东北褐环乳牛肝菌多糖提取及抗氧化活性研究
2019-04-23柴军红何婷婷于薇
柴军红,何婷婷,于薇
(牡丹江师范学院,黑龙江 牡丹江 157012)
褐环乳牛肝菌主要分布于中国的东北、西南的松林或混交林地上,国外日本、欧洲及北美也有分布,是口感不错的食用野生菌[1-2]。褐环乳牛肝菌富含多种氨基酸,维生素B族,粗纤维,多糖等[3-4]。其香气成分中含松茸醇,异松茸醇,桂皮酸甲酯等组成其主要的风味成分[3]。此外,还含有多酚、黄酮及皂苷类化合物[5]。食用菌多糖具有安全性高、功能性强的特点,具备显著免疫调节、抗病毒、抗氧化等活性是食用菌研究热点之一[6]。近年来褐环乳牛肝菌主要围绕生境、共生、培育及发酵生产等做了大量工作,诸如:员子晶等[7]、尹大川等[8-9]等研究松根际土壤关系及共生;李敏等[10]研究了发酵生产优化的等。此外也有一些分子方面研究,对于清除自由基研究,主要有刘刚,刘品华团队做了一些比较研究[11-12]。
人体内自由基以氧自由基为主,多数自由基可以破坏核酸及染色体、干扰细胞代谢、结合破坏蛋白质和酶体系,从而加速机体的衰老[13],可直接或间接引起慢性疾病及衰老效应[14],所以补充抗氧化物质具有好的临床及保健价值。褐环乳牛肝菌中含有多肽类、多糖类等,本文以黑龙江地区产的褐环乳牛肝菌为对象,希望为其开发提供一些理论支持。
1 材料与方法
1.1 材料
褐环乳牛肝菌:采自牡丹江地区,经过牡丹江师范学院曲秀春教授鉴定为褐环乳牛肝菌。
1.2 主要试剂
R-10纤维素酶,Y-23果胶酶(BR,美国Sigma公司),DPPH(优级纯,美国Sigma公司),邻苯三酚(AR,上海展云化工有限公司),七水硫酸亚铁(AR,天津博迪化工股份有限公司),无水乙醇(AR,天津进丰化工有限公司),食用酒精(95%,本地酒厂),1,10-菲罗啉 (AR,瓦里西化工),L-抗坏血酸(AR,上海埃彼化学试剂有限公司),30%双氧水、盐酸(AR,哈尔滨试剂厂)等。
1.3 主要仪器
JJ-2型组织捣碎机匀浆机(武汉世纪超杰实验仪器有限公司);SL-2010N超声波萃取装置(南京顺流设备有限公司);T6紫外可见分光度计(北京普析通用仪器有限责任公司);BSA224S-CW电子天平(德国赛多利斯集团);LGJ-18S冷冻真空干燥机(郑州鸣一仪器设备有限公司);PB-10酸度计(德国赛多利斯集团)等。
1.4 实验方法
1.4.1 多糖提取。取1000g褐环乳牛肝菌用组织捣碎机破碎,以纯水为提取剂,依据每100g固体加入1%果胶酶、2%纤维素酶,控温37℃,pH在6.5下酶促处理2h;微波灭活;以固液比1∶10,功率600W,超声波提取60min,提取2次[14],合并滤液,浓缩至原体积1/10,sevage法除去蛋白,-70℃预冻8~12h,冷冻干燥备用。
1.4.2 多糖抗氧化研究。样品液制备:精确称取1.000g多糖的,配制成10mg/mL的提取物溶液作为母液。用母液分别配制2.0 mg/mL 、1.0 mg/mL、0.8 mg/mL、0.6 mg/mL、0.4 mg/mL、0.2 mg/mL的溶液[15]。
维生素C溶液现用现配。
1.4.2.1 超氧自由基清除能力测定:依据文献方法[16-17]采用邻苯三酚自氧化测定超氧自由基清除能力,总时间控制在3.5min内,并依据以下公式计算。
清除率(%)=[(C0-C1)/C0]×100
C0(自氧化):自氧化时吸光度随时间变化
C1(样品,维生素C):加入样品液后吸光度随时间变化
1.4.2.2 羟基自由基清除能力测定:依据文献[15,17],方法略有改变,在510nm,采用菲罗啉- FeSO4- H2O2体系研究羟基自由基清除能力,并依据以下公式计算。
清除率(%)=[1-(Q1-Q2)]/[Q3-Q2]×100
Q1:样品(维生素C)+邻二氮菲- FeSO4- H2O2体系溶液的吸光度;
Q2:H2O2溶液+空白样品体系溶液的吸光度;
Q3:不加H2O2和样品(维生素C)的体系溶液的吸光度。
1.4.2.3 DPPH自由基清除能力测定:依据文献方法[18-19],略有改动,在520 nm下,暗条件反应30min,并依据以下公式计算。
清除率(%)=[1-(D1-D2)/D0]×100
D0:DPPH和95%乙醇的吸光度
D1:DPPH和待测样品(维生素C)的吸光度
D2:待测样品(维生素C)95%乙醇的吸光度
2 结果与讨论
2.1 多糖超氧自由基的清除作用
图1 多糖对超氧自由基的清除作用
依据图1结果,浓度在0.2~0.6mg/mL清除率变化较平稳,并且随着浓度升高变大,显示浓度-清除率具有相关性,0.8mg/mL清除率可达48%以上,显示一定的清除能力。
2.2 多糖对羟基自由基的清除作用
图2 多糖对羟基自由基的清除作用
依据图2结果,当浓度0.2~0.6mg/mL清除率变化较为平缓,0.8mg/mL以上出现较大变化,最终达到62%以上,显示较好清除率效果,由于羟基自由基与人体衰老有一定联系,所以多糖具有一定潜在抗衰老活性[20]。
2.3 多糖对超氧自由基的清除作用
图3 色素对DPPH自由基的清除作用
在整个实验浓度区间清除率上升较为平缓,这与文献[11-12]较为吻合,在浓度在1mg/mL时就达到28%以上,体现出一定抗氧化效果。
2.4 多糖红外测定结果
图4多糖红外光谱
依据图4其3349.42cm-1附近的强吸收峰为O-H或N-H伸缩振动峰;在2924.04cm-1处的尖峰是C-H(-CH2)伸缩振动峰;其1079.56cm-1、1026 cm-1、548.42cm-1为吡喃糖特征吸收之一[15,21],在1652.97cm-1处的强尖峰是C=O(-CHO)的伸缩振动峰,表明此多糖为吡喃糖;578.42cm-1的弱小尖峰是β-吡喃环弯曲振动峰,通过以上结果说明多糖为β-型吡喃多糖。
3 结论
在样品测定浓度范围内,随着浓度的提升多糖对超氧自由基、羟基自由基、DPPH自由基的清除能力也逐渐增加。结果表明:其多糖对羟基自由基(·OH)的清除率为62.19%,显示出具有抗疲劳应用前景;多糖对超氧离子自由基(·O2-)的清除率最高为48.30%;其红外表征显示多糖为β-型吡喃多糖,所以多糖具有一定开发潜力及价值。