櫻桃番茄色素的抗氧化活性研究

肖春玲

(山西師范大學工程學院，山西臨汾041004)

櫻桃番茄色素的抗氧化活性研究

肖春玲

(山西師范大學工程學院，山西臨汾041004)

通過建立羥基自由基體系、超氧陰離子自由基體系、DPPH自由基體系、還原力體系、清除雙氧水體系，以VC作為參照，研究了櫻桃番茄色素在不同體系下的抗氧化活性。結果表明:櫻桃番茄色素對羥基自由基、超氧陰離子自由基、DPPH自由基均有較好的清除作用，其清除50%的自由基所對應的樣品濃度分別為2.280、16.40、27.54μg/mL，均低于番茄紅素純品，并且其對羥基自由基、超氧陰離子自由基的清除效果明顯優于VC。櫻桃番茄色素有較強的還原力，其還原力強于VC。此外，櫻桃番茄色素能夠清除雙氧水，但其清除作用低于VC。綜上所述，櫻桃番茄色素具有良好的抗氧化活性，可以用于清除自由基產品的開發。

櫻桃番茄，色素，抗氧化活性

櫻桃番茄(L.esculentumvar.cerasiforme Alef)屬于茄科番茄屬，其果實內除含有普通番茄的營養成分外，其它含量均優于普通番茄，其中 VC含量高達66mg/100g，是普通番茄的1.7倍，Mn、Fe、Cu含量分別高達0.28、0.31、0.147mg/100g，幾乎是普通番茄的2倍［1］。櫻桃番茄色素中含有多種類胡蘿卜色素，番茄紅素約占總量的80%～90%，β－胡蘿卜素約占5%～10%［2］。番茄紅素是一種脂溶性色素，具有較強的抗氧化活性［3］。本文通過羥基自由基體系、超氧陰離子自由基體系、DPPH自由基體系、清除雙氧水體系、還原力等體系［4］對櫻桃番茄色素的抗氧化活性進行了評價，并與番茄紅素純品的清除自由基能力進行了比較，以期對櫻桃番茄色素的抗氧化活性研究提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

櫻桃番茄 購于堯豐市場;DPPH·(二苯代苦味?；杂苫? Sigma公司;蘇丹I、抗壞血酸、無水乙醇、乙酸乙酯、水楊酸、七水合硫酸亞鐵、30%過氧化氫、三氯乙酸、鹽酸、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、鄰苯三酚、鐵氰化鉀、三氯化鐵、硫代硫酸鈉、碘化鉀等均為分析純。

WFJ7200型可見分光光度計 尤尼柯(上海)儀器有限公司;BS110S型電子天平 北京賽多利斯儀器系統有限公司;RE－52旋轉蒸發器 上海亞榮生化儀器廠;SHB－Ⅲ循環水式多用真空泵 鄭州長城科貿有限公司;LSY電熱恒溫水浴鍋 北京醫療設備廠;高速組織搗碎機 上海精科實業有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 色素的提取 準確稱取新鮮櫻桃番茄100.00g，用組織搗碎機搗碎，按料液比1∶3，浸提溫度35℃，浸提時間40min，浸提次數2次，用乙酸乙酯提取櫻桃番茄色素［5］。浸提完成后過濾，取濾液，減壓濃縮至原體積的1/3，將其作為母液進行后續實驗。1.2.2 標準曲線的繪制及回歸方程的建立 本法采用GB/T14215－93以及參考劉艷等人的方法［6－7］。

1.2.3 羥基自由基清除能力的測定 參照呂曉玲等的方法［8］。

1.2.4 超氧陰離子自由基清除能力的測定 參照張艷萍等的方法［9］。

1.2.5 DPPH自由基清除能力的測定 參照盛瑋等人的方法［10］。

1.2.6 還原力的測定 參照焦中高等人的方法［11］。1.2.7 清除雙氧水能力的測定 參照呂曉玲等的方法［8］。

2 結果與分析

2.1 番茄紅素標準曲線的繪制與回歸方程的建立

經計算，回歸方程 Y=0.2458X+0.0029，R2=0.9991。式中:Y表示450nm處的吸光度;X表示樣品的濃度。

2.2 櫻桃番茄色素對羥基自由基清除能力的研究

圖1表示了櫻桃番茄色素對羥基自由基的清除能力。

圖1 羥基自由基清除率與樣品濃度的關系

從圖1可以看出，櫻桃番茄色素對羥基自由基有很好的清除作用，隨著樣品濃度的增大，清除作用增大，在較低濃度范圍內，櫻桃番茄色素對羥基自由基的清除率就已經達到50%以上。從圖1可明確地看出，在被試各濃度范圍內，櫻桃番茄色素對羥基自由基的清除率均高于標準抗氧化劑VC，其中IC50(清除50%自由基所對應的樣品濃度)為2.280μg/mL，因此選用櫻桃番茄色素制成保健品，對于防治疾病、抵抗衰老具有重要的意義。

櫻桃番茄色素對羥基自由基的清除率與樣品濃度的關系式:Y=0.7136X+48.373，R2=0.9209;抗壞血酸對羥基自由基的清除率與樣品濃度的關系式:Y=1.4725X+14.231，R2=0.9564。

式中:X表示樣品濃度;Y表示清除率。

2.3 櫻桃番茄色素對超氧陰離子自由基清除能力的研究

圖2表示了櫻桃番茄色素和標準抗氧化劑VC對鄰苯三酚自氧化產生的超氧陰離子的清除能力。

由圖2可以看出，在實驗濃度范圍內，隨著樣品濃度的增加，對超氧陰離子自由基的清除能力也逐漸增強，櫻桃番茄色素對超氧陰離子自由基的清除作用明顯高于標準抗氧化劑 VC。在33.399μg/mL時，其清除率已經接近80%，繼續增加樣品濃度，清除率增速減慢，其中IC50為16.40μg/mL。

櫻桃番茄色素中的番茄紅素是含有11個共軛雙鍵及2個非共軛雙鍵的多不飽和脂肪烴，約占總量的80%～90%，其結構決定了它有較強的抗氧化活性，因此櫻桃番茄色素對超氧陰離子自由基的清除作用明顯高于標準抗氧化劑VC。

圖2 超氧陰離子清除率與樣品濃度的關系

2.4 櫻桃番茄色素對DPPH自由基清除能力的研究

圖3表示清除DPPH自由基的動力學曲線。動力學方法檢測的是添加含有供氫能力的樣品后，DPPH自由基降低的速率，表征抗氧化劑的抗氧化速率。

圖3 DPPH·清除率與作用時間的關系

圖3表明，在反應之初，櫻桃番茄色素對DPPH自由基的清除速率較快，0～10min內清除率隨時間呈線性增加趨勢，隨后清除速率逐漸減慢，在添加樣品15min后，對DPPH自由基的清除基本達到最大程度，隨后清除率保持不變。

圖4表示不同濃度的樣品對DPPH自由基的清除能力。從圖中可以看出，櫻桃番茄色素和抗壞血酸對DPPH自由基均有較好的清除作用，隨著樣品濃度的增加，對DPPH自由基的清除作用逐漸增強。其中，櫻桃番茄色素的IC50=27.54μg/mL，抗壞血酸的IC50=17.98μg/mL，在各濃度范圍內，抗壞血酸對DPPH自由基的清除作用優于櫻桃番茄色素，可能的原因是番茄紅素在乙酸乙酯中的溶解性，影響了它對DPPH自由基的清除。

圖4 DPPH·清除率與樣品濃度的關系

2.5 櫻桃番茄色素對三價鐵離子還原能力的研究

圖5 吸光度與樣品濃度的關系

通常情況下，樣品的還原能力與其抗氧化活性之間有顯著的相關性，抗氧化能力的強弱可以通過還原能力的高低間接反映。還原力的測定以樣品是否為良好的電子供應者為指標，在酸性條件下，Fe3+被還原為Fe2+，溶液變成淺綠色，在700nm處有較強的吸收。抗氧化劑對三價鐵離子的還原能力，可根據吸光度值來判斷，吸光度值越大，還原能力越強［10］。

圖5表明，隨著樣品濃度的增加，櫻桃番茄色素和抗壞血酸的吸光度增大，表示對三價鐵離子的還原能力增強。在被試濃度范圍內，櫻桃番茄色素對三價鐵離子還原能力均高于抗壞血酸，表明櫻桃番茄色素是良好的電子供應體。

2.6 櫻桃番茄色素對雙氧水清除能力的研究

機體內的過氧化氫(H2O2)可以由超氧陰離子(·)加上一個電子和兩個氫離子還原而生成，超氧陰離子與過氧化氫結合后就會形成羥基自由基(·OH)，因此，機體內過量的過氧化氫在一定的程度上也可對機體造成損傷，引起疾病，加快衰老［13］。圖6表示櫻桃番茄色素對雙氧水的清除能力。

圖6表明，櫻桃番茄色素與抗壞血酸隨濃度的增大，對雙氧水的清除率均明顯增大。抗壞血酸作為標準抗氧化劑對雙氧水具有較強的清除能力，在較低的濃度范圍內其清除率就已經達到70%，而櫻桃番茄色素對雙氧水的清除能力低于抗壞血酸，但其對雙氧水同樣具有較強清除能力，在40.82μg/mL時，其清除率也可達到70%以上。因此，櫻桃番茄色素和抗壞血酸均可以作為雙氧水的清除劑。

圖6 雙氧水清除率與樣品濃度的關系

3 結論

3.1 櫻桃番茄色素對羥基自由基、超氧陰離子自由基、DPPH自由基均具有較好的清除作用，對羥基自由基、超氧陰離子自由基的清除作用均明顯高于抗壞血酸。在0～25.977μg/mL，櫻桃番茄色素對羥基自由基的清除率較明顯地高于對超氧陰離子、DPPH自由基的清除率;當濃度高于25.977μg/mL時，櫻桃番茄色素對超氧陰離子的清除率高于對其他兩種自由基的清除率。

3.2 櫻桃番茄色素對羥基自由基有很好的清除作用，在較低的濃度范圍內，對羥基自由基的清除率就已經達到50%以上，清除50%的自由基所對應的樣品的濃度為2.280μg/mL。

3.3 櫻桃番茄色素對超氧陰離子自由基有較好的清除作用，33.399μg/mL時，其清除率已經接近80%，繼續增加樣品濃度，清除率增速減慢，清除50%的自由基所對應的樣品的濃度為16.40μg/mL。

3.4 櫻桃番茄色素對DPPH自由基的清除速率較快，在添加樣品15min后，對DPPH自由基的清除基本達到最大程度，隨后清除率保持不變。櫻桃番茄色素對DPPH自由基有較好的清除作用，但其清除作用低于抗壞血酸。

3.5 在被試濃度范圍內，櫻桃番茄色素對三價鐵離子的還原能力均高于抗壞血酸，樣品濃度越大，對三價鐵離子的還原能力越強。

3.6 在被試的濃度范圍內，櫻桃番茄色素對雙氧水的清除能力不及抗壞血酸對雙氧水的清除能力。

［1］李蕓瑛.櫻桃番茄果實營養成分分析［J］.有機農業與食品科學，2005，21(10):91－92.

［2］蔡紅，徐基貴，周丹紅.番茄紅素微膠囊的制備及其性質研究［J］.包裝與食品機械，2008，26(5):28－36.

［3］王向東.食品毒理學［M］.江蘇:東南大學出版社，2007:67－94.

［4］Ksenija Markovic.Lycopene content of tomato products and their contribution to the lycopene intake of Croatians［J］.Nutrition Research，2006，26:556－560.

［5］李芳，孔令明，馮作山.天然番茄紅素提取方法的實驗研究［J］.現代食品科技，2006，22(4):74－77.

［6］中華人民共和國國家標準.番茄醬中番茄紅素的測定方法(補充件)［S］.GB/T14215－93.

［7］劉艷，王見東，原其鵬.蘇丹I替代番茄紅素β－胡蘿卜標準品的研究［J］.北京化工大學學報，2005，32(3):16－19.

［8］呂曉玲，劉楠.黑胡蘿卜色素精制工藝及其體外抗氧化性的研究［J］.食品工藝，2008，29(12):74－78.

［9］張艷萍，俞遠志.柚皮提取物的抗氧化活性研究［J］.食品研究與開發，2007，28(11):42－45.

［10］盛瑋，吳靈瑋，謝筆鈞.黑糯玉米芯色素的抗氧化活性研究［J］.中國糧油學報，2008，23(6):85－88.

［11］焦中高，劉杰超，王思新.黑莓紅色素抗氧化活性的研究［J］.食品添加劑，2003，6(8):63－65.

［12］劉志東，郭本恒，王蔭榆.抗氧化活性檢測方法的研究進展［J］.天然產物研究與進展，2008，20(3):563－567.

［13］馬利華.不同溶劑對牛蒡中類胡蘿卜素提取及體外抗氧化性影響［J］.食品與發酵工業，2006，32:146－148.

［14］梅曉巖，孟憲軍，梁婧婧.番茄紅素抗氧化活性的研究［J］.安徽農業科學，2006，34(11):2315－2317.

［15］Fritz Bohm.Dietary uptake of lycopene protect human cells from singlet oxygen and nitrogen dioxide［J］.Biology，2001，64:176－178.

Study on antioxidant activities of pigment in cherry tomato

XIAO Chun－ling
(Engineering College，Shanxi Normal University，Linfen 041004，China)

In order to evaluate the antioxidant activities of pigment in cherry tomato，reaction systems of hydroxyl free radicals，super oxide anion free radicals，DPPH free radicals and reducing force as well as removing hydrogen peroxide were established.Then the antioxidant activities of pigment in cherry tomato and VCwere measured and compared in different reaction systems.The results indicated that pigment in cherry tomato could effectively scavenge hydroxyl free radicals，super oxide anion free radicals，and DPPH free radicals.The sample concentrations scavenging 50%of free radicals respectively were 2.280，16.40，27.54μg/mL，which were lower than pure lycopene.Compared with VC，it had a better effect on the elimination of these free radicals.Pigment in cherry tomato had stronger reducing force than VC.In addition，pigment in cherry tomato was capable to remove hydrogen peroxide，but its scavenging effect was lower than VC.To sum up，pigment in cherry tomato had good antioxidant activities，which could be used to develop products scavenging free radicals.

cherry tomato;pigment;antioxidant activity

TS255.1

A

1002－0306(2011)04－0117－04

2010－03－09

肖春玲(1966－)，女，教授，碩士，研究方向:食品科學。

山西師范大學科研課題組基金(873041)。