楊宏志，李 靜

(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江 大慶 163319)

亞麻木酚素的抗氧化性能

楊宏志，李 靜

(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江 大慶 163319)

通過還原能力實驗、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除實驗、超氧陰離子自由基清除實驗及過氧化氫清除實驗研究亞麻木酚素的抗氧化性能。結(jié)果表明：亞麻木酚素開環(huán)異落葉松樹脂酚二葡萄糖苷(SDG)具有良好的抗氧化活性；SDG的還原能力隨質(zhì)量濃度增加呈現(xiàn)出良好的線性關(guān)系；在質(zhì)量濃度為150μg/mL時，對DPPH自由基的清除率達(dá)到半數(shù)以上；對超氧陰離子自由基的清除率在質(zhì)量濃度為0.3μg/mL時達(dá)到55.81%；對過氧化氫清除能力隨質(zhì)量濃度的增加而升高，在150μg/mL時達(dá)到最大值86.87%后下降。

亞麻木酚素；抗氧化活性；自由基

抗氧化劑是只在較低濃度下能夠延緩或阻止所作用底物氧化的物質(zhì)?？寡趸瘎┛梢越档透吣懝檀佳膭用}粥樣硬化癥[1]?？寡趸镔|(zhì)的作用機理包括螯合金屬離子、清除自由基、淬滅單線態(tài)氧、清除氧、抑制氧化酶活性等。抗氧化活性可以從生物體內(nèi)抗氧化活性和生物體外抗氧化活性兩方面測定。

亞麻木酚素主要以開環(huán)異落葉松樹脂酚(SECO)的形式存在，而SECO多以開環(huán)異落葉松樹脂酚二葡萄糖苷(SDG)的結(jié)構(gòu)存在。目前研究證實木酚素在亞麻中的含量最高，并且具有雌激素效應(yīng)、抗癌和預(yù)防糖尿病等方面的藥效，但對于其藥理作用的機制尚未有具體研究定論[2-4]。本實驗從開環(huán)異落葉松樹脂酚二葡萄糖苷(SDG)的還原能力，對1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除能力，超氧陰離子自由基清除能力及對過氧化氫清除能力來評價亞麻木酚素的抗氧化活性，為其抗病機制提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

開環(huán)異落葉松樹脂酚二葡萄糖苷(SDG) 實驗室自制；DPPH(標(biāo)準(zhǔn)品) Johnson Matthey 公司。

1.2 儀器與設(shè)備

T6型新世紀(jì)紫外-可見分光光度計 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；DK-450B型電熱恒溫水浴鍋 上海森信實驗儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 還原能力的測定

于試管中加入2.5mL樣液(不同質(zhì)量濃度的SDG溶液或不同質(zhì)量濃度的對照品(BHA)、VC)，再分別加入磷酸緩沖溶液和鐵氰化鉀各2.5mL，50℃水浴25min后取出快速冷卻，加入2.5mL三氯乙酸，搖勻，取2.5mL反應(yīng)液，依次加入2.5mL蒸餾水，0.5mL三氯化鐵，充分混勻，反應(yīng)數(shù)分鐘后，在700nm波長處測定吸光度，以吸光度的高低評價還原能力的大小。

1.3.2 DPPH自由基清除能力的測定

1.3.2.1 DPPH自由基標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

準(zhǔn)確稱取DPPH標(biāo)準(zhǔn)品25mg，用甲醇定容至500mL得到母液，再用甲醇分別稀釋成不同質(zhì)量濃度，于515nm波長處分別測定吸光度。

1.3.2.2 DPPH自由基清除能力測定方法

取待測樣液(不同質(zhì)量濃度的SDG溶液或不同質(zhì)量濃度的對照品VC溶液)0.2mL，加入7.8mL質(zhì)量濃度為0.025mg/mL的DPPH甲醇溶液，立即混勻，于515nm波長處測定A0和At，實驗中以VC作對照。

經(jīng)待測樣液作用后，DPPH含量和剩余百分含量計算方法如式(1)：

式中：A0為體系中DPPH的起始濃度； At為t時刻(讀數(shù)穩(wěn)定后)體系中DPPH的濃度。

用1減去DPPH的剩余百分含量，得到樣液對DPPH的清除率。以樣液中亞麻木酚素濃度對DPPH的清除率作圖，得到清除DPPH 50%時所需要的樣品量，即IC50值。

1.3.3 超氧陰離子自由基清除能力的測定

于試管中加入Tris-HCl緩沖溶液4.5mL， 25℃水浴中預(yù)熱20min，分別加入1mL樣液、20μL鄰苯三酚，立即混勻，在318nm波長處每隔30s測定一次吸光度，空白組以1mL蒸餾水代替樣液，以同質(zhì)量濃度的VC溶液作為對照。超氧陰離子自由基自氧化抑制率計算如式(2)：

式中：Ablank=ΔAblank/Δt，即空白樣隨時間的吸光度變化值；Asample=ΔAsample/Δt，即樣液隨時間的吸光度變化值。

1.3.4 過氧化氫清除能力的測定

按文獻(xiàn)[5-7]的方法，根據(jù)實際實驗條件稍作調(diào)整。以磷酸鹽緩沖溶液配制10mmol/L H2O2溶液。取2.5mL上述H2O2溶液加入2.5mL樣品液(不同質(zhì)量濃度的SDG溶液或不同質(zhì)量濃度的對照品V C溶液)，混合均勻，在230nm波長處測定吸光度A1。以不加樣品液的H2O2溶液的吸光度A0，不加H2O2溶液的樣品溶液的吸光度A2。過氧化氫的清除率計算方法如式(3)：

2 結(jié)果與分析

2.1 SDG還原能力

抗氧化劑的還原力與抗氧化活性之間存在著一定的聯(lián)系?？寡趸瘎┙?jīng)還原作用給出電子，將Fe3+還原為Fe2+。同時也可與自由基反應(yīng)，使自由基生成為穩(wěn)定的物質(zhì)或直接終止自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。物質(zhì)還原力越強，抗氧化性也就越強，可以通過測定還原力來說明抗氧化活性的強弱[8-9]。

圖1 SDG還原能力測定Fig.1 Reducing power of SDG

由圖1可知，BHA的還原能力最強，而VC在低質(zhì)量濃度時還原力較SDG稍強，但在130μg/mL后還原力低于SDG。SDG表現(xiàn)出較好的還原能力，并且隨著質(zhì)量濃度的增加，還原能力呈上升的趨勢。在反應(yīng)體系中，加入SDG樣品溶液的顏色由黃色立即變?yōu)樗{(lán)綠色，并隨著時間變化吸光度增大，說明亞麻木酚素SDG的還原能力隨時間變化越來越強。

2.2 DPPH自由基清除能力

2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

在515nm波長測定，得出吸光度(Y) 與DPPH含量(X)標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為：Y=2.0151X－0.0293，相關(guān)系數(shù)R2=0.9912。說明方程擬合良好。

2.2.2 對DPPH自由基的清除能力

圖2 SDG對DPPH自由基的清除率Fig.2 DPPH radical scavenging rates of SDG at different concentrations

由圖2可知，SDG清除DPPH自由基的能力比同質(zhì)量濃度的VC要強。在50μg/mL的質(zhì)量濃度時，SDG就有較好的清除能力；150μg/mL質(zhì)量濃度時對DPPH自由基的清除能力達(dá)到半數(shù)以上，這與Hu等[10]研究的結(jié)果相近。在150μg/mL質(zhì)量濃度以下時SDG和VC清除率增長都較為平緩。

2.3 超氧陰離子自由基清除能力的測定

圖3 SDG對超氧陰離子清除率Fig.3 Superoxide anion radical rates of SDG at different concentrations

由圖3可知， SDG對超氧陰離子自由基具有很強的清除能力。在質(zhì)量濃度很低的情況下就已表現(xiàn)出良好的清除能力；VC在相同質(zhì)量濃度下清除能力很低，僅在0.5μg/mL質(zhì)量濃度下表現(xiàn)出微弱的清除能力。SDG在0.3μg/mL質(zhì)量濃度下，對超氧陰離子自由基的清除率為55.81%，已經(jīng)達(dá)到半數(shù)以上；隨質(zhì)量濃度的增加，SDG清除超氧陰離子自由基的能力不斷增加，并表現(xiàn)出良好的線性關(guān)系。

2.4 過氧化氫清除能力測定

圖4 SDG過氧化氫清除率Fig.4 Hydrogen peroxide rates of SDG at different concentrations

由圖4可知，VC對過氧化氫的清除率隨質(zhì)量濃度增加而升高，具有一定的線性關(guān)系。而亞麻木酚素SDG對過氧化氫清除率略高于VC，并且在150μg/mL時達(dá)到最大值 86.87%，而后清除能力下降。

3 結(jié) 論

開環(huán)異落葉松樹脂酚二葡萄糖苷(SDG)具有較強的抗氧化效果。體外自由基清除實驗表明SDG具有良好的自由基清除能力，且清除能力較VC強。

3.1 SDG具有較強的還原能力，并隨質(zhì)量濃度的增加還原能力逐漸升高，呈現(xiàn)出較好的線性關(guān)系y=0.1565x－0.079(R2=0.994)。

3.2 SDG對DPPH自由基有很好的清除能力，在質(zhì)量濃度為150μg/mL時清除率達(dá)到半數(shù)以上(50.11%)。

3.3 SDG對超氧陰離子自由基具有極強的清除能力，在0.3μg/mL質(zhì)量濃度下對超氧陰離子自由基的清除率達(dá)到半數(shù)以上，且清除率與質(zhì)量濃度量線性關(guān)系較好y=11.824x+20.602(R2=0.9898)。

3.4 SDG對過氧化氫清除能力隨質(zhì)量濃度的增加而升高，在150μg/mL時達(dá)到最大值86.87%后呈現(xiàn)下降趨勢。

4 討 論

SDG具有一定抗氧化和良好清除自由基的能力，這可能與它的結(jié)構(gòu)中的酚羥基有關(guān)[11]。其中甲氧基羥基由于誘導(dǎo)效應(yīng)提高電子云密度，使酚羥基成為一個電子接受體，易與自由基反應(yīng)，形成大的共軛體系，使得自由基電子較為分散而比較穩(wěn)定[12]，使SDG表現(xiàn)出良好的抗氧化活性。

[1] PRASAD K.Hypocholesterolemic and antiatherosclerotic effect of flax lignan complex isolated from flaxseed[J]. Atherosclerosis, 2005, 179(2):69-75.

[2] CHEN J, TAN K P, WARD W E, et al. Exposure to flaxseed or its purified lignan during suckling inhibits chemically induced ratmammary tumorigenesis[J]. Exp Biol Med, 2003, 228(8): 951-958.

[3] PRASAD K. Antihypertensive activity of secoisolariciresinol diglucoside(SDG) isolated from flaxseed: role of guanylate cyclase[J]. In tJ Angio,2004, 13(1): 7-14.

[4] van der SCHOUW Y T, SAMPSON L, WALTER W C, et al. The usual intake of lignans but not that of isoflavonesmay be related to cardiovascular risk factors in U.S.men[J]. Nutritional Epidemiology,2005, 135: 260-266.

[5] 劉大川, 龐美霞, 吳波.開環(huán)異落葉松樹脂酚二葡萄糖苷抗氧化性能的研究[J]. 中國油脂, 2002, 27(6): 37-40.

[6] 吳思敬, 顏國欽. 桑葉甲醇提取物抗氧化機制之探討[J]. 食品科學(xué)(中國臺灣), 1998, 25(2): 128-137.

[7] 趙永芳. 生物化學(xué)技術(shù)原理及其應(yīng)用[M]. 2版. 武漢: 武漢大學(xué)出版社, 1994: 415.

[8] HUANG D, OU B, PRIOR R L. The chemistry behind antioxidant capacity assays[J]. Agric Food Chem, 2005, 53(6): 1841-1856.

[9] GLCINl, OKTAY M, KIRECCI E, et al. Screening of antioxidant and antimicrobial activities of anise(Pimpinella anisum L.) seed extracts[J].Food Chemistry, 2003b, 83: 371-382.

[10] HU Chun, YUAN Y V, KITTS D D, et al. Antioxidant activities of the flaxseed lignan secoisolariciresinol diglucoside,its aglycone secoisolariciresinol and the mammalian lignans enterodiol and enterolactone in vitro[J]. Food and Chemical Toxicology, 2007, 45(11):2219-2227.

[11] WENK C. Herbs and botanicals as feed additives in monogastric animals[J]. Asian-Austra J Anim Sci, 2003, 16: 282-289.

[12] 龔院生, 姚惠源. 米糠中γ-谷維醇抗氧化功能與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系[J].無錫輕工大學(xué)學(xué)報, 2002, 21(5): 440-443.

Antioxidant Activity of Secoisolariciresinol Diglusoside

YANG Hong-zhi，LI Jing
(College of Food Science, Heilongjiang Bayi Agricultural University, Daqing 163319, China)

To evaluate the antioxidant potential of secoisolariciresinol diglusoside (SDG), the abilities of SDG to scavenge DPPH and superoxide anion radicals and hydrogen peroxide, and its reducing power were assayed. Results showed that SDG had excellent antioxidant effect. Its reducing power was positively linearly correlated with concentration. SDG at 150 μg/mL could scavenge half of DPPH free radicals and more. A superoxide anion radical scavenging rate of 55.81% was observed for SDG 0.3μg/mL. The hydrogen peroxide scavenging capacity of SDG initially increased to a maximum of 86.87% at 150 μg/mL and then decreased as its concentration increased.

secoisolariciresinol diglusoside (SDG)；antioxidant activity；free radical

TS202.1

A

1002-6630(2011)03-0027-03

2010-04-23

黑龍江省普通高等學(xué)校骨干教師創(chuàng)新能力資助計劃項目(1151G032)

楊宏志(1963—)，男，教授，博士，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品加工。E-mail：yhz5070679@163.com