敖光輝,杜永華,魏琴,蔣惠,李玉杰
(1.內江師范學院,四川內江641112;2.宜賓學院·香料植物資源開發與利用四川省高校重點實驗室,四川宜賓644000;3.宜賓學院生命科學與食品工程學院,四川宜賓644000)
油樟葉多糖抗油脂氧化作用的研究
敖光輝1,杜永華2,*,魏琴2,*,蔣惠3,李玉杰3
(1.內江師范學院,四川內江641112;2.宜賓學院·香料植物資源開發與利用四川省高校重點實驗室,四川宜賓644000;3.宜賓學院生命科學與食品工程學院,四川宜賓644000)
采用蒽酮-硫酸法測定油樟葉總多糖含量,采用烘箱貯藏法測定油樟葉總多糖抗豬油和菜籽油氧化作用。結果表明,采用蒽酮-硫酸法測得油樟葉中總多糖含量為24.9mg/g;油樟葉粗多糖對豬油和菜籽油均具有較好抗氧化作用,且呈濃度依賴性;0.20%添加量的油樟葉粗多糖對豬油的抗氧化作用與0.02%BHT相當;0.50%添加量的油樟葉多糖對菜籽油抗氧化作用相當于0.02%BHT;BHT對油樟葉多糖抗豬油和菜籽油氧化作用均有協同增效作用;油樟葉多糖抗豬油氧化作用強于菜籽油。油樟葉多糖具有抗油脂氧化作用,BHT對其有協同增效作用。
油樟;多糖;抗氧化作用;油脂
油樟[Cinnamomum longepaniculatum(Gamble)N. Chao]是我國特有樟科(Lauraceae)樟屬(Cinnamomum)香料樹種,屬國家Ⅱ級重點保護野生植物[1]。油樟葉富含芳香油,其含油量比香樟(C.camp hora(L inn.)Presl)葉高1~2倍,已成為香料、醫藥、日用和化工產品的重要原料來源[2]。油樟主產地四川宜賓已成為全國三大天然香料油的生產、加工和集散地之一,每年產油樟油近2 000 t,占全國總量70%[3]。然而,目前對油樟葉提取芳香油后殘渣的綜合利用研究極少,每年有近10萬噸油樟葉殘渣被隨意拋棄,不僅浪費資源,還破壞生態平衡。研究表明油樟葉脫油殘渣的粗提取具有一定抗細菌[4]、抗真菌[5]和鎮痛抗炎[6-7]等作用。本課題前期研究表明油樟葉中含有較多的多糖類成分,本研究采用蒽酮-硫酸法測定油樟葉中總多糖含量,采用烘箱貯藏法研究油樟葉總多糖抗油脂氧化作用,為油樟葉的綜合利用提供實驗依據。
1.1 材料與試劑
油樟(C.longepaniculatum)葉采自宜賓油樟人工種植基地;新鮮豬板油(經高溫濕法熬煉制備豬油)、菜籽油(現場壓榨)均不含任何添加劑,購自農貿市場;葡萄糖標準品(含量≥98%)購自于貴州迪大生物有限公司;其它化學試劑均為分析純。
1.2 儀器
RE-52AA減壓旋轉蒸發儀:上海亞榮生化儀器廠;TU-1901雙光束紫外可見光分光光度計:北京普析通用儀器有限責任公司;LG-5A真空冷凍干燥機:上海市離心機機械研究所有限公司。
1.3 方法
1.3.1 油樟葉多糖的制備
新鮮油樟葉通過水蒸汽蒸餾去除芳香油后,60℃烘干粉碎,取40目~80目粉末100 g,按料液比1∶20用80%乙醇在85℃水浴回流4 h除去醇溶性物質,過濾,殘渣于60℃干燥后按料液比1∶20加水浸泡15 min,100℃水浴回流提取3 h,過濾,濾液減壓濃縮至約100mL,加入等體積的氯仿/正丁醇混合溶液(體積比=4∶1)振蕩30min,按sevage法去除蛋白質,離心取水相清液,加入乙醇調至含醇量為80%,4℃靜置過夜,離心取沉淀,沉淀用無水乙醇、丙酮、乙醚反復洗滌,真空冷凍干燥得油樟葉粗多糖,計算得率。
1.3.2 多糖含量測定
1.3.2.1 檢測波長的選擇
分別精密吸取 40.0 mg/L葡萄糖標準溶液和80.0 mg/L油樟葉粗多糖溶液各1.0mL于兩支5mL具塞試管中,分別加入0.2%蒽酮-硫酸溶液4.0mL,密封試管口,搖勻后置冰浴冷卻2min,置沸水浴10min,自來水冷卻至室溫10min。以1.0mL蒸餾水代替葡萄糖標準溶液為空白對照,在400 nm~800 nm掃描,選擇葡萄糖標準溶液和樣品溶液的共有最大吸收波長為檢測波長。
1.3.2.2 標準曲線繪制
精密稱取100.0mg葡萄糖標準品,蒸餾水定容至100mL,分別吸取2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0mL加入6個100mL容量瓶中定容,分別吸取1.0mL于6支具塞試管中,按“檢測波長的選擇”項下顯色方法顯色,在622nm處測定吸光度。以葡萄糖標準溶液濃度(C,mg/L)為橫坐標,吸光度(A)為縱坐標,繪制標準曲線,求線性回歸方程。
1.3.2.3 精密度試驗
精密吸取40.0mg/L葡萄糖標準溶液1.0mL,6份,按“標準曲線繪制”項下方法測定吸光度,計算RSD值。
1.3.2.4 穩定性試驗
精密吸取80.0mg/L油樟葉多糖溶液1.0mL,按“標準曲線繪制”項下方法顯色后,分別于0、20、40、60、80、100、120min測定吸光度,計算RSD值。
1.3.2.5 加標回收率試驗
精密稱取油樟葉粗多糖200.0mg,5份,分別精密加入30.0mg葡萄糖標準品,用水溶解并定容至100mL,取4mL稀釋至100mL,分別吸取1.0mL,按“標準曲線繪制”項下方法測定吸光度,計算平均回收率和RSD值。
1.3.2.6 樣品含量測定
精密稱取油樟葉粗多糖200.0mg,5份,用水溶解并定容至100mL,取4mL稀釋至100mL,即得80.0mg/L粗多糖溶液,分別吸取1.0mL,按“標準曲線繪制”項下方法測定吸光度,求得油樟葉中多糖平均含量、RSD值和油樟葉粗多糖純度。
1.3.3 抗油脂氧化作用測定
采用烘箱儲藏試驗法[8]測定,稱取25 g豬油或菜籽油,置于50mL碘量瓶中,按0.02%、0.05%、0.20%、0.50%、1.00%的質量百分比添加油樟葉粗多糖,以0.02%2,6-二叔丁基對甲酚(BHT)和0.01%抗壞血酸(VC)為陽性對照,以純豬油或菜油為空白對照,70℃加熱攪拌30 min充分混勻,置(70±1)℃烘箱,每隔12小時攪拌1次,并交換在烘箱中的位置,每24小時參照國家標準《食用植物油衛生標準的分析方法》(GB/T 5009.37-2003)測定油樣過氧化值(POV)。同時以BHT為協同增效劑,油樟葉粗多糖和BHT分別按油樣質量0.2%和0.02%的比例加入油樣進行協同抗氧化試驗。參考GB 10146-2005和GB/T 5538-2005對豬油和菜籽油POV的規定,設定豬油和菜籽油氧化誘導終點POV為0.2 g/100g。參考文獻[9],將油脂的氧化過程歸為一級反應,其反應方程為Ln C=-kt+Ln C0(式中C為油脂氧化后的過氧化值,C0為油脂初始過氧化值,k為速率常數,t為時間)根據該方程求出油脂氧化速率常數k,由回歸方程計算出油脂POV達到0.2 g/100 g時的氧化誘導時間。
2.1 油樟葉總多糖含量測定
采用蒽酮-硫酸法測定油樟葉粗多糖的含量,結果表明葡萄糖標準溶液和油樟葉粗多糖溶液經蒽酮-硫酸法顯色后,在400 nm~800 nm范圍內的最大吸收波長分別為623 nm和621 nm,選擇622 nm為檢測波長。在622 nm處繪制葡萄糖標準曲線所得線性回歸方程為A=0.012 9C-0.007 6,R2=0.999 7,可見葡萄糖含量在20.0mg/L~70.0mg/L范圍內線性良好。精密度試驗、穩定性試驗、加標回收率試驗、樣品重復性測定試驗的RSD分別為2.02%、2.27%、2.38%和2.12%,可見蒽酮-硫酸法測定油樟葉粗多糖的精密度較好,穩定性,樣品顯色后在2 h內較穩定,加標平均回收率較高達97.31%,樣品含量測定重復性較好。100 g油樟葉中提取到3 124.5mg粗多糖(得率為3.12%),測得油樟葉中總多糖含量為24.9 mg/g,粗多糖純度較高達79.69%。孫崇魯[10]通過測定最佳提取工藝條件下提取液中總多糖含量所得香樟葉中總多糖含量為129.41mg/g,高于本試驗制備的油樟葉中總多糖含量,可見開展油樟葉總多糖提取工藝研究是必要的。
2.2 油樟葉對豬油的抗氧化作用
采用烘箱法測定油樟葉粗多糖對豬油的抗氧化作用結果見圖1。
由表圖1可知,豬油經高溫加速誘導后,隨著氧化時間的增加,各組POV逐漸升高。在豬油中添加不同濃度油樟葉粗多糖后,豬油的POV均低于純豬油空白組。隨著油樟葉粗多糖添加量的增加,POV逐漸降低。可見油樟葉粗多糖對豬油具有抗氧化作用,且呈劑量效應關系。豬油中添加不同濃度油樟葉粗多糖后的氧化誘導時間見表1。
由表1可知,0.01%VC對豬油抗氧化作用最弱,氧化誘導時間為66.36 h,與對照相比誘導時間僅延長了2.60%。這可能是由于VitC屬水溶性抗氧化劑,在油脂中溶解能力有限有關。當油樟葉粗多糖添加量達到0.2%時,其抗氧化作用接近0.02%BHT,氧化誘導時間分別延長了9.37%和10.13%,與李文清等[9]關于0.02%BHT使豬油氧化誘導時間延長9.30%的報道一致。添加0.50%和1.00%油樟葉粗多糖后的氧化誘導時間均長于0.02%BHT,其氧化誘導時間分別延長了12.13%和16.05%。0.2%的油樟葉粗多糖與0.02% BHT同時添加到豬油中后,其氧化誘導時間長于單獨添加時的誘導時間。可見,0.2%添加量的油樟葉粗多糖抗豬油氧化作用與0.02%BHT相當,0.50%和1.00%添加量油樟葉粗多糖抗豬油氧化作用優于0.02%BHT,BHT對油樟葉粗多糖的抗豬油氧化作用具有協同增效作用。
2.3 油樟葉對菜籽油的抗氧化作用
菜籽油經(70±1)℃高溫誘導后,不同時間段POV測定結果見圖2。
由圖2可知,隨著氧化時間的延長,各組POV逐漸增加。純菜籽油空白組氧化速度最快,各階段的POV高于其它試驗組。隨著油樟葉粗多糖添加濃度的增加,菜籽油POV逐漸減小。可見油樟葉粗多糖對菜籽油具有抗氧化作用,其抗氧化作用表現出劑量依賴性。不同添加量的油樟葉粗多糖對菜籽油氧化誘導時間的影響結果見表1。由表1可知,0.02%油樟葉粗多糖和0.01%VC對菜籽油氧化誘導時間均與菜籽油空白接近,其氧化誘導時間僅延長3%左右,可見二者抗菜籽油氧化作用較差。當油樟葉添加量達到0.50%時的菜籽油氧化誘導時間為37.53 h,與0.02%BHT相近(氧化誘導時間為37.22 h)。1.00%添加量的油樟葉粗多糖的抗氧化作用優于0.02%BHT,與對照組相比,其氧化誘導時間分別延長了12.79%和8.63%。在菜籽油中同時添加0.2%的油樟葉粗多糖和0.02%BHT的氧化誘導時間延長了10.81%,高于單獨添加時對菜籽油氧化誘導時間的延長百分比。可見,0.50%添加量的油樟葉粗多糖對菜籽油抗氧化作用與0.02%BHT相當,1.00%油樟葉粗多糖的抗氧化作用優于0.02% BHT,BHT對油樟葉粗多糖抗菜籽油氧化作用具有協同增效作用。
實驗結果表明,油樟葉粗多糖對豬油的氧化誘導時間延長百分比均高于其對菜籽油的延長百分比,可見油樟葉粗多糖對豬油的抗氧化作用優于菜籽油。GB2760-2011中規定BHT在油脂中最大使用量為油脂質量的0.02%,可見在油脂中添加一定量的油樟葉粗多糖可達到BHT抗氧化效果,具有一定開發利用前景。
3.1 蒽酮-硫酸法測定油樟葉總多糖含量
采用蒽酮-硫酸法測定油樟葉中總多糖含量時,測定波長為622 nm,葡萄糖濃度在20.0mg/L~70.0mg/L范圍內線性良好,該方法精密度、穩定性、加標平均回收率、重復性均較好,測得油樟葉總多糖含量為24.9mg/g,該方法可用于油樟葉總多糖的含量測定。
3.2 油樟葉粗多糖抗油脂氧化作用
油樟葉粗多糖具有良好的抗油脂氧化作用,且具有劑量依賴性,添加0.2%油樟葉粗多糖的抗豬油氧化作用與0.02%BHT相當,添加量達到0.50%和1.00%時,其抗氧化作用優于0.02%BHT;添加0.50%油樟葉粗多糖抗菜籽油氧化作用相當于0.02%BHT,添加量達到1.00%時,其抗氧化作用優于0.02%BHT。BHT對油樟葉粗多糖抗豬油和菜籽油氧化作用均有協同增效作用。油樟葉多糖屬于功能性天然產物,除具有抗氧化作用外,可能還有其它功能作用,在油脂中添加一定量的油樟葉多糖比BHT等合成抗氧化劑更具優勢。油樟葉多糖抗豬油氧化作用強于菜籽油,其在豬油的抗氧化劑開發應用中價值更高。
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Antioxidant Activity of Cinnamomum longepaniculatum Leaves Polysaccharide on Edible Oil
AO Guang-hui1,DU Yong-hua2,*,WEI Qin2,*,JIANG Hui3,LI Yu-jie3
(1.Neijiang Normal University,Neijiang 641112,Sichuan,China;2.Key Lab of Aromatic Plant Resources Exploitation and Utilization in Sichuan Higher Education,Yibin University,Yibin 644000,Sichuan,China;3.College of Life Science and Food Engineering,Yibin University,Yibin 644000,Sichuan,China)
The content of Cinnamomum longepaniculatum leaves total polysaccharide was determined by themethod of anthron sulphuric. The antioxidant activities of C. longepaniculatum leaves polysaccharide on lard andcolza oil were investigated by Schaal method. The results showed that the content of polysaccharide in C.longepaniculatum leaves was 24.9 mg/g. The polysaccharide of C. longepaniculatum displayed potentialantioxidant activity against both lard and colza oil with a concentration dependence. The same antioxidant effectson lard were observed between 0.20 % polysaccharide and 0.02 % BHT. The antioxidant effects of 0.50 %polysaccharide on colza oil was similar to 0.02 % BHT. BHT and C. longepaniculatum leaves polysaccharideexhibited obvious synergistic effect against the oxygenation of lard and colza oil. The antioxidant effect ofpolysaccharide on lard was better than that on colza oil. The polysaccharide from C. longepaniculatum showpotential antioxidant properties on edible oil, and BHT has synergistic effect to this polysaccharide.
Cinnamomum longepaniculatum;polysaccharide;antioxidant activity;oil
10.3969/j.issn.1005-6521.2015.07.004
2014-05-10
四川省基礎研究項目(2011JY0050);四川省青年科技創新研究團隊培育計劃項目(2011JTD0035);四川省宜賓市科技局重點科技項(2012ZNY006)
敖光輝(1965—),男(漢),教授,本科,研究方向:植物學。
*通信作者