全 文 :《现代食品科技》 Modern Food Science and Technology Vol.21 No.1(总 83)
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中图分类号:TS201.4;文献标识码:A;文章篇号:1007-2764(2005)01-0061-018
山苍子油的体外清除自由基作用
程超
(湖北民族学院生物科学与技术学院,湖北恩施445000)
摘要:本文以新鲜的山苍子为原料,通过超声波辅助水蒸气蒸馏法进行山苍子油的提取,并通过 Fenton 体系和邻苯三酚自氧化
法研究了山苍子油在体外对自由基的清除作用。实验结果表明,超声波法可以提高山苍子油的得率,山苍子粗油可以有效清除羟自由
基、超氧自由基。
关键词:山苍子油;抗氧化;自由基
The Elimination of Free Radical in Vitro of Litsea Cubeba Oil
Cheng Chao
(The Bioscience and Technology College in Hubei Institute for Nationalities, Enshi 445000,China)
Abstract:In this article,using fresh Litsea Cubeba as raw material, the oil of its was extracted by water stream evaporation and ultrasonic
wave. At the same time, the elimination effect in vitro of Litsea Cubeba oil was studied. The results showed that the extracting rate of Litsea
Cubeba oil was enhanced by ultrasonic,and Litsea Cubeba Oil has a great effect on the elimination of free radical.
Keywords:Litsea Cubeba Oil; Antioxidation; Free radical
山苍子油为淡黄色到棕黄色油状液体,柠檬醛是
其主要成分占 60%─80%,最高可达 90%,是合成香料
及制药工业重要的中间体[2]。除此之外,还含有甲基庚
烯酮,香茅醛,蒎烯、茨烯、拧烯及松油醇等,是合
成紫罗兰酮系列高级香料的主要原料,也是食品工业
良好的天然增香剂。
研究表明山苍子油具有较强的抗氧化活性,本文
利用 Fenton 反应法产生羟自由基,其容易与甲基紫上
的共轭双键结合,从而使其褪色。通过加入山苍子油
与甲基紫竞争结合羟自由基,从而间接测定出山苍子
油清除羟自由基的能力[3]。此外利用邻苯三酚自氧化法
产生超氧阴离子自由基 O-2,其自氧化产物在 420nm 呈
现最大吸收峰,在反应体系中加入能清除自由基的物
质,使其吸光度低于对照组,反应一段时间后,加入
抗坏血酸可终止反应,使吸光度值稳定,便于测定[4]。
1 材料、试剂与仪器
1.1 实验材料
山苍子:购于湖北省恩施市。
1.2 试剂
1mol/L FeSO4溶液:称取 5.567g FeSO4˙5H2O 固
体,用双蒸水定容至 20ml;
收稿日期:2004-10-30
作者简介:程超,讲师,研究生,主要从事于食品化学与资源开发工作
1mmol/L 甲基紫溶液;:称取 0.0078g 甲基紫粉末
定容至 20ml;
30%H2O2溶液;市售 30%H2O2用高锰酸钾法标定,
浓度为 7.64mol/L。取 1ml H2O2稀释至 153ml,从中取
1ml 加双蒸水定容至 20ml,即为 2.5mmol/L H2O2溶液;
0.2mol/L KF 溶液:称取 0.0376g KF 固体加双蒸水
至 2ml;
Tris-HCL 配制:称取 1.21g 三羟甲基氨基甲烷,
加双蒸水定容至 50ml;从中取 25ml 与 10.95ml0.2mol/L
HCL 混合,加双蒸水至 100 ml 即为 0.05mol/LTris-HCL
缓冲溶液[5];
45mmol/L 邻苯三酚溶液,用 0.05mol/LTris-HCL
溶解(pH=8.2);
5%抗坏血酸溶液;
蔗糖脂肪酸酯:HLB 值 13。
1.3 仪器
UV755B 紫外可见分光光度计:上海精密科学仪
器有限公司;水蒸汽蒸馏装置:JY92-Ⅱ型超声波细胞
粉碎机,宁波新芝科器研究所。
2 实验方法
2.1 水蒸汽蒸馏法提取山苍子粗油工艺流程
鲜果→样品瓶→一次蒸馏提取→二次蒸馏提取→分离→装
瓶、密封、冷藏
DOI:10.13982/j.mfst.1673-9078.2005.01.018
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鲜果→研碎→超声波粉碎→一次蒸馏提取→二次蒸馏提取
→分离→装瓶、密封、冷藏
2.2 实验操作
在用水蒸汽蒸馏法提取山苍子油时,对原料进行
粉碎。称取鲜果研碎,将碎末放入锥形瓶中,加水至
刻度,锥形瓶放入装有冰块的大烧杯中,超声波粉碎,
取出锥形瓶将料液倒入 500ml 磨口圆底烧瓶中,连接
好水蒸汽蒸馏装置。在圆底烧瓶中加入少量沸珠,蒸
馏至烧瓶中剩少许水时,加 100ml 蒸馏水进行二次蒸
馏。提取的油水混合物用分液漏斗分离,将粗油装入
10ml 容量瓶中,密封、冷藏。
未经超声波处理的鲜果也采用上法提取。
2.3 山苍子粗油得率计算
山苍子粗油得率(%)=(m2-m1)/m ×100%
式中:m1—100ml容量瓶重(g)
m2—粗油与容量瓶质量(g)
m—取样鲜果质量(g)
2.4 甲基紫溶液的制备
取 3 份 150ml 蒸馏水分别加入 1.5ml 甲基紫溶液,
用 1mol/LH2SO4溶液调 pH 为 3.5 后,将其均分成 9 份
装至 100ml 锥形瓶中。
2.5 羟自由基·OH 的产生
取二份甲基紫溶液,一份边搅拌边加入 1mlH2O2
和 0.2mlFeSO4溶液,反应 10min 后,加入 1 滴 KF 溶
液以消除 Fe 3+ 的干扰,以水为参比,于 580nm 处测
吸光度值,记为 A1;另一份不加 Fenton 试剂,测吸光
度值记为 A0,ΔA=A0 –A1。用ΔA间接表示·OH 的生
成量,ΔA越大,·OH 的生成量越多。
2.6 羟自由基·OH 清除率的测定
取0.1ml 粗油加入到10ml含0.1%蔗糖脂肪酸酯的
乳化液中。取 5 份甲基紫溶液,分别加不同体积粗油
乳化液,于 580nm 处测吸光度值,记为 A2。
·OH 清除率=(A2- A 1)/(A0-A1 )Χ100%
2.7 超氧自由基清除率的测定
在一系列试管中加 5ml 0.05 mol/L 的 Tris-HCL 缓
冲液,对照组分别加不同体积的粗油乳化液,混均在
420nm 处测定吸光度,记为 A0,实验组Ⅰ分别加不同
体积的乳化液并混匀,再加入 100µl 抗坏血酸溶液,
待计时至 5min 时,立即注入反应体系中,混匀以终止
反应在 420nm 处测定吸光度,记为 A 1。实验组Ⅱ不
加乳化液,按上述方法终止反应后,再加入对应的不
同体积粗提液并混匀,在 420nm 处测定吸光度,记为
A 2 [5]。
抑制率(Y )=(A 2- A 1 )/(A 2- A0)Χ100%
3 结果与分析
3.1 山苍子粗油的提取
山苍子油是一种极易挥发的香精油,通过水蒸汽
可使山苍子油从其鲜果中浸提出来。该法提取时间较
长,粉碎后沸腾历害,要注意控制加热温度。
表 1超声波处理对山苍子得率的影响
Tab1 Influence of ultrasonic wave on the extraction rate of oil
超声波处理 未处理 5min 10min 15min 20min
得率(%) 1.180 1.355 1.405 1.407 1.408
由表 1 可知超声波处理鲜果后,山苍子油得率有
所提高,粉碎 10min 后,粗油得率基本保持稳定。本
实验所用山苍子鲜果较嫩,工艺复杂,提取粗油有部
分损失。故得油率与有关资料提供的数据相比微偏低。
3.2 初始反应 pH 值的确定
pH 对 Fenton 体系的进行影响很大,因为过低的
pH 会导致 Fe(OH)3沉淀的生成,同时对甲基紫的吸
光度值的稳定性也有很大的影响,所以在此对初始 pH
进行了确定。
实验研究发现,在 pH=3.5 时最利于 Fenton 反应
的进行,甲基紫的颜色与 pH 关系如下:pH1.0→1.5:
绿→蓝;pH2.0→3.0:蓝→紫;pH≥3.0 的酸性溶液中
呈紫色,于 580nm 处有最大吸光度值,所以初始 pH
确定为 pH3.5。
3.3 甲基紫浓度的确定
甲基紫的浓度不同,在 580nm 处的吸光度值也不
同,从而导致精确度下降,为了增加实验的准确性,
在此对甲基紫的浓度进行了确定,具体见表 2。
表2 不同浓度甲基紫溶液的吸光度
Tab 2 The absorbance with different concentration of Methyl Violet
浓度(mmol/L) 0.0067 0.01 0.0133 0.02
吸光度 0.399 0.585 0.827 0.983
从表 2 可以看出,甲基紫浓度在 0.01mmol/L 时,
吸光度值近 0.7,此时测定精密度较高。
3.4 山苍子油对·OH 的清除作用
利用 Fenton 体系产生·OH,添加不同浓度的山苍
子油测定其清除率,为了保证山苍子油能与反应体系
充分融合,采用蔗糖脂肪酸酯做乳化剂配成一定浓度
的山苍子油乳化液(具体配制方法见实验方法中的
2.5),结果见表 3 和图 1。
由图 1 可看出,山苍子油乳化液用量与清除·OH
自由基的能力存在一定的线性关系,当粗油乳化液用
量高于 100µl 时,清除率在 50%以上,说明山苍子油有
较强的清除·OH 自由基的能力,在作为添加剂使用
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时,为达到最佳效果,应选择适当粗油乳化液用量。
表3 粗油乳化液加入量与自由基抑制率的关系
Tab 3 The relation of quantity of oil emulsifier of hydroxyl radical
乳化液(µl) A0 A1 A2 抑制率(%)
100 0.577 0.334 0.431 48.15
300 0.588 0.336 0.489 60.71
500 0.571 0.431 0.517 61.43
700 0.587 0.334 0.511 69.96
900 0.565 0.435 0.534 76.15
0
10
20
30
40
50
60
70
80
100 300 500 700 900
油乳化液(μl)
抑
制
率
(%
)
图1 粗油乳化液用量对·OH 自由基清除率的影
Fig1 The influence of quantity of oil emulsifier on the elimination
of hydroxyl radical
3.5 山苍子油对超氧自由基的清除作用
采用邻苯三酚自氧化法测定山苍子油对超氧自由
基的清楚作用,利用上述配制的山苍子油乳化液,具
体测定结果见表 4 和图 2。
表4 粗油乳化液加入量与自由基抑制率的关系
Tab 4 The relation of quantity of emulsifier on the elimination of
Oxygen radical
乳化液(µl) A0 A1 A2 抑制率(%)
100 0.111 0.376 0.483 28.76
300 0.187 0.363 0.570 54.05
500 0.210 0.327 0.470 55.68
700 0.285 0.338 0.410 57.60
900 0.347 0.365 0.384 51.35
0
10
20
30
40
50
60
70
100 300 500 700 900
油乳化液(μl)
抑
制
率
(
%)
图2 粗油乳化液用量对氧自由基清除力的影响
Fig2 The influence of quantity of Oil emulsifier on the
elimination of Oxygen radical
由图 2 可以看出,山苍子油乳化液用量与清除氧
自由基的能力存在密切的关系,当粗油乳化液用量在
200µl 以上时,清除率高于 50% 说明山苍子油有较强
的清除氧自由基的能力。粗油乳化液用量为 400µl 时,
清除率达到 57.60%。随着用量的增加,清除率有所降
低,其具体原因还有待于研究。
4 结论与讨论
4.1 由实验发现山苍子油可以有效的清除·OH 和超
氧阴离子自由基,清除率分别可以达到 76.15%和
57.60%。
4.2 利用 Fenton 体系产生·OH 自由基要控制好反应
时间。
4.3 甲基紫溶液的吸光度值稳定后测定精确度高。
4.4 乳化剂用量不能太高,否则影响实验精确性。
参考文献
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(上接第60页)
3.4 温度也是影响贮藏茶叶含水量变化的一个十分
重要的因素。低温能有效抑制贮藏茶叶含水量的增加,
而且在低温贮藏下,不同初始含水量、不同包装的茶
叶含水量变化的差别较常温下为小。所以,要控制贮
藏茶叶含水量的变化,首先应低温贮藏;其次,是选
用防潮性能好的包装。在保证这两条的前提下,初始
含水量不一定很低,一般以 4~5%为宜。
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