不同品种花生抗氧化能力的研究
2011-11-20王晶珊李文香
赵 梅 王晶珊 李文香
(青岛农业大学食品科学与工程学院,青岛 266109)
不同品种花生抗氧化能力的研究
赵 梅 王晶珊 李文香
(青岛农业大学食品科学与工程学院,青岛 266109)
为了探讨不同花生品种带种皮和脱种皮籽仁抗氧化活性的差异,以徐州68-4(粉红)、Krapts(紫)、莱黑2、花育23(粉红)和临沂小麻果5个花生品种为研究对象,通过对其抗超氧阴离子活性、抗羟自由基活性、过氧化氢(H2O2)含量、过氧化氢酶(CAT)活性、超氧化物岐化酶(SOD)活性及总抗氧化能力的测定,结果表明:不同花生品种之间其带种皮籽仁和脱种皮籽仁在抗氧化能力方面存在显著差异(P<0.05)。带种皮的籽仁比不带种皮的籽仁其抗超氧阴离子和抑制羟自由基的能力均较高,且H2O2含量均比较低,表明花生的种皮中含有大量的抗氧化成分;带种皮的徐州68-4籽仁总抗氧化能力和抗超氧阴离子能力明显高于其他品种,而脱种皮的徐州68-4籽仁CAT活性明显比其他花生品种高,脱种皮的莱黑2籽仁中SOD含量为最高,表明CAT和SOD都是诱导酶。
花生 抗氧化作用 自由基
花生是我国重要的经济作物,也是世界五大油料作物之一[1]。近年来,我国的花生种植面积逐年递增,产量已达1 500万t[2],占世界总产量的一半,位居世界第一[3]。花生种衣有粉红色、紫红色以及黑色等多种色泽,呈膜质状,其主要成分的质量分数为:纤维素37%~42%,脂肪 10%~14%,蛋白质11%~18%,灰分8%~21%,此外,还含约7%的单宁及多种色素[4]。花生种衣味甘、微苦、性平,有止血散淤,消肿之功,且有一定的营养价值及药用价值。有研究表明,花生种衣中因含有大量花色素等多酚类物质,具有较强的抗氧化活性,并阻碍蛋白糖化反应,其药用效力是花生的 50 倍[5-6]。自从 Harman提出衰老的自由基学说以来,越来越多的研究证实机体产生的自由基会导致人体衰老及各种病变,如动脉粥样硬化、心血管疾病及肿瘤等,这些疾病主要是人体内各种外源性和内源性自由基在一定外界环境下作用于生物体内的许多物质如脂肪酸、蛋白质等作用,夺取它们的氢原子,造成相关细胞的结构与功能的破坏,自由基过氧化物的积累所致,若适当补充外源性抗氧化剂可改善这种状况[7-8]。本试验分别研究了5个不同品种的花生带种皮籽仁和脱种皮籽仁的抗氧化能力强弱,以期为选育花生品种和花生新产品的开发,提供一些理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
花生品种:徐州68-4(种皮粉红色);Krapts(种皮紫色);莱黑2(种皮黑色);花育23(种皮粉红色);临沂小麻果(种皮紫红色)。
1.2 试剂与仪器
试剂盒:南京建成生物工程研究所;其余试剂均为分析纯。
恒温水浴锅:龙口市先科仪器公司产品;BS224S电子分析天平:北京赛多利斯仪器系统有限公司;LXJ-11B台式离心机:上海安亭科学仪器厂产品;UV-2000型紫外可见分光度计:尤尼柯(上海)仪器有限公司产。
花生样品的处理按照南京建成生物工程研究所试剂盒的要求处理。
不同花生品种其带种皮和脱种皮籽仁的抗超氧阴离子活性、抗羟自由基活性、过氧化氢含量、过氧化氢酶(CAT)活性、超氧化物岐化酶(SOD)活性及总抗氧化能力均采用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒进行测定。其相关测定原理为:
抗超氧阴离子自由基活性的测试盒是模拟人体中黄嘌呤与黄嘌呤氧化酶反应系统,产生超氧阴离子自由基,加入电子传递物质及gress氏显示剂,使反应体系呈现紫红色,可用分光光度计比色。定义在反应体系中每克组织蛋白在37℃下反应40 min所抑制的超氧阴离子自由基相当于1 mg的VC所抑制的超氧阴离子自由基的变化值为一个活力单位。
抗羟自由基活性的测试盒测定原理是基于Fenton反应产生的羟自由基,与H2O2的量成正比,当给予电子受体后,用gress试剂显色,形成红色物质,其颜色与OH·的多少也成正比。定义每毫克组织蛋白在37℃下反应1 min使反应体系中H2O2的浓度降低1 mmol/L为一个抗活性氧单位。
总抗氧化能力测试盒是基于机体中有许多抗氧化物质,能使Fe3+还原成Fe2+,后者可与菲啉类物质形成稳固的络合物,通过比色可测出其抗氧化能力的高低。定义在37℃时,每分钟每毫克组织蛋白,使反应体系的吸光度(OD)值,每增加0.01时为一个总抗氧化能力单位。
2 结果与分析
2.1 不同品种的花生带种皮和脱种皮对籽仁总抗氧化能力的影响
由图1可知,不同品种的花生带种皮与脱种皮籽仁对总抗氧化能力影响差别明显,总抗氧化能力最强的是带种皮徐州68-4为564.2 U/mgprot,而脱种皮的徐州68-4籽仁总抗氧化能力仅为91.33 U/mgprot;莱黑2和花育23带种皮和脱种皮籽仁的总抗氧化能力差别不明显,且莱黑2的带种皮和脱种皮籽仁总抗氧化能力均较弱,以脱种皮莱黑2花生籽仁的总抗氧化能力最弱;徐州68-4带种皮与脱种皮的总抗氧化能力差异显著(P<0.05),表明徐州68-4的种皮有较强的抗氧化能力。
图1 花生的品种和种皮对其总抗氧化能力的影响
2.2 不同品种的花生带种皮和脱种皮对籽仁抗超氧阴离子活性的影响
大规模交直流电网电磁暂态数模混合仿真平台构建及验证:(二)直流输电工程数模混合仿真建模及验证//朱艺颖,于钊,李柏青,郭强,谢国平,林少伯//(22):32
花生籽仁抗超氧阴离子活性的大小即为花生籽仁对超氧阴离子抑制效应的高低。不同花生品种其籽仁抗超氧阴离子的能力见图2。
图2 花生的品种和种皮对其抗超氧阴离子能力的影响
由图2可见,不同花生品种间籽仁的抗超氧阴离子能力差异显著(P<0.05)。脱种皮的花育23和临沂小麻果籽仁比带种皮籽仁的抗超氧阴离子能力高,而其余3个品种则是带种皮籽仁比脱种皮籽仁的抗超氧阴离子能力强。其中,带种皮徐州68-4籽仁的抗超氧阴离子能力最高,高达655.02 U/gprot,而脱种皮徐州68-4籽仁的抗超氧阴离子能力只有352.99 U/gprot,表明徐州68-4花生籽仁的种皮中含有较高的抗超氧阴离子活性成分。
2.3 不同品种的花生带种皮和脱种皮对籽仁对抗羟自由基活性的影响
花生籽仁中既存在自由基的抑制系统,如抗氧化活性成分;同时也存在自由基的产生系统,如羟自由基即是花生籽仁在代谢过程中产生的自由基之一。不同花生品种籽仁抑制羟自由基能力见图3。
图3 不同品种的花生抑制羟自由基能力
由图3可见,5种带种皮花生籽仁抑制羟自由基的能力均高于脱种皮花生籽仁,说明不脱种皮的花生籽仁要比脱种皮花生籽仁具有更好的抗氧化活性;花生籽仁中的抗氧化成分,不仅存在于脱种皮籽仁中,而且在花生种皮中也大量存在。5个不同品种花生中抑制羟自由基能力最强的是带种皮的花育23籽仁,最差的是脱种皮的临沂小麻果籽仁,且带种皮和脱种皮花育23籽仁抑制羟自由基能力与其他4个品种的带种皮和脱种皮籽仁均存在显著差异(P<0.05)。
2.4 不同品种的花生带种皮和脱种皮对籽仁过氧化氢含量的影响
H2O2与羟自由基类似,也是花生籽仁在代谢过程中产生的自由基之一。不同花生品种籽仁H2O2含量如图4所示。
图4 不同品种花生中过氧化氢含量的高低
由图4可见,不同花生品种间H2O2含量存在明显差异,其中5个品种的带种皮花生籽仁H2O2含量均显著低于脱种皮花生籽仁的 H2O2含量(P<0.05)。表明带种皮花生籽仁自身产生的H2O2比脱种皮花生籽仁产生的H2O2少,或者是说带种皮花生籽仁的抗氧化活性优于脱种皮花生籽仁的抗氧化活性,也即证明了在花生种皮中有大量的抗氧化活性成分存在。其中H2O2含量最低的为带种皮花育23籽仁,H2O2含量最高的是脱种皮徐州68-4籽仁。
2.5 不同品种的花生带种皮和脱种皮对籽仁过氧化氢酶活性的影响
过氧化氢酶(CAT)是一种诱导酶,既可以将H2O2自由基分解而释放氧气和水,同时在H2O2含量较高的条件下又可诱导CAT活性的提高。不同花生品种其CAT活性见图5。
由图5可知,5个花生品种中除了花育23外,其余品种均表现出脱种皮花生籽仁的CAT活性高于带种皮花生籽仁的CAT活性,且花生品种徐州68-4脱种皮籽仁的CAT活性最高,为1 427.55 U/gprot。这可能是由于这几个品种的花生其脱种皮籽仁的H2O2含量较高(图4),从而诱导了其相应的CAT活性也偏高(图5)。
图5 不同品种花生CAT活性
2.6 不同品种的花生带种皮和脱种皮对籽仁超氧化物岐化酶活性的影响
超氧化物岐化酶(SOD)主要是催化超氧自由基的歧化反应,也是一种诱导酶。不同品种的花生籽仁其SOD活性如图6所示。
图6 不同品种花生SOD活性
由图6可见,Krapts(紫)与莱黑2脱种皮的花生籽仁SOD活性比带种皮籽仁的SOD活性高,其余3个品种则表现相反的规律,即带种皮的花生籽仁SOD活性高于脱种皮籽仁的SOD活性高。其中SOD活性最高的为莱黑2的脱种皮籽仁。这可能是由于莱黑2脱种皮的花生籽仁其抗超氧阴离子的活性较低(图2),花生代谢中产生较多的超氧阴离子自由基而诱导了SOD活性的提高(图6);而徐州68-4籽仁因其具有较高的抗超氧阴离子活性(图2),花生代谢中产生的超氧阴离子自由基水平较低,因而其SOD活性也相对偏低(图6)。
3 结论
3.1 不同花生品种之间在抗氧化方面存在显著差异;带种皮的徐州68-4在总抗氧化能力、抗超氧阴离子能力显著高于其他花生品种。
3.2 同一品种其带种皮和不带种皮的籽仁,在抗氧化方面,也存在明显差异;带种皮的籽仁比不带种皮的籽仁其抗超氧阴离子和抑制羟自由基的能力均较高,而H2O2含量均比较低,说明花生的种皮中含有大量的抗氧化成分。
3.3 脱种皮的徐州68-4籽仁CAT活性明显比其他花生高,脱种皮的莱黑2籽仁SOD活性最高,表明CAT和SOD都是诱导酶。
[1]温志英,刘晶,刘焕云.花生红衣综合利用现状及发展前景[J].中国粮油学报,2010,25(1):143-146
[2]张志猛,万书波,戴良香,等.不同类型花生品种仔仁部位抗氧化能力及功能成分研究[J].食品与生物技术学报,2009,28(6):741 -747
[3]廖伯寿.中国花生油脂产业竞争力浅析[J].花生学报,2003,32(增刊):11
[4]曹凯光,潜学基.从花生红衣中提取花生红衣粉的研究[J].食品工业科技,1995(5):21 -23
[5]亦森.花生皮生理活性[J].粮食与油脂,2001(4):44 -45
[6]Hongxiang Lou,Huiqing Yuan.Polyphhenols from peanut skins and their free radical scavenging effects[J].Phytochemilstry,2004,65:2391 -2399
[7]Harman D.Aging:A theory based on free radical and radiation chemistry[J].Journal of Gerontology,1956,11:298 -300
[8]Martin S,Favot L,Matz R.Delphinidin inhibits endothelial cell proliferation and cell cylcle progression through a transient activation of ERK -l/-2[J].Biochemical Pharmacology,2003,65:669 -675.
Study on Oxidation Resistance of Different Peanut Varieties
Zhao MeiWang Jingshan Li Wenxiang
(College of Food Science and Engineer,Qingdao Agriculture University,Qingdao 266109)
In order to study the different oxidation resistance between different peanut varieties with or without skin,five peanut varieties,including Xuzhou 68 - 4(pink),Karpts(purple),Caihei 2,Huayu 23 and Linyi Xiaomaguo were used as research objects.The superoxide anion resistance reactivity units,the hydroxyl free radical ability,the content of hydrogen peroxide(H2O2),the CAT activity,the SOD activity and total oxidation resistance were determined.The results showed that the oxidation resistance was different significantly in different varieties and peanut skin.The superoxide anion resistance reactivity units and the hydroxyl free radical ability of peanut with skin were higher than that of peanut without skin;there were a lot of antioxidant compositions in peanut skin.The highest total oxidation resistance and superoxide anion resistance reactivity was Xuzhou 68 -4 with skin,the activity of CAT in Xuzhou 68 -4 without skin was the highest among different peanut varieties,and the activity of SOD in Caihei 2 was the highest among different peanut varieties;CAT and SOD were induced enzymes.
peanut,antioxidation,free radical
S565.2
A
1003-0174(2011)09-0070-04
国家公益性行业科研专项(nyhyzx07-014)
2010-10-18
赵梅,女,1978年出生,硕士,实验师,农产品贮藏加工
李文香,女,1963年出生,教授,工学博士,农产品贮藏加工