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菥蓂提取物体外抗氧化活性研究



全 文 :《食品工业》2012 年第33卷第 5 期 80
菥蓂提取物体外抗氧化活性研究
段曼,王立升*,庞赛,殷勇,史新
广西大学化学化工学院(南宁 530004)
摘 要 研究了菥蓂提取物的体外抗氧化活性,筛选有效活性部位。通过对菥蓂水提物的有机溶剂萃取、D101
大孔树脂分离纯化,制备得到8个部位样品。以抗坏血酸作为阳性对照,通过考查各部位还原Fe3+的能力、清
除二苯基苦基苯肼自由基(DPPH·)和羟基自由基(·OH)的能力、抑制油脂氧化的能力,来评价菥蓂水提物
不同部位的抗氧化能力。结果表明:菥蓂的各部位均具有一定的抗氧化能力,但抗氧化活性总体上弱于抗坏血
酸和BHT。大孔树脂分离得到的30%乙醇洗脱部位(VII)和乙酸乙酯萃取部位(II)抗氧化能力明显强于菥蓂
水提物,稍弱于抗坏血酸。得到结论为萃取、大孔树脂分离纯化等步骤能富集更多的抗氧化成分。
关键词 菥蓂;抗氧化活性;自由基;大孔树脂
In Vitro Antioxidant Activity of Extracts of Thlaspi arvense Linn Herb
Duan Man, Wang Li-sheng*, Pang Sai, Yin Yong, Shi Xin
School of Chemistry & Chemical Engineering, Guangxi University (Nanning 530004)
Abstract The crude extract of Thlaspi arvense herb was obtained by refl ux of water, and then 8 fractions were
prepared by different solvent extraction, D101 macroporous resin separation successively. Compared with the
ascorbic acid, antioxidant activities of these fractions were evaluated in vitro including reducing Fe3+, scavenging
DPPH· free radical and hydroxyl free radical, and inhibiting peroxide oxidation of peanut oil. All fractions were
found to have antioxidant activities but weaker than ascorbic acid. Furthermore, the data generated showed that
30% ethanolic elution of n-butanol extract by macroporous resin (VII) and the ethyl acetate extract (II) had better
antioxidant activity obviously than crude extract, but slightly weaker than ascorbic acid. It also explained that
different solvent extraction, macroporous resin separation could enrich more antioxidant contents.
Keywords Thlaspi arvense; antioxidant activity; free radical; macroporous resin
菥蓂(Thlaspi arvense Linn),又称大荠、遏蓝
菜,为双子叶植物十字花科菥蓂属菥蓂的全草,是陇
南地区普遍食用的山野草[1]。民间记载,菥蓂具有清
肝、明目、利尿等作用,可用于治疗肾炎和子宫内膜
炎。植物中广泛存在的黄酮、多酚类物质,具有较强
的抗氧化性和清除自由基的能力[2-3],以及广谱的抑菌
生物活性[4]。张鞍灵等人系统分析了黄酮类化合物生
物活性与结构的相关性[5],天然黄酮类物质具有消除
疲劳、保护血管、防动脉硬化、活化大脑等作用,说
明黄酮类物质值得深入开发研究。
人体中存在的超氧阴离子和活性自由基,是细
胞老化的原因之一。伴随DNA和蛋白质的氧化损
伤,人体逐渐衰老,当它们超出正常水平,会导致
一些心血管、细胞病变等生理病理疾病。市面上已
合成的抗氧化物质诸多,如BHT和BHA,但研究表
明定量摄取BHT可以促进化学物诱发的小鼠肺癌的
发生[6],合成的化学物质的毒副作用局限了抗氧化能
力的应用范围,而筛选天然的抗氧化活性成分则越
来越受到重视,本研究首次追踪菥蓂水提物中各部
位的抗氧化活性,可以为寻找高效、低毒的抗氧化
剂奠定了基础。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
菥蓂干燥地上全草,由广西花红药业股份有限公
司提供;无水乙醇、乙酸乙酯、正丁醇和石油醚,西
陇化工股份有限公司;水杨酸、氢氧化钠、双氧水、
硫代硫酸钠,成都市科龙化工试剂厂;二苯基苦基苯
肼(DPPH·)、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT),Sigma
公司;盐酸、硫酸、碳酸钠,广东汕头市西陇化工
厂;硫酸亚铁铵、抗坏血酸,国药集团化学试剂有限
公司,以上试剂均为分析纯,所用水均为去离子水;
D101大孔树脂,沧州宝恩化工有限公司。
1.2 仪器与设备
紫外-可见分光光度计T6:北京普析通用有限公
司;RE-2000型旋转蒸发仪:上海亚荣生化仪器厂;
水浴锅、真空干燥箱:上海博讯实业有限公司;高速
离心机:Hitiachi公司。
1.3 方法
1.3.1 供试品的制备
水提物的制备:准确称量菥蓂干燥粉500 g,料液
比1:10(m:V)水回流提取,然后料液比1:8水再次回流提
*通讯作者;基金项目:广西自然科学基金重点项目
(2010GXNSFD013040)
研究探讨
《食品工业》2012 年第33卷第 5 期 81
取,合并滤液,浓缩至浸膏。加入体积分数为65%的
乙醇水溶液1 000 mL进行醇沉,于4 ℃下静置14 h,
浓缩至浸膏,水浴锅挥干后,真空干燥得菥蓂水提物
61.62 g,即部位I。
各部位供试品的制备:将水提物用1000 mL蒸馏
水溶解,1000 mL石油醚萃取脱脂后,去除石油醚
层,加入1000 mL乙酸乙酯反复萃取至乙酸乙酯层为
无色,浓缩干燥后得乙酸乙酯萃取部位15.28 g,即得
部位II。水层继续加等体积的正丁醇反复萃取至正丁
醇层为无色,浓缩干燥后得正丁醇萃取部位23.43 g,
即得部位III。水层浓缩干燥后得水层部位20.45 g,即
部位IV。准确称量20 g样品III,水溶解后上D101大孔
树脂柱,17 h静态吸附后,依次用去离子水、体积分
数分别为10%、30%、50%的乙醇水溶液洗脱,浓缩
干燥后分别得到未吸附部位(部位V)4.24 g、10%乙
醇洗脱部位(部位VI)3.36 g、30%乙醇洗脱部位(部
位VII)4.18 g和50%乙醇洗脱部位(部位VIII)2.86 g。
供试品溶液的配制:所有样品均用体积分数为
60%的乙醇水溶液定容于25 mL容量瓶,配制成1 mg/
mL溶液,置于冰箱中备用。
1.3.2 对DPPH·清除能力的测定[7-9]
通过考察样品对DPPH·的的清除率大小来评价
各样品的抗氧化能力。取1 mL样品,加入8 mL DPPH
(40 μg/mL)乙醇溶液,快速混匀后,于517 nm处,
每隔10 min测定其吸光度,空白组以体积分数为60%
的乙醇水溶液作为对照,并以抗坏血酸作为参照。计
算样品对DPPH·的清除率。
DPPH·清除率=(A空白-A样品)/A空白×100% (1)
1.3.3 对·OH清除能力的测定
采用水杨酸法 [10 ]。H 2O 2与F e 2+反应,能产
生·OH,该体系中加入的水杨酸能捕捉·OH而产生
有色物质2,3-二羟基苯甲酸,该物质在510 nm波长处
有最大吸收。分别取2 mL含量为0,62.5,125,250,
500,1000 μg/mL浓度梯度的样品,依次加入2 mL(9
mmol/mL)FeSO4水溶液,2 mL(9 mmol/mL)水杨酸-乙醇
溶液,摇匀,再加入2 mL 0.06%的H2O2水溶液,快速
摇匀,用60%乙醇水溶液定容至25 mL,37 ℃下水浴
30 min后,510 nm处测定其吸光度,计算样品对·OH
的清除率。在该体系中,将样品改为加入2 mL 60%的
乙醇水溶液,其它条件不变,测定得到空白对照组吸
光度(A0);当在体系中加入2 mL蒸馏水代替H2O2水溶
液时,测得该样品本底吸光度(Aj),其中每个浓度样
品平行测3次吸光度(Ai),取其平均值,以抗坏血酸作
阳性对照,计算样品对·OH的清除率。
清除率=[1-(Ai-Aj)/A0]×100% (2)
1.3.4 对Fe3+还原能力的测定[11,12]
还原能力以将Fe3+还原成Fe2+的多少来表征。分
别取2 mL含量为0 μg/mL,62.5 μg/mL,125 μg/mL,
250 μg/mL,500 μg/mL,1000 μg/mL浓度梯度的样
品,依次加入2 mL(pH 6.6,0.2 mol/L)磷酸氢二钠-磷
酸二氢钠缓冲溶液和2 mL 1%的铁氰化钾水溶液,摇
匀,50 ℃下水浴20 min,快速冷却,加入2 mL三氯乙
酸水溶液(0.1 g/mL),置离心机中,在3000 r/min下离
心10 min,取上清液5 mL,加1 mL三氯化铁水溶液(0.1
g/100 mL),摇匀后,在700 nm下测定吸光度,吸光度
越大,样品对Fe3+还原的能力越强。
1.3.5 抑制油脂过氧化能力的测定
参照中华人民共和国国家标准油脂过氧化值测定
的方法[13],取10 mL样品于锥形瓶,溶于30 g油脂,搅
拌成均相,使样品充分扩散于油脂,置于70 ℃恒温箱
中保存,每隔12 h搅拌1次。连续12 d测定其过氧化值
(POV),以不加抗氧化剂的油样为空白对照(CK)。POV
的计算公式如下:
POV=C×(V1-V2)×0.1269×100/m (3)
其中:POV,样品过氧化值(meq/100 g);C,硫
代硫酸钠标准溶液的摩尔浓度(mol/L);V1,样品消耗
硫代硫酸钠标准溶液的体积(mL);V2,空白试验消耗
硫代硫酸钠标准溶液的体积(mL);m,样品质量(g);
0.1269,与1 mL Na2S2O3标准滴定溶液相当的碘的质
量(g)。
2 结果与讨论
2.1 对DPPH·的清除能力
按1.3.2所述方法,得不同时间下,各样品和VC对
DPPH·的清除的作用,如图1所示。
图1 各样品对DPPH·的清除率
由图1可知,菥蓂水提物的各部位对DPPH·均具
有不同程度的清除能力,随着反应时间的增长,对
DPPH·的清除率都增大,但均弱于同等浓度下的抗
坏血酸。各部位对DPPH·的清除能力强弱顺序为:
II>VII>VIII>V>VI>III>I>IV。IV的清除率为
35.01%,显著低于其它各部位。40 min后,除IV外的
其他部位清除率均高于50%,II和VII清除DPPH·的
能力显著强于其它部位。经大孔树脂分离纯化得到
的4个部位(V、VI、VII、VIII)对DPPH·清除能力
均比未纯化的III的清除能力强,大孔树脂分离纯化
起到了明显的富集抗氧化物质的作用,VII表现尤为
明显。
2.2 对·OH的清除能力
研究探讨
《食品工业》2012 年第33卷第 5 期 82
按1.3.3所述方法,得不同浓度下各部位及VC对·OH
的清除率,如图2所示。
图2 不同浓度各样品对·OH的清除率
由图2可知,各部位对·OH均具有不同程度的清
除能力,随着浓度的加倍,各部位对·OH的清除能
力也逐渐增强,但均弱于同等浓度下的抗坏血酸,
对·OH的清除能力依次为:VII>II>VIII>VI>V>
I>III>IV。在低浓度条件下(浓度不大于250 μg/
mL),II和VII对·OH的清除能力强于抗坏血酸,在
高浓度条件下(250~1000 μg/mL),各部位对·OH
的清除能力均弱于抗坏血酸,说明菥蓂水提物各部位
在低浓度下对·OH反应灵敏。还可知,II和VII的清
除能力稍弱于抗坏血酸,显著强于其他部位,IV的清
除能力显著弱于其他部位。经大孔树脂分离纯化得到
的4个部位(V、VI、VII、VIII),对·OH清除能力
均比未纯化的III的清除能力强。
2.3 还原Fe3+的能力
按1.3.4所述方法,得不同浓度下各部位的吸光
值,吸光值越大,其还原能力越好。如图3所示。
图3 不同浓度各样品对Fe3+还原的能力
由图3可知,各部位均能不同程度的将Fe3+还原成
Fe2+,随浓度的增加,对Fe3+的还原能力增强,表现
出良好的量效关系,低浓度时的吸光值增加趋势较高
浓度时慢,浓度越大,越有利于Fe3+的还原。其还原
能力依次为:II>VII>VIII>VI>V>I>III>IV。由
图还可知,II和VII对Fe3+的还原能力明显强于其它部
位,IV还原能力最弱。经大孔树脂分离纯化得到的4
个部位(V、VI、VII、VIII)对Fe3+还原的能力均比
未纯化的III的还原能力强。
2.4 抑制油脂氧化的能力
油脂置放在空气中,容易被氧化成自由基,而自
由基又与空气中的氧气反应生成过氧化物,因此可以
用油脂的POV来表示油脂的氧化程度,POV越大,其
氧化程度越高。按1.3.5所述方法得各样品及BHT在不
同天数的POV,其结果如图4所示。
图4 各样品对油脂过氧化的抑制能力
由图4可知,未加抗氧化剂的空白组,其POV从
第1 d到第11 d一直是最大的,在第10 d以前,各部位
的POV相差不明显,从第10 d开始,各部位的POV出
现较大差别,相对空白组差别显著,表明各部位对油
脂的氧化均具有抑制作用,但VC的POV最小,抑制能
力最强。抑制能力依次为:VII>I>II>V>VI>IV>
I>IV>VIII。第12 d时,VII的POV在各部位中最低,
对油脂氧化的抑制能力明显高于其它,VIII的POV在
各部位中最高,抑制能力最弱。
3 结论
综合各部位对DPPH·的清除能力,对·OH的清
除能力,对Fe3+的还原能力,以及对抑制油脂氧化的
能力,可以确定菥蓂中存在抗氧化活性成分;水层部
位的抗氧化能力明显较其它部位弱,表明对粗提物的
进一步萃取除去水层部位可以富集到抗氧化活性成
分;正丁醇萃取部位经D101大孔树脂30%乙醇洗脱所
得部位的抗氧化活性显著强于正丁醇萃取部位,说明
经过大孔树脂的30%乙醇洗脱物纯化和富集到了更多
的抗氧化活性成分,有可能是黄酮和酚酸类等物质;
乙酸乙酯萃取部位和大孔树脂分离的30%乙醇洗脱部
位的抗氧化能力明显高于其它各组分,提示可做进一
步的研究,追踪得到抗氧化的单体成分。
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研究探讨
包装猪肉贮藏过程中品质变化分析
智玲玲,张钦发*
华南农业大学食品学院(广州 510640)
摘 要 以新鲜猪肉为研究对象,采用普通包装和真空包装两种方式进行包装,并于25 ℃条件下贮藏,重点研
究包装猪肉在贮藏过程中的品质与肉中H2S含量、包装顶空H2S含量之间的变化关系。结果表明,随着贮藏时间
的延长,包装猪肉的TVB-N值、菌落总数、普通包装顶空CO2含量均不断增大。并随着TVB-N的增加,包装猪
肉中的含巯基(-SH)化合物含量增大,含巯基(-SH)的氨基在微生物的作用下,又进一步产生H2S,肉中H2S含量
超过一定量时又迅速并扩散到包装顶空。使肉中的H2S含量降低,顶空H2S含量升高。
关键词 猪肉;硫化氢(H2S);包装;挥发性盐基氮(TVB-N)
Quality Changes of Packed Pork during Storage
Zhi Ling-ling, Zhang Qin-fa
College of Food Science, South China Agricultural University (Guangzhou 510642)
Abstract H2S levels and quality changed of packed pork under custom packaging and vacuum packaging stored
at 25 ℃ were detected, respectively. The results showed that during storage, the TVB-N value, the colony forming
unit and the CO2 content in the headspace increased rapidly. Sulfhydryl-containing compound increase with
increasing of TVB-N, then Sulfhydryl-containing amino acid were transformed into H2S by microorganisms. H2S
in pork volatilized to headspace of package. As a result, level of H2S in pork stepped down and one in headspace
escalate.
Keywords pork; H2S; package; TVB-N
肉类味道鲜美、营养丰富,是人们日常生活中必
不可少的食品。但是,由于其丰富的营养价值,所以在
贮藏时常常发生腐败变质。许多专家学者都对肉品的
新鲜度检测方法[1-4]以及贮藏条件对其新鲜度的影响[5-8]
进行了分析研究。其中,通过测定硫化氢(H2S)的
存在与否来判断肉品的新鲜度这一概念的提出[9],为
肉品的新鲜度检测提供了新的方法。但不同包装条件
下,随着包装猪肉在贮藏过程中品质逐渐变差,各组
分H2S含量之间的变化关系却鲜有报道。本文以新鲜
猪肉为原料,研究不同包装方式下,包装猪肉在变质
过程中TVB-N值和各组分H2S含量变化的关系,为探
索猪肉鲜度实用指标提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
新鲜猪肉,购于华南农业大学三角市场;包装袋