竹醋液与茶多酚协同抗氧化性能研究_崔宇

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收稿日期:2011-02-25基金项目:上海市教委重点学科建设项目(J50704)作者简介:崔宇(1954-),工程师,多年从事竹、木醋液研究开发。通讯作者:孙涛(1970-),女,副教授,博士,研究方向:食品添加剂的研究开发。E-mail:taosun@shou.edu.cn

竹醋液与茶多酚协同抗氧化性能研究崔宇1刘华巍2孙涛2(1.中国林产品经销公司,北京100029;2.上海海洋大学食品学院,上海201306)

摘要通过研究竹醋液与茶多酚复配后的协同抗氧化效果,考察了两种复配液(竹醋液与茶多酚的体积比分别为10∶1和5∶1)对DPPH、超氧阳离子O2·-和羟基自由基·OH的清除能力。结果显示:竹醋液与茶多酚复配液的抗氧化能力优于单独竹醋液或单独茶多酚,即复合抗氧化剂具有协同清除自由基的作用。可见,竹醋液与茶多酚复配后,产生了协同效应,复配液抗氧化能力不仅与复配物本身性质有关,并且与复配物的比例有关。关键词竹醋;茶多酚;协同效应;抗氧化性

Synergisticantioxidantactivityofbamboovinegarandteapolyphenols

CuiYu1LiuHuawei2SunTao2(1.ChinaNationalForestProductsTradingCorporation,Beijing100029,China;2.CollegeofFoodScienceandTechnology,ShanghaiOceanUniversity,Shanghai201306,China)

AbstractSynergisticantioxidantactivityofbamboovinegarandteapolyphenolswasstudiedinthispaper.Theantioxidantactivityoftwokindsofmixture(thevolumnratioofbamboovinegarandteapolyphenolswas10∶1and5∶1)wasinvestigatedbyemployingvariousestablishedinvitrosystems,suchasDPPH,superoxideanionandhydroxylradicalsscavengingactivity.Theresultsshowedtwokindsofmixturehadstrongantioxidantactivitycomparedtobamboovinegarandteapolyphenols,whichindicatedthattheantioxidantactivityofmixturemayberelatednotonlytothenatureofbamboovinegarandteapolyphenols,butalsototheratioofmixture.KeywordsBamboovinegar;Teapolyphenols;Synergisticeffect;Antioxidantactivity

竹醋液是竹材热解或干馏的过程中产生的烟气经冷凝得到的混合液体,除了大部分水之外,主要含有有机酸、酚类、醛类、酮类、醇类、酯类等[1,2],pH值一般为2.0~3.0。其化学成分复杂,竹醋液具有一定的抗氧化性能,对超氧阴离子自由基[3]和DPPH自由基都具有清除能力[4]。

茶多酚,茶叶中酚类物质及衍生物的总称,易溶于水,主要包括黄烷醇类(又称儿茶素)、花色苷类、黄酮类、黄酮醇类和酚酸类等。因茶多酚具有多羟基酚结构,能够提供还原氢,体现出良好的抗氧化性能[5]。

研究表明,某些抗氧化剂复配后的抗氧化活性得到提升[6~9],但就竹醋液与茶多酚复配

的研究尚未见报道。本文考察了竹醋液和茶多酚复配的抗氧化性能,为竹醋型复合抗氧化剂

第30卷第2期2011年5月

竹子研究汇刊JOURNALOFBAMBOORESEARCHVol.30,No.2

May,2011的开发提供了新思路。1材料与方法1.1原料与试剂竹醋精制液,江阴中炬生物科技有限公司提供;茶多酚,浙江派诺生物技术有限公司提供;鲁米诺,DPPH,购自Sigma公司;其余试剂均为分析纯,购自上海化学试剂公司;抗氧化测试所需溶液由二次蒸馏水配制。1.2主要设备和仪器WFZUV2000型紫外分光光度计;IFFM2D型流动注射化学发光分析仪。1.3竹醋液与茶多酚复配液的制备将精制竹醋液稀释15倍,将茶多酚配制成浓度为5μg·mL-1的溶液,将二者进行复配,使得竹醋液与茶多酚的体积比为10:1和5:1,分别记为复配液1和2,考察复配前后的抗氧化性能。1.4抗氧化性能测定1.4.1对DPPH自由基的清除在装有2.0mL的浓度为1×10-4mol·L-1DPPH无水乙醇溶液的比色管中,分别加入不同浓度的样品溶液2.0mL,室温下避光静置半小时,在517nm处测量吸光度Ai。用去离子水代替样品溶液,得吸光度A0,无水乙醇代替DPPH,得吸光度Aj。清除率=[1-(Ai-Aj)/A0]×100%[10]。1.4.2对超氧阴离子自由基O2·-的清除浓度为1.5×10-3mol·L-1的鲁米诺溶液用pH=10.20的0.05mol·L-1Na2CO3-NaHCO3缓冲溶液配制,浓度为0.1mol·L-1的邻苯三酚储备液用1×10-3mol·L-1的盐酸配制,使用前用去离子水稀释至1×10-4mol·L-1。以缓冲液作为溶剂,配制不同浓度的样品溶液。用流动注射化学发光分析仪依次测定从稀到浓的样品溶液,读出峰面积[10]。清除率=(A0-Ai)/A0×100%。其中A0为空白溶液峰面积;Ai为样品溶液峰面积。经SOD,过氧化氢酶及甘露醇检测,该体系产生的自由基为超氧阴离子O2·-。1.4.3对羟基自由基·OH的清除配置pH=7.40的0.05mol·L-1KH2PO4-NaOH缓冲溶液,以缓冲液作为溶剂,分别配置浓度为6.4×10-4mol·L-1的鲁米诺溶液、0.012mol·L-1H2O2、0.8mg·mL-1亚铁氰化钾溶液以及

一系列不同浓度的样品溶液。用流动注射化学发光分析仪依次测定从稀到浓的样品溶液,读出峰面积[11]。清除率=(A0-Ai)/A0×100%。其中A0为空白溶液峰面积;Ai为样品

溶液峰面积。

2结果与分析

2.1对DPPH自由基的清除

DPPH在有机溶剂中是一种稳定的自由

基,其结构中含有3个苯环,氮原子上有1个孤对电子,其乙醇溶液呈紫色,在517nm附近有强吸收。当DPPH溶液中加入自由基清除剂时,孤对电子被配对,吸收消失或减弱。图1述了竹醋液、茶多酚以及复配液1和2对DPPH的清除能力。由图可知,随着体系

中自由基清除剂含量的升高,对DPPH的清除能力上升。复配液1和2对DPPH的清除效果优于单独竹醋和单独茶多酚。研究表明,竹醋液中含有具有抗氧化活性的成分,茶多酚具有多羟基酚结构,竹醋液和茶多酚复配后,通过协同效应,具有更强的清除DPPH能力,但其机理还有待进一步研究。

图1竹醋液、茶多酚以及复配液1和2对DPPH的清除能力Fig.1Scavengingactivityofthebamboovinegar,teapolyphenols,mixture1and2onDPPH

14第2期崔宇等竹醋液与茶多酚协同抗氧化性能研究2.2超氧阴离子自由基O2·-的清除

超氧阴离子O2·-是一类较毒的活性氧,由多种生物反应和光化学反应产生,它还能分解形成更强的活性氧物质,如单线态氧和羟自由基,导致脂质过氧化。邻苯三酚在碱性条件下能迅速自氧化,释放出O2·-,生成有色的产物。当有自由基清除剂存在时,可清除O2·-,阻止有色产物的积累。图2描述了竹醋液与茶多酚在复配前后对O2·-的清除效果。随着体系中自由基清除剂含

量的升高,对O2·-的清除能力上升。其中复配液1效果较好,复配液2次之,两种配比的复配液

对O2·-的清除能力均优于单独竹醋液和单独茶多酚。这表明:竹醋液与茶多酚复配后产生协同抗氧化作用,对O2·-有着更好的清除作用,但具体协同作用的机理尚不清楚。

图2竹醋液、茶多酚以及复配液1和2对超氧阴离子的清除能力Fig.2Scavengingactivityofthebamboovinegar,teapolyphenols,mixture1and2onsuperoxideanion

2.3对羟基自由基·OH的清除

羟基自由基·OH是毒性最大的活性氧,对细胞内DNA的破坏作用很大。它可以加成至碱基双键中造成碱基破坏,从而产生突变。竹醋液、茶多酚以及复配液1和2对·OH的清除能力如图3所示,由图可知,竹醋液与茶多酚复配后,对·OH的清除能力略有增强,协同效应不明显。

图3竹醋液、茶多酚以及复配液1和2对羟基自由基的清除能力Fig.3Scavengingactivityofthebamboovinegar,teapolypinols,mixture1and2onhydroxylradical

3结论

竹醋液是竹材炭烧过程中得到的副产物,通过专业的设备与工艺制备的产品安全可靠、价格低廉,且有良好的抗氧化性能;茶多酚是天然有效的植物源抗氧化剂,本实验进行了竹醋液与茶多酚的复配,考察不同比例的复配液对DPPH、超氧阴离子自由基O2·-和羟基自由基·OH的清除能力。结果显示,复配液的抗氧化

性优于单独竹醋液和单独茶多酚,并且随着有效浓度的增加,协同抗氧化作用增加,这可能是由于茶多酚在酸性介质中,酚羟基中的-OH活性增强,抗氧化性能得到提升[13]。两种抗氧化剂复配使用时,其抗氧化效果优于单独一种抗氧化剂的抗氧化效果,又可以减少单独一种抗氧化剂的用量,但机理有待进一步地研究。这为开发一种天然、安全、高效的天然竹醋液复合型抗氧化剂提供了很好的思路。

参考文献[1]崔宇,吴良如.我国竹醋液发展现状和展望[J].竹子

研究汇刊,2010,29(1):11~16[2]张文标,陈文照,叶良明,等.竹醋液的组分分析[J].竹

子研究汇刊,2001,20(4):72~76(下转第54页)

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