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黑果枸杞多酚體外抗氧化活性研究

2016-09-13 01:19閆亞美冉林武李越鯤李曉鶯曾曉雄曹有龍
食品工業(yè)科技 2016年13期
關(guān)鍵詞:亞美黑果產(chǎn)地

閆亞美,米 佳,祿 璐,冉林武,羅 青,李越鯤,李曉鶯,曾曉雄,曹有龍,*

(1.國(guó)家枸杞工程技術(shù)研究中心,寧夏銀川 750002;2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科技學(xué)院,江蘇南京 210095;3.寧夏醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,寧夏銀川 750004)

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黑果枸杞多酚體外抗氧化活性研究

閆亞美1,2,米佳1,祿璐1,冉林武3,*,羅青1,李越鯤1,李曉鶯1,曾曉雄2,曹有龍1,*

(1.國(guó)家枸杞工程技術(shù)研究中心,寧夏銀川 750002;2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科技學(xué)院,江蘇南京 210095;3.寧夏醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,寧夏銀川 750004)

采用FRAP值、·OH清除力、DPPH自由基清除力、還原力和總抗氧化能力(TEAC)5個(gè)體外抗氧化指標(biāo)對(duì)26個(gè)不同產(chǎn)地的黑果枸杞多酚進(jìn)行抗氧化活性評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,產(chǎn)地間樣本抗氧化活性差異較大;抗氧化模型不同,其抗氧化活性存在差異;綜合分析,樣本來(lái)自寧夏回族自治區(qū)賀蘭縣12-01、寧夏回族自治區(qū)銀川市掌政、青海省格爾木市烏圖美仁鄉(xiāng)、新疆維吾爾自治區(qū)阜康市甘河子鎮(zhèn)、新疆維吾爾自治區(qū)喀什市、甘肅省民勤縣中渠可作為較好的開發(fā)功能性食品的資源。

黑果枸杞,產(chǎn)地,多酚,抗氧化活性

氧化應(yīng)激是許多慢性退行性疾病發(fā)生發(fā)展的主要機(jī)制,包括神經(jīng)退行性病變、腫瘤、炎癥性疾病等。探尋和研究具有抗氧化活性的天然植物化學(xué)物質(zhì)用于抵抗人體的氧化應(yīng)激,進(jìn)而防治阿爾茨海默病、動(dòng)脈粥樣硬化等與氧化應(yīng)激相關(guān)的人類重大疾病,已成為醫(yī)藥、植物化學(xué)等多個(gè)學(xué)術(shù)領(lǐng)域共同關(guān)注的課題[1-3]。

花色苷是含多個(gè)酚羥基的黃酮類化合物。流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)期攝入富含花色苷的食物,可明顯降低動(dòng)脈粥樣硬化(AS)等心血管疾病的發(fā)病率,揭示花色苷可能具有潛在的抗AS作用,且抗氧化活性是其作用機(jī)制之一[4-6]。

體外抗氧化評(píng)價(jià)方法較之體內(nèi)方法因其快速、便捷而應(yīng)用廣泛。利用性質(zhì)穩(wěn)定的自由基產(chǎn)生劑,通過(guò)對(duì)其的抑制或清除來(lái)衡量抗氧化物質(zhì)抗氧化活性的高低是評(píng)價(jià)抗氧化活性的主要的體外方法,如FRAP值、·OH清除力、DPPH自由基清除力、還原力和TEAC等。然而由于每一種方法都有其適用范圍和特點(diǎn),并且,同一種抗氧化物質(zhì)在不同的溶劑中溶解,或以不同的自由基為底物,都會(huì)使在相同的方法和測(cè)定條件下出來(lái)的結(jié)果有所差別[7]。因此,要全面科學(xué)地評(píng)價(jià)抗氧化物質(zhì)的抗氧化活性,往往還是需要至少兩種方法同時(shí)測(cè)定,以驗(yàn)證其活性的高低。故本文在預(yù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,根據(jù)黑果枸杞多酚及其溶劑的特性,篩選了FRAP值、·OH清除力、DPPH自由基清除力、還原力和TEAC等5種儀器成本低、易重復(fù)、作用機(jī)理差異較大的方法進(jìn)行黑果枸杞多酚抗氧化活性的測(cè)定分析。

黑果枸杞富含花色苷等多酚[8-12],并具有較好的抗氧化活性等功效作用[8,11],且不同產(chǎn)地的黑果枸杞,其花色苷等多酚差異很大[7]。本文對(duì)不同產(chǎn)地的黑果枸杞多酚體外抗氧化活性進(jìn)行分析研究,以期為黑果枸杞優(yōu)質(zhì)品種的選育、栽培、質(zhì)量評(píng)價(jià)等積累科學(xué)數(shù)據(jù)和資料。

1 材料與方法

1.1材料與儀器

表1 不同采樣點(diǎn)地理因子表

如表1所示,在國(guó)內(nèi)黑果枸杞分布面積較大的省(區(qū))新疆、青海、寧夏、甘肅等地成熟果實(shí),用GPS測(cè)定各實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的海拔、緯度。各產(chǎn)地均采集混合樣,并在盛果初期采集。果實(shí)采后用冰袋冷藏手工帶柄采摘后冷凍干燥,0~4 ℃保藏。

ABTS,氮藍(lán)四唑(NBT),1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH),吩嗪硫酸甲酯(PMS),乙二胺四乙酸(EDTA),抗壞血酸(VC)等標(biāo)準(zhǔn)品Sigma(Sigma公司,St. Louis,MO,USA),其它試劑均為分析純國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

RE-5286旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上海亞榮生化儀器廠;UV755B紫外可見光分光光度計(jì)上海精密科學(xué)儀器有限公司;HH-S數(shù)顯恒溫水浴鍋江蘇省金壇市醫(yī)療儀器廠;800B臺(tái)式離心機(jī)上海安亭科學(xué)儀器廠。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1黑果枸杞多酚提取黑果枸杞多酚提取,取200 g黑果枸杞粉碎,精確稱取其中0.6000 g,加500 mL 0.5% TFA甲醇溶液,勻漿,4 ℃下避光浸漬提取24 h,4 000 r/min離心10 min,過(guò)濾,取上清液,低于40 ℃減壓濃縮,濃縮液用0.5% TFA溶液定容至200 mL,過(guò)0.22 μm膜,-20℃保存隔天測(cè)定。

1.2.2抗氧化活性研究

1.2.2.1DPPH自由基清除能力測(cè)定參考閆亞美等[9]測(cè)定方法,各樣品清除DPPH自由基能力表示為VC當(dāng)量(mg/g),即每克樣品抗氧化能力相當(dāng)于VCmg數(shù)。

1.2.2.2還原力測(cè)定參照Oyaizu等[10]略作改動(dòng),取1 mL待測(cè)液,依次加入pH6.6的磷酸緩沖液2.5 mL和1%鐵氰化鉀溶液2.5 mL,混合后在50 ℃放置20 min,然后加入10%三氯乙酸溶液2.5 mL,4800 r/min離心10 min,取上清液2.5 mL,依次加入2.5 mL蒸餾水和0.1%氯化鐵2.5 mL,混勻,靜置10 min,在700 nm處測(cè)定吸光度。還原力的EC50值為還原力達(dá)到0.5時(shí)的樣品濃度。各樣品還原力表示為VC當(dāng)量(mg/g),即每克樣品還原能力相當(dāng)于VCmg數(shù)。

1.2.2.3FRAP值測(cè)定參考閆亞美等[9]測(cè)定方法,以VC溶液作標(biāo)準(zhǔn)曲線(Y=0.0623X+0.0769,R2=0.9923),抗氧化能力表示為VC當(dāng)量(mg/g),即每克樣品抗氧化能力相當(dāng)于VCmg數(shù)。

表2 26個(gè)不同來(lái)源黑果枸杞體外抗氧化活性研究

注:在同一列里,平均值帶有不同上標(biāo)字母的表示差異顯著(p<0.05)。

1.2.2.4總抗氧化能力的測(cè)定(TEAC)參考閆亞美等[9]測(cè)定方法,樣品清除能力表示為VC當(dāng)量(mg/g),即每克樣品總抗氧化能力相當(dāng)于VCmg數(shù)。

1.2.2.5羥自由基(·OH)清除能力的測(cè)定根據(jù)Nicholas Smirnoff等方法[14]略作改動(dòng),于5 mL試管中,依次加入1 mL 8.8 mmol/L FeSO4溶液、1 mL 9.1 mmol/L的水楊酸-乙醇溶液、1 mL樣品溶液、0.5 mL 8.8 mmol/L H2O2,定容至4 mL。對(duì)照液中以1 mL蒸餾水替換同體積的水解液,37 ℃條件下保溫0.5 h。以蒸餾水為參比液,在526 nm測(cè)定其吸光值。以VC溶液對(duì)羥自由基(·OH)清除能力作標(biāo)準(zhǔn)曲線(Y=0.1035X+0.1495,R2=0.9951),樣品清除能力表示為VC當(dāng)量(mg/g),即每克樣品抗氧化能力相當(dāng)于VCmg數(shù)。

計(jì)算清除羥基自由基的能力:

式中:A0-空白對(duì)照液的吸光值;Ax-加入樣品溶液后的吸光值;Ax0-樣品溶液本底吸光值。

1.3統(tǒng)計(jì)分析

使用SPSS軟件(version 19.0)進(jìn)行平均值方差分析(one-way ANOVA)和樣本間的聚類分析。采用SIMCA-P11.5軟件進(jìn)行PLSR分析。

2 結(jié)果與分析

表2為26個(gè)不同產(chǎn)地黑果枸杞的5種不同體外的抗氧化活性的功效數(shù)據(jù)。方差分析表明,不同產(chǎn)地之間相同質(zhì)量的黑果枸杞,其多酚抗氧化活性差異較大。以5個(gè)不同抗氧化活性指標(biāo)為聚類參數(shù),以變量即抗氧化活性指標(biāo)進(jìn)行分群,如圖1所示,5個(gè)抗氧化活性聚為2類,一類為FRAP值、·OH清除力、還原力和總抗氧化能力,DPPH自由基清除力單獨(dú)聚為一類。結(jié)合表2發(fā)現(xiàn),不同產(chǎn)地之間FRAP值、·OH清除力、還原力和TEAC差異較大,而DPPH自由基清除力差異較小。這種差異性可能是由于不同抗氧化活性的作用機(jī)理不同而致,因此也驗(yàn)證了不能簡(jiǎn)單的用一種方法評(píng)價(jià)樣本之間活性的大小。

以產(chǎn)地樣本進(jìn)行分群,選擇5個(gè)抗氧化指標(biāo)為聚類參數(shù)(變量)進(jìn)行分析,與選擇剔除DPPH自由基清除力聚類結(jié)果相同,如圖2所示,共聚為5類,結(jié)合表2分析如下:其中,1號(hào)、2號(hào)、4號(hào)、6號(hào)、7號(hào)、8號(hào)、9號(hào)、10號(hào)、12號(hào)、15號(hào)、16號(hào)、26號(hào)聚為第一類,抗氧化活性最低,從抗氧化作用來(lái)講,品質(zhì)相對(duì)差一些。5號(hào)、21號(hào)、18號(hào)、13號(hào)聚為第二類,該類各產(chǎn)地樣本整體上各自由基清除能力較弱,13號(hào)FRAP值、還原力及TEAC高于此類平均水平,21號(hào)DPPH低于此類平均水平;14號(hào)、19號(hào)、20號(hào)、23號(hào)聚為第三類,該類產(chǎn)地樣品對(duì)各自由基清除力和還原力的能力較高,從抗氧化作用來(lái)講,活性較高,其中19號(hào)、23號(hào)產(chǎn)地樣本FRAP值低于此類平均水平,19號(hào)還原力低于此類平均水平,23號(hào)地區(qū)TEAC低于此類平均水平,14號(hào)賀蘭12-1除·OH清除能力外,其它活性均顯著高于此類水平;11號(hào)、17號(hào)、22號(hào)、24號(hào)、25號(hào)聚為第四類,對(duì)各自由基清除力和還原力的能力比上述三類高,該類產(chǎn)地樣品從抗氧化作用來(lái)講,品質(zhì)也更高一些,分別來(lái)自寧夏銀川市掌政、青海格爾木市烏圖美仁鄉(xiāng)、新疆阜康市甘河子鎮(zhèn)、新疆喀什市、新疆混樣;3號(hào)為來(lái)自甘肅民勤中渠,單獨(dú)聚為第五類,自由基清除能力強(qiáng)、還原能力強(qiáng),即表明具有良好的抗氧化活性,從抗氧化活性來(lái)講,也是最好的樣品。四個(gè)省區(qū)中也各有活性較好的樣本,活性較差的樣本。

圖1 黑果枸杞抗氧化活性聚類分析樹狀圖 Fig. 1 Dendrogram of HCA by in vitroantioxidant activity of L. ruthenicum Murr注:1.FRAP值;2.DPPH自由基清除能力;3.TEAC;4.還原力;5.·OH清除能力。

圖2 不同產(chǎn)地黑果枸杞抗氧化活性聚類分析樹狀圖 Fig.2 Dendrogram of HCA by in vitro antioxidant activity of L. ruthenicum Murr. from different places

3 結(jié)論

比較26個(gè)不同產(chǎn)地黑果枸杞多酚抗氧化活性,產(chǎn)地間抗氧化活性差異較大??寡趸P筒煌?其抗氧化活性存在差異。銀川市掌政、青海格爾木市烏圖美仁鄉(xiāng)、新疆阜康市甘河子鎮(zhèn)、新疆喀什市、甘肅民勤中渠、寧夏賀蘭12-01、等產(chǎn)地的抗氧化活性較高。四個(gè)省區(qū)中也各有活性較好的產(chǎn)地,活性較差的產(chǎn)地。 該比較研究為黑果枸杞優(yōu)質(zhì)品種的選育、栽培、質(zhì)量評(píng)價(jià)等積累科學(xué)數(shù)據(jù)和資料。

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Antioxidant activity of polyphenols fromLyciumruthenicumMurr.

YAN Ya-mei1,2,MI Jia1,LU Lu1,RAN Lin-wu3,*,LUO Qing1,LI Yue-kun1,LI Xiao-ying1,ZENG Xiao-xiong2,CAO You-long1,*

(1.National Wolfberry Engineering Research Center,Yinchuan 750002,China;2.College of Food Science and Technology,Nanjing Agriculture University,Nanjing 210095,China;3.Laboratory Animals Center,Ningxia Medical University,Yinchuan 750004,China)

Five different assays,including FRAP values,hydroxyl radical scavenging capacities,DPPH radical scavenging capacities,reduce power and ABTS radical scavenging capacities were used to study the antioxidant activity of the polyphenols ofLyciumruthenicumMurr. from 26 different places. The results indicated thatinvitroantioxidant activity of polyphenols fromLyciumruthenicumMurr. from different places were different,and the results of the same sample were different from 12-01 Helan Ningxia,Zhangzhen Town Yinchuan City Ningxia Hui Autonomous Region,Wutumeiren Town Geermu City Qinghai Province,Ganhezi Town Fukang City Xinjiang Uighur Autonomous region,Kashi City Xinjiang Uighur Autonomous region,Zhongqu Town Mingqin County Gansu province had better antioxidant activities and can be used to be good resource for development of healthy food.

LyciumruthenicumMurr.;place of production;polyphenols;antioxidant activity

2015-10-16

閆亞美(1982-),女,博士,副研究員,研究方向:枸杞加工與貯藏,E-mail:yanyamei@163.com。

冉林武(1979-),男,博士,副教授,從事人類營(yíng)養(yǎng)與疾病研究,E-mail:ranlinwu@163.com。

曹有龍(1963-),男,博士,研究員,從事枸杞植物學(xué)研究,E-mail:youlongck@163.com。

國(guó)家自然基金(31360076);寧夏自然科學(xué)基金(NZ15124);寧夏農(nóng)林科學(xué)院先導(dǎo)項(xiàng)目(NKYJ-15-16、NKYJ-14-26)項(xiàng)目資助。

TS201.2

A

1002-0306(2016)13-0049-04

10.13386/j.issn1002-0306.2016.13.001

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