陳莉華,龍進國,譚林艷,廖 微
1吉首大學化學化工學院;2吉首大學“植物資源保護與利用”湖南省高校重點實驗室,吉首 416000
紅果參屬桔??贫嗄晟荼局参铮蛰d于《中國藥典》2010版一部[1],別名蜘蛛果、山荸薺等,學名長葉輪鐘草[Campnumoea lancifolia(Roxb.)Merr],味甘而微苦,性平;具有補虛益氣、祛痰止痛等功效,主要用于治療跌打損傷、氣虛乏力、腸絞痛等,還可用于治療肺癆咳嗽、瘰疬、疝氣等。桔??浦参锎蠖嗑哂幸吧曅?,兼具藥用、食用、滋補和保健等功效,對該科黨參屬植物的研究較多,但未見對紅果參研究的相關報道。
天然多糖由于具有抗氧化、防衰老、抗腫瘤、降血糖等生物活性在食品和藥品開發(fā)與利用方面已引起廣泛關注。從常見的植物如海金沙草[2]、蘆薈[3]、蘆筍[4]、野艾蒿[5]提取純化多糖的研究不斷見諸報道。國內外目前已報道了200多種天然多糖[6],其中95%以上為植物多糖,充分利用植物多糖的天然無毒性開發(fā)各種功能性食品和保健品既順應時代的發(fā)展又滿足了人類對天然產品返璞歸真的渴望。本文提取紅果參多糖,詳細研究其抗氧化活性,為紅果參綜合開發(fā)利用提供理論基礎和實驗依據(jù)。
Gzx-9070MBE數(shù)顯鼓風干燥箱(上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠);UV75TCRT紫外分光光度計(日本島津);K-201B-Ⅱ旋轉蒸發(fā)器(鄭州長城科工貿有限公司);KQ-250E型超聲波清洗機(上海弗潤茨機電系統(tǒng)有限公司);電子天平(上海維平科學儀器有限公司);恒溫箱(上海基瑋試驗儀器設備有限公司)。
樣品采于吉首大學“植物資源保護與利用湖南省高校重點實驗室”紅果參基地、無水乙醇、KI、I2、冰醋酸、三氯甲烷、正丁醇、HCl、NaNO2、石油醚、Tris鄰苯三酚、FeSO4、H2O2、鹽酸萘乙二胺、氨基苯磺酸、淀粉、VC(抗壞血酸)、苯酚、濃硫酸、水楊酸等均為分析純;動物油為市售新鮮豬板油熬制而成,金健牌茶籽油(植物油)購于吉首本地超市。
1.2.1 紅果參多糖的提取純化
紅果參果實—干燥箱中60℃干燥—粉碎—過篩—熱水超聲提取(80℃,液料比20 mL/g,45 min,三次)—過濾—濃縮—醇沉過夜(4倍體積無水乙醇)—離心干燥—粗多糖制品—溶解脫色(石油醚多次沖洗)—Sevage法除蛋白—上層液濃縮—醇沉過夜(4倍體積無水乙醇)—離心干燥—精多糖制品。
1.2.2 紅果參多糖含量測定
采用苯酚-硫酸法測定多糖含量。
1.2.3 紅果參多糖清除羥基自由基
建立Fenton反應體系模型[7],以空白液為參比在波長510 nm下測其吸光值A0、Ax及Ax0,重復三次測定,按下式計算羥基自由基的清除率:
式中,A0為空白對照液吸光值;Ax為待測樣品液吸光值;Ax0為本底吸光值。
1.2.5 紅果參多糖對超氧陰離子自由基的清除能力測定
按照譚萍等[9]方法略有改變。量取pH為8.2的Tris-HCl緩沖液4.8 mL和1 mL不同濃度的待測液于10 mL試管中,置于25℃水浴中保溫20 min后立即加入0.3 mL 30 mmol/L的鄰苯三酚溶液,迅速搖勻后倒入比色皿中,用10 mmol/L的HCl溶液為空白液,在325 nm波長處,每間隔30 s測吸光值一次,共反應9 min;以吸光值A對反應時間T作線性關系圖,斜率為V1,空白對照組以5 mL待測液代替樣品同樣測定,斜率為V2,按下式計算清除率:Y(%)=[1-V1/V2] × 100,式中Y為清除率,V1和V2分別表示待測樣品和空白對照的吸光值隨時間的變化率。
1.2.6 紅果參多糖抑制油脂氧化能力的測定
在無水酸性條件下,油脂中的過氧化物使I-定量氧化成I2,I2與I-結合生成易溶于水的,利用的顏色與標準碘液進行比較定量。按照文獻[10]的方法,在系列干燥的具塞25 mL比色管中,分別加入2∶3的氯仿—冰醋酸混合溶液7 mL,碘化鉀飽和堿液0.2 mL,每次加液后搖勻。再加蒸餾水5 mL,然后分別加入碘標準液 0.4、0.6、0.8、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0、2.2 mL。此相當于每管含有 I2:40、60、80、120、140、160、180、200、220 μg。再加蒸餾水至刻度,加塞搖勻,靜置5~10 min,待分層后,取上清液移入l cm的石英比色皿中,以蒸餾水作參比,在353 nm波長下測吸光值A。根據(jù)所對應的濃度作標準曲線。
采用國際上通用的烘箱強化貯存法使油脂發(fā)生氧化酸敗變質并求出過氧化值,測定多糖提取物、對照品加入前后油脂的過氧化值用于衡量其對油脂的抗氧化能力。稱取20 g油脂,加入2 mL提取物,攪拌均勻后,放入烘箱中強化保存1 h后,取待測樣品1 mL,加入2 mL氯仿-冰醋酸溶解,再加入1 mL 10%KI溶液,加蓋搖勻30 s,并置于暗處反應3 min。取出后立即用水稀釋并加入1 mL 1%淀粉溶液,加塞,顛倒混勻2~3次,靜置5~l0 min,待水相澄清后,取上清液于1 cm石英比色皿中,在波長353 nm處測吸光值,根據(jù)吸光值和標準曲線計算碘生成量。同時做空白實驗,按下式計算油脂過氧化值(POV)及提取液對油脂的保護率:
式中:W表示油脂質量/kg。
式中:η為提取液對油脂的保護率/%;
POV初為未對油脂進行強化氧化時的過氧化值/(mmol/kg);
POV末1為添加紅果參多糖的油脂強化氧化后的過氧化值/(mmol/kg);
POV末2為未添加紅果參多糖的油脂強化氧化后的過氧化值/(mmol/kg)。
以葡萄糖為對照品,490 nm下測得吸光值(A)與葡萄糖濃度(c)之間的回歸方程為:A=14.64c-7.86 ×10-3,R2=0.9973。葡萄糖質量濃度在 0.01~0.06 mg/mL范圍內線性關系良好。將制得紅果參多糖溶解稀釋至一定濃度,按上方法測定紅果參多糖含量。用紅果參 32.9174 g,按 1.2.1提取得2.8611 g紅果參多糖,提取率達8.69%,紅果參多糖中葡萄糖含量為92.8%。
按照實驗方法,探究了不同濃度的紅果參多糖(PS)對羥基自由基的清除效果,結果見圖1。
圖1 紅果參多糖對羥基自由基的清除Fig.1 ·OH scavenging rates of Hong Guo Ginseng polysaccharide(PS)and ascorbic acid(VC)
羥基自由基(·OH)是已知的最活潑的活性氧自由基,也是毒性最大的氧自由基,清除羥基自由基可能是生物預防疾病的有效方式之一。由圖1可知紅果參多糖有很強的清除羥基自由基的作用,隨著質量濃度的增加,紅果參多糖的清除能力依次增加。紅果參多糖和VC質量濃度分別為0.30 mg/mL和0.14 mg/mL時,清除率達到50.00%。在相同質量濃度下,小于0.12 mg/mL時,紅果參多糖清除·OH的能力大于VC,但大于0.12 mg/mL后,對照品VC的清除能力迅速上升,在0.35 mg/mL后,VC對羥基自由基的清除率接近100%,而紅果參多糖對清除率羥基自由基有明顯的濃度效應關系。
按照實驗方法,探究了不同濃度的紅果參多糖(PS)對亞硝基)的清除效果,結果見圖2。
圖2 紅果參多糖對亞硝基的清除Fig.2 scavenging rates of Hong Guo Ginseng polysaccharide(PS)and ascorbic acid(VC)
亞硝基是人體致癌的根源之一,對于亞硝基的清除是減少致癌的方法之一。由圖2可知紅果參多糖對亞硝基的清除作用不大,當提取物中多糖質量濃度達0.65 mg/mL時對亞硝基的清除仍沒超過10%,遠遠低于VC的清除效果。
按照實驗方法,探究了不同濃度的紅果參多糖(PS)對超氧陰離子自由基的清除效果,結果見圖3。
圖3 紅果參多糖對超氧陰離子的清除Fig.3 scavenging rates of Hong Guo Ginseng polysaccharide(PS)and ascorbic acid(VC)
在353 nm波長下,I2含量(W/μg)對吸光值(A)的線性回歸方程為:A=0.00435W-0.24996,R2=0.9875。
按實驗方法,探究了當烘箱溫度60℃和強制放置時間1 h的條件下,不同質量濃度的紅果參多糖(PS)對動物油和植物油的抗氧化效果,結果見圖4、圖5。
由圖4可知,當紅果參多糖(PS)作為抗動物油氧化抑制劑時,在0.1 mg/mL時即達到最大保護率(58.80%),而 VC 在 0.15 mg/mL 時達到最大保護率(55.03%),隨后當質量濃度增大時,紅果參多糖的保護率緩慢下降而VC的保護率急速下降;由圖5可知,當紅果參多糖作為抗植物油氧化抑制劑時,在0.1 mg/mL時即達到最大保護率(56.39%),而 VC在0.15 mg/mL時達到最大保護率(98.24%),隨后當質量濃度增大時,紅果參多糖和VC的保護率均急速下降。比較圖4和圖5可看出,在相同濃度下,紅果參多糖對動物油的保護作用稍強于VC,對植物油的保護作用稍弱于VC,紅果參多糖對動物油和植物油的保護作用大體一致,VC對動物油的保護作用稍弱于植物油;但二者對動物油和植物油的抗氧化能力變化趨勢大體相同,抗氧化能力先隨濃度成正相關,達到一定濃度后抗氧化能力隨濃度增加而降低。
研究表明,紅果參多糖對羥基自由基、超氧陰離子自由基的清除和油脂的氧化抑制均有明顯作用。紅果參可進行大面積人工種植,提取多糖工藝簡單,作為一種新的天然、保健的綠色食品抗氧化劑具有良好的開發(fā)前景。
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