蓝圆抗氧化肽与其他抗氧化剂的协同效应的研究

2015-05-05蒋海萍廖丹葵周利琴孙建华童张法

食品工业科技 2015年23期

蒋海萍,廖丹葵,周利琴,孙建华,童张法

(1.广西大学化学化工学院,广西南宁 530004;2.广西科学院,非粮生物质酶解国家重点实验室,国家非粮生物质能源工程技术研究中心,广西生物质产业化工程院,广西生物质炼制重点实验室,广西南宁 5300073.广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室,广西南宁 530004)

蒋海萍1,2,廖丹葵1,3,*,周利琴1,3,孙建华1,3,童张法1,3

自由基是指含有一个或多个未配对电子的原子或分子,化学反应性极强,容易反应生成稳定分子。所谓抗氧化剂是指能够抑制或减缓自由基或由自由基所产生氧化连锁反应的物质,通常将抗氧化剂之间的相互增效作用叫做协同作用。目前用于评价抗氧化剂协同作用的方法主要有以下加和法、直接比较法和响应曲面法三种。其中加和法是通过比较复合抗氧化剂活性(Experimental Scavenging Activity,ESC)与同剂量下单一抗氧化剂的活性之和大小而进行判断,若复合抗氧化剂活性大于单一活性之和,则表现为正协同作用;反之则为负协同[1-2]。本文采用加和法比较抗氧化协同作用。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

蓝圆鲹抗氧化多肽由本实验室自制[15]。碱性蛋白酶(4.57×105U·g-1) 广西南宁庞博生物工程有限公司;2,2-Diphenyl-1-pikrylhydrazyl(DPPH) 美国Sigma-Aldrich公司;L-Glutathione Reduced(GSH) 北京拜尔迪生物技术有限公司;其他试剂为色谱纯。

BS-110S型电子分析天平北京赛多利斯天平有限公司;PHS-3C型精密pH计上海雷磁仪器厂;HH-S型恒温水浴锅江苏省金坛市医疗仪器厂;TGL-16型高速离心机上海安亭仪器厂;UV-2550型紫外分光光度计日本Shimadzu公司。

1.2 实验方法

1.2.1 DPPH自由基清除能力的测定方法参照文献[16],将0.5 mL待测样品置于试管中,加入0.5 mL DPPH溶液(0.1 mmol·L-1,溶于99.9%甲醇),震荡混匀,30 ℃避光放置30 min后,于515 nm处测其吸光值(As),对照为DPPH-甲醇溶液在测定波长下的吸光值(A0),待测样品与甲醇的混合液在测定波长的吸光值为A1。自由基清除率(S)计算公式如下:

式(1)

式(2)

表1 RSH-III和GSH协同清除DPPH·和因素水平表

表2 RSH-III和vitamin C协同清除DPPH·和因素水平表

1.3 数据处理

实验数据通过origin分析软件进行处理,所有图表中的实验数据均为三次平行实验结果,采用平均值±标准差的形式表示,并运用Student t-test 法进行数据分析(**表示差异极显著(p<0.01),*表示差异显著(p<0.05))。

2 结果与分析

抗氧化剂如d-δ-生育酚、BHA、BHT与含His残基的抗氧化肽混合时存在正协同作用[18],而抗坏血酸的存在对抗氧化肽Trp-Tyr和Trp-Tyr-Ser-Leu-Ala-Met的抗氧化活性起到降低的负作用[19]。因此研究各抗氧化成分之间的抗氧化协同作用对于不同来源的抗氧化剂的高效利用具有重要意义。

2.1 蓝圆鲹抗氧化多肽RSH-III与肽类抗氧化剂GSH的协同效应考察

按表1所示因素水平改变反应液中RSH-III和GSH的浓度组合,考察二者之间的协同清除DPPH·作用,如图1所示。

图1 RSH-III与GSH协同清除DPPH自由基效应Fig.1 The synergistic antiradical action of RSH-III and GSH on scavenging DPPH·注：“*”表示加和值与复合值有显著差异，p<0.05，“**”表示有极显著差异p<0.01，图2～图4同。

由图1中A1～G3的柱形图可以看出,DPPH·清除活性随着反应液中RSH-III和GSH浓度的增加而升高。当RSH-III浓度较低为0.2、0.4 g·L-1时,其单一清除DPPH自由基活性分别为20.55%和32.65%,此时改变混合液中GSH的浓度,二者复合ESC值与单一抗氧化活性加和值相差不大,在A1G1～A2G3间,只有A2G3组合表现出了显著性差异(p<0.05)。然而当增大RSH-III的浓度,至其清除活性达56.06%时,随着混合溶液中GSH浓度越大,二者负协同作用愈明显,其中组合A3G2和A3G3均表现出极显著性差异(p<0.01)。当RSH-III和GSH的添加浓度均处于较高值时,二者之间产生显著性差异较明显的负协同效应。

图2 RSH-III与GSH协同清除自由基效应Fig.2 The synergistic antiradical action of RSH-III and GSH on scavenging ·

2.2 蓝圆鲹抗氧化肽RSH-III与非肽类抗氧化剂vitamin C的协同效应考察

按表2所示因素水平改变反应液中RSH-III和vitamin C的浓度,考察二者之间协同清除DPPH·效应,如图3所示。

图3 RSH-III与vitamin C协同清除DPPH自由基效应Fig.3 The synergistic antiradical action of RSH-III and vitamin C on scavenging DPPH·

由图3可以看出,DPPH·清除活性随着反应液中RSH-III和vitamin C浓度的增加而升高。当vitamin C的添加浓度较低,清除活性为8.65%时,组合A1V1、A2V1和A3V1中二者的ESC值稍高于相应的单一抗氧化剂活性的加和值,但没有表现出协同作用。然而随着RSH-III和vitamin C的浓度的增大,组合A1V2表现出差异显著的负协同作用;组合A1V3、A2V3、A3V2和A3V3的ESC值低于相应的单一抗氧化活性加和值,表现出差异极显著的负协同效应。

图4 RSH-III与vitamin C协同清除自由基效应Fig.4 The synergistic antiradical action of RSH-III and vitamin C on scavenging ·

3 讨论

近年国内外对抗氧化肽的研究越来越多,主要集中在两方面:抗氧化肽在各领域的应用研究和抗氧化肽的抗氧化活性增强及新的抗氧化肽研发方面的研究。一些研究表明,多肽的抗氧化活性主要与其所含氨基酸组成、种类及排列顺序有关,不同组成的抗氧化肽活性相差较大。

4 结论

本文初步探讨了蓝圆鲹多肽与其他肽类抗氧化剂GSH,及非肽类抗氧化剂vitamin C协同清除自由基效应,在低浓度时不存在协同作用,较高浓度的RSH-III分别与GSH和vitamin C复合时均表现出显著的负协同效应。该研究成果为蓝圆鲹抗氧化多肽的综合应用提供了一些参考依据。

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Study on the antioxidative synergy effect between round scad(Decapterusmaruadsi)peptide and other antioxidants

JIANG Hai-ping1,2,LIAO Dan-kui1,3,*,ZHOU Li-qin1,3,SUN Jian-hua1,3,TONG Zhang-fa1,3

(1.School of Chemistry and Chemical Engineering,Guangxi University,Nanning 530004,China;2.Guangxi Academy of Science,State Key Laboratory of Non-food Biomass and Enzyme Technology,National Engineering Research Center for Non-food Biorefinery,Guangxi Biomass Industrialization Engineering Institute,Guangxi Key Laboratory of Biorefinery,Nanning,530007,China 3.Guangxi Key Laboratory of Petrochemical Resource Processing and Process Intensification Technology,Nanning 530004,China)