全 文 ：文章编号 :100028551 (2007) 062602204
菜籽多酚和 Vc 在化学模拟体系中清除
超氧阴离子和羟自由基的能力
阮　征1 　邓泽元1 　严奉伟2 　高梦祥2 　邹　琛2 　吴谋成3
(11 教育部食品科学重点实验室 南昌大学生命科学学院食品科学与工程系 ,江西 南昌　330031 ;
21 长江大学生命科学学院 ,湖北 荆州　434025 ; 31 华中农业大学食品科学技术学院 ,湖北 武汉　430070)
摘 　要 :研究菜籽多酚、Vc、菜籽多酚与 Vc 混合物在化学模拟体系中清除超氧阴离子自由基 OH·O·2 与羟
自由基·OH自由基的能力。用邻苯三酚自氧化法测定抗氧化剂清除 OH·O·2 的能力 ,用铁氧化邻二氮菲
- Fe2 + 法测定抗氧化剂清除·OH 的能力。结果表明 :菜籽多酚、Vc、菜籽多酚与 Vc 的混合物清除
OH·O·2 、·OH都不呈剂量 - 效应关系。菜籽多酚在 0125mgΠml 浓度时对 OH·O·2 与·OH 的清除率均最高 ,
分别达 51140 %和 84182 %。Vc 在 0180mgΠml 时对 OH·O·2 的清除率最高 ,达 80139 % ;在 0140mgΠml 时对
·OH的清除率最高 ,达 91135 %。当总浓度为 0125mgΠml 时 ,菜籽多酚与 Vc 的混合物没有协同增加清除
OH·O·2的作用 ;菜籽多酚与 Vc 按 7∶3、8∶2 两种比例混合 ,在清除·OH 时有协同增效作用 ,协同增效的最
佳比例为 7∶3 ,最大清除率达 78178 %。
关键词 :菜籽多酚 ;自由基 ;超氧阴离子自由基 ;羟基自由基 ;抗氧化 ;协同增效作用
HYDROXYL RADICAL AND SUPEROXIDE RADICAL SCAVENGING ACTIVITIES OF
POLYPHENOL FROM RAPESEED AND VC IN MODIFIED CHEMICAL SYSTEMS
RUAN Zheng1 　DENG Ze2yuan1 　YAN Feng2wei2 　GAO Meng2xiang2 　ZOU chen2 　WU Mou2cheng3
(1. College of Life Science , Nanchang University , Nanchang , Jiangxi 　330031 ; 2. College of Life Science , Yangtze University ,
Jingzhou , Hubei 　434025 ; 3. College of Food Science and Technology , Huazhong Agricultural University , Wuhan , Hubei 　430070)
Abstract :The polyphenol from rapeseed (RSPP) , vitamin C (Vc) and their mixture were analyzed for the antioxidant activity
in different systems including hydroxyl radical (·OH) and superoxide anion radical (OH·O·2 ) scavenge. The OH·O·2
scavenging activities of RSPP and Vc were measured by pyrogallol auto2oxidation , and ·OH scavenging activity by
phenanthrocine2Fe2 + system. The results showed that there (RSPP , VC and RSPP plus Vc) had no dose2effect relationships to
activity of scavenging OH·O·2 or ·OH. The highest OH·O·2 or ·OH scavenging activity for RSPP measured at 0125mgΠml. The
highest scavenging rates for two radicds were 51140 % and 84182 % , respectively. The highest OH·O·2 scavenging rate of Vc
was 80139 % to at the concentration of 0180mgΠml , and to ·OH at 0140mgΠml. At the total concentration of 0125mgΠml , the
synergistic effect of RSPP plus Vc scavenging OH·O·2 was not observed. For ·OH , the synergistic effects at the RSPP∶Vc ratio
(7∶3 and 8∶2) were observed , and the highest scavenging rate was 78178 % (7∶3) .
Key words :polyphenol from rapeseed ; free radical ; superoxide anion radical ; hydroxyl radical ; antioxidation ; synergistic effect
收稿日期 :2007202227
基金项目 :国家“十五”重大科技专项 (2001BA501A20) ;湖北省十一五重大科技攻关 (2006AA206A04) ;长江大学重点科技基金 ( YTUZHD050304)
作者简介 :阮　征 (19782) ,男 ,湖北荆州人 ,博士 ,从事农产品加工与功能食品研究。E2mail :ezruan @yahoo. com
通讯作者 :严奉伟 (19662) ,男 ,湖北江陵人 ,博士 ,研究方向为功能食品。E2mail :yanfw1994 @yahoo. com. cn　　菜籽多酚是油菜籽中含有的一类植物次生代谢产物 ,油菜籽制油后 ,主要存在于菜籽饼粕中[1 ] 。菜籽多酚是“双低”菜籽饼粕中的主要抗营养因子之一 ,要综合利用我国产量巨大且优质的菜籽蛋白资源 ,必须将 菜籽多酚与菜籽蛋白分离开来 ,并合理利用所得到的菜籽多酚[2 ] 。自 2002 年以来 ,相关研究证实菜籽多酚在动物体内具有较强的抗氧化能力 ,在实验小鼠体内能抑制 S180 肉瘤 ,增强小鼠免疫力等[3 ,4 ] ,表明菜籽多
206　 核 农 学 报　2007 ,21 (6) :602～605Journal of Nuclear Agricultural Sciences
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酚具有作为食品抗氧化剂使用的前景。菜籽多酚的上
述两种能力依赖于其在体内外清除自由基的能
力[5～8 ] 。在功能食品或食品等体系中添加的主要抗氧
化性成分 ,其清除自由基的作用很可能受到同时存在
的其他抗氧化剂的影响。超氧阴离子自由基 (OH·O·2 )
和羟自由基 (·OH)是生物体内和食品体系中起主要作
用的两种自由基 ,维生素 C(Vc) 是生物体内及食品等
体系中常见的抗氧化性物质[9 ] ,本文报道菜籽多酚在
与 Vc 共存情况下 ,在化学模拟体系中清除 OH·O·2 与
·OH自由基的能力。
1 　材料与方法
111 　材料
按文献[2 ]提取菜籽多酚 ,用 70 %丙酮从化杂 4 号
冷榨菜籽粕中提取菜籽多酚 ,低于 40 ℃下用旋转蒸发
器脱尽有机溶剂后 ,按文献 [ 3 ]采用特 1 号大孔树脂 ,
用蒸馏水洗脱多糖、蛋白质等杂质后 ,用 30 %乙醇脱
菜籽多酚 ,低于 40 ℃下用旋转蒸发器脱尽有机溶剂 ,
冷冻干燥 ,得到初步纯化的菜籽多酚用于本试验。所
用 Tris、Vc、邻苯三酚、邻二氮菲、HCl、FeSO4 、H2O2 、磷
酸盐等化学试剂皆为国产分析纯试剂。分光光度计为
UV2256 岛津紫外 - 可见分光光度计。
112 　方法
抗氧化剂清除 OH·O·2 能力测定采用邻苯三酚自
氧化法[10 ] :取 011molΠL Tris2HCL 缓冲溶液 (pH = 812)
517ml ,置于 25 ℃水浴中预热 20min ,分别加入 012ml 不
同浓度的抗氧化剂 (即菜籽多酚、Vc、菜籽多酚 + Vc ,
下同)溶液和 011ml 的 0106molΠL 邻苯三酚溶液 ,混匀
后于 25 ℃水浴中预热 5min ,加入 2ml 1molΠL HCL 终止
反应 ,于 420nm 处测定吸光度 A1 ,A0 空白对照以同体
积的双蒸水代替样品 ,吸光度记为 A。考虑到菜籽多
酚本身可能在 420nm 处有吸收 ,用同体积的双蒸水代
替邻苯三酚溶液 ,得 A2 。按下式计算抗氧化剂清除
OH·O·2 的清除率 :
清除率 = A0 - ( A1 - A2 )A0 ×100 % (1)
(1)式中 : A0 为不加样品的对照值 , A1 为加样品后的
测定值 ,A2 为样品在体系中的吸光值。
每个浓度平行测定 3 次 ,取其平均值 ,下同。
抗氧化剂清除·OH 能力测定采用铁氧化邻二氮
菲2Fe2 + 法[11 ] :取 5mmolΠL 邻二氮菲溶液 110ml 加入三
角瓶中 ,再加入 012molΠL pH 714 的 PBS 缓冲液 210ml
和抗氧化剂溶液 110ml ,充分混匀后 ,再加入 715mmolΠL
FeSO4 溶液 110 ml ,加入 011 % H2O2 110ml ,37 ℃保温
1h ,于 536nm 处测其吸光度 A1 ,用同体积的双蒸水代
替抗氧化剂得空白对照 A0 ,考虑到菜籽多酚本身可能
在 536nm 处有吸收 ,用同体积的双蒸水代替除样品外
其他物质得 A2 。抗氧化剂清除·OH 能力的计算公式
与 (1)式同。
2 　结果与分析
211 　不同浓度的菜籽多酚对超氧阴离子自由基( OH·
O·2 )的清除效果
按照自由基理论 ,抗氧化剂对自由基的清除率越
高 ,其可能的功能及在食品等体系中发挥的抗氧化作
用越强。由表 1 可见 ,菜籽多酚在所试验的浓度范围
(01005～2100mgΠml)内都表现出一定的清除超氧阴离
子自由基 (OH·O·2 ) 的能力 ,但其清除 OH·O·2 的能力并
不表现出剂量 (浓度)2效应关系 ,当菜籽多酚浓度从
01005mgΠml 增加到 0125 mgΠml 时 ,其对 OH·O·2 的清除
率逐渐增加到最大值 ,即 5114 % ,之后随菜籽多酚浓
度增加 ,其对 OH·O·2 的清除率逐渐降低 ,到 1100mgΠml
浓度时清除率达到第 2 个峰值 47110 % ,之后又随浓度
的增加而降低。
表 1 　不同浓度菜籽多酚对 OH·O·2 的清除能力
Table 1 　The OH·O·2 scavenging activity of
polyphenol from rapeseed (RSPP)
菜籽多酚
浓度
content of
RSPP
(mgΠml) 清除率scavengingrate ( %) 菜籽多酚浓度content ofRSPP(mgΠml) 清除率scavengingrate ( %) 菜籽多酚浓度content ofRSPP(mgΠml) 清除率scavengingrate ( %)
0 0 01045 34160 0145 34100
01005 11116 01050 38100 0150 35110
01010 18140 0110 39100 0160 32100
01015 22140 0115 39150 0170 32100
01020 24140 0120 41100 0180 23130
01025 30100 0125 51140 0190 22130
01030 30170 0130 39100 1100 47110
01035 32170 0135 39100 2100 46160
01040 36100 0140 37110
212 　不同浓度的 Vc 对超氧阴离子自由基( OH·O·2 ) 的
清除效果
不同浓度的 Vc 对超氧阴离子自由基 (OH·O·2 ) 的
清除率见表 2。从表 2 可以看出 ,Vc 清除 OH·O·2 的能
力也不表现出剂量 (浓度 )2效应关系。当浓度从
0105mgΠml 增加到 0180mgΠml 时 , Vc 对超氧阴离子
306　6 期 菜籽多酚和 Vc 在化学模拟体系中清除超氧阴离子和羟自由基的能力
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　　　　　表 2 　不同浓度 Vc 对 OH·O·2 的清除能力
Table 2 　The OH·O·2 scavenging activity of Vc
Vc 浓度
content of
Vc (mgΠml) 清除率scavengingrate ( %) Vc 浓度content ofVc (mgΠml) 清除率scavengingrate ( %) Vc 浓度content ofVc (mgΠml) 清除率scavengingrate ( %)
0 0 0130 13120 0170 79140
0105 3140 0135 28140 0180 80139
0110 9180 0140 33130 0190 68114
0115 10120 0145 54190 1100 65110
0120 10170 0150 55130 2100 63120
0125 11170 0160 55180
OH·O·2的清除率逐渐增加到最大值 (80139 %) ,之后随
浓度增加而下降。比较表 1 和表 2 中的数据可知 :在
化学模拟体系中 Vc 可获得对 OH·O·2 的最大清除率
高 ;在低于 0125mgΠml 浓度范围内 ,相同浓度的菜籽多
酚比 Vc 对 OH·O·2 的清除率高很多。
213 　菜子多酚和 Vc 共存对超氧阴离子( OH·O·2 ) 的清
除效果
以菜籽多酚清除超氧阴离子自由基的最佳浓度
0125 mgΠml 为总浓度 ,按照菜籽多酚∶Vc 分别为 1∶9、2
∶8、3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3、8∶2、9∶1 (质量比 ,下同) 配制
菜籽多酚与 Vc 的混合抗氧化剂体系 ,测定它们对 OH·
O·2 的 清除率 (表 3) 。为了评估菜籽多酚与 Vc 在清除
OH·O·2 过程中是否存在协同增效作用 ,分别根据表 1
和表 2 计算菜籽多酚与 Vc 对 OH·O·2 的清除率 (表 1、
表 2 中没有测定的浓度以上下两个浓度所对应清除率
的平均值表示) ,比较混合抗氧化剂对 OH·O·2 的测定
清除率与计算清除率的增减幅度。由表 3 可知 ,混合
抗氧化剂没有协同增加清除 OH·O·2 的作用 ,反而表现
出相互减效。对比表 1 和表 2 ,在 01025～0125mgΠml
浓度内 ,菜籽多酚清除 OH·O·2 的能力大于 Vc ,因此会
产生菜籽多酚混合 Vc 后清除 OH·O·2 能力显著下降。
在 0125～210mgΠml 浓度下 Vc 清除 OH·O·2 的能力大于
菜籽多酚。混合氧化剂除在菜籽多酚∶Vc 为 3∶7 和 8∶
2 外 ,其他各种配比下 ,混合抗氧化剂对 OH·O·2 的清除
率都比 0125mgΠml 的 Vc 高。
表 3 　不同配比菜籽多酚与 Vc 混合溶液在 0125mgΠml 总浓度下清除 OH·O·2的效果
Table 3 　The scavenging effect of Vc and RSPP mixture at concentration of 0125mgΠml on radical OH·O·2 　( %)
菜籽多酚ΠVc
proportion of
RSPPΠVc 混合物测定清除率scavenging rate ofmixture 菜籽多酚清除率scavenging rateof RSPP Vc 清除率scavenging rateof Vc 混合物计算清除率calculatedscavenging rate 测定清除率比计算清除率增减幅度the ratio of mensured scavenging activityto calculated scavenging activity
1∶9 25142 30100 11142 41142 - 38163
2∶8 33189 38100 10170 48170 - 30141
3∶7 10117 38150 10145 48195 - 79122
4∶6 29137 39100 10120 49120 - 40130
5∶5 11186 39130 10100 49130 - 75194
6∶4 18164 39150 9180 49130 - 62119
7∶3 15182 40130 6160 46190 - 66127
8∶2 11129 41100 3140 44140 - 74157
9∶1 14168 46120 1170 47190 - 69135
214 　不同浓度的菜籽多酚对羟自由基( ·OH) 的清除
效果
01025～2100mgΠml 的菜籽多酚对·OH 的清除率见
表 4。由表 4 可见 ,01030～0145mgΠml 的菜籽多酚对羟
自由基有清除作用 ,超出这一浓度范围不但没有清除
作用 ,反而促进了氧化作用。与清除 OH·O·2 一样 ,菜
籽多酚也是在 0125mgΠml 浓度下 ,表现出对·OH 的最
大清除率 ,在所使用的化学模拟体系中高达 84182 %。
其对·OH的清除也没有表现出剂量 (浓度)2效应关系 ,
且比清除 OH·O·2 更没有规律 ,故在使用菜籽多酚时必
须特别注意调整浓度。
215 　不同浓度的 Vc 对羟自由基(·OH)的清除效果
　　由表5可见 ,Vc对羟自由基有很强的清除能力 ,
表 4 　不同浓度的菜籽多酚对羟自由基(·OH)的清除能力
Table 4 　The ·OH scavenging activity of RSPP
菜籽多酚
浓度
content of
RSPP
(mgΠml) 清除率scavengingrate ( %) 菜籽多酚浓度content ofRSPP(mgΠml) 清除率scavengingrate ( %) 菜籽多酚浓度content ofRSPP(mgΠml) 清除率scavengingrate ( %)
0 0 0115 32159 0150 - 14154
01030 8164 0120 0148 0160 - 10149
01035 10112 0125 84182 0170 - 10124
01040 17138 0130 8100 0180 - 9130
01045 7191 0135 3148 0190 - 16167
01050 33192 0140 19102 1100 - 2196
0110 13160 0145 44171 2100 - 1161
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表 5 　不同浓度的 Vc 对羟自由基(·OH)的清除能力
Table 5 　The ·OH scavenging activity of Vc
Vc 浓度
content of
Vc (mgΠml) 清除率scavengingrate ( %) Vc 浓度content ofVc (mgΠml) 清除率scavengingrate ( %) Vc 浓度content ofVc (mgΠml) 清除率scavengingrate ( %)
0 0 0130 76144 0170 6181
0105 17132 0135 90133 0180 41186
0110 45164 0140 91135 0190 28136
0115 56178 0145 84112 1100 39115
0120 56196 0150 0182 2100 76178
0125 75124 0160 6154
且当 Vc 浓度低于 014mgΠml 时 ,清除率随 Vc 浓度的增
加而增大 ,当最佳浓度为 014mgΠml ,对羟自由基的清除
率最高 ,达到 91135 % ,当浓度高于 015mgΠml 时 ,清除
率下降 ,说明Vc 清除羟自由基没有明显的剂量 - 效应
关系。从表 4 和表 5 可见 ,菜籽多酚清除·OH 的效果
比Vc 差。比较表 5 与表 2 可见 ,Vc 清除·OH 与清除
OH·O·2 的最佳浓度不一样 ,这与菜籽多酚不同。
216 　菜籽多酚和 Vc 共存对羟自由基( ·OH) 的清除效
果
总浓度保持 0125mgΠml 不变 ,菜籽多酚与 Vc 分别
以不同比例配制的混合抗氧化剂溶液对·OH的清除率
见表 6。以与 213 中相同的方法评价菜籽多酚与 Vc 在
清除·OH过程中是否具有协同增效作用。由表 6 可见 ,
混合抗氧化剂只有在菜籽多酚∶Vc 以 7∶3 和 8∶2 的比例
下才表现出协同增效作用 ,其中又以 7∶3 的协同增效作
用最为显著 ,而其他几种配比不仅没有协同增效作用 ,
反而表现出相互减效的结果。但混合氧化剂在菜籽多
酚∶Vc 为 6∶4 下也表现出较强的清除·OH效果。
表 6 　不同配比菜籽多酚与 Vc 混合溶液在 0125mgΠml 总浓度下清除 OH效果
Table 6 　The ·OH scavenging effects of the Vc and RSPP mixture at concentration of 0125mgΠml on radical ·OH( %)
菜籽多酚ΠVc
proportion of
RSPPΠVc 混合物测定清除率scavenging rate ofmixture 菜籽多酚清除率scavenging rateof RSPP Vc 清除率scavenging rateof Vc 混合物计算清除率calculatedscavenging rate 测定清除率比计算清除率增减幅度the ratio of mensured scavenging activityto calculated scavenging activity
1∶9 - 9169 - 5164 66110 60146 - 116103
2∶8 - 2194 33192 56198 9019 - 103123
3∶7 45153 23176 56187 80163 - 43153
4∶6 42115 13160 56178 70138 - 40111
5∶5 49143 23110 51121 74131 - 33148
6∶4 69148 32159 45164 78123 - 11119
7∶3 78178 16154 31148 48102 + 64106
8∶2 67185 0148 17132 17180 + 281118
9∶1 42182 42165 8166 51100 - 16155
3 　结论
根据以上结果 ,在化学模拟体系中 ,可以得出以下
结论 , (1)菜籽多酚、Vc 及菜籽多酚与 Vc 的混合物清
除 OH·O·2 、·OH都不呈剂量 - 效应关系 ; (2) 菜籽多酚
在 0125mgΠml 浓度下表现出对 OH·O·2 和·OH的最强清
除能力 ,最大清除率分别达 51140 %和 84182 % ; (3) Vc
对 OH·O·2 与·OH表现最大清除能力的浓度不一致 ,对
OH·O·2 的最佳清除浓度为 0180mgΠml ,最大清除率达
80139 %。对·OH的最佳清除浓度为 0140mgΠml ,最大
清除率达 91135 % ; (4)在总浓度为 0125mgΠml 下 ,菜籽
多酚与 Vc 没有协同增加清除 OH·O·2 的作用 ;菜籽多
酚与 Vc 按 7∶3 和 8∶2 的比例混合时 ,清除·OH 有协同
增效作用 ,协同增效的最佳比例为 7∶3 ,最大清除率达
78178 %。
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