梅卤的抗氧化活性研究

2024-01-10 10:48吴志亮谢建华
漳州职业技术学院学报 2023年4期
关键词:青梅芦丁清除率

吴志亮,谢建华*

(1.漳州职业技术学院 食品工程学院,福建漳州 363000;2.漳州市食品产业技术研究院,福建漳州 363000)

青梅(Prunus mumeSieb.et Zucc.)又称酸梅或梅果,为蔷薇科植物,原产于中国,主要分布于长江流域及华南、西南地区一带[1]。福建省漳州市诏安县是目前全国最大的青梅主产区,有“中国青梅之乡”之称[2]。青梅具有丰富的营养价值和医疗保健作用,在《本草纲目》和《神农本草》均有记载[3-4]。有研究表明青梅能治疗骨质疏松症、肥胖症和咳嗽等疾病[5-6]。

因青梅含酸量高,且含有涩味,不宜鲜食,主要用于加工,其中基于盐腌梅胚原料的传统加工占90%以上[7-8]。新鲜青梅通过食盐腌制加工,产生大量高盐、高酸的腌制溶液,即为梅卤[9]。尽管梅卤可以作为食品的调味剂和肠胃的调理剂,但大部分被直接排放到环境中造成污染[10-11]。目前,国内外学者对梅卤的研究主要集中在化学组成,抗氧化物质含量及抗氧化指标等指标鲜见报道[8,12-13]。通过对梅卤的抗氧化物质和抗氧化能力进行研究,旨在提高青梅加工副产物的综合利用,为产业发展提供理论依据。

1.材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

梅卤:漳州诏安金川果蔬有限公司提供。

邻苯三酚、盐酸、水杨酸、硫酸亚铁、过氧化氢、没食子酸、碳酸钠、芦丁、乙醇、硝酸铝、氢氧化钠、pH8.2Tris-HCL 缓冲液、邻苯三酚、亚硝酸钠、盐酸萘乙二胺、pH3.0 柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲液、氨基苯磺酸、福林酚试剂等试剂均为分析纯。

WF722 型可见分光光度计(上海光谱仪器有限公司)、HH-2 恒温水浴锅(金坛区新航仪器厂)、Quintix224-1CN 电子天平(赛多利斯科学仪器(北京)有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 梅卤的总酚含量测定

采用Folin-Ciocaheu 法。标准曲线的绘制:精密称取没食子酸0.100 g,用蒸馏水溶解后定容至100.00 mL,得到浓度为1.00 mg·mL-1标准溶液。分别精密移取上述溶液0、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL,用蒸馏水定容至100.00 mL。分别精确移取以上6 种不同浓度的没食子酸溶液各1.00 mL,加入10%福林酚试剂5.00 mL,混匀后反应5 min,加入4.00 mL 20% 碳酸钠溶液,混匀后于室温下避光反应2 h,于765 nm 波长处测量吸光度。以没食子酸质量浓度(mg·mL-1)为横坐标,以吸光度为纵坐标,绘制标准曲线(图1)。

图1 没食子酸标准曲线

精确移取1 mL 经稀释的样品溶液,以相同方法测定吸光度,并根据回归方程计算总酚含量。结果以梅卤原液所含没食子酸的质量浓度表示。其公式为:

C1=C2×N 式中:C1为梅卤总酚的质量浓度,mg·mL-1;C2为经稀释的梅卤溶液质量浓度,mg·mL-1;N为稀释倍数。

1.2.2 梅卤的黄酮含量测定

采用亚硝酸钠-硝酸铝比色法:精确称取60.00 mg 芦丁,用30%乙醇定容至200.00 mL,即为芦丁标准液。精确吸取0、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50 mL 芦丁标准液于10.00 mL 比色管中,加入5%亚硝酸钠溶液0.30 mL,混匀,放置5 min 后加入10%硝酸铝溶液0.30 mL,混匀,放置5 min 后加入4%氢氧化钠4.00 mL,最后用30%乙醇定容至10.00 mL,混匀,放置10 min 后于510 nm 波长处测量吸光度。以芦丁质量浓度(mg·mL-1)为横坐标,以吸光度为纵坐标,绘制芦丁标准曲线(图2)。

图2 芦丁标准曲线

图3 梅卤对O2-·的清除率

图4 Vc 对O2-·的清除率

精确移取1.00 mL 经稀释的样品溶液,以相同方法测定吸光度,并根据标准曲线计算黄酮含量。结果以梅卤原液所含芦丁含量表示。其公式为:

C1=C2×N 式中:C1为梅卤黄酮的含量,mg·mL-1;C2为经稀释的梅卤黄酮含量,mg·mL-1;N为稀释倍数。

采用邻苯三酚自氧化法。取0.05 mol·L-1、pH8.2 Tris-HCL 缓冲液4.50 mL,加入1 mL 待测溶液,25℃水浴10 min,加入25 mmol·L-1邻苯三酚溶液0.40 mL,混匀后于25℃水浴5 min,加入8 mmol·L-1盐酸1.00 mL 以终止反应,于420 nm 测定吸光度。以蒸馏水为空白对照,测得吸光度为A0;以不同浓度的梅卤和Vc 溶液为测试溶液,测得吸光度为Ai。其公式为:

式中:A0为加入蒸馏水的吸光度;Ai为加入待测溶液后的吸光度。

1.2.4 梅卤对羟基自由基(·OH)的清除率

利用芬顿(Fenton)反应测定不同浓度下的梅卤对羟基自由基(·OH)的清除率。在10 mL 具塞试管中加入9 mmol·L-1水杨酸0.5 mL、9 mmol·L-1硫酸亚铁溶液0.5 mL 和1 mmol·L-1过氧化氢3mL,加入1 mL 待测溶液,混匀后于37℃水浴1 h,于波长510 nm 处测量吸光度。以甲醛为空白对照,测得吸光度为A0;以不同浓度的梅卤和Vc 溶液为测试溶液,测得吸光度为Ai。其公式为:

式中:A0为加入甲醛的吸光度,Ai为加入待测溶液的吸光度。

1.2.5 梅卤对亚硝酸盐(·NO2-)的清除率

采用盐酸萘乙二胺法测定梅卤对亚硝酸盐(·NO2-)的清除率。于25 mL 容量瓶中依次加入pH3.0柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲液2.0 mL,样品溶液1.00 mL,5 μg·mL-1亚硝酸钠溶液2.00 mL,混匀后在37℃下水浴1 h,取出后加入2.00 mL 0.4%对氨基苯磺酸混匀,放置5 min,加入1.00 mL 0.2%盐酸萘乙二胺溶液,再加去离子水至刻度,混匀,放置15 min 后,于538 nm 波长处测定吸光度Ai。以蒸馏水为空白对照,测得吸光度为A0;以不同浓度的梅卤和Vc 溶液为测试溶液,测得吸光度为Ai。其公式为:

式中:A0为加入蒸馏水的吸光度,Ai为加入梅卤和Vc 溶液的吸光度。

1.2.6 数据处理与分析

试验做3 次平行测定,采用Execl 进行数据分析处理。

2.结果与分析

2.1 梅卤抗氧化物质质量分数

青梅含有丰富的酚类物质和黄酮类物质[1,14]。如表1 所示,以没食子酸为标准品,测得梅卤总酚含量为0.92 mg·mL-1,以芦丁为标准品测得黄酮质量分数为2.86 mg·mL-1。

表1 梅卤抗氧化物质含量

2.2 梅卤抗氧化活性研究

O2·-不但对细胞能产生危害,同时其自身也具有毒害作用,会损坏细胞中的DNA,从而破坏人体的各项机体功能[15]。梅卤和Vc 对O2·-的清除率如图所示,梅卤和Vc 均具有清除邻苯三酚自身氧化产生的O2·-的能力,随着浓度升高而升高,在一定范围内具有量效关系。当梅卤质量分数在0~10%之间时,其清除O2·-的能力增长较快,当质量分数在10%时达到75.07%;当质量分数为20%~40%时,清除率维持在94.91%~95.02%之间,差异不明显。参照陈智毅等[13]的方法,梅卤质量分数在2~10%时,与斜率呈显著的相关性(y=7.603 4x-1.469 1,r2=0.998 5),计算半抑制浓度ⅠC50为6.77%。Vc含量在0.10~0.80 mg·mL-1时,与斜率呈显著的相关性(y=98.495x+7.919 7,r2=0.994 4),计算半抑制浓度ⅠC50为0.43 mg·mL-1。

2.2.2 梅卤对·OH 的清除率

·OH 是氧化性最强、毒性最大的活性氧自由基,可导致细胞加快氧化,还能促使组织细胞的各项机能发生变化,引发各种疾病发生,对机体健康造成极大的威胁[16]。梅卤和Vc 对·OH 清除率分别如图5 和图6 所示,梅卤和Vc 对·OH 清除率随着浓度的提高而增加。当梅卤质量分数在0~1.5%之间时,其·OH 清除率快速提升,当浓度在1.5%时已达到82.10%;当浓度为5%~10%时,清除率维持在96.65%~98.04%之间,差异不明显。梅卤质量分数在0~1.5%时,梅卤与清除率呈正比例线性关系(y=55.8x+2.29,r2=0.987 1),计算半抑制浓度ⅠC50为0.86%。Vc 质量分数在0~1.60 mg·mL-1时,与斜率呈显著的相关性(y=50.136x+0.272,r2=0.999 9),计算半抑制浓度ⅠC50为0.99 mg·mL-1。2.2.3 梅卤对·NO2-的清除率

图5 梅卤对·OH 的清除率

图6 Vc 对·OH 的清除率

图7 梅卤对·NO2-的清除率

·NO2-是两性物质,既有氧化性又有还原性。在酸性介质中,表现出极强的氧化能力[17]。以Vc 为对照,测定梅卤对·NO2-的清除率。如图所示,梅卤和Vc 对·NO2-的清除率随着浓度升高而升高,Vc 的清除率比较平稳。当梅卤质量分数在0~20%之间时,其清除·NO2-的能力增长较快,当质量分数在20%时达到82.65%;当质量分数为40%~60%时,清除率维持在90.82%~94.08%之间,差异不明显。

梅卤质量分数在0~10%时,与其对·NO2-的清除率呈显著的相关性(y=6.622x+3.25,r2=0.9719),计算半抑制浓度ⅠC50为7.06%。Vc 质量分数在0~0.60 mg·mL-1时,与斜率呈显著的相关性(y=100.9x+13.44,r2=0.993),计算半抑制浓度ⅠC50为0.36 mg·mL-1。

Vc质量浓度/mg·mL-1图8 Vc 对·NO2-的清除率

3.讨论

梅卤是青梅传统加工成盐腌梅胚产生的副产物,具有高盐、高酸的特点,大部分被直接排放到环境中造成环境污染。研究结果表明梅卤总酚质量浓度为0.92 mg·mL-1,黄酮质量浓度为2.86 mg·mL-1。姜峰等[18]探究了青梅发酵过程中的黄酮和总酚变化,总酚和黄酮质量浓度在发酵过程中不断上升,最终达到3.24 mg·mL-1和4.11 mg·mL-1。陈铭中等[19]以4 种不同酵母发酵青梅酒,其黄酮质量浓度均在0.6 mg·mL-1。结果表明,梅卤具有一定的总酚和黄酮质量浓度,有较高的利用价值,其含量在加工贮藏过程的变化有待进一步研究。

梅卤对O2-·、·OH、·NO2-的半抑制浓度ⅠC50分别为6.77%、0.86%、7.06%,1.00 mL 梅卤相当于6.35 mgVc 对O2-·的清除能力、115.12 mgVc 对·OH 的清除能力、5.10 mgVc 对·NO2-的清除能力。在金玉熊[12]的研究中,梅卤对O2-·的ⅠC50达到13.16%,对DPPH 自由基ⅠC50为0.81%。而陈智毅等[13]研究表明,梅卤对DPPH 自由基ⅠC50为0.022 mL,1.00 mL 梅卤相当于0.69 mg TBHQ 对DPPH 自由基的清除能力。这可能是因为梅卤浓度或实验方法不同导致的。

综上所述,梅卤含有较高的抗氧化物质含量和抗氧化活性,是一种潜在的天然抗氧化剂,为青梅加工副产物综合利用与产业发展提供了基础依据与参考。

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