不同茶葉水提取物抗氧化活性研究

王玉婷，呂佳佳，楊新河，肖 暢

(1.湖北工程學(xué)院 生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北 孝感 432000；2.湖北大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430062)

茶葉制成的茶飲料，是世界三大飲料之一[1]。茶葉含有450多種有機(jī)化合物[2]，15種以上的無機(jī)礦物質(zhì)[3]，而這些成分有益于人體的健康[4]，例如能夠改善腸道、調(diào)節(jié)免疫功能、降血糖血脂、減肥、抗癌、抗衰老等[5-9]。茶葉抗氧化作用被認(rèn)為是其保健抗癌最重要的機(jī)理[10]，與其含有的茶多酚、茶多糖及黃酮等生化成分密切相關(guān)[11]。

對于茶葉抗氧化作用研究，雖然已有一些報道，但研究還不夠：一是茶葉抗氧化作用研究大多局限于單一茶類，尚未見對紅茶、黃茶、綠茶、黑茶、白茶和烏龍茶這幾種茶類抗氧化作用同時進(jìn)行比較研究的報道；二是茶葉抗氧化作用與其含有茶多酚、茶多糖、黃酮、茶黃素等抗氧化物密切相關(guān)，但缺少同時考察茶葉提取物中多種生化成分的含量與其抗氧化作用相關(guān)性的研究報道；三是盡管對茶葉湯色品質(zhì)采用色差分析的研究較多[12]，但幾乎沒有茶葉的顏色參數(shù)與抗氧化活性相關(guān)性的研究報道。

本研究選取不同茶類的9種茶葉，采用DPPH法、ABTS法、鐵離子還原FRAP法和總還原力法評價其水提取物的抗氧化活性，采用比色法測定其生化成分總多酚、水溶性糖和黃酮的含量，并用色差儀測定茶湯色值L*、a*、b*、△E，以期探討茶葉抗氧化活性與生化成分和色差值的相關(guān)性，為深入研究茶葉的抗氧化活性及深度開發(fā)利用茶葉提供參考。

1 實驗部分

1.1 材料與試劑、儀器

茶葉樣品：五峰毛尖茶，湖北采花茶業(yè)有限公司；普洱茶生茶，云南滇南古韻茶業(yè)有限公司；黃茶，湖北鹿溪玉貢茶業(yè)有限公司；烏龍茶，福建省安溪鐵觀音集團(tuán)有限公司；紅茶，廣東英德市國暢茶業(yè)有限公司；米磚茶，湖北省趙李橋茶廠有限公司；普洱茶熟茶，云南滇南古韻茶業(yè)有限公司；康磚茶，四川雅安吉祥茶業(yè)有限公司；青磚茶，湖北省趙李橋茶廠有限公司。

主要試劑：1，1-二苯基-2-苦基肼自由基DPPH，梯希愛(上海)化成工業(yè)發(fā)展有限公司；2，2-聯(lián)氨-雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)ABTS，麥克林；2，4，6-三(2-吡啶基)三嗪TPTZ，合肥博美生物科技有限責(zé)任公司。

主要儀器：HH-6數(shù)顯恒溫水浴鍋，常州市億能實驗儀器廠；GTR16-2型高速冷凍離心機(jī)，北京時代北利離心機(jī)有限公司；RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，上海亞榮生化儀器廠；V-1000型可見分光光度計，翱藝儀器(上海)有限公司；PerkinElmer EnSpire 多功能酶標(biāo)儀，珀金埃爾默企業(yè)管理(上海)有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 茶葉水提取物的制備

分別取適量茶葉，研磨后過40目篩，以1∶10(g/mL)的料液比，稱取20 g固體粉碎茶葉樣品置于裝有200 mL蒸餾水的錐形瓶中，將其移入95 ℃恒溫水浴鍋，提取15 min。浸提后離心取上清液，濾渣重復(fù)浸提、離心后合并2次上清液并旋轉(zhuǎn)濃縮至約80 mL。

1.2.2 抗氧化能力評價

ABTS+·的清除能力：參照Thaipong等[13]的方法，并稍作修改于734 nm處測定樣品吸光值為A1，無水乙醇代替ABTS+·溶液測得樣品空白A2，蒸餾水代替樣品測定對照A0。

ABTS+·清除率(%)=[1-(A1-A2)/A0]×100%。

DPPH·的清除能力：參照楊新河等[14]的方法，并稍作修改于518 nm處測定樣品吸光值為A1，無水乙醇代替DPPH溶液測得樣品空白A2，蒸餾水代替樣品測定對照A0。

DPPH·清除率(%)=[1-(A1-A2)/A0]×100%。

FRAP值：參照Thaipong等[13]的方法，并稍作修改于593 nm處測定。制作FeSO4標(biāo)準(zhǔn)液回歸方程：y=3.0112x+0.0681，R2=0.9966。以達(dá)到同樣吸光值時所需的標(biāo)準(zhǔn)液濃度表示茶樣的抗氧化能力。

總還原力：參照Lee等[15]的方法，并稍作修改后于700 nm處測定。每個樣品平行測定3次。

1.2.3 抗氧化成分的測定

按照 GB/T 8313—2018《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》[16]測定不同茶葉中的總多酚含量。采用蒽酮-硫酸法測定其水溶性糖含量。參照硝酸鋁顯色法測定茶葉中黃酮含量[14]。使用 CR-400色差儀測定茶湯色差值，以蒸餾水作為空白對照溶液，測定茶葉樣品溶液與蒸餾水的色差值L*、a*、b*、△E。

1.2.4 數(shù)據(jù)分析

所有實驗重復(fù)測定3次，并使用SPSS 18.0 軟件，對所測數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析、最小顯著差異多重比較法、相關(guān)性等分析。其中采用LSD法檢測差異顯著性，當(dāng)P< 0.05時，說明所測數(shù)據(jù)具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 茶葉水提取物抗氧化活性分析

2.1.1 茶葉水提取物清除ABTS+·及DPPH·的能力

由表1可以看出，在9種茶葉水提取物中，清除ABTS+·及DPPH·的IC50值最高的均為米磚茶，最低的為五峰毛尖茶，均大于陽性對照VE。由此可知，9種茶葉水提取物均能清除ABTS+·及DPPH·，抗氧化能力最強(qiáng)的為五峰毛尖茶，最弱的為米磚茶，不過清除ABTS+·及DPPH·的能力均弱于VE。

表1 茶葉水提取物清除ABTS+·及DPPH·的能力

2.1.2 茶葉水提取物的總抗氧化能力FRAP值

不同茶葉水提取物的FRAP值見圖1。

圖1 不同茶葉水提取物的FRAP值

由圖1可知，當(dāng)9種茶葉水提取物的濃度為0.05 ～ 0.30 mg/mL時，隨著濃度的增加，F(xiàn)RAP值也隨之增大，當(dāng)濃度為0.30 mg/mL時，F(xiàn)RAP值差異顯著，且五峰毛尖茶的FRAP值最高，是米磚茶的2.8倍。結(jié)果說明抗氧化能力由強(qiáng)到弱依次為五峰毛尖茶、黃茶、普洱茶生茶、烏龍茶、紅茶、普洱茶熟茶、康磚茶、青磚茶、米磚茶，但均不及陽性對照VE。

2.1.3 茶葉水提取物的總還原力

不同茶葉水提取物的總還原力見圖2。

圖2 不同茶葉水提取物的總還原力

由圖2可知，當(dāng)茶葉水提取物濃度為25 ～ 250 μg /mL時，隨濃度的增大，總還原力隨之增大。當(dāng)濃度為250 μg /mL 時，五峰毛尖茶的總還原力最高，接近陽性對照VE，且顯著高于其他茶類；其次是黃茶和普洱茶生茶。另外紅茶的總還原力接近普洱茶生茶，顯著高于烏龍茶、普洱茶熟茶和康磚茶。而總還原力最低的是米磚茶和青磚茶，兩者間差異不顯著。由上可知，五峰毛尖茶的總還原力最強(qiáng)，青磚茶最弱，它們的總還原力均弱于VE。

2.2 相關(guān)性分析

對不同茶葉水提取物的抗氧化活性、總多酚、水溶性糖、黃酮的含量及色差值之間進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見表2。

表2 抗氧化活性、成分與顏色參數(shù)的相關(guān)性分析

由表2可知，9種茶葉水提取物中總多酚含量與DPPH、ABTS、FRAP和總還原力等抗氧化活性4個指標(biāo)呈極顯著的正相關(guān)(P<0.01)，相關(guān)系數(shù)分別為0.910、0.917、0.934、0.917；黃酮含量與抗氧化活性4個指標(biāo)也呈極顯著的正相關(guān)(P<0.01)，相關(guān)系數(shù)分別為0.504、0.633、0.538、0.592；水溶性糖含量與抗氧化活性4個指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)(P<0.01)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.615、-0.621、-0.693、-0.787。茶葉水提取物中總多酚、水溶性糖、黃酮含量是影響茶葉水提取物抗氧化活性大小的重要生化成分，表2結(jié)果表明三者對茶葉水提取物抗氧化活性的影響大小依次為總多酚、水溶性糖和黃酮。另外，茶葉水提取物的水溶液色差參數(shù)與總多酚含量、抗氧化活性也有顯著相關(guān)性(P<0.01)，其中L*與抗氧化活性、總多酚含量有著顯著的正相關(guān)性，而a*、b*、△E與總多酚含量、抗氧化活性則呈顯著的負(fù)相關(guān)。

3 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，采用ABTS、DPPH、FRAP和總還原力等4種體系評價9種茶葉水提取物的抗氧化活性，得到的抗氧化活性結(jié)果有所不同，但都表明不同茶葉水提取物均具有抗氧化能力，不同茶葉水提取物之間抗氧化活性差異明顯，且在4種評價體系中抗氧化能力最強(qiáng)的均為五峰毛尖茶，最弱的為米磚茶和青磚茶。相關(guān)性分析表明，總多酚和黃酮含量與抗氧化活性4個指標(biāo)呈極顯著正相關(guān)，水溶性糖含量與抗氧化活性4個指標(biāo)呈極顯著負(fù)相關(guān)，茶湯顏色參數(shù)L*值與抗氧化活性4個指標(biāo)、總多酚含量呈極顯著正相關(guān)，a*、b*和△E值高低與抗氧化活性4個指標(biāo)、總多酚含量呈極顯著負(fù)相關(guān)。