4种常见水果协同清除自由基能力的比较

陈琳琳，谢志新，许嵘，郭幼红（泉州医学高等专科学校，福建泉州362000）

4种常见水果协同清除自由基能力的比较

陈琳琳，谢志新，许嵘，郭幼红
（泉州医学高等专科学校，福建泉州362000）

摘要：采用比色法对葡萄、西柚、柠檬、芦柑4种常见水果清除自由基的能力进行测定和比较，并对其两两组合的清除自由基能力的协同作用进行初步研究。结果表明，对羟自由基及超氧阴离子抑制能力最强的是柠檬，SOD活力最强的是柠檬。在抗氧化协同作用上，4种水果两两组合除在清除羟自由基能力上出现个别负协同现象，在清除超氧阴离子和增加SOD活力上均为正协同作用，且协同增效作用较为明显。

关键词：水果；自由基；协同作用

自由基，也称“游离基”，是化合物在外界条件作用下形成的具有不成对电子的原子或基团，是机体正常代谢的中间产物，生命体内的自由基是与生俱来的，正常的代谢过程均会有自由基的产生，适量的自由基对生命活动是必需的，但过多的自由基对机体产生许多伤害[1]。炎症、肿瘤、衰老、血液等疾病的发生机理与体内自由基产生过多或清除自由基能力下降有着密切的关系[1-11]。生物体内常见的自由基有：羟基自由基（·OH）、超氧阴离子自由基（O2-·）、氢自由基（H·）、有机自由基（R·）等[12]。寻找降低自由基对人体损害的物质成为了热点，随着科学的发展和人们观念的转变，食用安全又具有保健作用的食物来清除过剩的自由基已成为现代人关注的焦点。而水果不仅能提供给我们每日所需的维生素、矿物质，而且还是天然抗氧化剂的资源，较化学合成的抗氧化剂有明显的优点[13]。

任何相同或不同的物质之间都存在着相互作用，有的作用方向一致，达到彼此增强的效果，称为协同作用；有的作用方向相反，产生互相排斥抵消的效果，称为拮抗作用；有的互不干扰。研究表明，有些抗氧化物质复合后比单一存在时，抗氧化活性高；但也有研究发现，多种抗氧化活性物质联合使用时，其抗氧化活性反而降低[14]。基于此，选取日常生活中常见且常食用的4种水果进行协同配伍研究，探索最佳的抗氧化剂组合对于人类健康具有重大意义。

1　材料与方法

1.1材料

葡萄、柠檬、自由、芦柑4种水果：泉州；羟自由基测定试剂盒、抗超氧阴离子自由基测定试剂盒、总超氧化物歧化酶（T-SOD）测定试剂盒：南京建成生物工程研究所；乙酸、无水乙醇等均为分析纯：广州西陇化工。

1.2设备

赛多利斯BSA223S电子天平：德国赛多利斯；TG16-WS台使高速离心机：湖南湘仪离心机有限公司；DK450B型数显恒温水浴锅：上海森信实验仪器有限公司；752型分光光度计：上海光谱仪器厂。

1.3试验方法

1.3.1样品采集与处理

所有样品先用自来水清洗3遍再用蒸馏水冲洗3遍，取日常食用部位，匀浆捣碎，5 000 r/min离心15 min，离心所得上清液即为所需样品。

1.3.2抑制羟自由基能力测定

采用南京建成生物工程研究所的羟自由基测定试剂盒进行测定，每个浓度组平行测定3次，求其平均值。具体操作按照试剂盒说明进行。

定义：每毫升样品在37℃水浴下反应1min使反应体系中H2O2的浓度降低1mmol/L为一个抑制羟自由基能力单位（U/mL）。计算公式：

式中：A对照为蒸馏水及底物应用液的吸光值；A样品为样品的吸光值；A标准为0.03%过氧化氢标准应用液的吸光值；A空白为蒸馏水的吸光值；标准样品浓度为8.824mmol/L；N为样本测试前稀释倍数。

1.3.3抑制超氧阴离子自由基（O2·-）能力测定

采用南京建成生物工程研究所的抗超氧阴离子自由基测定试剂盒进行测定。本试验以0.15mg/mLVC作为样品对照，以蒸馏水做空白对照，具体操作过程按照试剂盒说明进行。每个浓度组平行测定3次，求其平均值。

定义：在反应系统中，每毫升样品在37℃下反应40min所能抑制的超氧阴离子自由基相当于1mg的VC所能抑制的超氧阴离子自由基的变化值为一个活力单位。

式中：A对照为蒸馏水及试剂盒试剂一的吸光值；A样品为样品的吸光值；A标准为0.15mg/mLVC标准品的吸光值；标准样品浓度为0.15mg/m L；N为样本测试前稀释倍数。

1.3.4SOD活力测定

采用南京建成生物工程研究所的总超氧化物歧化酶（T-SOD）测定试剂盒进行测定。具体操作过程按照试剂盒说明进行。每个浓度组平行测定3次，求其平均值。

定义：每毫升反应液中SOD抑制率达50%时所对应的SOD量为一个SOD活力单位（U）。计算公式：

式中：A对照为蒸馏水的吸光值；A样品为样品的吸光值；N1为反应体系稀释倍数；N2为样品测试前稀释倍数。

1.3.5协同作用分析

目前，用于协同抗氧化作用体系评价的方法主要有3种[15]。一是加和法[16-17]，通过比较复合前后物质抗氧化能力的大小。若复合后抗氧化活性比复合前抗氧化活性高，那么两物质之间称为正协同，反之，称为负协同；二是比较法，通过比较同浓度下复合前后物质之间的抗氧化活性。三是响应曲面法。本次研究，在抑制自由基能力测定的基础上，选择最佳浓度或取样量，采用加和法，通过比较两两复合后与单一存在下的抗氧化活性，判断是否存在协同作用。

2　结果与分析

2.14种水果抑制羟自由基能力比较

4种水果抑制羟自由基能力的比较见图1和图2。

图1　不同浓度下4种水果抑制羟自由基能力比较Fig.1　Comparison ofhydroxyl radical inhibiting ability of fou rcomm on fruit in different concentration

图2　4种水果抑制羟自由基能力比较Fig.2　Comparison of hydroxyl radical inhibiting ability of four comm on fruit

随着浓度的增大，4种水果抑制羟自由基的能力均增强，在相同浓度下，抑制羟自由基能力的顺序为柠檬＞西柚＞芦柑＞葡萄，通过图2可以看出，4种水果中，柠檬抑制羟自由基的能力最强，其抑制羟自由基的能力为91 718.68U/mL，而葡萄抑制羟自由基的能力最弱，其抑制羟自由基的能力为1 735.14U/mL，西柚和芦柑抑制羟自由基的能力分别为12 936.43 U/m L 和8 973.35U/mL。

2.24种水果抑制超氧阴离子自由基能力比较

4种水果抑制超氧阴离子自由基能力的比较见图3和图4。

图3　不同浓度下4种水果抑制超氧阴离子能力比较Fig.3　Comparison of superoxideanion inh ibiting ability of four common fruit in differentconcentration

图4　4种水果抑制超氧阴离子能力比较Fig.4　Comparison of superoxideanion inhibiting ability of four common fruit

随着浓度的增大，4种水果抑制超氧阴离子的能力均增强，通过图4可以看出，4种水果中，在最佳条件下，抑制超氧阴离子能力的顺序为柠檬＞西柚＞芦柑＞葡萄，柠檬抑制超氧阴离子的能力最强，其抗超氧阴离子活力为2 462.86U/L，而葡萄抑制超氧阴离子的能力最弱，其抗超氧阴离子活力为750 U/L，西柚和芦柑抗超氧阴离子活力分别为1592.86U/L和1193.88U/L。

2.3 4种水果总SOD活力比较

4种水果总SOD活力的比较见图5和图6。

由图可知，随着浓度的增大，4种水果总SOD活力均增强。在相同浓度下，总SOD活力的顺序为柠檬＞西柚＞葡萄＞芦柑，通过图6可以看出，在最佳取样量条件下，4种水果中，柠檬总SOD活力最强，其总SOD活力为951.22U/g组织湿重，而芦柑SOD活力最弱，其总SOD活力为66.95 U/g组织湿重，西柚和芦柑总SOD活力分别为550.34U/g组织湿重和344.20U/g组织湿重。

图5　不同浓度下4种水果总SOD活力比较Fig.5　Com parison of T-SOD ability of four common fruit in differentconcentration

图6 4种水果总SOD活力比较Fig.6　Comparison of T-SOD ability of four common fruit

2.4抗氧化协同作用分析

2.4.14种水果间抑制羟自由基协同作用分析

4种水果抑制羟自由基协同作用比较见图7。

图7　4种水果抑制羟自由基协同作用比较Fig.7　Com parison of the synergistic effectofhydroxyl radical inh ibiting ability of four comm on fruit

从图7中可以看出，根据作用效果，葡萄与西柚可聚为一类，这2种水果分别与其他3种水果进行两两组合后，其抑制羟自由基的能力比单一存在情况下高，且表现出显著的协同增效作用（P＜0.05），说明这2种水果分别与其他3种水果合用后在清除羟自由基上有一定的正协同作用；对于葡萄而言，其抑制羟自由基能力的顺序为葡萄-西柚＞葡萄-芦柑＞葡萄-柠檬＞葡萄，且西柚对其的协同作用最为明显。对于西柚而言，其抑制自由基能力的顺序为西柚-柠檬＞西柚-芦柑＞西柚-葡萄＞西柚，且柠檬对其的协同作用效果最高。

柠檬与芦柑可聚为一类，这2种水果分别与其他3种水果进行两两组合后，既有正协同作用又有负协同作用。对于柠檬，其抑制羟自由基能力的顺序为柠檬-西柚＞柠檬-葡萄＞柠檬＞柠檬-芦柑，柠檬与西柚及葡萄进行组合后抑制羟自由基的能力比单一成分抑制羟自由基的能力高，呈现正协同；而柠檬与芦柑组合后，组合物质抑制羟自由基的能力反而低于单一成分抑制羟自由基的能力，呈现负协同。对于芦柑，其抑制自由基能力的顺序为芦柑-西柚＞芦柑-葡萄＞芦柑＞芦柑-柠檬，芦柑与西柚、葡萄组合后，抑制羟自由基的能力呈现正协同；而芦柑与柠檬组合后，呈现负协同。

从图7中可以知道，西柚-柠檬2种配合使用抑制羟自由基的能力在所有组合使用的水果组合中是最强的，两两组合后正协同作用抑制能力的顺序为西柚-柠檬＞西柚-芦柑＞西柚-葡萄＞葡萄-芦柑＞柠檬-葡萄。

2.4.24种水果间抑制超氧阴离子自由基协同作用分析

4种水果抑制超氧阴离子协同作用比较见图8。

图8　4种水果抑制超氧阴离子协同作用比较Fig.8　Com parison of thesynergistic effectof superoxideanion inhibiting ability of four common fruit

从图8中可以看出，每种水果与其他水果进行两两组合后，其抑制超氧阴离子的能力比单一存在情况下高。但根据作用效果的显著性，葡萄、柠檬、芦柑可聚为一类，这3种水果分别与其他水果两两组合后的协同增效作用显著（P＜0.05）。葡萄其抑制超氧阴离子能力的顺序为葡萄-柠檬＞葡萄-芦柑＞葡萄-西柚＞葡萄，柠檬对葡萄的正协同作用最为明显。柠檬其抑制超氧阴离子能力的顺序为柠檬-西柚＞柠檬-芦柑＞柠檬-葡萄＞柠檬，西柚对柠檬的正协同作用最为有效。芦柑其抑制超氧阴离子能力的顺序为芦柑-柠檬＞芦柑-葡萄＞芦柑-西柚＞芦柑，柠檬对芦柑的正协同作用最为明显。而根据作用效果的显著性，西柚单独为一类，西柚其抑制超氧阴离子能力的顺序为西柚-柠檬＞西柚-芦柑＞西柚-葡萄＞西柚，柠檬对西柚的正协同作用最高，但两两组合之间的协同增效作用不显著。在所有两两组合中，柠檬-西柚的组合抑制超氧阴离子的效果最好。

2.4.34种水果间SOD活力协同作用分析

4种水果SOD活力协同作用比较见图9。

图9 4种水果SOD活力协同作用比较Fig.9　Com parison of the synergistic effectof SOD ability of four comm on fruit

通过图9可以看出每种水果与其他水果进行两两组合后，其SOD活力均比单一存在情况下高。但根据作用效果的显著性，葡萄与西柚聚为一类。葡萄与西柚组合后，其两两增效作用非常不显著。葡萄分别与柠檬及芦柑进行两两组合的增效作用显著（P＜0.05），西柚分别与柠檬及芦柑进行两两组合的增效作用同样显著（P＜0.05）。而柠檬与芦柑聚为一类，这2种水果分别与其他3种水果两两组合均表现出显著的协同增效作用（P＜0.05）。芦柑与葡萄组合在所有两两组合的水果中，其对SOD的增效是最为明显的。

3　讨论

研究表明，4种常见水果对自由基均具有清除能力，且在一定浓度范围内，其抑制自由基的能力与浓度成正相关，其中柠檬对羟自由基及超氧阴离子的抑制能力最高，其SOD活力也最高。在抗氧化协同作用上，4种水果两两组合除在抑制羟自由基能力上出现个别负协同现象，在抑制超氧阴离子和增加SOD活力上均为正协同作用，且协同增效作用较为明显。协同增效作用的出现可能是2种抗氧化物质复合使用时，除了按本身特性发挥抗氧化清除自由基作用外，还与另一水果在相互复合配伍过程中相互作用，相互影响，从而提高了相互间清除自由基的能力，也可能是产生了新的抗氧化物质，同时也可能是抗氧化物质浓度升高，使其抑制自由基的能力增大，从而使其抑制自由基的能力得以增强。但柠檬和芦柑两者进行组合后在抑制羟自由基上出现负协同作用，可能是因为2种组合使用后，其抑制羟自由基的有效物质相互作用产生抵消或稀释作用而使其抑制羟自由基的能力下降。从试验结果来看，清除自由基协同作用还与抗氧化物质本身的性质、清除自由基的能力，及反应浓度有关。要对协同抗氧化作用有更加深入的了解还需要更进一步研究。

人们日常生活中，在选购及使用水果时，可以将柠檬-西柚，芦柑-葡萄两两组合使用，提高自由基的清除率，提高抗氧化效果。

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DO I：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.19.006

收稿日期：2014-05-20

基金项目：泉州医学高等专科学校四种常见水果的抗氧化性研究（2012XJ02）

作者简介：陈琳琳（1984—），女（汉），讲师，硕士，主要从事药物分析及分析检测方面的研究。

Com parison of Four Common Fruit Synergistic Free Radical Scavenging Capacity

CHEN Lin-lin，XIEZhi-xin，XURong，GUOYou-hong
（QuanzhouMedicalCollege，Quanzhou 362000，Fujian，China）

Abstract：The free radical scavenging ability of four common fruit（grapes，grapefruit，lemon，citrus）were measured and compared by spectrophotometric method，and combination of free radical scavenging ability synergieswerestudied.The resultsshowed that free radicalscavenging ability of lemonwasbest.Thesynergistic effectofhydroxyl radicalscavenging was individually in addition to thephenomenon ofnegative；thesynergistic effectofsuperoxideanion and SODwerepositive，and theeffectswereobvious.

Keywords：fruit；radical；synergistic effect