全 文 :49
几种牛肝菌抗氧化能力的研究
李娟 李平 卜可华
(安徽农业大学茶与食品科技学院教育部 , 农业部
茶叶生物化学与生物技术重点开放实验室 , 合肥 230036)
摘 要:本文初步研究了美味牛肝菌 、 乳牛肝菌和褐绒盖牛肝菌三种野生食用菌甲醇提取物的体外抗氧
化特性。实验测定了三种牛肝菌甲醇提取物的还原力 , 以及在卵黄脂蛋白不饱和脂肪酸 (PUFA) 过氧化体
系 、 Fenton体系和邻苯三酚自氧化体系中的体外抗氧化活性及其起抗氧化作用的物质。结果表明 , 三种牛肝
菌都具有较强的还原力和抗脂质过氧化作用 , 并有一定的清除自由基能力 , 其中总酚是主要的抗氧化物质。
综合其抗氧化能力强弱顺序为:褐绒盖牛肝菌 >乳牛肝菌 >美味牛肝菌。
关键词:美味牛肝菌;乳牛肝菌;褐绒盖牛肝菌;抗氧化;自由基
中图分类号:TS201. 3 文献标识码:A 文章编号:1006 - 2513 (2007) 01 -0049 - 05
S tudy on the antioxidant activities of
severalboletes methanolex tract in v itro
LI Juan LI P ing BU K e-hua
(Key Labo ra tory of Tea B iochem istry and B iotechnology, M inistry ofAg ricultu re
andM inistry of Educa tion, AnhuiAg ricu ltura lUnive rsity, Hefei 230036)
Abstrac t:The antiox idant activ itie s o fm e thano l ex trac t from Boletus edu lis, Suillus bovinus andX erocom us badius we re
dete rm ine in vitro in th is paper. W e had determ ined the reducing pow e r o f the threeB oletes, in addition, the antiox i-
dan t effec t on pe rox idation of unsa turated fatty ac id in lipoprotein, Fen ton system and the se lf oxida tion m ethod o f pyro-
ga llo lw erem easured in v itro, w e also detected the com pounds of antiox idan.t The results show ed that the threeBoletes
had strong reducing pow er and good an tipe roxidation o f unsa turated fatty acid in lipopro tein, and a lso had certain scav-
eng ing radica l ability, phenol is m ainly compound o f an tioxidan.t The o rde r of their antiox idan t ac tivities a re as fo l-
low s:Xerocom us bad ius>Suillus bovinus>Boletus edu lis.
K ey words:boletus edulis; suillus bovinus; xerocomus badius; antiox idation; free radical
自由基是人体氧化过程中的副产物 , 包括超
氧化阴离子自由基 、过氧化氢及羟自由基等 。超
氧阴离子自由基 (O -2 )是在生命活动的代谢
过程中产生的一种重要的自由基 , 具有很强的氧
化能力 。羟自由基 ( OH)是最活泼的自由基 ,
也是毒性最大的自由基 。自由基会诱导有机体突
变而引起生物细胞氧化性损伤 , 它们会损害脱氧
核糖核酸 、 胶原蛋白 , 破坏组织细胞 , 导致皱
纹 、 老年斑等衰老体征出现 , 也容易诱发癌症 、
老年痴呆 、心血管疾病等疾病。脂质过氧化也是
引起食品腐败的原因之一 , 它会影响到食品的风
味 、 颜色 、质地和营养物质等。
收稿日期: 2006 - 09 - 18
基金项目:国家自然科学基金 (20576002)和安徽省自然科学基金 (050410303) 资助项目。
作者简介:李娟 (1980 -), 女 , 硕士研究生。研究方向:农产品加工与贮藏工程。
50
天然食品具有清除自由基能力和抗氧化能
力 , 因此而受到人们的重视 。目前 , 已经有大量
文献报道了关于蔬菜 、 水果 、红酒 、 茶叶等的抗
氧化作用 [ 1, 2] 。已有的研究结果显示 , 食用菌中
含有多种活性成分 , 具有提高人体免疫力 、 抗肿
瘤 、增强肝功能 、抗氧化等多种功效 。大量研究
表明 , 香菇 、草菇 、羊肚菌 、 竹荪 、 灵芝 、云芝
等食 (药)用菌都有优良的抗氧化作用 [ 3 ~ 8] , 其
中起抗氧化作用的物质主要是多酚类 、 维生素 E、
维生素 C、胡萝卜素 、 色素等[ 9] 。
牛肝菌是一种在世界各地均广泛分布的野生
食用菌 , 其野生子实体内均富含多种氨基酸 、 维
生素 、 矿质元素 、蛋白质 、 活性多糖等人体所需
的营养成分 , 特别是美味牛肝菌 , 香味浓郁 , 味
道鲜美 , 体内富含多种营养成分[ 10] , 深受人们喜
爱 。在牛肝菌的抗氧化研究方面 Kasuga等研究了
乳牛肝菌 (Suillus bovinus)中的抗氧化活性成
分 [ 14] 。王一心等分别研究了黑牛肝菌 (Boletus
aereous)和华美牛肝菌 (Boletus speciosus)的降
血脂作用及其抗氧化能力 , 结果表明这两种牛肝
菌均能增加机体清除氧自由基的能力 , 在体内具
有明显的抗氧化作用 [ 15, 16] , 但是国内未见对美味
牛肝菌 、乳牛肝菌和褐绒盖牛肝菌这三种野生食
用菌进行抗氧化作用研究的相关报道。本文选用
美味牛肝菌 、乳牛肝菌和褐绒盖牛肝菌为研究对
象 , 对其中有效成分做抗氧化分析 , 为进一步更
好的开发利用牛肝菌资源提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 原料
美味牛肝菌 、 乳牛肝菌 、 褐绒盖牛肝菌 , 市
购 。
1.1.2 主要试剂
邻苯三酚 、 铁氰化钾 、 番红花 T、 H2O2 、
EDTA - Na2、 硫代巴比妥酸 、 甲醇 、 三氯乙酸 、
2, 6 -二氯酚靛酚 、 偏磷酸 、维生素 C、 没食子
酸 、 FeC l3 等均为国产分析纯 , 福林试剂 (自
配 )、 Tris (Sigm a公司产品)。
1.1.3 主要仪器
UV - 2102C型紫外可见分光光度计 (Unico
公司 ), TGL - 16G型台式离心机 , DK - 8D型恒
温水浴锅 , 旋转蒸发仪 , V acuce ll 22型真空干燥
箱 (MMM公司 )。
1.2 方法
1.2.1 子实体各组分的提取 [ 5]
称取各牛肝菌干品 10g, 分别加入 100mL甲
醇 , 于 25℃、 150 r /m in提取 24h, 滤纸过滤 , 残
渣再用 100mL甲醇提取 2次 , 三次提取液合并后
于旋转蒸发仪中 40℃浓缩 , 真空干燥箱真空干燥
24h, 4℃冰箱保藏待用 。
1.2.2 牛肝菌提取物还原力的测定 [ 5]
取不同浓度的样液各 2.5mL, 再分别加入
2.5mL 200mmo l /L磷酸缓冲液和 2.5mL 1%的铁
氰化钾 , 混匀后于 50℃保温 20m in。再加入
2.5mL 10%的三氯乙酸 , 混匀后 , 800r /m in离心
10m in, 取上清 5mL, 加 5mL纯水和 0.1%FeC l3
溶液 1mL, 混匀后立刻于 700nm比色 。
1.2.3 牛肝菌提取物对卵黄脂蛋白不饱和脂肪酸
(PUFA)过氧体系的抗氧化活性 (AOA)的测
定 [ 11]
选用体积比为 1 ∶25稀释的卵黄悬液 (卵黄
用等体积的 0.1mol /L的 pH7.4磷酸缓冲液配成
1 ∶1悬液 , 磁力搅拌 10m in后再用磷酸缓冲液稀
释为 1∶25的悬液于 4℃冰箱中备用), 吸取此液
0.2mL于带塞刻度试管中 , 加入一定浓度的样品
溶液 0.1mL, 25mmo l /L的 FeSO4溶液 0.2mL, 最
后用磷酸缓冲液补充至 2.0mL。对照管除不加样
液外其他试剂同前 , 并提前加入质量分数为 20%
的三氯乙酸溶液 0.5mL。将上述试管同时置 37℃
恒温培养箱中放置 12h。取出后 , 加入 20%三氯
乙酸 0.5mL, 静置 10m in后 , 与对照管于 3500
r /m in离心 10m in, 取 2.0mL上清液 , 分别加入质
量分数为 0.8%硫代巴比妥酸 (TBA ) 溶液
1.0mL, 加塞于 100℃水浴 15m in, 取出冷却 。对
照管以 2.0mL磷酸缓冲液代替 , 在 532nm下测定
吸光度 , 样品 AOA (%)用对卵黄脂蛋白 LPO
的抑制率表示 。
AOA(%)=[ (A对照 -A样品 ) /A对照 ] ×100
式中:A样品 —样品组吸光度;A对照 —对照组
吸光度。
1.2.4 牛肝菌提取物在 Fen ton体系中抗氧化性
的测定 [ 12]
51
取 0.15mo l /L pH7.4的磷酸缓冲液 1.0mL,
520μg /mL的番红溶液 0.2mL, 6mmol /L的 ED-
TANa2 -Fe
2 +
1.0mL, 再分别加入不同浓度的样品
溶液 7.0mL, 最后加入体积分数为 0.3%的
H2O2 0.8mL启动反应 , 混匀后于 40℃水浴保温
30m in, 取出后于 520nm处测吸光度 A。空白组
以等体积的纯水代替样品溶液;对照组以等体积
纯水代替样品溶液和 H2O 2溶液。清除率按下式
计算:
清除率 (%) = (A样品 - A空白 ) / (A对照 -
A空白) ×100
式中:A样品—样品组吸光度;A空白 —空白组
吸光度;A对照—对照组吸光度 。
1.2.5 牛肝菌提取物在邻苯三酚体系中抗氧化性
的测定 [ 12]
取 50mmo l /L pH8.2Tris -HC1缓冲液 4.5mL
(其中含有 2mmo l /L EDTA - Na2), 加 0.1mL样
液 , 于 25℃保温 10m in, 然后加入 25℃预温的
5mmol /L的邻苯三酚 0.2mL, 混匀后迅速于干燥
的比色皿中 , 在 320nm 下每隔半分钟测定一次
OD值 , 以等体积 10mmol /L HC1代替邻苯三酚溶
液为空白调零 , 对照组以等体积纯水代替样品 。
作吸光度随时间变化曲线的回归方程 , 其斜率为
邻苯三酚的自氧化速率 V , 按下式计算样品对
O
-
2 的抑制率 。
抑制率 (%) = (V对照 -V样品 ) /V对照 ×100
式中:V对照 —对照组邻苯三酚自氧化速率
(△OD /m in);V样品 —样品组邻苯三酚自氧化速率
(△OD /m in)。
1.2.6 抗氧化组分的检测
维生素 C的检测方法采用 K lein和 Pe rry的方
法 [ 17] , 20mg提取物与 1%的偏磷酸 10mL混合后
在室温下放置 45m in, 滤纸过滤 。取滤液 1mL与
9mL 2, 6 -二氯酚靛酚混合 , 在 15s内于 515nm
下测量其吸光值。维生素 C标准品做标准曲线 ,
计算维生素 C含量。
总酚检测方法采用 Fo lin - C ioca lteau法 [ 18] 。
20mg提取物溶于 5mL浓度 1.3%的 HC l (甲醇和
水配制而成 , 体积比 60∶40), 随后取 100uL, 再
加入 2mL2%的 Na2CO3水溶液。 3m in后加入福林
试剂混合 , 静置 30m in于 750nm下测吸光度 。使
用没食子酸制作标准曲线 , 计算总酚含量 。
2 结果与分析
2.1 牛肝菌甲醇提取物得率
表 1为牛肝菌甲醇提取物得率 , 结果显示 ,
三种牛肝菌甲醇提取物的得率在 28.5% ~ 33.1%
之间 , 美味牛肝菌和褐绒盖牛肝菌具有较高的得
率 , 可能因为其中含有较多的水溶性糖和醇溶性
糖 [ 13] 。
表 1 牛肝菌甲醇提取物得率
牛肝菌试样 产量 a (g) 得率% (w /w)
美味牛肝菌 3. 31±0. 10b 33.10
乳牛肝菌 2. 85±0. 15 28.50
褐绒盖牛肝菌 3. 27±0. 12 32.73
a牛肝菌干品中的提取量 (干品重 10. 00g); b每个样重复三
次 , 平均值 ±S.D.。
2.2 甲醇提取物的还原能力
依据 1.2.2的测定方法 , 在波长 700nm处测
定的吸光度越大 , 样品的还原能力越强 。从图 1
可以看出 , 牛肝菌甲醇提取物的还原能力在一定
的浓度范围内呈明显的量效关系 , 其还原能力随
浓度的增加而增大 。在浓度为 2mg /mL时三种牛
肝菌的还原力大小顺序为褐绒盖牛肝菌 >美味牛
肝菌 >乳牛肝菌。
图 1 三种牛肝菌甲醇提取物的还原力
2.3 甲醇提取物对卵黄脂蛋白不饱和脂肪酸
(PUFA)过氧体系的抗氧化活性
牛肝菌甲醇提取物在脂蛋白 PUFA过氧化体
系中的抗氧化效果如图 2所示 , 乳牛肝菌和褐绒
盖牛肝菌甲醇提取物对脂蛋白过氧化的抑制率非
常显著 , 在浓度为 0.5mg /mL时对脂蛋白的抑制
52
率即分别达到 60.04%和 57.46%, 并且抑制率随
着样品浓度增大而增大 , 呈正相关。美味牛肝菌
甲醇提取物在 0.25mg /mL时对抑制脂蛋白氧化率
比乳牛肝菌和褐绒盖牛肝菌高 , 但是此后随着样
品浓度的增大其对抑制脂蛋白氧化率并没有明显
变化。
图 2 牛肝菌甲醇提取物在脂蛋白 PUFA
过氧化体系中的抗氧化结果
2.4 甲醇提取物在 Fenton体系中的抗氧化性
根据 Fen ton法可知 , 在波长 520nm处的吸光
度越大 , 样品的抗氧化能力越强。图 3结果表明 ,
三种牛肝菌甲醇提取液对 Fen ton反应产生的羟基
自由基有明显的清除作用 , 随着样品浓度的增
大 , 对 OH自由基的清除作用也显著上升 。其
中 , 褐绒盖牛肝菌对羟自由基清除作用最强 , 在
0.02mg /mL浓度时的清除率即达 51.36%。乳牛
肝菌和美味牛肝菌对羟自由基的清除作用次之 ,
在 0.08mg /mL 浓度时的清除率分别可达到
56.63%和 51.19%。
图 3 三种牛肝菌甲醇提取物对 OH的清除作用
2.5 甲醇提取物在邻苯三酚体系中的抗氧化性
邻苯三酚在碱性条件下 , 能迅速自氧化 , 释
放出 O -2 , 生成带色的中间产物 , 在反应的最
初几分钟 , 中间产物的积累与时间成线性关系 。
当释放出的 O -2 受到抑制或清除时 , 就可以阻
止中间产物的积累 。邻苯三酚的自氧化在前 3m in
内 , 其吸光度与时间呈较好的线性关系。
三种牛肝菌在邻苯三酚体系中的抗氧化性都
较弱 (如表 2), 在美味牛肝菌 、乳牛肝菌 、 褐绒
盖牛肝菌样品浓度均为 30mg /mL时对邻苯三酚的
抑制速率分别只有 9.92%、 4.96%、 11.98%。
这说明 , 同一物质在不同的抗氧化体系中效果并
不相同 , 在研究牛肝菌甲醇提取物的抗氧化特性
时 , 应综合各个体系的抗氧化效果 , 对其体外抗
氧化特性进行综合评价 。
表 2 三种牛肝菌甲醇提取物在
邻苯三酚体系中的抗氧化性 a
美味牛肝菌 乳牛肝菌 褐绒盖牛肝菌
抑制率 /% 9. 92 4. 96 11.98
a牛肝菌样品浓度为 30m g /m L。
2.6 抗氧化组分
通过实验研究表明 , 三种牛肝菌甲醇提取物
均有一定抗氧化能力 , 这说明它们体内都含有起
抗氧化作用的相关物质。从表 3可以看出 , 三种
牛肝菌的甲醇提取物中总酚是主要的抗氧化组
分 , 而维生素 C均未检出 , 可能维生素 C在干制
过程中遭到破坏所造成 。酚类物质如 2, 6 -二叔
丁基羟基甲苯 (BHT)和没食子酸都是已知很好
的抗氧化剂 , 褐绒盖牛肝菌所含的酚类物质量在
所测试的三种牛肝菌中最高 , 所以其可能具有更
高的还原能力 、 清除自由基能力和抗氧化能力 。
但是除了酚类物质以外亦有可能有其他的组分起
到抗氧化作用 , 如已有研究表明乳牛肝菌中起抗
氧化作用的物质也包括两种色素:一种为橙色色
素 (3, 3, 4 , 4- te trahydroxy puluv in ic acid),
另一成分为橙红色色素 (diboviquinone - 4 ,
4)[ 14] , 对于三种牛肝菌的其他的抗氧化组分还有
待于进一步研究。
53
表 3 三种牛肝菌中的维生素 C和总酚含量
组分
含量 (mg /g)
美味牛肝菌 乳牛肝菌 褐绒盖牛肝菌
维生素 C 未检出 未检出 未检出
总酚 8. 38±0.07a 10. 26±0. 10 12. 01±0.22
a每个样重复三次 , 平均值 ±S.D.
3 结论
(1)三种牛肝菌的甲醇提取物均有还原力作
用 , 其中褐绒盖牛肝菌的还原力最强 。
(2)乳牛肝菌和褐绒盖牛肝菌的甲醇提取物
在脂蛋白 PUFA过氧化体系中对脂蛋白过氧化的
抑制率非常显著 , 具有很好的抗氧化特性;而美
味牛肝菌甲醇提取物对抑制脂蛋白的氧化率不明
显 , 但是仍然显示了一定的抗氧化活性。
(3)在 Fenton体系中 , 三种牛肝菌的甲醇提
取物都有很强的清除 OH作用。在邻苯三酚体
系中 , 三种牛肝菌对 O -2 有一定抑制作用 , 但
是没有在其他体系中明显 。
(4)在三种牛肝菌的甲醇提取物中主要的抗
氧化组分是总酚 。
(5)综合三种牛肝菌在所选体系中的抗氧化
能力 , 其强弱顺序为:褐绒盖牛肝菌 >乳牛肝菌
>美味牛肝菌。
参考文献
[ 1] Rom an C, M h lbauer A L, A nd reas R, et a.l V arious selected
vegetab les, fruits, mush room s and redw ine residu e inhibi t bone
resorp tion in rats [ J] . Jou rnal Nu trit ion, 2003, 133:3592 ~
3597.
[ 2] Ram arathnam N , Osaw a T, Och iH , et a.l The con tribu tion of
p lant food an tioxidants to hum an hea lth [ J] . Trend s in Food
S cience and Technology, 1995, 6:75 ~ 82.
[ 3] Cheung L M , Cheung P C K. M ushroom ext racts w ith antioxi-
dant activity again st lip id perox idation [ J] . Food C hem istry,
2005, 89:403~ 409.
[ 4] Mau J L, ChaoG R, Wu K T. An tioxidant p roperties ofm etha-
nolic extracts from several ear m ush room s [ J] . Jou rnal ofAgri-
cu ltu ral and Food C hem istry, 2001, 49: 5461 ~ 5467.
[ 5] M aua J L, L ina H C, Songb S F. A ntioxidan t properties of sev-
eral specialty mu sh room s [ J] . Food Research In ternational,
2002, 35:519~ 526.
[ 6] Yanga JH , L inbH C, M aub J L. A ntioxidan tp roperties of sev-
eral comm ercialm u shroom s [ J] . Food Chem istry, 2002, 77:
229~ 235.
[ 7] LoK M , Cheung P C K. An tioxidant activity of ex tracts from the
frui ting bod ies ofAg rocybe aeg erita var. a lba [ J] . Food C hem-
istry, 2005, 89:533~ 539.
[ 8] M aua J L, Lin H C, and Chen C C. A ntioxidan t p roperties of
several medicinal mu sh room s [ J] . Jou rnal of Ag ricu ltu re and
Food C hem istry, 2002, 50: 6072 ~ 6077.
[ 9] C heung L M , Cheung P C K , Ooi V E C. A ntioxidan t activi ty
and to tal ph enolics of edib le m ushroom extracts [ J ] . Food
C hem ist ry, 2003, 81: 249~ 255.
[ 10] 邓百万 , 陈文强. 美味牛肝菌营养菌丝体与野生子实体品
质分析 [ J] . 中国食用菌 , 2004, 23 (5):44 ~ 46.
[ 11] 包斌 , 德力戈尔桑 , 吴文惠. 羊脾脏提取液抗氧化作用的
研究 [ J] . 食品科学 , 2003, 24 (4): 62 ~ 65.
[ 12] 吴海涛 , 张 , 缪琪等. 牡蛎水提液的抗氧化特性 [ J] .
食品与发酵工业 , 2005, 31 (4):42~ 45.
[ 13] M au J L, Lin H C, M a J T, et a.l Non - vo latile tas te compo-
nen ts of several specialty mu sh room s [ J] . Food Ch em istry,
2001, 73: 461~ 466.
[ 14] Kasuga A, Aoyag iY, Sugahara T. Antioxidan t activity of fun-
gu sSu il lus bovinus (L:F r) O. Kun tze [ J] . Jou rnal ofFood
Science, 1995, 60: 113 ~ 1115.
[ 15] 王一心 , 杨桂芝 , 狄勇等. 黑牛肝菌对高脂血症大鼠血脂
及抗氧化能力的影响 [ J] . 中华预防医学杂志 , 2004, 38:
355.
[ 16] 王一心 , 杨桂芝 , 狄勇. 华美牛肝菌对高脂血症大鼠血脂
及抗氧化作用的影响 [ J] . 现代预防医学 , 2004, 31: 479
~ 480.
[ 17] K lein, B. P. ;Perry, A. K. Ascorb ic acid and vitam in a ac-
tivity in selected vegetab le from d ifferent geographical areas of
the Un ited S tates. J. Food S c.i 1982, 47, 941~ 945, 948.
[ 18] Taga, M. S. ;M iller, E. E. ;Pratt, D. E. C h ia seeds as a
sou rce of natural lip id an tiox idan ts. J. AM. O il Chem. S oc.
1984, 61, 928~ 930.