劉奕琳,王振宇,2*
(1.東北林業大學 林學院,哈爾濱 150040;2.哈爾濱工業大學 食品科學與工程學院,哈爾濱150090)
花色苷是一類具有苯并吡喃結構的類黃酮化合物,具有預防心臟病、抗大腦炎癥、抗癌、延緩衰老、抗輻射、清除自由基、抗氧化等多種功效[1-3]。藍靛果是一種藍黑色的漿果,含有豐富的天然綠色無毒的色素,是天然色素的良好來源。馬自超[4]鑒定了藍靛果色素中的主要成份是花青定-3-葡萄糖,其他少量成份是花青定-3,5-雙葡萄糖、花青定-3-蕓香糖、花青定-3-龍膽二糖、芍藥定-3-葡萄糖。本實驗通過pH 示差法[5]測定藍靛果干物質中花色苷的含量,并測定其對羥自由基、超氧自由基、DPPH自由基和ABTS自由基的清除能力。
藍靛果(Loniceraedulis),采摘于大興安嶺;無水乙醇;乙酸鈉;氯化鉀;鹽酸;DPPH Sigma公司、ABTS Sigma公司、無水乙醇、FeSO4、H2O2、水楊酸鈉、焦性沒食子酸、鐵氰化鉀、三氯乙酸、三氯化鐵。
電熱恒溫鼓風干燥箱;粉碎機;電子分析天平;旋轉蒸發儀;離心機;精密pH計;紫外分光光度計。
1.3.1 藍靛果花色苷的提取
將藍靛果烘干后用粉碎機粉碎,取10g藍靛果粉末,用200mL 60%乙醇溶液在常溫下浸提1h,將提取物在4000r/min離心10min后真空抽濾,濾餅再重復浸提2次,合并3次上清液,在40℃下真空旋轉蒸發濃縮,定容至250mL得花色苷提取液。取少量花色苷提取液,稀釋至一定體積,進行光譜掃描,確定其測定波長。
1.3.2 pH示差法的原理及緩沖液的配制
花色苷的顏色隨pH值的改變而發生變化,而干擾物質的特征光譜不隨pH的改變而變化。為了讓pH示差法更準確更靈敏,選擇的2個pH處測定的花色苷的吸光值差異最顯著,并且花色苷相當穩定。pH為1時,花色苷以2-苯基苯并吡喃的形式存在。pH為4.5時,花色苷以甲醇假堿的形式存在,因此選擇pH為1.0和4.5[6]
pH4.5的緩沖液的制備:準確稱取1.64g乙酸鈉用蒸餾水定容100mL,用鹽酸調pH(4.5±0.1)。
pH 1的緩沖液的制備:準確稱取1.49gKCl用蒸餾水定容至100mL。準確量取1.7mL鹽酸用蒸餾水定容至100mL,配制成0.2mol/L鹽酸溶液,將KCl溶液與鹽酸溶液以25∶67的比例混合。用KCl溶液調pH(1.0±0.1)。
1.3.3 平衡時間的確定
因為花青素在溶液介質中存在4種結構形式,這4種結構形式在某一pH下處于動態平衡,當pH改變時,動態平衡發生轉移,總的趨勢是pH降低時,平衡向紅色的2-苯基苯并吡喃陽離子移動;pH升高時平衡向藍色醌式移動。一定時間后達到一個新的平衡。因此提取液用緩沖液稀釋后,必須先靜置一段時間,等動態平衡處于穩定后,才能測定吸光值。
分別移取2份2mL花色苷提取液,分別用pH1.0和pH4.5的緩沖溶液定容至50mL,在所選擇的測定波長下測定吸光值,每隔10min測定一次吸光值,直至穩定。
血液中甘油三酯含量反映了機體對脂類的利用情況,甘油三酯含量越低意味著對機體脂肪的利用率越高。本試驗添加過瘤胃脂肪后,處理組甘油三酯含量均較對照組低(P>0.05),說明處理組脂肪利用率較對照組高。
1.3.4 經驗公式的選擇
花色苷含量(%,w/w)=(A/εL)×MW×DF×V/Wt×1000
式中:A-吸光度;ε-矢車菊花素-3-葡萄糖苷的消光系數,26900;DF-稀釋因子;MW-矢車菊花素-3-葡萄糖苷的分子量,449.2;V-最終體積,mL;Wt-產品重量,mg;L-光程,1cm;A=ApH1.0-ApH4.5。
1.3.5 抗氧化指標的測定
1.3.5.1 羥自由基清除能力的測定。參照徐建國等[7]采用的水楊酸鈉絡合法略作改動,測定樣品清除羥自由基的能力。反應體系中依次加入樣品液1mL,濃度為6mmol/L FeSO4溶液2mL,濃度為6mmol/L H2O2溶液2mL,將反應體系混合均勻放置10min,再加入濃度為6mmol/L水楊酸鈉溶液2mL,靜置30min后于510nm波長下用蒸餾水調零,并測定吸光值A1;將上述體系中的水楊酸鈉溶液用相同體積的蒸餾水代替,其他操作相同,測定吸光值A2;將上述體系中的樣品溶液用相同體積的蒸餾水代替,其他操作相同,測定吸光值A0。羥自由基清除率(%)=[1-(A1-A2)/A0]×100%。
1.3.5.2 超氧自由清除能力的測定。參照郭雪峰[8]方法略作改動,測定樣品清除超氧自由基的能力。反應體系中依次加入濃度為50mmol/L Tris-HCl溶液5.7mL,樣品溶液0.2mL,濃度為6mmol/L鄰苯三酚溶液0.1mL,將混合物反應4min,滴入2滴HCl終止反應,在320nm波長下測定吸光值A1;將鄰苯三酚用等體積的蒸餾水代替,其他操作相同,測定吸光值A2;將樣品溶液用等體積的蒸餾水代替,其他操作相同,測定吸光值A0。超氧自由基清除率(%)=[1-(A1-A2)/A0]×100%。
1.3.5.3 DPPH自由基清除能力的測定。參照Blois等[9]的方法略作改動,測定樣品清除DPPH自由基的能力。配制0.2mmol/L DPPH乙醇溶液,放在棕色試劑瓶中于4℃保存,在試管中加入2mL DPPH乙醇溶液及2mL樣品溶液,混合均勻在室溫避光放置30min,于517nm波長下用無水乙醇調零,并測定吸光值A1;將DPPH乙醇溶液用等體積的無水乙醇代替,其他操作相同,測定吸光值A2;將樣品溶液用等體積無水乙醇溶液代替,其他操作相同,測定吸光值A0。DPPH自由基清除率(%)=[1-(A1-A2)/A0]×100%。
1.3.5.4 ABTS自由基清除能力的測定。參照 Wanwisa等[10]方法略作改動,測定樣品清除ABTS自由基的能力。用2.6mmol/mL過硫酸鉀溶液溶解ABTS甲醇溶液,配制成7.4mmol/mL ABTS儲備液,室溫避光靜置12~24h后4℃保藏?,F用時取1mL儲備液用甲醇稀釋54.7倍,在734nm吸光值為0.700±0.020,甲醇調零。在試管中加入2.850mL ABTS測定液及0.150mL樣品溶液,混合均勻在室溫避光放置2h,于734nm波長下用甲醇調零,并測定吸光值A1;將ABTS測定液用等體積的蒸餾水代替,其他操作相同,測定吸光值A2;將樣品溶液用等體積甲醇溶液代替,其他操作相同,測定吸光值A0。ABTS自由基清除率(%)=[1-(A1-A2)/A0]×100%。
藍靛果花色苷的提取液經稀釋后,經光譜掃描如圖1所示,確定其最大吸收波長為531nm。

圖1 光譜掃描曲線

表1 藍靛果花色苷在緩沖溶液中的吸光值與時間變化關系
由表1中的數據,取平衡時間60min,根據經驗公式計算得花色苷的含量(%,w/w)=(A/εL)×MW×DF×V/Wt×1000=(1.500-0.328)×0.250×25×449.2×1000/(26900×10×1)=12.232mg/g。
羥基自由基(·OH)是化學性質最活潑的一種自由基,建立一種Fenton反應產生羥基自由基的方法,以VC作為陽性對照組,測定其清除率如圖2所示。

圖2 樣品對羥自由基的清楚能力
由圖2可以看出,花色苷對羥自由基的清除率隨質量濃度的增加而增大,并呈現明顯的量效關系,而且清除率比VC對照組高,當質量濃度為0.2mg/mL時,花色苷的清除率為90.35%,VC的清除率為58.31%,可見藍靛果花色苷對羥自由基有極強的清除能力。
超氧陰離子自由基(O2—·)是生物體中產生量最多的一種氧自由基。由鄰苯三酚的方法,以VC作為陽性對照組,測定其清除率如圖3所示。

圖3 樣品對超氧自由基的清除能力
由圖3可以看出,花色苷對超氧自由基的清除率隨質量濃度的增加而增大,并呈現明顯的量效關系,但清除率比VC對照組低,當質量濃度為0.2mg/mL時,花色苷的清除率為87.35%,VC的清除率為97.53%,可見藍靛果花色苷對超氧自由基有一定的清除能力。
二苯基苦味肼基自由基(DPPH·)是一種穩定的以氮為中心的自由基,花色苷等抗氧化劑能與其結合使溶液顏色變淡,以VC作為陽性對照組,測定其清除率如圖4所示。
由圖1可以看出,花色苷對DPPH自由基的清除率隨質量濃度的增加而增大,并呈現明顯的量效關系,但清除率比VC對照組低,當質量濃度為0.2mg/mL時,花色苷的清除率為84.39%,VC的清除率為96.74%,可見藍靛果花色苷對DPPH自由基有較強的清除能力。

圖4 樣品對DPPH自由基的清除能力
ABTS[2,2'-邊氮基-雙(3-乙基苯并噻吡咯啉-6磺酸)]是一種供氫體。該方法作為一種用于體外測定物質總抗氧化能力的新方法,以VC作為陽性對照組,測定其清除率如圖5所示。

圖5 樣品對ABTS自由基的清除能力
由圖5可以看出,花色苷對ABTS自由基的清除率隨質量濃度的增加而增大,并呈現明顯的量效關系,而且清除率比VC對照組高,當質量濃度為10μg/mL時,花色苷的清除率為87.98%,VC的清除率為60.52%,可見藍靛果花色苷對ABTS自由基有極強的清除能力。
藍靛果是具有花色苷的一種漿果,實驗用pH示差法測定花色苷含量,方法可靠準確,結果顯示其花色苷在干物質中的含量為12.232mg/g,可見其含量豐富。
藍靛果花色苷對四種自由基都具有較強的清除能力,對于羥自由基和ABTS自由基的清除能力較VC陽性對照組強,而對于超氧自由基和DPPH自由基的清除能力較VC陽性對照組低,實驗表明,藍靛果花色苷具有較強的抗氧化性,可以作為天然綠色的抗氧化劑,廣泛應用于食品、化妝品、藥品等領域,具有很大的發展前景。
[1]李韜,張宏宇,呂玉璋.花色苷類色素的研究進展[J].農業科技與裝備,2010(5):23-26.
[2]倪勤學,霍艷榮,陸國權.花色苷保健功能的研究進展[J].安徽農業科學,2010,38(35):20025-20028.
[3]Nozomu Matsunaga,Kazuhiro Tsuruma,etal.Inhibitory Actions of Bilberry Anthocyanidins on Angiogenesis[J].Phytother Res,2010,24(1):42-47.
[4]馬自超.藍靛果中花青素色素的研究[J].中國野生植物資源,1996(2):1-3.
[5]孫建霞,張燕,孫志健,等.花色苷的資源分布以及定性定量分析方法研究進展[J].食品科學,2009,30(5):263-26.
[6]Lee J,Durst RW,Wrolstad RE.Determination of total monomeric anthocyanin pigment content of fruit juices,beverages,natural colorants,and wines by the pH differential method:collaborative study[J].J AOAC Int,2005,88(5):1269-1278.
[7]徐建國,胡青平.決明子水提物體外清除自由基活性的研究[J].食品科學,2006,27(6):73-7.
[8]郭雪峰,岳永德,湯鋒,等.用清除超氧陰離子自由基法評價竹葉提取物抗氧化能力[J].光譜學與光譜分析,2008,28(8):1823-1826.
[9]Blois ms.Antioxidant determinations by the use of a stable free radical[J].Nature,2002,26:1199-1200.
[10]Wanwisa B,Soottawat B,Wonnop V,et al.Antioxidative activity of Mungoong,an extract paste,from the cephalothorax of white shrimp(Litopenaeus vannamei)[J].Food Chemistry,2008,106:185-193.