陳波,徐德平
(江南大學食品學院,江蘇無錫,214122)
蜂王漿醇溶性成分分析及其抗氧化性研究
陳波,徐德平
(江南大學食品學院,江蘇無錫,214122)
蜂王漿經(jīng)體積分數(shù)95%乙醇提取、MCI-Gel、ODS等反相色譜柱分離,得到單磷酸腺苷(AMP)和7種脂肪酸。采用1,1-二苯基苦基苯肼自由基(DPPH·)清除率和總抗氧化能力試劑盒(T-AOC)等方法探索蜂王漿醇溶性物質(zhì)的抗氧化能力,結(jié)果表明:蜂王漿醇提后抗氧化活性提高,分離得到的AMP和3,10-二羥基癸酸(3,10-DDA)的抗氧化性相對較強,且清除DPPH·的IC50值分別為6.274 mg/mL和9.153 mg/mL,是蜂王漿中的抗氧化活性物質(zhì)。
蜂王漿,分離,結(jié)構(gòu)鑒定,抗氧化
蜂王漿(royal jelly,RJ)是5~15日齡的工蜂舌腺和上腭腺分泌的一種漿狀物質(zhì),呈乳白色或淡黃色,有酸澀味,是蜂王幼蟲整個發(fā)育期和雄蜂幼蟲前期的唯一食物。蜂王漿除含有大量的蛋白質(zhì)(占干物質(zhì)的36%~55%)、糖類(20%以上)外,還有包括10-HDA在內(nèi)的許多活性物質(zhì)[1]。蜂王漿具有增強機體免疫力,延緩衰老,抗腫瘤,抗菌消炎等生理活性,廣泛應用于醫(yī)藥、化妝品、保健食品[2]。
目前關(guān)于蜂王漿抗氧化能力的研究主要集中在蜂王漿抗氧化活性肽[3]和超氧化物歧化酶 SOD[4]上,對蜂王漿中蛋白質(zhì)和肽以外的其他物質(zhì)的抗氧化性研究較少。本研究用高濃度乙醇沉淀了蜂王漿中絕大部分蛋白,對得到的蜂王漿醇溶性物質(zhì)進行了分離及結(jié)構(gòu)鑒定,并研究了各組分及單一成分的抗氧化能力,旨在發(fā)現(xiàn)蜂王漿的其他抗氧化活性物質(zhì)。
蜂王漿,購于南京老山藥業(yè)有限公司;GF254硅膠板,由山東煙臺芝罘化工廠生產(chǎn);總抗氧化能力(TAOC)試劑盒,南京建成生物科技有限公司生產(chǎn);1,1-二苯基-2-苦基苯肼自由基(DPPH·),Sigma公司提供;其他試劑皆為分析純,上海國藥集團化學試劑有限公司生產(chǎn)。
旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 RE52CS,上海亞榮生化儀器廠;暗箱式紫外透射儀ZF-90,上海顧村電光儀器廠;HL-2恒流泵,上海滬西分析儀器廠有限公司;Brucker AVance500核磁共振儀、LCQ型質(zhì)譜儀,Thermo-Finnegan公司;TU-1900型雙光束紫外可見分光光度計,北京普析通用儀器有限責任公司;循環(huán)水多用真空泵(SHB-III),鄭州長城科貿(mào)有限公司;HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋,江蘇省金壇市榮華儀器廠。
蜂王漿10 kg,組織搗碎機搗碎,以體積分數(shù)95%乙醇為溶劑,料液比1∶4(g∶mL),40℃提取3h,3000 r/min離心30 min,將沉淀物按上述方法重復提取2次,合并3次提取液,減壓回轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮,得到蜂王漿醇提物(ethanol extracts of royal jelly,ERJ)。另將蜂王漿乙醇提取后沉淀物(precipitate from royal jelly,PRJ)濃縮至干,備用。
ERJ濃縮后過MCI-Gel柱(6 cm×100 cm),流速15 mL/min,依次用去離子水、體積分數(shù)10%、30%、50%、70%、95%乙醇溶液梯度洗脫,洗出液用錐形瓶收集。TLC薄層層析法跟蹤檢測洗脫液,根據(jù)Rf值將洗脫液粗分為水洗脫部分(A)、10%乙醇洗脫部分(B)、30%乙醇洗脫部分(C)、50%和70%乙醇洗脫部分(D)4個部分,95%乙醇洗脫部分由于固形物量少不做研究。減壓濃縮A、B、C、D 4部分,每部分取少量干燥備用。
將A、B、C、D 4個部分分別反復上 ODS-AQ(3 cm×100 cm)、ODS-A(3 cm×100 cm)、ODS-B(3 cm×100 cm)等色譜柱分離,用乙醇溶劑梯度洗脫,收集洗脫液,15 mL/管自動收集,采用TLC薄層法檢測,最終得到8種化合物。以二甲基亞砜為溶劑,四甲基硅烷(TMS)為內(nèi)標物,化合物經(jīng)氫譜(1H-NMR)和碳譜(13C-NMR)等光譜數(shù)據(jù)分析,確定其化學結(jié)構(gòu)。
1.3.4.1 清除DPPH·自由基能力
準確稱取7.8 mg DPPH·,用無水乙醇定容于100 mL容量瓶中,得到0.2 mmol/L DPPH·溶液。將待測樣品冷凍干燥,分別制成 1、3、5、10、15 mg/mL等濃度溶液備用。參考Sun等人[5]的方法進行測定:分別取待測樣品和對照物各2 mL,各加入2 mL 0.2 mmol/L的 DPPH溶液,充分混勻,避光反應30 min后在517 nm處測吸光度(Ai);同時,取各待測樣品2 mL,分別加入2 mL無水乙醇,充分混勻,測其在517 nm處的吸光度(Aj);測定空白對照在517 nm處的吸光度(Ac)。每個樣品3次重復,取平均值。
1.3.4.2 總抗氧化能力(T-AOC)
配制10 mg/mL試樣,按照T-AOC試劑盒說明進行操作,在520 nm處測吸光度。試驗重復3次,取平均值。本實驗以樣品管與對照管在520 nm處的吸光度的差值(ΔA520)大小來反應其總抗氧化能力,差值越大,總抗氧化能力越強。
DPPH·是一種穩(wěn)定的自由基,在517 nm處有強吸收。當有自由基消除劑存在時,DPPH·的單電子被配對而使其顏色變淺,在最大吸收波長處的吸光度變小,且這種顏色變淺的程度與配對電子數(shù)是成化學計量關(guān)系的[6]。因此通過檢測517 nm處吸光度的變化,可以反映其消除自由基的能力,而能力的大小用抑制率表示。蜂王漿中不同組分的DPPH·清除能力如圖1所示。
蜂王漿醇提物(ERJ)清除DPPH·能力提高,而醇提后沉淀物(PRJ)的DPPH·清除率較低,表明蜂王漿中具有清除DPPH·能力的物質(zhì)主要存在于ERJ中。ERJ經(jīng)MCI-Gel柱分離后,水洗脫部分(A)和10%乙醇洗脫部分(B)的DPPH·清除率高于ERJ,分別達到了68.9%和50.1%,C、D清除率比ERJ低。
圖1 蜂王漿中不同組分清除DPPH·能力
對總抗氧化能力的測定時利用抗氧化物質(zhì)能使Fe3+還原成Fe2+,F(xiàn)e2+可與菲林類物質(zhì)形成穩(wěn)定的絡合物的性質(zhì),通過比色法可以測定樣品抗氧化能力的強弱。測定管與對照管吸光度差值越大,抗氧化能力越強??疾旄鞣渫鯘{提取物在相同濃度下的總抗氧化能力,結(jié)果見圖2。
圖2 蜂王漿中不同組分總抗氧化能力
由圖2可知,相同濃度下,各組分的總抗氧化能力強弱順序依次為:B>A>ERJ>RJ>C>D>PRJ。這與清除DPPH·能力相一致,表明蜂王漿中抗氧化活性物質(zhì)溶于乙醇,且主要集中在組分A、B中。
將 ERJ經(jīng) MCI-Gel柱分離,得到 A、B、C、D4個組分,各組分再經(jīng)ODS-AQ、ODS-B等反相色譜柱柱分離,得到8種化合物,結(jié)果見表1。
由表1,從A、B、C、D中分別分離得到2種化合物,其中化合物2~8為脂肪酸。通過TLC法檢測,得知這8種化合物的Rf值依次增大,說明化合物1~8的極性是逐漸變小的。其中,A中分離出的化合物1(AMP)是生物體代謝的能量源泉,是參與遺傳信息貯存、遺傳與表達的核酸構(gòu)件,RJ中含量在5.9~2057.4 mg/kg[7];化合物 6,又稱王漿酸,目前只發(fā)現(xiàn)在蜂王漿中存在,占新鮮蜂王漿的1.4%~2.0%,是蜂王漿中的標志性物質(zhì)[8]。化合物 2、5、6、7、8 是 RJ中的短鏈脂肪酸,這些脂肪酸是RJ中一組特殊的C10羥基脂肪酸[9],Dragana Vucevic等曾報道 RJ中的短鏈脂肪酸對機體具有免疫調(diào)節(jié)作用[10]。
表1 ERJ色譜柱柱分離結(jié)果
由于分離得到的化合物在含量上有較大差異,有些化合物量較少無法進行活性試驗,所以本研究對磷酸腺苷、3,10-2-羥基癸酸(3,10-DDA)、王漿酸(10-HDA)、10-羥基癸酸(10-HDAA)、9-羥基癸酸(9-HDAA)、8-羥基癸酸(8-HDAA)等6種物質(zhì)進行了抗氧化活性的分析。
對蜂王漿醇溶性物質(zhì)中分離得到的6種物質(zhì)進行清除DPPH·能力的測定。結(jié)果見圖3。
圖3 蜂王漿醇溶物中各成分清除DPPH·能力
由圖3可見,每種物質(zhì)對DPPH·均具有一定的清除能力,且隨著各物質(zhì)的濃度增加,對DPPH·的清除能力也逐漸增加,具有良好的劑量效應關(guān)系。在濃度15 mg/mL時,10-HDAA、9-HDAA、8-HDAA 等的DPPH·清除率較低,均未達到30%,而AMP和3,10-HDAA在15 mg/mL時清除率分別達到了89.1%和78.3%。經(jīng)計算,AMP的IC50值為6.274 mg/mL,3,10-DDA 的 IC50值為9.153 mg/mL。
對蜂王漿醇溶性物質(zhì)中分離得到的6種物質(zhì)進行總抗氧化能力的測定。結(jié)果見圖4。
圖4 蜂王漿醇溶性中各組分總抗氧化能力
由圖4可知,AMP和3,10-DDA的總抗氧化能力很高,比較圖2分別約是RJ抗氧化能力的3.4倍和6.5倍。另外,由于A的總抗氧化能力比B強,而A中分離出來的AMP的總抗氧化能力比B中的3,10-DDA弱,有理由相信A中有其他高抗氧化活性物質(zhì)存在,可能是小分子物質(zhì)BHT[11]或者一些酚類物質(zhì)[12],需要作進一步研究。10-HDA雖然是蜂王漿的標志物質(zhì),具有生物活性,但其抗氧化能力比較弱,這與Yoshimi等的研究結(jié)果一致[13]。
蜂王漿經(jīng)體積分數(shù)95%乙醇提取所得的醇溶性成分抗氧化活性比原漿強,而醇提后的沉淀物抗氧化活性很低。經(jīng)MCI-Gel、ODS等反相色譜柱分離,發(fā)現(xiàn)醇溶性物質(zhì)中含有 AMP、3,10-DDA、10-HDA、10-HDAA、9-HDAA、8-HDAA等成分。研究發(fā)現(xiàn),提取物中極性較小的短鏈脂肪酸的抗氧化活性較弱,王漿酸的抗氧化能力不高,而AMP、3,10-DDA具有強的抗氧化活性,其清除 DPPH·的 IC50值分別是6.274 mg/mL和9.153 mg/mL,是蜂王漿中的抗氧化活性物質(zhì)。除此以外,蜂王漿中肯定還有其他抗氧化物質(zhì)存在,需要作進一步研究。
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ABSTRACTAfter royal jelly(RJ)was extracted with 95%ethanol and isolated with chromatographic columns MCI-Gel and ODS,adenosine monophosphate and 7 kinds of fatty acids were obtained.The scavenging free radicals(DPPH·)of 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl and the total antioxidant capacity kit(T-AOC)were used to study antioxidation of alcohol soluble components.The results showed that antioxidation of royal jelly improved after extraction and the antioxidant activity of AMP and 3,10-dihydroxydecanoic acid(3,10-DDA)were relatively higher,IC50value for DPPH· scavenging activity were 6.274 mg/mL and 9.153 mg/mL respectively.They were identified as the Antioxidants in royal jelly.
Key wordsroyal jelly,isolation,structural determination,antioxidation
Structure and Antioxidation Studies of Alcohol Soluble Components in Royal Jelly
Chen Bo,Xu De-ping
(School of Food Science and Technology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China)
碩士研究生(徐德平副教授為通訊作者,E-mail:xdp1219@sina.com)。
2012-06-05,改回日期:2012-06-26