黑枸杞花青素微膠囊溶液抗氧化功能的評價

常應九，束彤，高慶超，王樹林，*

（1.青海大學農牧學院，青海西寧810016；2.青海省食品檢驗檢測院，青海西寧810001）

抗氧化（anti-oxidant）是通過減少機體內自由基的含量，或者消耗機體內容易產生自由基的物質，防止自由基進一步生成，從而達到延緩機體衰老，減少機體疾病和提高機體抗疲勞能力等目的。抗氧化物質可以自身合成，也可以從食物攝取。所以，具有抗氧化功能的保健品、食品的市場需求越來越大，已成為保健品食品主要的研發方向。

青稞是青藏高原上特有的糧食作物，用青稞提取出的多酚物質喂食小鼠，發現小鼠體內總膽固醇、動脈粥樣硬化指數水平均有不同程度的降低，小鼠體內抗氧化基因的表達也明顯改善[1]。

關于黑果枸杞及其花青素的抗氧化功效的研究，近年來也越來越受到國內外學者的關注。段雅彬等人通過對輻射損傷小鼠進行灌胃黑果枸杞提取液，發現黑果枸杞提取液能夠促進輻射損傷小鼠的體重、血象、脾臟等恢復，增強抗氧化酶活力，減少機體內細胞的凋亡[2]。張玲艷等通過進行體外試驗，確定黑果枸杞中的花青素可以有效地對·OH和DPPH·等自由基進行清除，花青素濃度越高，清除自由基的能力越強[3]。陶大勇等通過對黑果枸杞色素抗氧化效果的研究，得出黑果枸杞色素能夠提高實驗小鼠的全血谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-PX）活性、紅細胞超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）活性，降低小鼠體內的丙二醛含量，證明黑果枸杞色素確實具有抗氧化活性[4]。

本研究是在成功制備改性青稞β-葡聚糖荷載黑枸杞花青素微膠囊的基礎上，參考保健食品檢驗與評價技術規范（2003版）中的抗氧化試驗指導[5]，進行的改性青稞β-葡聚糖荷載黑枸杞花青素微膠囊抗氧化功能性試驗。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 主要材料與試劑

黑果枸杞花青素提取物：青海省康元藥用資源開發有限公司；改性青稞β-葡聚糖：杭州眾芝康菇生物技術有限公司；抗壞血酸（維生素C）：上海廣諾化學科技有限公司（分析純）；SPF級BALB/c純系小白鼠：中國農業科學院蘭州獸醫研究所；總超氧化物歧化酶（total superoxide dismutase，T-SOD）測試盒、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）測試盒：南京建成生物有限公司。

1.1.2 主要儀器設備

LDZM-60KCS立式壓力蒸汽滅菌器：上海申安醫療器械廠；UV-2600分光光度計：上海精密儀器廠；H/T16MM臺式高速離心機：湖南赫西裝備儀器有限公司。

1.2 受試樣品的制備

1.2.1 低劑量受試樣品的制備

取2 g改性青稞β-葡聚糖，800 mg黑果枸杞花青素提取物，制備微膠囊溶液，溶液黑果枸杞花青素提取物濃度為1 mg/mL，調節pH值至3.5，4℃避光保存。

1.2.2 中劑量受試樣品的制備

取濃度為1.0 mg/mL的樣品溶液480 mL，旋轉蒸發至120 mL，得到濃度為4 mg/mL的樣品溶液，4℃避光保存。

1.2.3 高劑量受試樣品的制備

取濃度為1.0 mg/mL的樣品溶液960 mL，旋轉蒸發至120 mL，得到濃度為8 mg/mL的樣品溶液，4℃避光保存。

1.2.4 陽性對照組受試物的制備

取100 mg抗壞血酸（維生素C）溶于50 mL的滅菌水中，制備成2mg/mL的抗壞血酸溶液，4℃避光保存。

1.3 試驗方法

1.3.1 劑量分組與灌胃

正常人體黑枸杞干果推薦攝入量為5 g/（60 kg·d），根據動物與人體間的等效劑量換算[6]，依據其花青素含量換算[7]，得出小鼠每日所推薦攝入黑枸杞花青素的量為0.16 mg/20 g。由于受試樣品中花青素純度為20%，故小鼠每日推薦攝入受試樣0.8 mg/20 g，在此基礎上減小和增大倍數，設置低、中、高3個劑量組，對應黑果枸杞花青素提取物濃度為1、4、8 mg/mL，因受試樣品黏稠度限制，故劑量組之間倍數差異較小。另設1個陽性對照組（根據抗壞血酸的人體推薦量[8]換算得2 mg/mL抗壞血酸）和1個空白對照組（0.9%生理鹽水），對小鼠進行灌胃。

小鼠在實驗條件下進行7 d適應期后，隨機分為上述5組，每組各30只。每日定時經口灌胃，灌胃量為0.2 mL（/只·d），連續灌胃30 d，灌胃期間小鼠自由采食取水。

1.3.2 試驗測定指標

取血清測定抗氧化酶活力（SOD活力水平、GSHPx活力水平），取肝組織勻漿測定抗氧化酶活力（SOD活力水平、GSH-Px活力水平）和過氧化脂質含量[丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量、褐脂質含量]，另測小鼠體重及臟器濕重。

1.3.3 數據處理

采用SPSS 21.0和Excel 2007對數據進行統計分析，統計結果為±s，采用方差分析比較各組結果差異。

2 結果與分析

2.1 改性青稞β-葡聚糖荷載黑枸杞花青素微膠囊溶液對小鼠臟器濕重的影響

改性青稞β-葡聚糖荷載黑枸杞花青素微膠囊溶液對小鼠臟器濕重的影響試驗結果見表1。

表1 改性青稞β-葡聚糖荷載黑枸杞花青素微膠囊溶液對小鼠臟器濕重的影響Table 1 The effect of the solution of microencapsulation loading anthocyanins of Lycium ruthenicum Murr by modified β-glucan from highland barley on wet heavy of mouse viscera

由表1可知，對小鼠灌胃不同濃度的黑枸杞花青素微膠囊溶液30天后，各劑量組小鼠臟器濕重與空白對照組均無明顯差異（p＞0.05）。表明用不同濃度受試樣品灌胃小鼠，并沒有引起小鼠臟器的異常變化。

2.2 改性青稞β-葡聚糖荷載黑枸杞花青素微膠囊溶液對小鼠血清和肝組織中SOD酶活力的影響

改性青稞β-葡聚糖荷載黑枸杞花青素微膠囊溶液對小鼠血清/組織中SOD酶活力的影響見表2。

由表2可知，陽性對照組和低、中、高劑量組的小鼠肝組織的SOD活力均極顯著高于空白對照組，其中高劑量組（8 mg/mL）酶活性最高。在測定試驗小鼠血清中的超氧化物歧化酶（SOD）活力的指標中，陽性對照組極顯著高于空白對照組（p＜0.01）；低、高劑量組顯著高于空白對照組（p＜0.05）。

表2 改性青稞β-葡聚糖荷載黑枸杞花青素微膠囊溶液對小鼠血清/組織中SOD酶活力的影響Table 2 The effect of the solution of microencapsulation loading anthocyanins of Lycium ruthenicum Murr by modified β-glucan from highland barley on SOD activity in serum/tissue of mice

2.3 改性青稞β-葡聚糖荷載黑枸杞花青素微膠囊溶液對小鼠血清和肝組織中GSH-Px酶活力的影響

改性青稞β-葡聚糖荷載黑枸杞花青素微膠囊溶液對小鼠血清/肝組織中GSH-Px酶活力的影響試驗結果見表3。

表3 改性青稞β-葡聚糖荷載黑枸杞花青素微膠囊溶液對小鼠血清/組織中GSH-Px酶活力的影響Table 3 The effect of the solution of microencapsulation loading anthocyanins of Lycium ruthenicum Murr by modified β-glucan from highland barley on GSH-Px activity in serum/tissue

由表3可知，陽性對照組和低、中、高劑量組小鼠肝組織的GSH-Px活力均極顯著高于空白對照組（p＜0.01），其中高劑量組（8 mg/mL）組織中 GSH-Px活力最高。陽性對照組和低、高劑量組小鼠血清中谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）活力均極顯著高于空白對照組（p＜0.01），其中高劑量組（8 mg/mL）組織中 GSH-Px活力最高。

2.4 改性青稞β-葡聚糖荷載黑枸杞花青素微膠囊溶液對小鼠肝組織中過氧化脂質降解產物MDA含量的影響

改性青稞β-葡聚糖荷載黑枸杞花青素微膠囊溶液對小鼠肝組織中過氧化脂質降解產物丙二醛（MDA）含量的影響試驗結果見表4。

表4 改性青稞β-葡聚糖荷載黑枸杞花青素微膠囊溶液對小鼠肝組織中MDA含量的影響Table 4 The effect of the solution of microencapsulation loading anthocyanins of Lycium ruthenicum Murr by modified β-glucan from highland barley on MDA in tissue of mice

由表4可知，3種不同劑量濃度的受試樣品對小鼠組織中MDA含量的降低均有影響（p＜0.05），且效果好于陽性對照組，但3種不同劑量濃度測得結果間差異不明顯（p＞0.05）。

2.5 改性青稞β-葡聚糖荷載黑枸杞花青素微膠囊溶液對小鼠肝組織中脂褐質含量的影響

改性青稞β-葡聚糖荷載黑枸杞花青素微膠囊溶液對小鼠肝組織中脂褐質含量的影響試驗結果見表5。

表5 改性青稞β-葡聚糖荷載黑枸杞花青素微膠囊溶液對小鼠肝組織中脂褐質含量的影響Table 5 The effect of the solution of microencapsulation loading anthocyanins of Lycium ruthenicum Murr by modified β-glucan from highland barley on Lipofuscin in tissue of mice

由表5可知，3種不同劑量濃度的受試樣品對小鼠組織中脂褐質含量的降低有不同程度的效果，其中陽性對照組和高劑量組小鼠組織中脂褐質含量極顯著低于空白對照組（p＜0.01），且試驗組劑量越大，脂褐質含量降低越明顯。

3 討論

SOD在清除活性氧的過程中，是首個參與催化的酶，有著最為顯著的抗氧化效果。它可以將超氧根陰離子自由基歧化生成分子氧和過氧化氫[9]。因此通過比較SOD活力水平的高低可以直接反映機體抗氧化能力的強弱。機體內的GSH-Px可以提供氫，催化發生還原作用，將大多數有機氫過氧化物（ROOH）還原生成有機氫氧化物（ROH），從而降低了ROOH對機體造成的損傷[10]。本試驗表明改性青稞β-葡聚糖荷載黑枸杞花青素微膠囊溶液能夠不同程度地提高試驗小鼠血清和肝臟組織中SOD活力和GSH-Px活力。

在生物機體內，自由基的存在，會使脂質發生過氧化，其產物是MDA。MDA的積累可能引發蛋白質、核酸等發生聚合，使細胞產生毒性，加劇膜損傷[11]。MDA的水平能夠間接反映脂質過氧化的程度。MDA的形成會進一步損害細胞，進而產生脂褐素。脂褐素在細胞內積累，損傷細胞的同時，影響細胞新陳代謝，使細胞活性下降，導致機體衰老[12]。所以脂褐素的含量可反映機體被氧化的程度。本實驗表明改性青稞β-葡聚糖荷載黑枸杞花青素微膠囊溶液能夠不同程度地降低試驗小鼠組織中過氧化脂質（MDA、脂褐質）的含量。

研究發現桑椹果、荔枝殼的提取物中含有豐富花青素，在抗氧化活性方面效果突出，具有強清除超氧陰離子能力，可明顯降低血脂[13]。另外，黑果枸杞花青素可提高機體內GSH酶含量，降低丙二醛含量，具有良好的抗氧化能力[14]。本次試驗結果與近些年來關于花青素的研究結果相符合。但試驗中3個劑量組抗氧化效果差異不明顯，分析主要原因是由于實際溶液粘稠度的限制，所設置的3組劑量濃度的濃縮比例差別不夠大，可能導致各劑量組間的差異不明顯。

由于花青素本身性質不穩定，在光照、高溫、堿性等條件下會發生不同程度變性，使其抗氧化活性降低，而在酸性和低溫下較穩定[15]，所以維持并提高花青素穩定性是花青素類產品開發的關鍵。本試驗采用改性青稞β-葡聚糖對黑果枸杞花青素進行包埋，制成微膠囊溶液，并進行調節pH值，從而達到提高黑果枸杞花青素穩定性、維持黑果枸杞花青素抗氧化活性的目的。

同時有研究表明青稞β-葡聚糖可以顯著降低機體內血脂含量，無毒性，有一定的抗氧化能力[16]，所以不排除改性青稞β-葡聚糖起到了提高微膠囊產品溶液的部分抗氧化功效。

4 結論

綜上所述，改性青稞β-葡聚糖荷載黑枸杞花青素微膠囊溶液可以顯著提高試驗小鼠機體抗氧化能力。