Keywords:lactobacilusacidophilus;ferment;soybeanproteinpowder;thestudyonpreparationtechnology
摘 要:对用嗜酸乳杆菌发酵大豆蛋白粉的最佳配方、生产工艺进行研究,结果表明:以 10%大豆蛋白粉,添加 5%
葡萄糖和0.04%酵母抽提物,接种量为 7%,在发酵温度为 39℃下发酵 48h~56h,总酸度可达到 10mg/g以上,活菌
数可达到4.3×109cfu/mL,乳酸含量可以达到于0.55g/100g。
关键词:嗜酸乳杆菌;发酵;大豆蛋白粉;工艺研究
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