芥菜籽活性成分的制備及其抗氧化活性評價

彭紅梅，陳金鑫，屈艷秦，廖文

(1.成都中醫藥大學 臨床醫學院，成都 611137；2.四川萬格農業科技有限公司，成都 610213)

隨著科學技術的發展和人們生活水平的提高，日常生活中對輻射源和致癌物的接觸越來越多，誘導人體內產生過量的自由基，導致人體抗氧化能力下降，引起人體衰老和其他慢性病[1]。芥菜籽粉碎后可以制成芥末，是日常生活中常用的調味品，添加至各種食物中，可形成獨特的食品風味[2]。芥菜籽具有刺激性氣味，能夠對人體口腔及嗅覺系統產生刺激，改善食欲。芥菜籽中含有大約30%的蛋白質，大約35%的脂肪，大約15%的碳水化合物，同時含有其他的微量元素及粗纖維。芥菜籽能夠有效地抑制細菌和真菌的繁殖，將其加入食物中，能夠延長食品的保質期[3-4]。芥菜籽提取物經過特殊處理后，能夠有效地降低多種癌細胞活力，抑制癌細胞生長[5]。

本文以芥菜籽為研究對象，對芥菜籽中硫代葡萄糖苷、多酚和異硫氰酸酯等活性成分的制備工藝過程進行分析，并對芥菜籽活性成分的抗氧化性進行分析評價。

1 活性成分制備工藝

1.1 硫代葡萄糖苷的制備

硫代葡萄糖苷化學性質穩定，具有較強的抗氧化性。在進行芥菜籽活性成分硫代葡萄糖苷的制備及含量測定時，選用氯化鈀法[6]。將芥菜籽樣品配制成濃度為0，0.1，0.5，0.75，1，1.25，1.5 μmol/mL的Sinigrin標準溶液，分別取2 mL樣品溶液，并加入4 mL分散劑和2 mL顯色劑，靜置1 h進行顯色，在520 nm檢測吸光度。設定待測樣品為2 mL樣品溶液、4 mL分散劑和2 mL顯色劑的混合溶液，空白樣品為2 mL水、4 mL分散劑和2 mL水的混合溶液。將待測樣品和空白樣品的吸光度差值與溶液濃度的比值定義為硫代葡萄糖苷含量。

1.2 多酚的制備

在進行芥菜籽活性成分多酚的制備及含量測定時，選用福林酚法[7]。將芥菜籽樣品配制成濃度為10，20，30，40，50，60，70，80 μg/mL的碳酸鈉標準溶液，分別取1 mL樣品溶液加入試管中，并加入5 mL福林試劑，在室溫條件下避光靜置5 min，在765 nm處檢測溶液的吸光度。將待測樣品溶液的吸光度與溶液濃度的比值定義為多酚含量。

1.3 異硫氰酸酯的制備

異硫氰酸酯是一種油狀液體，易揮發，無色，沸點為150 ℃。在水溶液中，異硫氰酸酯與氫氧根離子反應水解，能夠在有機溶劑中穩定保持[8]。異硫氰酸酯具有抑菌功效，能夠殺滅幽門螺桿菌，在食品中加入異硫氰酸酯能夠對食品起到保鮮作用。

在進行芥菜籽活性成分異硫氰酸酯的制備及含量測定時，稱取0.5050 g芥菜籽樣品置于100 mL的容量瓶中，并加入二氯甲烷至刻度線，制備成標準溶液。稱取2.4952 g乙酸丁酯加入到100 mL的容量瓶中，并加入二氯甲烷至刻度線制備成內標溶液。分別取1，2，3，4，5，6，7，8，9 mL的標準溶液，加入到10 mL離心管中，分別加入1 mL內標溶液，并加入二氯甲烷保證離心管中溶液至10 mL刻度線。利用氣相色譜法測定離心管中溶液的色譜峰面積，譜峰面積與芥菜籽樣品質量的比值可用來表示異硫氰酸酯含量。

2 活性成分抗氧化性評價方法

芥菜籽活性成分的抗氧化性包含體外抗氧化性及細胞抗氧化性。所謂體外抗氧化性指對氧化性自由基的清除能力及對氧化性離子的還原能力。細胞抗氧化性指試樣活細胞的存活率。

2.1 體外抗氧化性

氧化性自由基可接受芥菜籽活性成分提供的還原性自由基或電子，發生中和反應，在進行吸光度檢測時，吸光值減小，溶液顏色與發生中和反應的程度有關，吸光度數值的大小可用來反映芥菜籽活性成分對氧化性自由基的清除能力。體外抗氧化性的測定評價分為氧化性自由基的清除及氧化性離子的還原。在進行氧化性自由基的清除時，分別將芥菜籽活性成分與維生素C配制成0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1.0 mg/mL的兩組溶液。取1 mL芥菜籽活性成分溶液，加入0.3 mL無水乙醇，制備成空白組溶液。取1 mL芥菜籽活性成分溶液，加入0.3 mL無水乙醇，并加入0.2 mL去離子水制備成對照溶液。取1 mL芥菜籽活性成分溶液，加入0.3 mL無水乙醇及0.2 mL含有氧化性自由基的水溶液，制備成待檢溶液。靜置30 min后，在517 nm條件下檢測溶液的吸光度，并按照公式進行氧化性自由基清除率。

氧化性亞鐵離子能夠與芥菜籽活性成分溶液發生反應，并呈現出淺藍色，光吸收值增強，根據吸光值變化程度來反映芥菜籽活性成分溶液對氧化性離子的清除能力。在進行氧化性離子還原能力測定時，稱取10 mg芥菜籽溶于去離子水中，制備成0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1.0 mg/mL的溶液。取0.5 mL芥菜籽溶液加入試管中，加入0.2 mL濃度為0.3 mol/L的FeCl3與FeSO4混合溶液，制備成待檢測溶液。取0.5 mL芥菜籽溶液加入試管中，加入0.3 mL無水乙醇，制備成空白組溶液。取0.5 mL芥菜籽溶液加入試管中，加入0.3 mL無水乙醇和0.2 mL去離子水，制備成對照組溶液。靜置30 min后，在517 nm條件下檢測溶液的吸光度，并按照公式計算氧化性離子還原率。

式中：η表示氧化性自由基清除率或氧化性離子還原率，Ai表示待檢溶液吸光度，Aj表示空白組溶液吸光度，A0表示對照組溶液吸光度。

2.2 細胞抗氧化性

在進行芥菜籽活性成分的抗氧化性測定時，將芥菜籽活性成分溶于二甲基亞砜中，制備成5，10，20，40，80 μg/mL的芥菜籽活性成分完全培養液。分別取10組1 mL密度為1×106個/mL細胞，加入9 mL細胞完全培養液，培養24 h后吸附掉細胞培養液。其中一組分別加入不同濃度的芥菜籽活性成分完全培養液，制備成待檢組，另一組分別加入5，10，20，40，80 μg/mL的維生素C溶液，制備成對照組，培養12 h后，在490 nm條件下檢測溶液的吸光度，該吸光度即可反映細胞存活率。待檢測組溶液吸光度與對照組溶液吸光度的比值即表示芥菜籽活性成分溶液中細胞存活率。

式中：λ表示芥菜籽活性成分溶液中細胞存活率，Bi表示待檢溶液吸光度，B0表示對照組溶液吸光度。

3 實驗數據分析結果

經測定，芥菜籽水溶液中的基本理化成分見表1。

表1 芥菜籽水溶液理化成分Table 1 The physicochemical components of mustard seed aqueous solution

根據以上芥菜籽活性成分制備方法，測定芥菜籽活性成分數據,見表2。

表2 芥菜籽活性成分含量Table 2 The content of active components in mustard seeds

芥菜籽活性成分對氧化性自由基的清除能力測定結果見圖1。

圖1 芥菜籽活性成分對氧化性自由基的清除能力Fig.1 The scavenging ability of active components from mustard seeds on oxidative free radicals

由圖1中曲線可知，隨著芥菜籽活性成分溶液濃度的增加，芥菜籽活性成分對氧化性自由基清除能力逐漸增強，與維生素C溶液相比，芥菜籽活性成分對氧化性自由基清除能力較弱。

芥菜籽活性成分溶液對氧化性離子的還原能力測定結果見圖2。

圖2 芥菜籽活性成分對氧化性離子的還原能力Fig.2 The reducing ability of active components from mustard seeds on oxidative ions

由圖2中曲線可知，芥菜籽活性成分溶液對氧化性離子的還原能力逐漸增強，隨著芥菜籽活性成分溶液濃度的增加，芥菜籽活性成分溶液對氧化性離子還原能力的上升幅度逐漸變大。芥菜籽活性成分溶液對氧化性離子的還原能力可達到維生素C溶液對氧化性離子還原能力的60%。由此說明芥菜籽活性成分溶液具有較強的氧化性離子還原能力。

芥菜籽活性成分中細胞存活率曲線見圖3。

圖3 芥菜籽活性成分對細胞存活率的影響Fig.3 Effect of active components from mustard seeds on cell survival rate

由圖3中曲線可知，芥菜籽活性成分溶液中細胞存活率均大于100%，由此說明芥菜籽活性成分溶液中細胞存活能力大于對照組中細胞存活能力，表明芥菜籽活性成分溶液對細胞的生長具有一定的促進作用，從曲線中數值可以看出，當芥菜籽活性成分溶液小于20 μg/mL時，細胞存活能力與對照組溶液中細胞存活能力基本相當，隨著芥菜籽活性成分溶液濃度的增加，細胞存活能力逐漸增強。

4 結論

本文以芥菜籽為原料，對芥菜籽中的理化成分進行提取，測定芥菜籽中硫代葡萄糖苷、多酚以及異硫氰酸酯等活性成分的含量，并對芥菜籽中活性成分的抗氧化性進行評價。結果表明，芥菜籽活性成分對氧化性自由基具有一定的清除能力，但與維生素C溶液相比，芥菜籽活性成分對氧化性自由基清除能力較低；芥菜籽活性成分溶液具有較強的氧化性離子還原能力；芥菜籽活性成分溶液對細胞的生長具有明顯的促進作用。