藍莓花色苷提取物抗油脂氧化能力的研究

李穎暢 馬春穎 孟憲軍 于 娜

(渤海大學生物與食品科學學院1,錦州 121000)

(沈陽農業大學食品學院2,沈陽 110161)

藍莓花色苷提取物抗油脂氧化能力的研究

李穎暢1馬春穎1孟憲軍2于 娜2

(渤海大學生物與食品科學學院1,錦州 121000)

(沈陽農業大學食品學院2,沈陽 110161)

以乙醇為溶劑從圣云藍莓果中提取得到藍莓花色苷。研究藍莓花色苷對豬油和脂質體的抗氧化活性。結果表明藍莓花色苷對豬油具有較強的抗氧化,且具有劑量效應關系,以添加 0.4%精制花色苷抗氧化效果最佳,但不如BHT效果好 ;另外抗壞血酸等對藍莓花色苷具有明顯的協同抗氧化作用。藍莓花色苷對脂質體過氧化有顯著的抑制作用,并且高于抗壞血酸對脂質體過氧化的抑制作用,精制藍莓花色苷的 IC50為165.97μg/mL,粗藍莓花色苷的 IC50為 278.16μg/mL。

藍莓花色苷 抗氧化 豬油 脂質體

藍莓 (blueberry),又稱越橘、藍漿果,屬杜鵑花科(Ericaceae)越橘屬 (Vaccinium.spp)多年生落葉或常綠灌木。藍莓果實呈深藍色,被白霜,近圓形,含有豐富的花色苷,花色苷是花青素與糖以糖苷鍵結合而成的一類化合物,具有抗氧化、清除自由基、提高免疫力等作用[1-3]。目前常用的抗氧化劑均為人工合成,如 BHA(丁基羥基茴香醚)、BHT(二丁基羥基甲苯)和 PG(沒食子酸丙酯),試驗證明人工合成抗氧化劑對人體有一定的毒副作用[4],近年來上述化學合成抗氧化劑被發現有不同程度的累積致癌作用,目前 BHT在美國和日本已被禁止使用,BHA在日本也已經禁用[5]。而富含各種天然抗氧化物質的水果和蔬菜的抗氧化活性及抗氧化成分的研究倍受曙目,以天然抗氧化劑取代合成抗氧化劑是食品添加劑的發展趨勢。目前藍莓花色苷的研究主要集中在提取、組成分析與鑒定等方面[6-8],但作為油脂的抗氧化劑卻少有報道,研究開發高效、安全、保健的天然抗氧化劑,使其在食品工業得到廣泛應用具有重要意義。重點研究藍莓花色苷抗油脂和脂質體氧化能力,旨在為進一步利用藍莓資源提高有益的試驗依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 試驗材料

圣云藍莓果:2006年 7月采自沈陽市雙翼果業生產示范基地;豬油:新鮮豬板油熬制。

無水乙醇:北京化學試劑公司;檸檬酸、檸檬酸鈉、鹽酸:沈陽化學試劑廠;磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、硫代巴比妥酸、抗壞血酸、三氯甲烷、冰乙酸、碘化鉀、硫代硫酸鈉:國藥集團化學試劑有限公司;大豆卵磷脂:生化試劑,北京奧博星生物技術有限責任公司;BHT:食品級,濟南世紀聯興經貿有限公司;AB-8大孔樹脂:天津海光化工有限公司。

1.1.3 試驗儀器

UV-1600型紫外可見分光光度計:北京瑞利分析儀器公司;pHS-25型酸度計:上海理達儀器廠;RE-52型旋轉蒸發儀:上海博通經貿有限公司;玻璃層析柱 <1 cm×30 cm:上海青浦滬西儀器廠;DZF-6050型真空干燥箱:上海精宏儀器設備有限公司;電熱鼓風干燥箱:天津試驗儀器廠。

1.2 試驗方法

1.2.1 藍莓花色苷的制備

取一定量藍莓果,破碎,用 pH 3.0的體積分數60%乙醇溶液按 1∶15(m/v)的比例混合均勻,于40℃下浸提 2 h后抽濾,收集濾液,40℃減壓濃縮得到紅色粗提液,經 AB-8大孔樹脂純化,40℃減壓濃縮得到純化的藍莓花色苷濃縮液,真空干燥得到紫黑色粉末。

1.2.2 抗豬油氧化性能研究

1.2.2.1 不同添加量藍莓花色苷抗豬油氧化性能研究

游戲過程中要明確組織性與紀律性，這是開展游戲教學對基礎條件。 主要的要求就是保證學生按照教師的指令進行、按照規則來進行，還應該服從裁判。同時要按照規定的步驟來開展教學，否則就會出現混亂，也容易出現傷害事故，進而導致教學無法順利進行。

準確稱取一定量藍莓粗花色苷、精制花色苷、BHT,分別加入到 50 g豬油中,攪拌均勻。同時以不加添加物的豬油作空白。將所有樣品放置于 (60±1)℃的干燥箱中,每隔一定時間攪拌一次,并交換它們在干燥箱中的位置。按照 GB5538—2005測定過氧化值(POV),以 POV大小表示油脂的氧化速度,POV值以每千克樣品中活性氧的毫摩爾數表示,進而衡量抗氧化劑的活性。

1.2.2.2 藍莓花色苷化合物與其他物質的協同抗氧化作用

選用抗壞血酸 (VC)、檸檬酸為協同增效劑,與藍莓花色苷在豬油中進行協同抗氧化試驗。

1.2.3 抗脂質過氧化能力的測定[9-10]

1.2.3.1 試液的配制

①脂質體 PBS(磷酸緩沖液)分散系 (LLS):300 mg卵磷脂溶解于 30 mL 10 mmol/L pH 7.4 PBS(磷酸緩沖液),用超聲波處理一定時間,周圍以冰水冷卻,制得人工脂質體。

②三氯乙酸 (TCA)-硫代巴比妥酸 (TBA)-鹽酸 (HCl)混合液:15 g TCA,0.37 g TBA,2.1 mL濃鹽酸依序放入 100 mL水中。

1.2.3.2 測定步驟

分別于樣品管中依次加入 1 mL卵磷脂溶液(LLS)、1 mL 0.4 mmol/L硫酸亞鐵、1 mL樣品 ,混勻。避光于 37℃水浴 60 min,加入 2 mL TCA-TBA-HCl混合液,90～100℃水浴 15 min,迅速冷卻,以3 000 r/min離心 10 min,取上清液在 535 nm測定吸光度 As。對照管以 1 mL重蒸水代替 1 mL樣品,操作方法同樣品管,可測得對照管的吸光度Ac,參比管中以 1 mL重蒸水代替 1 mL卵磷脂,抗壞血酸為陽性對照。花色苷樣品具有抗氧化性,抑制脂質體氧化,吸光度相對對照降低,因此

抑制率 =(Ac-As)/Ac×100%

式中:Ac為對照吸光度,As為花色苷樣品吸光度。

2 結果與分析

2.1 不同添加量藍莓花色苷抗豬油氧化性能

油脂暴露在空氣中易氧化形成自由基,自由基繼續與氧反應生成自由基和過氧化物,自由基的鏈式反應再使油脂繼續氧化。可以測定油脂的 POV來評價其氧化程度。POV越高,氧化程度越高。由圖 1可見,對照 (未添加花色苷)的 POV隨著時間的延長不斷升高,豬油中添加藍莓花色苷的抗氧化活性比對照的明顯增強,3個濃度的精制花色苷都具有抗氧化效果。隨著藍莓花色苷添加量的增加,其對豬油的抗氧化作用增強,時間越長,效果越顯著,0.4%精制花色苷抗豬油氧化能力較強,但抗豬油氧化性能不如 0.02%的二丁基羥基甲苯 (BHT)。花色苷具有抗豬油氧化性原因是花色苷作為還原體,失去氫離子,提供給氧化過程中的自由基,使其形成惰性化合物,從而終止豬油的氧化。

圖 1 不同添加量藍莓花色苷抗豬油氧化性能

2.2 藍莓粗花色苷與精制花色苷抗豬油氧化性能的比較

如圖 2所示,粗藍莓花色苷和精制藍莓都具有抗豬油氧化能力,但相同濃度的精制花色苷與粗制花色苷比,精制花色苷的抗氧化效果好。粗制花色苷由于花色苷純度較低,所以抗氧化效果較差。0.2%的粗花色苷和 0.1%的粗制花色苷抗氧化性能接近。

圖 2 藍莓粗花色苷與精制花色苷抗豬油氧化性能的比較

2.3 藍莓花色苷與其他物質的協同抗豬油氧化作用

在油脂氧化中,銅、鐵等金屬離子是促進氧化的催化劑,特別是銅的作用更強,另外,某些油脂抗氧化劑如 BHA、BHT、PG等遇金屬離子,在高溫下,顏色會變深。所以必須盡量避免混入這些離子,同時使用能鏊合這些離子的增效劑。從圖3可見,檸檬酸、抗壞血酸對藍莓花色苷的抗氧化作用均有協同增效作用,并且抗壞血酸的增效作用強于檸檬酸。檸檬酸為常用金屬離子鏊合劑,可與油脂中的微量金屬離子形成鏊合物,降低了金屬離子對油脂氧化的催化活性,從而增強了抗氧化劑的抗氧化效果。抗壞血酸除具有一定的抗氧化作用外,還具有很強的還原性,可與油脂中的氧反應生成脫氫抗壞血酸,降低油脂中氧濃度,減緩自動氧化反應的速度;抗壞血酸的強還原性可使酚類抗氧化劑生成的酚氧自由基還原。使酚類抗氧化劑再生,但是抗壞血酸在濃度較高并有微量鐵和銅鹽存在時,亦可成為促氧化劑,因而抗氧化劑與抗壞血酸合用可作用于油脂氧化反應的不同階段,充分地發揮其協同抗氧化作用。

圖 3 花色苷與抗壞血酸、檸檬酸混合使用抗氧化性能的比較

2.4 藍莓花色苷抗脂質過氧化能力

由圖 4～圖 5可見,由 Fe2+引發的卵磷脂脂質體體系中藍莓花色苷對脂質體有明顯的抑制作用,抑制率隨花色苷濃度的增加而增大。不同濃度花色苷對脂質體過氧化的抑制率差異顯著,精制花色苷對脂質體的抑制作用顯著高于粗藍莓花色苷。當精制藍莓花色苷濃度為 150μg/mL時,對脂質過氧化的抑制率為 47.78%,當精制藍莓花色苷的濃度為 300μg/mL時,對脂質過氧化的抑制率為 72.92%,而且藍莓花色苷抗脂質過氧化能力明顯優于抗壞血酸。精制藍莓花色苷的 I C50為 165.97μg/mL,粗藍莓花色苷的I C50為 278.16μg/mL,抗壞血酸 I C50為 4.60 mg/mL。

圖 4 藍莓花色苷對脂質過氧化的抑制作用

圖 5 抗壞血酸對脂質過氧化的抑制作用

3 結論與討論

通過直接測定豬油的氧化值和對脂質過氧化的抑制率研究藍莓花色苷的抗油脂氧化能力。藍莓花色苷具有抗豬油氧化能力,且具有劑量效應關系,但抗豬油氧化能力不如 BHT。抗壞血酸、檸檬酸對藍莓花色苷的抗氧化作用均有協同增效作用,且增效作用抗壞血酸大于檸檬酸。藍莓花色苷具有抗脂質體過氧化能力,隨著花色苷溶液濃度逐漸增大,抑制能力逐漸增強,并且明顯優于抗壞血酸,精制藍莓花色苷 IC50為 165.97μg/mL,粗藍莓花色苷的 I C50為278.16μg/mL,抗壞血酸 I C50為 4.60 mg/mL。

花色苷抗氧化作用是通過多種途徑表現出來的。它含有多個酚羥基,一方面以其酚羥基作為供氫體,對活性氧等自由基產生很強的捕捉能力,從而抑制活性氧自由基的作用;另一方面其具有的鄰位二酚羥基可鏊合金屬離子,減少金屬離子對氧化反應的催化作用[11]。

研究測定藍莓花色苷抗氧化效果弱于合成抗氧化劑BHT,這與藍莓花色苷的純度及其含有的花色苷單體種類有關。以天然抗氧化劑取代合成抗氧化劑是食品、醫療保健行業發展的一種趨勢,另外我國藍莓資源豐富,該項研究對于藍莓的綜合開發及新型食品添加劑的研制有較高的應用價值。

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Antioxidation ofAnthocyanins from Blueberry Fruits

Li Yingchang1Ma Chunying1Meng Xianjun2Yu Na2
(College ofBiology and Food Science,BohaiUniversity1,Jinzhou 121000)
(College of Food Science,Shenyang AgriculturalUniversity2,Shenyang 110161)

Anthocyaninswere extracted by ethanol from Saitcloud blueberry fruits,and the antioxidation of the blueberry anthocyaninswas studied.Results:Blueberry anthocyanins have strong antioxidation activity to lard and the activity is in proportion to anthocyanin dose.Addition of rarefied anthocyanins at concentration 0.4%shows the best antioxidation effect,but not as good asBHT.Ascorbic acid has synergistic effectwith anthocyanins in antioxidation to lard.Blueberry anthocyanins inhibit peroxidation of lipid,showing stronger effect than ascorbic acid.The I C50of in2 hibiting lipid peroxidation forrarefied and crude anthocyanins from blueberry are 165.97μg/mL and 278.16μg/mL,respectively.It is proved that anthocyanins from blueberry are good natural antioxidant.

blueberry anthocyanins,antioxidation,lard,lipid

TS20

A

1003-0174(2010)02-0092-04

2009-02-17

李穎暢,女,1973年出生,副教授,博士,天然產物的功效成分