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桉叶提取物贮藏稳定性探究

2021-06-15杜洁李伟戴伟杰徐璐曹庸

桉树科技 2021年2期
关键词:清除率桉树自由基

杜洁,李伟,戴伟杰,徐璐,曹庸

桉叶提取物贮藏稳定性探究

杜洁,李伟,戴伟杰,徐璐,曹庸

(1. 广州王老吉大健康产业有限公司,广东 广州 510623;2. 广东省功能食品活性物重点实验室,广东省天然活性物工程技术研究中心,广东 广州510642)

本文以DPPH•和ABTS•+自由基清除率为评价指标,探究桉叶提取物的贮藏稳定性。结果表明:桉叶提取物具有良好的清除自由基能力,其DPPH•和ABTS•+自由基IC值分别为0.166 mg·mL和0.212 mg·mL。此外,桉叶提取物在避光、避氧、低温及酸性条件下稳定性好,具有更高的抗氧化活性。本文为桉叶提取物加工或保藏过程中抗氧化稳定性研究提供依据,有助于进一步开发利用桉叶提取物。

桉叶;多酚;贮藏稳定性;抗氧化

桉树()原产地是澳大利亚,是桃金娘科桉树属植物的统称,分布在热带、亚热带地区的常绿阔叶林,现广泛生长于中国、印度、新几内亚等地区。桉树常被用于治疗发热、出血、喉痛和支气管炎等疾病。有研究指出桉树各部分(叶、花、果实、树皮及树根等)均含有多种活性组分,生物活性主要有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等。

桉树具有生长速度快、木材量大等优点,广东、广西、四川及福建等地均有大量桉树人工种植林。砍伐后的桉树叶常被丢弃或集中焚烧,既造成资源浪费又引起环境污染。部分品种的桉树叶被用来提炼桉叶油,也有报道关注其成分分析及功能活性,而桉叶的非挥发性成分研究较少。本课题组前期从桉树叶中提取到一种桉叶提取物,含有多酚类、类黄酮、萜类、单宁及类黄酮等成分,具有抗氧化、抗衰老、抗炎等多种生物活性。由于酚类化合物在加工储藏过程中对外界光、热等因素敏感性高,其利用率和生物活性均会受到影响。目前,关于桉叶提取物的提取及生物活性研究报道较多,而其提取物的贮藏稳定性报道则较少。本文旨在探究桉叶提取物的贮藏稳定性,以期为其保藏方法开发提供研究基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验试剂

无水乙醇和过硫酸钾均为分析级;DPPH•和ABTS•+购于美国Sigma公司。

1.1.2 仪器

MK-3酶标仪,Thermo Labsystems公司;AL 104梅特勒电子天平,梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;FD-1冷冻干燥机,北京博医康技术公司;R204旋转蒸发器,上海申生科技有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 桉叶提取物制备

根据文献[9]的方法,制备桉叶提取物,其中多酚含量为315.32±23.18 mg·g。

1.2.2 桉叶提取物贮藏稳定性试验

试验以光照、氧气、pH值以及温度为单因素,以DPPH•和ABTS•+清除率为抗氧化评价指标,探究桉叶提取物贮藏稳定性。

1.2.2.1 光照试验

桉叶提取物置于光照箱内,于照度4 500±500lx条件下放置15 d,于第0、3、5、10、15 d取样检测抗氧化指标,试验每组3个重复。

1.2.2.2 氧气

桉叶提取物暴露空气中及避光保存15 d,于第0、3、5、10、15 d取样检测抗氧化指标,试验每组3个重复。

1.2.2.3 pH值

桉叶提取物置于不同pH值体系(1、3、5、7、9、11)下保存15 d,于第0、3、5、10、15 d取样检测抗氧化指标,试验每组3个重复。

1.2.2.4 温度试验

桉叶提取物平铺于密封、洁净培养皿中,摊成≤5 mm厚的薄层,在4℃、25℃、60℃条件下放置15 d,于第0、3、5、10、15 d取样检测抗氧化指标,试验每组3个重复。

1.2.3 桉叶提取物DPPH·和ABTS·+自由基清除率

1.2.3.1 DPPH·清除率

参考王俊亮等方法并做适当修改。使用电子天平准确称量出DPPH 10 mg,加入250 mL容量瓶,以无水乙醇溶解后并定容,配成1×10mol·L的DPPH反应液,避光保存。

使用3.8 mL的DPPH反应液溶解0.2 mL的样品溶液,在室温下密闭静置。30 min后在517 nm波长下测定吸光度。DPPH清除率按照下列公式计算:

式中:A—0.2 mL样品溶液+3.8 mL DPPH溶液吸光值;

A—0.2 mL样品溶液+3.8 mL无水乙醇吸光值;

A—0.2 mL无水乙醇+3.8 mLDPPH溶液吸光值。

1.2.3.2 ABTS自由基清除率

参考王俊亮等方法并做适当修改。取10 μL样品溶液与200 μL ABTS反应液混合均匀,在黑暗条件下反应,6 min后在734 nm波长下测定吸光度。ABTS清除率按照下列公式计算;

式中:A—200 μL ABTS工作液+10 μL无水乙醇吸光值;

A—200 μL ABTS工作液+10 μL样品吸光值

1.3 数据处理

实验数据采用EXCEL 2010,SPSS 18.0及Graph Pad 5.0软件进行处理,数据以平均数±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 桉叶提取物DPPH•和ABTS•+自由基清除率

由图1可得,随着桉叶提取物浓度增大,其清除DPPH•和ABTS•+自由基能力越高,并达到平稳值。多酚提取物中的酚类物质通过提供质子或电子达到猝灭自由基的作用,降低自由基对生物体内蛋白质、DNA等的破坏作用。相似实验结果证实了桉叶提取物具有DPPH•和ABTS•+自由基有效的清除能力,清除效果呈浓度依赖性增大,其消除自由基的抗氧化活性与提取物中多酚类物质含量有关。同时,本实验中桉叶提取物清除DPPH和ABTS自由基的IC值分别为0.166、0.212 mg·mL。为进一步探究桉叶提取物贮藏稳定性,实验IC值对应的提取物浓度为初始浓度,研究不同贮藏条件对桉叶提取物抗氧化活性的影响。

图1 桉叶提取物清除DPPH•(A)和ABTS•+(B)自由基能力

2.2 桉叶提取物贮藏稳定性

2.2.1 光照对桉叶提取物抗氧化能力的影响

由图2可得,在光照条件4 500±500lx下,随着光照时间逐渐增长,桉叶提取物的DPPH•和ABTS•+清除能力逐步下降;到第15 d时,两者的下降比例分别为32.29%和20.19%(<0.01)。光照条件会引起桉叶多酚类成分发生部分氧化或降解,引起抗氧化活性下降。光照显著影响桉叶提取物抗氧化能力,桉叶提取物贮藏过程中避光贮藏有利于保持其抗氧化活性。

图2 光照对桉叶提取物清除DPPH•(A)和ABTS•+(B)自由基能力的影响

2.2.2 氧气对桉叶提取物抗氧化能力的影响

由图3可知,桉叶提取物避光暴露在空气中,其抗氧化能力随着时间逐步下降,其中DPPH•自由基清除率在第5天达到15.36%(<0.05),且其下降趋势趋于平缓,第15 d时最大下降了19.00%(<0.01)。桉叶提取物清除ABTS•+能力在第15 d时也下降了17.71%(<0.01)。此外,桉叶提取物暴露在空气中出现明显吸潮、结块现象,表明桉叶提取物贮藏过程中处于密闭环境有助于抗氧化性能保持。

2.2.3 pH值对桉叶提取物抗氧化能力的影响

由图4可知,随着贮藏天数增加,不同pH值对桉叶提取物自由基消除能力都呈下降趋势,其中在酸性条件下桉叶提取物的抗氧化活性较为稳定,显著优于碱性条件。当处于弱碱性或者碱性时,其清除DPPH•和ABTS•自由基能力随着时间增长显著下降,当pH值为11时,最大下降80.44%和67.70%(<0.01)。多酚类物质在碱性环境下较易降解,显著影响抗氧化能力,这也说明桉叶提取物在酸性环境下更有利于保存。这是因为多酚含有大量酸类物质,在酸性条件下稳定性好。相似研究也指出穇子多酚在碱性下不稳定,而酸性条件下更加稳定。

图3 氧气对桉叶提取物清除DPPH•(A)和ABTS•+(B)自由基能力的影响

图4 不同pH对桉叶提取物清除DPPH•(A)和ABTS•+(B)自由基能力的影响

2.2.4 温度对桉叶提取物抗氧化能力的影响

由图5可知,随着贮藏天数延长,桉叶提取物在4℃和25℃下抗氧化活性仍保持较高水平,而60℃条件下抗氧化活性损失显著。其中,桉叶提取物保存在4℃和25℃条件下略有降低(>0.05),但抗氧化能力保留较好。60℃条件下放置3 d后,桉叶提取物抗氧化能力发生显著下降;15 d时,其清除DPPH•和ABTS•自由基能力分别达到27.06%和27.03%(<0.01)。温度升高后多酚发生明显的氧化或降解,引起抗氧化活性下降。研究结果表明,桉叶提取物贮藏在低温或常温中抗氧化效果保持较高水平。

图5 温度对桉叶提取物清除DPPH•(A)和ABTS•+(B)自由基能力的影响

3 结论

桉叶提取物具有良好的抗氧化能力,其清除DPPH和ABTS自由基的IC值分别为0.166和0.212 mg·mL,桉叶提取物的抗氧化能力主要源于其高含量的多酚类物质。研究结果表明桉叶提取物贮藏在避光、避氧、低温及酸性条件下能最大程度保持高抗氧化活性,在强碱条件和光照条件下,桉树提取物抗氧化能力显著降低。

本文为桉叶提取物贮藏条件筛选提供了一定的研究基础,保障了桉叶提取物的质量品质,为后续开展桉叶提取物生物活性或应用研究提供重要的物质基础条件。但本研究也存在一定的局限性,如贮藏时间不够、酚类物质变化及抗氧化评价单一等问题,有待后续研究改进。

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Study on Storage Stability ofLeaf Extract

DU Jie, LI Wei, DAI Weijie, XU Lu, CAO Yong

(1.510623)

Storage stability ofleaf extract was explored in this study based on indicators of DPPH• and ABTS•+ free radical scavenging rates. The results showed thatleaf extract has good free radical scavenging ability, and its ICvalues of DPPH• and ABTS•+ free radical scavenging rates are 0.166 mg·mLand 0.212 mg·mL, respectively. In addition,leaf extract that is stored in dark, oxygen-free, low temperature and acidic conditions has higher antioxidant activity. This article provides a basis for the antioxidant stability ofleaf extract during processing and storage, and will benefit further development and utilization ofleaf extracts.

leaf; polyphenols; storage stability; antioxidant

10.13987/j.cnki.askj.2021.02.010

TS202

A

国家重点研发计划课题“植物多酚高值化利用关键技术研究”(2016YFD0600806)

杜洁(1990— ),男,工程师,主要从事食品加工研究,E-mail:dflytoch@163.com

曹庸(1966— ),男,教授,主要从事功能食品活性物研究,E-mail:caoyong2181@scau.edu.cn

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