朱淑云 楊靖 張玉梅
摘要:通過測(cè)定醋粉的·OH(羥自由基)和DPPH·(二苯基苦味酰基苯肼自由基)的清除率、總抗氧化能力等指標(biāo),研究醋粉的體外抗氧化活性;通過將離體的小鼠肝線粒體和紅細(xì)胞作為氧化損傷模型,研究醋粉對(duì)小鼠紅細(xì)胞和肝線粒體氧化應(yīng)激損傷的保護(hù)作用。結(jié)果表明,醋粉具有較強(qiáng)的清除·OH和DPPH·的能力,其還原力和總抗氧化能力也很強(qiáng);醋粉可以明顯抑制紅細(xì)胞的氧化溶血和丙二醛的產(chǎn)生,對(duì)肝線粒體的氧化損傷也具有很好的保護(hù)作用,說明醋粉的抗氧化活性較強(qiáng),是天然抗氧化劑的良好來源。
關(guān)鍵詞:醋粉;自由基;氧化損傷;抗氧化活性
醋是一種歷史悠久的調(diào)味品,它營養(yǎng)豐富,含有人體所必需的糖類、氨基酸、蛋白質(zhì)和有機(jī)酸等營養(yǎng)物質(zhì)。研究表明,醋有良好的降血脂、抗氧化和防治心血管疾病的功能[1-4]。另有研究發(fā)現(xiàn),鎮(zhèn)江香醋具有保護(hù)肝臟的作用,醋中含有多種肝臟所需的營養(yǎng)物質(zhì),對(duì)肝臟組織損傷有修復(fù)作用,并可提高肝臟的解毒功能,促進(jìn)新陳代謝[5]。而醋粉作為食醋家族中的新成員,既保留了食醋原有的營養(yǎng)功能特性,又降低了食醋原有的刺激性,增加了其攜帶運(yùn)輸?shù)姆奖阈?。?dòng)物試驗(yàn)表明,醋粉具有較好的降血脂、預(yù)防胰島素抵抗的功能,從醋粉中分離純化得到的川芎嗪和外環(huán)二肽具有顯著的降血脂活性,醋粉中富含的多酚和黃酮類化合物具有較強(qiáng)的抗氧化活性[6-7]。但目前關(guān)于醋粉的相關(guān)研究甚少,因此本試驗(yàn)以醋粉為原料,研究其體外抗氧化活性,以期為醋粉的進(jìn)一步開發(fā)利用提供理論基礎(chǔ)和依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料與儀器
1.1.1 材料和試劑 醋粉,由江蘇恒順集團(tuán)有限公司提供;ICR小鼠,購自江蘇大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心;二苯基苦味?;诫拢―PPH),Sigma公司;其他試劑均為分析純。
1.1.2 儀器與設(shè)備 WFJ 7200可見分光光度計(jì),尤尼柯上海儀器有限公司生產(chǎn);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,上海亞榮生化儀器廠生產(chǎn);T8電動(dòng)均漿器,德國IKA公司生產(chǎn);L500離心機(jī),長沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司生產(chǎn)。
1.2 方法
試驗(yàn)時(shí)間為2016年4—6月,整個(gè)試驗(yàn)均在江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院完成。試驗(yàn)具體采取的方法如下:
按照朱淑云等的方法進(jìn)行清除DPPH·能力的測(cè)定[8],按照賈俊強(qiáng)等的方法進(jìn)行清除羥自由基(·OH)能力的測(cè)定[9],采用磷鉬絡(luò)合物法進(jìn)行總抗氧化力的測(cè)定[10],采用鐵氰化鉀法進(jìn)行還原力的測(cè)定[8]。
小鼠紅細(xì)胞及肝線粒體的制備:(1)小鼠紅細(xì)胞的制備。小鼠眼球取血,將其放入含有抗凝劑的試管中,于 1 500 r/min、4 ℃下離心10 min,吸掉上清,再用冷生理鹽水洗滌3次,配制成0.5%的懸液放冰箱備用。(2)小鼠肝線粒體的制備。解剖小鼠取出肝組織,用冷生理鹽水洗凈,冰浴勻漿,按一定方法制備肝線粒體[11]。
醋粉對(duì)紅細(xì)胞氧化溶血抑制率的測(cè)定。取紅細(xì)胞懸液 1 mL,加不同濃度的醋粉,再加100 mmol/L H2O2混勻,37 ℃水浴1 h,用生理鹽水稀釋5倍,3 000 r/min離心10 min,取上清液于415 nm比色測(cè)定,以模型組為100%溶血,計(jì)算溶血度及抑制率。模型組用生理鹽水代替樣品,吸光度記為D1,正常組用生理鹽水代替樣品和H2O2,吸光度記為D0,樣品組吸光度記為D2。
溶血度=D2D1×100%;抑制率=D1-D2D1-D0×100%。
紅細(xì)胞和肝線粒體丙二醛(MDA)含量的測(cè)定,取1 mL紅細(xì)胞懸液或肝線粒體,加入不同濃度的醋粉溶液,按路雪雅的方法進(jìn)行測(cè)定[12]。
2 結(jié)果與分析
2.1 醋粉對(duì)DPPH·的清除能力
DPPH·是一種人工合成的自由基,其在517 nm處有強(qiáng)的光吸收,自由基清除劑可與其單電子配對(duì)而使其光吸收減弱,吸光度越低說明清除能力越強(qiáng),因此DPPH·被廣泛應(yīng)用于抗氧化劑的篩選[13]。醋粉對(duì)DPPH·的清除率如圖1所示,可以看出,醋粉的質(zhì)量濃度與DPPH·清除率基本呈線性關(guān)系。DPPH·清除率隨醋粉質(zhì)量濃度的增加而上升,當(dāng)醋粉質(zhì)量濃度為8 mg/mL時(shí),DPPH·清除率高達(dá)91.13%。通過回歸方程計(jì)算可得IC50為 2.99 mg/mL,可見醋粉對(duì)DPPH·有較強(qiáng)的清除能力,具有很好的抗氧化活性。
2.2 醋粉對(duì)·OH的清除能力
·OH是一種活性較強(qiáng)、極具破壞性的自由基,也是機(jī)體內(nèi)半衰期最短的自由基,它幾乎可以和生物體內(nèi)所有的分子發(fā)生反應(yīng),從而引起DNA斷裂、交聯(lián)、突變及細(xì)胞膜損傷等。因此,研究樣品對(duì)·OH的清除力是樣品抗氧化活性研究中重要的一部分。由圖2可知,醋粉質(zhì)量濃度與·OH清除率基本呈線性關(guān)系,當(dāng)醋粉質(zhì)量濃度為10 mg/mL時(shí),·OH清除率達(dá)到 73.09%,其IC50為6.04 mg/mL,說明醋粉具有一定的清除羥自由基的效果。
2.3 醋粉的總抗氧化能力
用磷鉬絡(luò)合物法測(cè)定樣品的總抗氧化活性,Mo(Ⅵ)被抗氧化物質(zhì)還原成綠色的Mo(Ⅴ)絡(luò)合物,樣品的抗氧化活性越強(qiáng),測(cè)定的吸光度越大[10]。醋粉的總抗氧化能力如圖3所示,可以看出,吸光度隨著醋粉質(zhì)量濃度的增大而增大,呈明顯的量效關(guān)系,當(dāng)醋粉質(zhì)量濃度為10 mg/mL時(shí),695 nm處吸光度達(dá)到0.75,說明醋粉具有較強(qiáng)的總抗氧化能力。
2.4 醋粉的還原力
一般情況下,物質(zhì)的還原能力與其抗氧化能力成正比,還原能力強(qiáng)的物質(zhì)可作為電子供體,使自由基變成穩(wěn)定形態(tài),從而起到抗氧化的作用[14]。反應(yīng)過程中Fe3+被抗氧化劑還原成Fe2+后顯藍(lán)色,在700 nm處有強(qiáng)吸收峰,抗氧化劑的還原能力越強(qiáng),吸光度越大。因此可通過反應(yīng)后的吸光度來測(cè)定該物質(zhì)的還原能力。從圖4可見,隨著醋粉質(zhì)量濃度的增加,其還原力隨之增強(qiáng),當(dāng)質(zhì)量濃度為10 mg/mL時(shí),700 nm處吸光度達(dá)到了0.897,說明醋粉具有較強(qiáng)的還原力。
2.5 醋粉對(duì)紅細(xì)胞氧化溶血的影響
紅細(xì)胞在血液循環(huán)中起著重要作用,而紅細(xì)胞正常功能的發(fā)揮需要依賴紅細(xì)胞膜的完整性,一旦膜發(fā)生損傷,紅細(xì)胞就可能破裂,形成溶血。H2O2可誘導(dǎo)紅細(xì)胞產(chǎn)生氧化溶血。醋粉對(duì)H2O2誘導(dǎo)小鼠紅細(xì)胞氧化溶血的影響見表1,可見,醋粉能顯著抑制小鼠紅細(xì)胞氧化溶血的產(chǎn)生,而且抑制率與醋粉的質(zhì)量濃度呈正相關(guān),當(dāng)醋粉質(zhì)量濃度為48 mg/mL時(shí),抑制率可達(dá)到98.58%。由此可見,醋粉能抑制H2O2誘導(dǎo)的紅細(xì)胞膜氧化損傷,具有保護(hù)紅細(xì)胞膜的作用,這與其清除羥自由基的活性有關(guān)。
2.6 醋粉對(duì)紅細(xì)胞和肝線粒體脂質(zhì)過氧化的影響
MDA是脂質(zhì)過氧化的中間產(chǎn)物,可與膜蛋白和磷脂的游離氨基交聯(lián),破壞細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu),使細(xì)胞的功能減退,嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞衰亡。MDA含量的多少可直接反映細(xì)胞氧化損傷的程度。醋粉對(duì)MDA生成的影響見表2,可見,醋粉能夠抑制紅細(xì)胞和肝線粒體中MDA的產(chǎn)生,從而減輕紅細(xì)胞和線粒體氧化損傷的程度。醋粉對(duì)MDA的抑制具有明顯的劑量-效應(yīng)關(guān)系,當(dāng)醋粉質(zhì)量濃度為48 mg/mL時(shí),在紅細(xì)胞中對(duì)MDA產(chǎn)生的抑制率為55.38%,在肝線粒體中對(duì)MDA產(chǎn)生的抑制率為80.38%,可見醋粉對(duì)肝線粒體的氧化損傷具有更好的保護(hù)作用。
3 結(jié)論
通過體外化學(xué)模型測(cè)定醋粉的抗氧化活性,結(jié)果表明,醋粉具有較強(qiáng)的清除·OH和DPPH·的能力,其清除DPPH·的能力遠(yuǎn)高于對(duì)·OH的清除能力,醋粉的還原力和總抗氧化能力也很強(qiáng)。在體外以離體的小鼠肝線粒體和紅細(xì)胞作為氧化損傷模型,研究醋粉的體外抗氧化活性。結(jié)果表明,醋粉可以顯著抑制紅細(xì)胞的氧化溶血和MDA的產(chǎn)生,抑制肝線粒體MDA的產(chǎn)生,對(duì)小鼠紅細(xì)胞和肝線粒體的氧化損傷有很好的保護(hù)作用。
醋粉的抗氧化活性與其富含多酚、黃酮類化合物和多肽等活性成分密切相關(guān),因其攜帶運(yùn)輸方便、刺激性小,更易被大眾接受,具有很好的開發(fā)利用前景。
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