不同种类蜂蜜总酚酸含量测定和抗氧化作用的研究
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不同种类蜂蜜总酚酸含量测定和
抗氧化作用的研究
曹 炜,陈卫军,宋纪蓉
(西北大学食品科学与工程系,陕西 西安 710069)
摘 要:本文测定了槐花蜜、黄芪蜜、苹果蜜、荞麦蜜、枸杞蜜、山楂蜜、山花蜜、五味子蜜、菊花蜜和油菜蜜等十种蜂蜜的总酚酸含量和抗氧化活性。
结果表明,十种蜂蜜的总酚酸含量在13.30±0.92mg/100g蜂蜜到148.46±2.34mg/100g蜂蜜之间,其中荞麦蜜的总酚酸含量远高于其它种类的蜂蜜。
应用黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶体系产生的超氧阴离子自由体系和FeSO4诱导的脂质过氧化模型,研究了稀释蜂蜜的抗氧化活性,结果表明,十种蜂蜜均有抑制超氧阴离子自由基和抗脂质过氧化的作用,呈现量效关系。
其中荞麦蜜的抗氧化活性最强。
本研究还观察到,蜂蜜中总酚酸的含量与其抗氧化活性成正相关,表明蜂蜜的抗氧化活性可能与其所含的总酚酸有关。
十种中国蜂蜜中含有酚酸类抗氧化剂可能是其发挥保健功能的有效成分之一。
关键词:蜂蜜;总酚酸;氧自由基;脂质过氧化;抗氧化活性
The Antioxidant Activities and Total Phenolic Contents of Ten Different Types of
Chinese Honey-Especially Buckwheat Honey
CAO Wei,CHEN Wei-jun,SONG Ji-rong
(Department of Food Science and Technology, Northwest University, Xi'an 710069, China)
Abstract :The antioxidant activities and total phenolic contents of ten types of Chinese honey(Silver chain honey, Radix astragalhoney, Apple honey, Buckwheat honey, Medlar honey, Hawkthorn honey, Mountain blossom honey, Fructus schisandraeChinese honey, Chrysanthemum honey and Rape honey.) were evaluated. Total phenolic contents of the ten types of dilutedChinese honey samples varied from 13.30 to 148mg/100g honey as Catechin equivalent. Buckwheat honey(North of Shaanxiprovince) contained significantly the highest total phenolic content as compared with other Chinese honey samples. Percentageanti-oxidant activities of ten diluted honey samples were assayed in vitro by the inhibition of superoxide anion radical producedby xanthine-xanthine oxidase system and lipid peroxidation mediated by FeSO4 system. The results showed that the antioxidantactivity of ten types of diluted honey samples increased with increasing the levels of honey samples. Buckwheat honey showedthe highest antioxidant activity both peroxy radical and liposomes. A positive correlation was observed between percentageantioxidant activity and total phenolic content. This result demonstrated that the antioxidant activity of ten types of Chinesehoney samples was relative to total phenolic content which was the main functional component of Chinese honey.Key words:honey;total phenolics;superoxide anion radical;lipid peroxidation;antioxidant activity
中图分类号:TS207.3 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2005)01-0048-04
收稿日期:2003-10-08
基金项目:陕西省教育厅专项研究基金项目(03JK111)
作者简介:曹炜(1969-),男,副教授,博士后,主要从事功能食品的研究。
传统食品中的抗氧化物质可以保护生物体免受自由基的攻击,可以预防癌症、心脑血管疾病以及糖尿病的发生和发展。
自由基生物学研究认为,活性氧自由基是导致机体细胞损伤的最主要氧化剂,它可以和细胞
膜的多不饱和脂肪酸、细胞内的蛋白质以及核酸等生物大分子发生反应,对细胞造成不可逆的损伤,最终导致细胞发生衰老和死亡。
食品中含有许多天然的抗氧化物质,其中对天然酚酸类化合物的研究已经引起了广泛
的关注和兴趣。
体外研究表明,天然酚酸类化合物可以有效的清除氧自由基,原因之一是酚酸类化合物芳香环上的羟基可以提供质子氢,具有还原作用[1]。
蜂蜜是蜜蜂将采集的植物花蜜或植物细胞渗出的蜜露或昆虫排泄的甘露,混以蜜蜂唾液腺的分泌物,经充分酿制而储藏在蜜巢的甜性物质。
蜂蜜不仅是一种营养价值高的保健食品,而且是一味传统中药,具有很多药用价值,蜂蜜在调节肠胃紊乱、促进烫伤和烧伤组织愈合、抵抗病原微生物和保护胃粘膜等功能方面有一定的作用[2]。
国外对蜂蜜的研究表明,蜂蜜中存在天然酚酸类化合物[3],但是关于中国蜂蜜中酚酸类化合物的含量以及中国蜂蜜的抗氧化作用尚未见文献报道。
本文对主产于我国的十个种类的蜂蜜的总酚酸含量和抗氧化活性进行了测定,旨在提供新的评价蜂蜜内在质量的指标,发现蜂蜜新的保健功能。
1材料与方法
1.1样品采集
所有样品均由陕西老蜂农蜂业有限公司提供,蜂蜜种类如下:槐花蜜(产于陕西北部地区和甘肃),黄芪蜜(产于甘肃),苹果蜜(产于陕西省),油菜蜜(产于陕西省汉中市和青海省),枸杞蜜(产于宁夏),山楂蜜(产于河南),荞麦蜜(产于陕西省北部地区),五味子蜜(产于陕西汉中市),山花蜜(产于青海),菊花蜜(产于浙江)。
每一份样品用蒸馏水稀释10倍(W/V),用于总酚酸含量测定和抗氧化活性的研究,每一样品重复测定3次。
1.2化学试剂
原儿茶酸(AR)、氯化硝基四唑氮蓝(NBT,AR),黄嘌呤氧化酶(OX)为Sigma公司产品,黄嘌呤(X)为Merck公司产品,钨酸钠、钼酸钠、硫酸锂、碳酸钠、磷酸、乙二氨四乙酸(EDTA)为市售分析纯试剂,卵磷脂(BR)为北京奥博星生物技术责任公司产品,胆固醇(AR)为上海化学试剂公司产品。
1.3蜂蜜中总酚酸含量的测定
参考Folin-Ciocalteu法测定[4]。
准确移取1.0ml稀释后的蜂蜜溶液,加入1ml的Folin-Ciocalteu试剂,混匀,然后加入5ml 1mol/L的碳酸钠溶液,用蒸馏水定容至10ml,充分混匀,在黑暗条件下放置1h,用1cm的比色杯在波长为760nm下测定光密度值。
将对照品原儿茶酸配置成0.1mg/ml的标准溶液,按照上述方法制定标准曲线,样品中总酚酸的含量在标准曲线中查出相应的值,蜂蜜总酚酸含量以原儿茶酸的相对量表示。
1.4蜂蜜对超氧阴离子自由基的抑制作用
参考Beauchamp.C的方法[5],反应体系包括不同浓度的样品,1mmol/L黄嘌啉,0.01μmol/ml黄嘌啉氧化酶,2.5×10-2mmol/L NBT,0.1mmol/L EDTA,用50mmol/L碳酸钠缓冲液(pH=10.2)定容至3.0ml,25℃温度30min,测定560nm处的光密度值。
O・D模型组 - O・D样品值
自由基抑制率(%)=———————————————×100%
O・D空白值- O・D空白组
1.5蜂蜜对脂质过氧化的抑制作用
1.5.1脂质体的制备
参考文献[6]方法制备。
准确称取40mg卵磷脂和15mg胆固醇,溶入0.5ml的氯仿溶液中,然后移入10ml可封口的医用硬质塑料管中,用氮气吹干,加入8ml0.05mol/L(pH为7.4)的磷酸缓冲液,充氮封口,旋涡混合器混匀,于超声发生器中处理10min,所得液体为单层小体积脂质体,置于0℃条件下保存备用。
1.5.2过氧化脂质的测定方法
于10ml比色管中加入0.2ml的脂质体液体,加入不同体积的样品溶液或对照品溶液,混匀,加入50μl的50mmol/L FeSO4溶液,用磷酸缓冲液补足3ml,模型管不加蜂蜜溶液,空白管不加FeSO4溶液,然后将对照管、模型管和样品管一同置于37℃水浴中温育30min,每5min振摇一次。
温育完成后,各管加入10%三氯乙酸1.0ml,0.8%硫代巴比妥酸(TBA)1ml,混匀,置100℃水浴15min,冷却后5000r/min离心10min,取上清液在751-GW分光光度计上测定532nm处的光密度值。
1.5.3计算方法
O・D模型组-O・D样品组
样品对质脂体过
氧化的抑制率(%)=
—————————————×100%
O・D模型组-O・D空白组
2结果与讨论
2.1不同种类蜂蜜中总酚酸含量的测定结果
表1 不同种类蜂蜜中总酚酸含量(mg原儿茶酸/100g蜂蜜)Table 1 The total phenolic contents of unifloral honeys (mg Catechin equivalent /100g honey )
蜂蜜种类总酚酸含量
槐花蜜13.30±0.92
黄芪蜜17.77±0.95
苹果蜜25.80±1.32
油菜蜜23.10±1.25
枸杞蜜28.32±1.41
山楂蜜37.32±1.57
荞麦蜜148.46±2.34
五味子蜜20.34±1.62
山花蜜30.53±0.94
菊花蜜30.15±1.22
表1 给出了中国部分种类蜂蜜中总酚酸的含量,从表1可知,蜂蜜中总酚酸含量范围在13.30±0.92mg/100g蜂蜜到148.46±2.34mg/100g蜂蜜之间。
其中荞麦蜜总酚酸含量最高,达到148.46±2.34mg/100g蜂蜜,槐花蜜总酚酸含量最小,只有13.30±0.92mg/100g蜂蜜,二者相差近11倍。
此外,山楂蜜、山花蜜和菊花蜜中总酚酸含量也较高,分别为37.32±1.57mg/100g蜂蜜、30.53±0.94mg/100g蜂蜜和30.15±1.22mg/100g蜂蜜。
2.2
蜂蜜对超氧阴离子自由基的抑制作用
超氧阴离子自由基是基态氧接受一个电子形成的第
一个氧自由基,超氧阴离子自由基本身不很活泼,但由于超氧阴离子在体内寿命很长,它可以接受一个H+形成质子化的超氧阴离子自由基HOO・,HOO・不带电荷,具有疏水性,可以穿透细胞膜,扩散到离生成位置很近的距离,到达靶位置,具有更大的危害性。
在生物体内,由于氧代谢的存在,主要发生酶促氧化
蜂蜜样品名称 对超氧阴离子的抑制率(%)50μl100μl200μl总酚酸浓度荞麦蜜53.12±5.2462.75±3.5883.54±5.16148.46±2.34苹果蜜36.84±2.0445.20±3.6762.71±5.2725.80±1.32山楂蜜36.56±3.8750.27±4.2759.91±2.0437.32±1.57山花蜜36.54±1.8548.29±1.3554.28±2.8130.53±0.94五味子蜜33.25±2.6140.57±2.4752.20±1.2320.34±1.62枸杞蜜30.68±1.3542.01±3.0148.64±4.1328.32±1.41菊花蜜29.68±1.0835.46±2.0646.86±3.0630.15±1.22黄芪蜜26.34±3.0238.04±2.8142.67±2.0617.77±0.95槐花蜜12.35±1.8722.02±1.3036.58±2.7413.30±0.92油菜蜜
18.35±1.54
28.62±1.47
34.80±2.38
23.10±1.25
表2 不同种类蜂蜜对超氧阴离子自由基的抑制作用
Table 2 The inhibiting action on superoxide anion radical of unifloral honeys
注: 原儿茶酸浓度为0.05mg/ml,总酚酸浓度单位为mg/100g蜂蜜。
蜂蜜的种类 抗氧化活性 (%)
50μl100μl200μl总酚酸浓度荞麦蜜51.58±2.5065.21±4.2683.56±2.58148.46±2.34山楂蜜32.42±1.3052.73±2.8575.35±1.4037.32±1.57苹果蜜45.95±2.5952.10±2.0766.75±0.8925.80±1.32五味子蜜42.43±1.0257.61±3.2461.81±2.6720.34±1.62山花蜜39.25±1.0645.05±1.97
57.64±3.6430.53±0.94枸杞蜜43.58±2.3851.74±2.4658.06±1.0928.32±1.41菊花蜜48.34±2.6156.07±3.0265.21±4.0630.15±1.22油菜蜜29.37±1.3143.85±1.8350.38±1.4923.10±1.25黄芪蜜35.02±1.4244.30±2.6752.56±3.7317.77±0.95槐花蜜
34.09±1.07
49.77±1.28
58.52±2.53
13.30±0.92
表3 不同种类蜂蜜对脂质体过氧化的抑制作用
Table 3 The inhibiting action on lipid peroxidation of unifloral honeys
注:原儿茶酸浓度为0.05mg/ml,总酚酸浓度单位为mg/100g蜂蜜。
还原反应生成超氧阴离子自由基,其中黄嘌啉-黄嘌啉氧化酶体系产生的超氧阴离子是机体常见的产生超氧阴离子的途径。
从表2 可知,中国蜂蜜对超氧阴离子自由基均有不同程度的抑制作用,呈现量效关系,即随着反应体系中蜂蜜量的增加,对超氧阴离子自由基的抑制作用也相应增加。
不同种类的蜂蜜对超氧阴离子自由基的抑制能力也不同,荞麦蜜总酚酸含量最高,对超氧阴离子自由基的抑制作用也最强,明显高于其它种类的蜂蜜,在50μl时,对超氧阴离子自由基的抑制率分别是黄芪蜜、槐花蜜和油菜蜜的2倍、4.3倍和2.9倍,在100μl时,分别是黄芪蜜、槐花蜜和油菜蜜的1.7倍、2.9倍和2.2倍,在200μl时,分别是黄芪蜜、槐花蜜和油菜蜜的1.9倍、2.3倍和2.4倍。
油菜蜜的总酚酸含量高于黄芪蜜和槐花蜜,但是对自由基的抑制作用低于二者,可能与其中含有的酚酸种类不同有关,也可能是黄芪蜜和
油菜蜜中还含有其它抗氧化物质有关,其原因有待进一步深入研究。
2.3不同种类蜂蜜对脂质过氧化的抑制作用
生物体内的脂质过氧化主要发生在细胞膜上,细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质,其中磷脂中含有多不饱和脂肪酸,最容易发生脂质过氧化反应,很多疾病和衰老与脂质过氧化有关,因此预防机体内的质脂过氧化,对人类的健康有重要的作用[7]。
引起机体脂质过氧化的因素有很多,其中二价铁离子是生物体内最主要的脂质过氧化促进剂。
本研究以二价铁离子为脂质过氧化促进剂,以卵磷脂脂质体为模型,研究了蜂蜜对脂质过氧化的抑制作用,结果见表3。
从表3可知,十种中国蜂蜜均有抗脂质过氧化作用,其中荞麦蜜的抗脂质过氧化作用最强,反应体系中加入50μl的稀释后的荞麦蜜,对脂质过氧化的抑制率达51.58%±2.50%,加入200μl后,对脂质过氧化的抑制率高达83.56%±2.58%,明显高于其它种类的蜂蜜。
由于十种蜂蜜来自不同的蜜源植物,因此它们所含的抗氧化成分如黄酮类化合物、酚酸类化合物以及酚酸的酯类衍生物也不相同,这些抗氧化活性物质的结构不同,其抗脂质过氧化能力也不相同[8]。
Gazzani等也发现,一些酚酸类化合物的抗氧化活性高于另外一些酚酸类化合物[9]。
此外,蜂蜜中可能存在一些其它抗氧化物质,从而影响其总的抗脂质过氧化能力。
本文报道了十种中国蜂蜜的总酚酸含量和抗氧化作用,发现荞麦蜜总酚酸含量(148.46±2.34mg/100g蜂蜜)最高,抗氧化能力也最强。
在测定的十种蜂蜜中,总酚酸含量越高,抑制超氧阴离子的能力和抗脂质过氧化的能力也越高。
各剂量范围内,总酚酸含量与抗氧化活性呈现正相关,其中对超氧阴离子自由基的抑制率,各剂量的相关系数分别为R=0.766(50μl)、R=0.719(100μl)和R=0.826(200μl),对脂质过氧化的抑制率,各剂量的相关系数分别为R=0.612(50μl)、R=0.713(100μl)和R=0.778(200μl)。
由此可见,十种蜂蜜不仅含有天然酚酸类抗氧化剂,对超氧阴离子自由基和脂质过氧化有明显的抑制作用(体外实验),十种蜂蜜中天然酚酸类化合物的具体成分以及十种蜂蜜在体内是否仍然有抗氧化作用有待进一步深入研究。
参考文献:
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