全 文 :覆盆子提取物抗氧化活性研究
陆维克1,张 蕾2
(1 北京爱德士元亨生物科技有限公司,北京 100029;2 浙江工商大学食品与生物工程学院,
浙江 杭州 310035)
摘 要:覆盆子(树莓)既是水果也是中药材,但对其生物活性所知不多。对 10 种不同品种树莓提取物的体外抗氧化能力研究
结果显示:总酚含量差异较大;总花青素含量差异不大;有较高的氧自由基吸收能力,但与前两项无正相关性;DPPH自由基清除能力
与氧自由基吸收能力无正相关性,与总多酚含量呈现一定的相关性。
关键词:覆盆子;抗氧化活性;多酚;花青素
The Antioxidant Activity of Different Raspberry Exacts
LU Wei - ke1,ZHANG Lei2
(1 IDEXX Yuanheng Laboratories,Beijing 100029;2 College of Food Science and Biotechnology Engineering,
Zhejiang Gongshang University,Zhejiang Hangzhou 310035,China)
Abstract:Raspberry was a common fruit and traditional Chinese medicine. However,there was little illustration on
its bioactive component. The study on 10 species raspberry of their antioxidant property showed that the TPC values varied
largely and the TAC values were close. All the samples showed very high oxygen radical absorbance capacity,but there
was no positive correlation between ORAC and TAC & TPC. There was no correlation between DPPH radical scavenging
activity and oxygen radical absorbance capacity. Some positive correlation was presented between DPPH value and TPC.
Key words:Raspberry;antioxidant;phenolic compound;anthocyanidin
作者简介:陆维克(1981 -) ,男,硕士,工程师,主要从事各类诊断试剂开发和应用。
树莓,又称覆盆子、马林、马林果,主要是指蔷薇科悬钩子属
的植物,可供食用、药用和提取有效成分作护肤品。中国已记录
的该属植物有 202 种,98 变种[1]。大量的研究资料[2 - 4]可知,悬
钩子属植物很多种类的果实可食,全株或局部可药用或提拷胶,
具有较高的开发利用价值[5]。近年来,国家大力支持各科研机
构对于传统中药材成分和各种天然产物的分析与鉴定,以向国
际市场证实中药学的科学性。国外各科研机构也投入了相当的
精力来研究各种天然产物的分离提纯与功能性鉴定,以发展具
有良好经济效益的功能性食品。大量研究表明树莓含有丰富的
营养物质,包括各种糖类、氨基酸、维生素、矿物质、有机酸、黄
酮、花青素、多酚类、SOD 酶等[6 - 8]。本实验以来源于同一农场
的 10 种不同品种的树莓提取物为研究对象,研究了在同样的土
壤地质、水源、气候和培养条件下,不同品种树莓的几种生物学
活性差异,其中包括总多酚含量的测定、总花青素含量的测定、
氧自由基吸收能力测定、DPPH自由基清除能力测试。
ORAC是氧自由基吸收能力(Oxygen Radical Absorption
Capacity)的缩写,氧自由基吸收能力又称为抗氧化能力。ORAC
分析方法是根据自由基破坏荧光探针,使荧光强度产生变化的
原理,以维生素 E水溶性类似物 Trolox为定量标准,使用荧光微
孔板分析仪进行分析。荧光强度的变化大小反映自由基破坏的
程度。在抗氧化剂存在时,它可以抑制由自由基引起的荧光变
化。抑制程度反映了它对自由基的抗氧化能力。实验证明
ORAC方法对抗氧化剂评价具有较高的特异性。研究证明
ORAC方法在对 1 个已知包含抗氧化剂的样品得到 1 个阳性结
果的同时,对相应的不含抗氧化剂的样品会得到阴性结果[9]。
DPPH·是一种自由基,在特定波长下测定 DPPH·与抗氧
化物质反应前后吸收值的变化可定量测定被测物质的抗氧化能
力。DPPH 法是测定抗氧化性能的一种快速简便的方法,测定条
件掌握得当,可以获得较好的测定稳定性[10]。
1 实验材料
本实验所用的提取物试样来自 10 种树莓,它们的英文种名
分别是:Nova,Oimkam,Hentale,Autumn Britten,Jim,Jan,Jos-
phine,Anne,F. gold,Gold berry。其对应的颜色见表 1。新鲜树
莓从俄亥俄州 Ann’s树莓农场购买。将洗净的果实制成冻干粉
末。取 50 g,分别溶解在 500 mL 50%的甲醇溶液中,摇床震荡过
夜并过滤挥发后冻干待用。试剂从 Sigma 公司(St. Louis,MA)
购买。
表 1 实验所用树莓品种及其颜色
样品名称 颜色
Nova 红
Oimkam 红
Hentale 红
Autumn Britten 红
·28· 广州化工 2011 年 39 卷第 18 期
续表
Jim 黑
Jan 黑
Josphine 红
Anne 黄
F. gold 橙
Gold berry 橙
2 实验内容
2. 1 总酚含量(TPC)测定
树莓提取物中总酚含量的测定使用分光光度法[11]。将 0. 1 g
树莓冻干粉溶解在 10 mL水中并过滤。使用时,将该溶液稀释 4
倍,提取物的 TPC值用毫克没食子酸等价物每克干重(mg /g)表
示。
2. 2 总花青素含量(TAC)测定
树莓提取物中总花青素含量的测定使用 pH 示差法[12]。结
果用毫克 3 -氰配糖等价物每克干重(mg /g)表示。
2. 3 氧自由基吸收活性(ORAC)测定
氧自由基吸收能力测试用来测定树莓样品对过氧化氢自由
基的清除能力[13]。将 0. 1 g树莓冻干粉溶解在 10 mL 50%的丙
酮溶液中,使用时稀释 20 倍。各树莓提取物的 ORAC 值表示为
微摩尔 Trolox等价物每克样品(μmolTE /g)。
2. 4 DPPH自由基清除能力测定
该抗氧化能力测试的进行,基于 DPPH 自由基的还原,使用
分光光度计测得其值。将 0. 1 g树莓冻干粉溶解在 10 mL水中。
使用前将该溶液稀释 50 倍。各树莓提取物样品的 DPPH清除能
力表达为微摩尔 Trolox等价物每克样品(μmolTE /g)[14]。
3 结果与讨论
3. 1 总酚含量(TPC)
图 1 总酚含量(TPC)测定结果
10 种树莓提取物样品的总酚含量见图 1。Dimkam 具有最
高的酚含量,98. 51 mg /g。其次是 Josphine 和 Hentale,分别为
81. 66 mg /g和 79. 18 mg /g。后三个样品,Anne,F. gold 和 Gold,
其酚含量显著低于其他样品,分别为 44. 11 mg /g,40. 91 mg /g和
33. 20 mg /g。多酚类物质广泛存在于常见的植物性食物,如可可
豆,茶,大豆,红酒,蔬菜和水果中。尽管多酚广泛存在于植物性
食物中,但是它在不同食物中的含量和结构有很大差异。而且,
植物中多酚的含量受诸多因素影响,如成熟程度,品种、加工过
程及储存条件等。氧化损伤是导致许多慢性病,如心血管病,癌
症和衰老的重要原因。多酚的抗氧化功能可以对这些慢性病起
到预防作用。以色列的研究人员发现在进食高脂食物的同时摄
入多酚可以减轻高脂食物对人体健康的威胁,该类化合物可以
有效地预防高脂食物在人体内产生的衍生物对人体产生不利的
影响[15]。实验所用 10 种树莓的总酚含量差异较大。结果显示,
树莓是多酚类物质的良好来源。其中 Dimkam 的多酚含量几乎
为 Gold的三倍。由此可见,Dimkam是酚类物质的较好来源。
3. 2 总花青素含量(TAC)
图 2 总花青素含量(TAC)测定结果
与总酚含量的测定结果不同,各树莓提取物样品的总花青
素含量差异不大,见图 2。Nova,Jan和 Josphine的测定结果非常
接近,分别为 0. 95、0. 94、0. 94 mg /g。Hentale 和 AB 的花青素含
量最低,为 0. 79 mg /g和 0. 76 mg /g,但与最大的差异并不大。该
项测试的重复性较好,相对误差很小。花青素颜色随 pH值发生
变化,从当 pH值为 3 时的覆盆子红到当 pH 值为 5 时的深蓝莓
红。在大多数应用中,这些色素具有良好的光、热和 pH稳定性,
并且能够承受巴氏和 UHT 热处理。花青素广泛地应用在饮料、
糖果、果冻和果酱中。由其酚羟基结构看,花青素是一种强有力
的抗氧化剂,能够保护人体免受自由基的损伤。所用 7 种树莓
样品的实验结果显示花青素含量都较高,果实颜色与总花青素
含量并不显示相关性;同时说明,该类果实不同种具有不同的酸
度。近年来对花色苷类色素的抗氧化性及生理功能有较多的研
究报道,并研究了它们的抗氧化性与化学结构之间的关系。随
着人们对食品添加剂的安全性越来越重视,合成色素的使用种
类和数量已经大幅度下降,开发和应用花青素这类天然色素已
成为世界食用色素发展的总趋势[16]。
3. 3 氧自由基吸收活性(ORAC)
图 3 氧自由基吸收活性(ORAC)测定结果
10 种树莓提取物都表现出较高的 ORAC 值,范围为 172. 71
~ 205. 17 μmol /g。由此可见,各种树莓提取物的氧自由基吸收
活性差异并不大。AB 的 ORAC 值最高,为 205. 17 μmol /g。但
其总多酚含量与其他被测品种相比并不很高;而其花青素含量
竟然为被测的 7 种树莓中的最低。由此可见总酚含量、总花青
素含量与树莓提取物的氧自由基吸收活性并不呈现正相关性。
表现出较高 ORAC值的 AB 提取物可能含有除了多酚和花青素
以外的其他具有较高抗氧化性的物质。2007 年世界最新抗氧化
·38·2011 年 39 卷第 18 期 广州化工
ORAC值排名》中指出,覆盆子(树莓)的 ORAC值列居第十位,其
值为 1 220 ORAC/100g鲜重[17]。由于该实验所用样品为直接购
买的提取物冻干粉,所以与该值无法进行比较。USDA 数据显
示[17],树莓的 ORAC 值为 25. 24 ORAC/g 鲜重,与本实验结果差
异较大,这可能是由于以上两项研究所用树莓种类不同所致。
3. 4 DPPH自由基清除能力(DPPH)
除了 Gold,其他 9 个树莓品种的 DPPH 自由基清除能力非
常接近。Gold 的 DPPH 值最低,为 111. 78 μmol /g。Dimkim 最
高,351. 30 μmol /g,比 Gold 的三倍还高。该测定结果与总多酚
含量的测定结果呈现相似的趋势。DPPH 测试结果与 ORAC 测
定结果无正相关性。这可能是由于 DPPH 和 ORAC 测定的是对
不同自由基的抗氧化能力。DPPH 值与总多酚含量呈现一定的
相关性。这可能与其测定机理有关。
图 4 DPPH自由基清除能力(DPPH)测定结果
4 结 论
同一农场的 10 种不同品种的树莓总酚含量差异较大,其中
Dimkam的多酚含量最高是酚类物质的较好来源。所用 7 种树
莓样品的实验结果显示花青素含量都较高,果实颜色与总花青
素含量并不显示相关性;同时说明,该类果实不同种具有不同的
酸度。10 种树莓提取物都表现出较高的 ORAC 值,结合总多酚
含量测定和花青素含量测定的实验结果推测表现出最高 ORAC
值的 AB提取物中可能含有其它一些可以在 ORAC 测试中表现
出抗氧化能力的物质。除了 Gold,其他 9 个树莓品种都表现出
较高的 DPPH自由基清除能力。
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檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵
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通过 6 个月 4 ℃冷藏、常温和 50 ℃恒温烘箱三个条件的稳
定性测试,内容物与罐体没有发生腐蚀现象,内容物颜色和气味
均没有发生变化,与阀门的相容性良好,内容物和气体并没有泄
露,故判定本产品稳定性测试过关。
3 结 论
通过对免洗快干织物除圬剂各个组分进行筛选和配方调
整,研制出生产工艺简单,内容物与包材相容性好,阀门喷出效
果好,去污剂效果佳,吸附剂吸附能力强并且不残留的产品。本
产品使用方便,操作简单,快速去油污,迎合了当今节奏快速的
社会中人们的生活需要,具有巨大的市场潜力。
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