曾英男,顧宇航,劉 佳
(吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院食品工程學(xué)院,吉林吉林 132101)
天然提取物抗氧化的機(jī)理在于其含有的R-OH可以形成氫自由基,并且可以通過(guò)消除一些自由基的活性[1],起到良好的抗氧化作用。
近年來(lái),研究人員逐漸從白芷中發(fā)現(xiàn)了新結(jié)構(gòu)的香豆素類(lèi)化合物[2],香豆素類(lèi)成分主要存在白芷的根部,主要有歐前胡素、異歐前胡素、氧化前胡素、白當(dāng)歸素等。金銀花中含有豐富的綠原酸等活性物質(zhì)。從金銀花和白芷提取活性成分并研究抗氧化性,為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)新型食品抗氧化劑提供理論依據(jù)。
白芷、金銀花,當(dāng)?shù)爻匈?gòu)買(mǎi);DPPH·,福州飛凈生物科技有限公司提供;歐前胡素標(biāo)準(zhǔn)品(純度98%)、綠原酸標(biāo)準(zhǔn)品(純度98%)、ABTS+,合肥博美生物科技有限責(zé)任公司提供。
KQ-100DE型超聲波清洗器,昆山市超聲儀器有限公司產(chǎn)品;GFL-45型電熱鼓風(fēng)干燥箱,天津市萊玻特瑞儀器設(shè)備有限公司產(chǎn)品;Cary 60型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì),安捷倫科技有限公司產(chǎn)品;A-88型組織粉碎機(jī),常州市金壇晨陽(yáng)電子儀器廠產(chǎn)品;YRE-2000A型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,海亞榮生化儀器廠產(chǎn)品。
精密稱(chēng)取歐前胡素標(biāo)準(zhǔn)品8.0 mg,甲醇溶解后定容至100 mL。搖勻后配制質(zhì)量濃度為0.002,0.004,0.008,0.012,0.016,0.020 mg/mL[3]。以甲醇作為空白對(duì)照,利用紫外分光光度計(jì)于波長(zhǎng)200~400 nm處進(jìn)行掃描,其標(biāo)準(zhǔn)品溶液于波長(zhǎng)300 nm處有最大峰值,所以于波長(zhǎng)300 nm處測(cè)定吸光度,記錄吸光度并計(jì)算與歐前胡素含量間的關(guān)系。
白芷干燥根切片粉碎后過(guò)40目篩,準(zhǔn)確稱(chēng)取50.00 g,按料液比1∶20(g∶mL),乙醇體積分?jǐn)?shù)70%,在超聲功率100 W,超聲時(shí)間20 min,常溫條件下,進(jìn)行超聲提取。過(guò)濾后減壓濃縮除去乙醇有機(jī)溶劑,提取液適當(dāng)稀釋用于測(cè)定香豆素的含量。最后在45℃恒溫烘箱中進(jìn)行干燥,制得白芷提取物。
式中:C——測(cè)定白芷提取液中歐前胡素質(zhì)量濃度,mg/mL;
V——提取液的體積,mL;
m——白芷粉末的質(zhì)量,g。
準(zhǔn)確稱(chēng)取綠原酸標(biāo)準(zhǔn)品20.0 mg,用適量體積分?jǐn)?shù)70%乙醇溶解后定容至100 mL。取0.5,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0 mL(相當(dāng)于 0.004,0.008,0.016,0.024,0.032,0.040 mg/mL) 溶液到 25 mL容量瓶,用70%乙醇定容后搖勻[4]。以體積分?jǐn)?shù)70%乙醇作為空白對(duì)照,利用紫外分光光度計(jì)在波長(zhǎng)200~400 nm處進(jìn)行掃描,其標(biāo)準(zhǔn)品溶液在330 nm處有最大峰值,所以于波長(zhǎng)330nm處測(cè)定吸光度,記錄吸光度并計(jì)算其與綠原酸含量間的關(guān)系。
式中:C——測(cè)定金銀花提取液中綠原酸質(zhì)量濃度,mg/mL;
V——提取液的體積,mL;
m——金銀花粉末質(zhì)量,g。
金銀花粉碎后過(guò)40目篩,準(zhǔn)確稱(chēng)取50.00 g按料液比為1∶30(g∶mL),乙醇體積分?jǐn)?shù)為60%,在浸提溫度為50℃,超聲時(shí)間為60 min,超聲功率為600 W的條件下進(jìn)行超聲提取。過(guò)濾后減壓濃縮除去乙醇有機(jī)溶劑,提取液適當(dāng)稀釋用于測(cè)定綠原酸的含量。最后在45℃恒溫烘箱中進(jìn)行干燥,制得金銀花提取物。
參考文獻(xiàn)[5],準(zhǔn)確稱(chēng)取DPPH·20 mg,用無(wú)水乙醇溶解定容至50 mL,此時(shí)濃度為1.014 4 mmol/L。干燥后的白芷、金銀花提取物取0.01 g用水溶解后適當(dāng)稀釋制得樣品液;將0.01 g維C用水溶解適當(dāng)稀釋制得對(duì)照液,取樣品液與2 mL DPPH·溶液混合后避光反應(yīng)20 min,利用紫外分光光度計(jì)于波長(zhǎng)517 nm處測(cè)定吸光度為Ai;取2 mL樣品液與2 mL水混合后避光反應(yīng),同樣條件下測(cè)定吸光度為Aj;2 mL DPPH·溶液和水混合后避光反應(yīng),測(cè)定吸光度為Ac,同樣條件下重復(fù)3次,計(jì)算平均值。
參考文獻(xiàn)[5],配制濃度為7 mmol/L ABTS+溶液:準(zhǔn)確稱(chēng)取ABTS+38.41 mg用水溶解后定容10 mL;濃度為140 mmol/L過(guò)硫酸鉀溶液的配制:過(guò)硫酸鉀378.45 mg用水溶解后定容至10 mL。取10 mL將ABTS+溶液和179μL過(guò)硫酸鉀溶液混合,避光保存12~16 h,再用pH值7.4 PBS溶液稀釋至適當(dāng)濃度,使其于波長(zhǎng)734 nm處的吸光度為0.70±0.02,即為ABTS+工作液。
干燥后的白芷、金銀花提取物取0.01 g用水溶解后適當(dāng)稀釋制得樣品液;將0.01 g維C用水溶解適當(dāng)稀釋制得對(duì)照液。PBS溶液調(diào)零,取樣品1 mL與ABTS+工作液4 mL室溫避光反應(yīng)6 min,于波長(zhǎng)734 nm處測(cè)定吸光度為As,PBS 1 mL和以ABTS+溶液4 mL室溫避光反應(yīng)6 min測(cè)定吸光度為A0,同樣條件下重復(fù)3次,計(jì)算平均值。
采用軟件Prism 7.0對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、繪圖。
歐前胡素標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖1。
圖1 歐前胡素標(biāo)準(zhǔn)曲線
由圖1可知,歐前胡素的標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=56.298X+0.066 8,R2=0.991 9,在 0.002~0.020 mg/mL 質(zhì)量濃度范圍內(nèi)線性良好。其中,橫坐標(biāo)X為歐前胡素標(biāo)準(zhǔn)品溶液質(zhì)量濃度,縱坐標(biāo)Y為吸光度。
樣品通過(guò)測(cè)定吸光度后,計(jì)算出白芷提取香豆素得率為3.4 mg/g。
綠原酸標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖2。
圖2 綠原酸標(biāo)準(zhǔn)曲線
由圖2可知,綠原酸標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=40.135X+ 0.009 5,R2=0.999 8,在0.004~0.040 mg/mL質(zhì)量濃度范圍內(nèi)線性良好。其中橫坐標(biāo)X為綠原酸標(biāo)準(zhǔn)品溶液濃度,縱坐標(biāo)Y為吸光度。樣品通過(guò)測(cè)定吸光度后,計(jì)算出金銀花提取的綠原酸得率為70.2 mg/g。
白芷和金銀花提取物對(duì)DPPH·清除能力見(jiàn)圖3。
由圖4可知,白芷提取物和金銀花提取物在質(zhì)量濃度為0.2 mg/mL和0.5 mg/mL時(shí),清除ABTS+自由基均高于同質(zhì)量濃度的維C,且金銀花清除自由基能力優(yōu)于白芷提取物。另外,提取物的質(zhì)量濃度在0.5 mg/mL時(shí)ABTS+清除率高于0.2 mg/mL,說(shuō)明在這個(gè)范圍內(nèi),提取物的抗氧化作用與提取物的質(zhì)量濃度呈正相關(guān),與清除DPPH·的試驗(yàn)結(jié)論一致。
圖3 白芷和金銀花提取物對(duì)DPPH·清除能力
由圖3可知,在白芷提取物DPPH·清除能力在0.2 mg/mL較弱,與維C較為相近,但是當(dāng)質(zhì)量濃度在0.4,0.6 mg/mL時(shí)清除效果優(yōu)于維C。金銀花提取物的抗氧化效果均優(yōu)于維C和白芷提取物。同時(shí),金銀花和白芷提取物隨著質(zhì)量濃度升高清除作用增加,說(shuō)明抗氧化作用與提取物的質(zhì)量濃度呈正相關(guān)。
在食品中抗氧化劑的應(yīng)用十分重要,而天然抗氧化劑與化學(xué)合成抗氧化劑相比,具有安全、低毒的優(yōu)點(diǎn),甚至是可以作為功能性的添加劑。以白芷、金銀花為原料,分別用超聲方法以乙醇作為溶劑提取天然活性成分,其中白芷中的香豆素得率為3.4 mg/g,金銀花中的綠原酸得率為70.2 mg/g,提取液經(jīng)過(guò)濃縮后干燥并研磨為粉末,用水溶解后測(cè)定DPPH·,ABTS+的清除能力,發(fā)現(xiàn)在白芷提取物在質(zhì)量濃度為0.4,0.6 mg/mL清除DPPH·能力高于同質(zhì)量濃度的維C,而金銀花清除DPPH·能力較高。白芷提取物和金銀花提取物的質(zhì)量濃度分別在0.2 mg/mL和0.5 mg/mL時(shí)清除ABTS+能力均高于維C。以上試驗(yàn)結(jié)果均證明,白芷和金銀花的提取物均具有較強(qiáng)的清除自由基的能力,抗氧化性較強(qiáng),可作為天然的抗氧化劑。
圖4 白芷和金銀花提取物對(duì)ABTS+的清除能力