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加工工艺对苦茶槭有效成分和抗氧化活性的影响



全 文 :第 44 卷第 10 期
2016 年 5 月
广 州 化 工
Guangzhou Chemical Industry
Vol. 44 No. 10
May. 2016
加工工艺对苦茶槭有效成分和抗氧化活性的影响*
孔成诚1,方成武2,张传标3,张明燕1
(1 安徽中医药大学药学院,安徽 合肥 230031;2 安徽省中医药科学院亳州中医药研究所,
安徽 亳州 236000;3 安徽省第二人民医院药剂科,安徽 合肥 230031)
摘 要:研究了不同加工工艺对苦茶槭主要活性成分和抗氧化活性的影响,以期筛选最适合苦茶槭加工方式。对所采集的
苦茶槭鲜叶以不同加工方式进行加工处理,采取 HPLC法对苦茶槭主要有效成分没食子酸含量进行检测。采用 DPPH 法评价不同
加工方法苦茶槭自由基的抗氧化活动。结果显示,采用红茶加工法的苦茶槭没食子酸含量为 (18. 49 ± 1. 13)mg /g 高于绿茶加工
法 (12. 45 ±1. 92)mg/g和自然阴干法 (14. 28 ±1. 13)mg/g。不同加工方法的苦茶槭 IC50依次为:绿茶工艺 (0. 443 mg/mL) <自然阴干
(0. 726 mg /mL) <红茶工艺 (1. 286 mg /mL)。从提高苦茶槭没食子酸含量,增加抗氧化活性角度建议采用红茶加工方法。
关键词:苦茶槭;没食子酸;DPPH;抗氧化活性
中图分类号:R94 文献标志码:A
文章编号:1001 - 9677(2016)010 - 0084 -
03
* 基金项目:安徽中医药大学校级自然青年基金 (2013qn007)。
通讯作者:方成武。
Effect of Different Processing Technology of Acer. Ginnala. Maxim on
the Active Ingredients and Antioxidant Activity*
KONG Cheng - cheng1,FANG Cheng - wu2,ZHANG Chuan - biao3,ZHANG Ming - yan1
(1 College of Pharmacy,Anhui University of Chinese Medicine,Anhui Hefei 230031;
2 Institute of Bozhou Chinese Medica,Anhui Acadenmy of Chinese Medicine,Anhui Bozhou 236000;
3 Department of Pharmacy,Anhui NO. 2 Province People’s Hospital,Anhui Hefei 230031,China)
Abstract:To study on the effects of different processing method of Acer. Ginnala. Maxim main active ingredient and
antioxidant activity,used Acer Ginnala Maxim as raw material in different processing methods,HPLC method was used to
measure main active ingredient content of gallic acid. DPPH method was used to determine the scavenging effect on free
radicals. Result showed that Acer. Ginnala. Maxim processing method of Black tea,gallic acid content was (18. 49 ±
1. 13)mg /g,higher than processing method of green tea of (12. 45 ±1. 92)mg /g and dried in shade of (14. 28 ±1. 13)mg /g.
Antioxidant activity of the different processing methods of Acer. Ginnala. Maxim was in the following order:the method of
green tea (0. 443 mg /mL) < the method of dried in shade (0. 726 mg /mL) < the method of black tea (1. 286 mg /
mL). From the angle of improve the content of Gallic acid and increased the antioxidant activity,the processing method of
black tea was much better.
Key words:Acer. Ginnala. Maxim;Gallic acid;DPPH;antioxidant activity
苦茶槭 (Acer. Ginnala. Maxim) ,植物界被子植物亚门
(Angiosperms)双子叶植物纲,槭树科,槭属,落叶小乔木或
灌木,重要的药食兼用的野生药用植物。《中华本草》记载将
其幼嫩的叶、芽入药,用开水冲泡化茶饮,清肝明目。主风热
头痛、肝热止赤、视物昏花。
苦茶槭干叶中可提取没食子酸 100 g /kg,没食子酸具有抗
氧化、抗炎、抗突变等功效[1],目前苦茶槭是生产天然没食子
酸的重要原料,从这点看,没食子酸是苦茶槭的重要生理活性
成分[2]。
目前,苦茶槭的加工工艺是仿照传统绿茶的制茶工艺,并
未见报道采用红茶加工方法或传统叶类中药材加工方法,红茶
味甘性温,暖胃护胃,更适合老年人饮用,叶类中药加工方法
简单。不同的加工方法对苦茶槭中没食子酸含量和抗氧化活性
是否产生影响?
本文将苦茶槭分别采用绿茶、红茶以及阴干法三种方法加
工。应用 HPLC法和 DPPH法对苦茶槭进行分析,分别探讨不
同加工方法对其没食子酸含量和抗氧化性的影响。
1 实 验
1. 1 仪 器
Agilent 1100 液相色谱仪;KQ3200DB 型数控超声波清洗
器,昆山市超声仪器有限公司;XS - 105 型电子天平,梅特勒
-托利多;PURELAB Ultra超纯水器;HH教显恒温水浴锅,江
第 44 卷第 10 期 孔成诚,等:加工工艺对苦茶槭有效成分和抗氧化活性的影响 85
苏国胜实验仪器厂;RE - 52B型旋转蒸发器,上海亚荣生化仪
器;LC - 4012 离心机,安徽中科中佳科学仪器公司;FD115 干
燥箱,Binder。
1. 2 试剂和药品
没食子酸对照品,中国食品药品生物制品检定所 (批号:
110831 -201204)。1,1 -二苯基 -2 -苦基苯肼自由基,Sigma公
司;甲醇为国产色谱纯、抗坏血酸为国产分析纯;水为超纯水。
苦茶槭样品于 2013 年 4 月,采自舒城万佛山 (林缘,海
拔 400 ~ 510 m)。由安徽中医药大学方成武教授鉴定为槭树科
槭属植物苦茶槭。
1. 3 不同加工工艺苦茶槭样品的制备
将采摘鲜叶分别称取在安徽农业大学教学实验茶场分别按
绿茶、红茶、叶类中药的传统加工工艺加工。具体工序如
下[3]:
绿茶法:滚筒杀青→揉捻机揉捻→炭火烘笼干燥
红茶法:萎凋→揉捻机揉捻→发酵→炭火烘笼干燥,其中
萎凋采用萎凋槽萎凋法,发酵时叶温以保持在 30 ~ 32 ℃,室
温控制在 24 ~ 25 ℃,发酵时间为 18 h。
阴干法:在室内较通气的地方摊薄,勤翻动。
1. 4 不同加工工艺苦茶槭没食子酸含量 HPLC法
1. 4. 1 供试品溶液的制备
称取 1. 00 g,加入 100 mL 沸水,超声处理 (功率 360 W,
频率 50 kHz)30 min,100 ℃水浴 30 min,过滤,冷却后定容
至 100 mL,超声处理 (功率 360 W,频率 50 kHz)30 min,高
速离心 (8000 r /min,10 min)后取上层清液,用 0. 45 μm 微
孔滤膜过滤,取续滤液为供试品溶液。
1. 4. 2 对照品溶液
取五氧化二磷干燥器中真空干燥至恒重的没食子酸对照
品,精密称定 25 mg,置 50 mL 容量瓶,加超纯水溶解并稀释
至刻度,超声 15 min,制成浓度为 0. 5 mg /mL没食子酸溶液。
1. 4. 3 色谱条件
色谱柱为 C18柱,流动相为甲醇 - 0. 1%磷酸 (5∶95) ,扫
描波长:200 ~ 400 nm,检测波长为 272 nm,柱温:30 ℃。流
速为 1. 0 mL /min,进样量 20 μL。
1. 4. 4 线性关系考察
取对照品溶液适量,分别稀释得到 0. 2、0. 1、0. 05、
0. 02 mg /mL 没食子酸溶液。在上述色谱条件下平行测定,分
别以对照品溶液浓度为纵坐标(X) ,峰面积为横坐标 Y,得到
标准曲线:y = 0. 0013x - 0. 0103;R = 0. 9994。结果表明,在
0. 02 ~ 0. 2 mg /mL的范围内与峰面积呈良好的线性关系。
1. 5 苦茶槭抗氧化活性 DPPH法[5]
1. 5. 1 样品溶液制备
称取不同加工方法制备的苦茶槭样品 5 g,加 100 ℃蒸馏水
100 mL 冲泡 10min,过滤取茶汤,冷却后 1500 r /min 离心
10 min 取上清液。滤渣用同法再冲泡 1 次,两次茶汤合并,定
容至 200 mL。
1. 5. 2 DPPH标准溶液制备
准确称取 25. 1 mg DPPH用 95%乙醇溶解并定容至 100 mL
容量瓶中,超声 15 min,即得浓度为 251. 0 mg /L 的 DPPH 母
液,避光 4 ℃保存备用。临用时再稀释配制浓度为 30 mg /L 的
DPPH标准溶液。
1. 5. 3 DPPH自由基清除率的测定
取分别稀释成 0. 1、0. 2、0. 4、0. 8、1. 2、1. 6、2. 0 mg /mL
的浓度梯度的待测样液 2 mL,加入 30 mg /L 的 DPPH 溶液
2 mL,轻轻振荡,使其混合均匀,避光 30 min待药物与自由基
完全反应,于 4500 r /min 离心 15 min 取上清液,517 nm[15 - 16]
处测量吸光度 Ai。用 2 mL 95%乙醇 + 2 mL DPPH做空白对照,
数值为 A0。样品组用 2 mL的 95%乙醇 + 2. 0 mL样品,消除样
品本身颜色的影响,数值为 Aj。每个浓度平行测定三次,取其
平均值。按公式计算各样品对 DPPH的清除率。
清除率 =[1 -(Ai - Aj)/A0]× 100%
2 结果与讨论
2. 1 不同加工工艺苦茶槭没食子酸含量检测结果
对相同原料来源、相同储存时间、不同加工工艺的苦茶槭
为研究对象,采用高效液相色谱法比较不同加工工艺的苦茶槭
在没食子酸含量上的差异。以期得到具有较高活性成分没食子
酸的保健茶。经三次检测得出结果列于表 1 中。
表 1 不同加工工艺苦茶槭没食子酸的 HPLC含量
加工方法
没食子酸
含量 /(mg /g)
平均没食子酸含量
(x ± s)/(mg /g)
红茶工艺
18. 39
18. 74
18. 33
18. 49 ± 1. 13
绿茶工艺
12. 22
12. 70
12. 44
12. 45 ± 1. 92
阴干
14. 43
14. 30
14. 11
14. 28 ± 1. 13
应用 SPSS17. 0 统计学软件对表 1 中的数据进行比较分析。
红茶工艺法制得的样品没食子酸含量比绿茶工艺法和阴干法差
异显著(P < 0. 05) ,含量最高,具有统计学意义;绿茶工艺法
制得的样品没食子酸含量比阴干法含量高,差异显著(P <0. 05),
具有统计学意义。所以通过对三种方法的统计学分析,可以看出
红茶工艺法制得的没食子酸含量最高,阴干法含量最低。
2. 2 不同加工工艺苦茶槭没食子酸含量检测结果
对不同加工工艺的苦茶槭按照自由基清除率的测试方法进
行测定,以清除率为纵坐标,样品溶液质量浓度为横坐标,绘
制清除率曲线,在一定质量浓度范围内,DPPH的清除率(y)与
不同加工工艺苦茶槭的质量浓度(x)呈线性关系,以 IC50为标
准比较其抗氧化性强弱。
表 2 不同加工工艺苦茶槭清除 DPPH自由基的 IC50值
加工方法 回归方程 R IC50 /(mg /mL)
绿茶工艺 y = 0. 797x + 0. 1463 0. 998 0. 443
红茶工艺 y = 1. 362x - 1. 2510 0. 995 1. 286
阴干 y = 1. 739 x - 0. 7619 0. 997 0. 726
从表 2看出不同加工方法的苦茶槭都具有较强的清除自由基
活性,相比较而言采用红茶加工方法的苦茶槭清除自由基作用是
绿茶的近 3倍,是阴干法的近 1. 8倍,明显优于其他两种方法。
结合表 1 和表 2 可以看出,不同加工工艺的苦茶槭抗氧化
性与没食子酸含量呈正相关性。
3 结 论
目前,苦茶槭的加工工艺是仿照传统绿茶的制茶工艺,相
(下转第 95 页)
第 44 卷第 10 期 周睿,等:阿魏酸改性聚乙烯醇的制备与流变性能研究 95
表 3 羟值测定分析表
Table 3 Determination fo hydroxyl value
FA /PVA质量比 /% 羟值 /(mg /g) 流变性能表现
2 1939 ★★★
5 1390 ★★★★
10 1119 ★★
0 1377
根据表 3 羟值测定结果,FA /PVA 质量比为 5%左右时,
改性 PVA的羟值同纯 PVA 羟值最为接近,且此时 FA /PVA 抗
剪切能力最强,流变性能最好。当 FA /PVA质量比低于 5%时,
改性体系内羧基基团偏少,羟基酯化不完全;而质量比高于
5%时,多余羧基将同 FA 分子上的羟基反应,甚至会同 PVA
侧链上的羟基键接,形成体系交联结构,PVA 长链上出现空间
位阻效应。
3 结 论
采用用阿魏酸作为聚乙烯醇的改性试剂,在不同实验条件
下,通过合成实验制得改性聚乙烯醇,且对改性产物做了流变
性能测试。通过对改性产物的流变性能分析得出如下结论:
(1)阿魏酸作为改性试剂合成改性 PVA,改性后 PVA粘度
降低幅度小,且降低趋势平缓,耐剪切能力明显高于其他对照
试验试剂。整个流变性能测试过程中,流变升速降速曲线重合
性好,稳定性较高。
(2)温度是影响阿魏酸键合度的重要指标。反应初始,高
温有利于反应的进行,但是温度一旦超过 70 ℃,键合度就会
降低。一方面,酯化反应是放热反应,过高的温度影响体系放
热,影响酯化平衡反应向右进行,酯化程度及键合度降低,改
性效果有限。另一方面高温下,阿魏酸自身的酯化反应活性增
加,降低了对 PVA的改性效果。
(3)通过对比试验,最优流变性能的阿魏酸改性 PVA,其
工艺条件为:阿魏酸添加量为 PVA 浓度的 5%,反应时间为
3 h,合成温度为 60 ℃。
参考文献
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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
3750 - 3757.
(上接第 85 页)
比较红茶加工法和叶类中药加工法,其没食子酸含量和抗氧化
活性均明显下降。这可能与绿茶制法中的杀青环节中温度达到
200 ~ 250 ℃有关。虽然采用绿茶制法可以保持苦茶槭清汤绿叶
的品质,但是做为一种药食兼用的药用植物,绿茶制法对没食
子酸含量和抗氧化性均产生了影响,绿茶制法并不有利于其药
效表达。因此从药效作用来讲,可以采用传统叶类中药材加工
方法或红茶加工法。如果受条件限制,采用传统叶类中药材加
工方法即可。
研究发现,微生物能够有效的降解水解单宁,促进没食子
酸的生成[4]。本研究中,采用红茶加工方法的苦茶槭中没食子
酸含量和抗氧化活性均优于其他两种方法。这可能与红茶加工
过程中,因为发酵作用导致微生物降解了部分水解单宁生成没
食子酸,和酶促氧化作用[6]导致红茶的没食子酸含量和抗氧化
作用均由于绿茶法和阴干法。而绿茶加工过程中,快速杀青是
的温度会达到 200 ~ 250 ℃,高温会抑制酶活性,抑制苦茶槭
内的化学成分之间发生酶促反应,该因素也可能导致绿茶中的
没食子酸含量最少的原因。
试验结果表明,苦茶槭 DPPH 自由基清除能力与没食子酸
含量呈正相关性,结果显示苦茶槭的抗氧化能力可能与没食子
酸的含量具有一定相关性。但是不同苦茶槭的没食子酸差异性
不大,而 DPPH自由基清除率却呈现出较大差异。暗示着采用
不同的加工工艺的苦茶槭,除没食子酸以外可能生成了新的抗
氧化性物质,具体是哪些抗氧化性成分有待今后进一步研究。
参考文献
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