吉林地区沙棘红茶活性成分及抗氧化活性的研究

冉丽梅，周鸿立，刘宇琦，刘 莹

(吉林化工学院 化学与制药工程学院，吉林 吉林 132022)

茶是世界上仅次于水的第二大饮品，产于中国，是世界上的三大饮料之一[1].研究表明，茶具有多种功效，如防治心血管疾病[2]、抗炎[3]、抗癌[4]，其中抗氧化是衡量茶功能性活动的一个重要指标[5].近年来，以往被当作废料处理的沙棘叶受到学者们的日益重视.沙棘叶富含多种维生素和生物活性成分，如酚类、黄酮类和多糖，具有很高的营养价值和药用特性[6-7].研究发现，利用沙棘叶制得的保健茶含多种功能性成分，而且感官品质良好、耐冲泡，长期饮用具有降血压、降血脂、防治便秘、抗肿瘤、抗癌等特殊功效[8-9].本研究以沙棘叶及其制品沙棘红茶为研究对象，测定茶多酚、黄酮、多糖和咖啡碱的含量，分析活性成分之间的差异，采用DPPH·、ABTS+、OH·和还原力4种体外抗氧化活性测定方法，综合比较沙棘叶及其制品红茶的抗氧化活性，为沙棘茶保健饮品提供一定的参考.

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

茶样：采自吉林省蛟河市的沙棘叶，沙棘叶红茶来自吉林市东北亚长白山药用植物开发中心；DPPH·(1，1-二苯基-2-三硝基苯肼)：梯希爱化成工业发展有限公司；过硫酸钾：国药集团化学试剂有限公司；邻二氮菲：天津市化学试剂厂；铁氰化钾：天津市永大化学试剂开发中心；没食子酸：天津市大茂化学试剂厂；硝酸铝：天津市化学大茂试剂厂；其他试剂均为分析纯.

1.2 仪器与设备

紫外分光光度计：上海精密科学股份有限公司；分析天平：上海菁海仪器有限公司.

1.3 方法

1.3.1 沙棘叶原料及其红茶样液的制备

1.3.2 活性成分的含量测定

茶多酚含量的测定方法：采用Folin-Ciocalteu法[10]，以没食子酸为标准品，得到标准曲线为Y=0.0874x+0.0492(R2=0.999 1)，根据水提液的吸光度值计算原料及沙棘红茶中茶多酚的含量.

黄酮含量测定方法：采用NaNO2-Al(NO3)3[11]方法，以芦丁为标准品，得到标准曲线为Y=9.27x-0.001(R2=9 998)，根据水提液的吸光度值计算原料及沙棘红茶中黄酮的含量.

多糖含量的测定方法：采用苯酚-硫酸法[12]，以葡萄糖为标准品，得到标准曲线为Y=7.09x-0.0602，(R2=0.999 6)，根据水提液的吸光度值计算原料及沙棘红茶中多糖的含量.

咖啡碱含量的测定方法：采用国家标准方法《茶咖啡碱测定》[13]，以咖啡碱为标准品，得到标准曲线为Y=0.9972x-0.0329(R2=9 992)，根据水提液的吸光度值计算原料及沙棘红茶中咖啡碱的含量.

1.3.3 体外抗氧化活性测定

DPPH·清除能力：参照[14]的方法，分别取原料及沙棘红茶水提液2 mL，配置成浓度梯度的试液，加入2 mL 0.1 mol/L的DPPH·，于517 nm波长处测吸光度为A1；空白对照组为取2 mL样品溶液加入2 mL无水乙醇，吸光度为A2；模型对照组为2 mL DPPH·加2 mL无水乙醇，吸光度为A0；再以2 mL无水乙醇和2 mL蒸馏水作为空白调零组.按照测得的吸光度代入公式计算清除率：

(1)

ABTS+清除能力：参照[15]的方法，分别取原料及沙棘红茶水提液2 mL与2 mL ABTS+工作液混合，充分震荡10 s，避光静置6 min，在734 nm波长处测得A1；取2 mL蒸馏水与2 mL ABTS相同波长处测吸光度A2.按照测得的吸光度值代入公式计算清除率：

(2)

·OH清除能力：参照[16]的方法，取1 mL 0.75 mol/L的邻二氮菲于试管中，依次加入2 mL PBS溶液，1 mL蒸馏水，1 mL 0.75 mmol/L的硫酸亚铁溶液，1 mL质量分数为0.12%的H2O2，37 ℃水浴30 min后，536 nm波长处测定吸光度Ap.其他条件不变，将H2O2换为蒸馏水，测定其吸光度为Ab；分别取原料及沙棘红茶水提液代替蒸馏水，测得样品吸光度为As.按照测得的吸光度值代入公式计算清除率：

(3)

总还原力实验：参照[17]的方法，分别取原料及沙棘红茶水提液1 mL，加入2.5 mL的PBS溶液，加入2.5 mL 1%的铁氰化钾溶液，在50 ℃下水浴20 min，继续加入2.5 mL 10%的三氯乙酸溶液，3 000 r/min离心10 min.取上层清液2.5 mL，加入0.5 mL 0.1%的三氯化铁溶液和2.5 mL蒸馏水，混合均匀于700 nm波长处测吸光值.

1.4 数据分析

实验数据采用Microsoft Excel软件进行数据统计，Origin 2019软件进行图片处理，SPSS21.0进行方差分析.所有数据均是3次测试的平均值.

2 结果与分析

2.1 沙棘原料及其红茶制品的活性物质含量分析

对沙棘原料及其红茶的茶多酚、黄酮、多糖和咖啡碱含量进行测定，含量差异见表1.

表1 沙棘叶及红茶中茶多酚、黄酮、多糖和咖啡碱的含量

表1显示，茶多酚、黄酮和咖啡碱含量均是沙棘红茶高于沙棘叶原料，其中多糖含量是沙棘叶原料高于沙棘红茶，比沙棘红茶高于近2.5倍，以上变化说明4种化学成分的差异与加工技术有一定的关系.

2.2 沙棘叶原料及其红茶制品的抗氧化能力

2.2.1 DPPH·自由基清除能力

图1是沙棘叶原料及其红茶制品对DPPH·自由基的清除率.DPPH·自由基清除原理主要利用抗氧化剂提供一个电子与DPPH·自由基的孤对电子配对，使自身的颜色变浅，吸光度变小.由图可知沙棘红茶对DPPH·具有较好的清除作用.比较相同浓度下两种沙棘样品的自由基清除率，发现红茶的DPPH·自由基清除率显著高于沙棘叶原料.其中沙棘叶原料的IC50=2.47 mg·mL-1，红茶为IC50=0.76 mg·mL-1.该结果表明，沙棘红茶抗氧化能力强于沙棘叶原料.

提取物浓度/(mg·mL-1)图1 沙棘叶原料及其红茶制品对DPPH·的清除能力

2.2.2 ABTS+自由基清除能力

图2是沙棘叶原料及其红茶制品对ABTS+自由基的清除率.ABTS+是一种常用的检测抗氧化活性的方法.ABTS+基团在氧化剂的作用下能够形成蓝绿色的自由基，相反，随着氧化剂浓度的降低，ABTS+自由基溶液会褪色，抗氧化剂吸收值会降低，是一种简单快速的测定方法.由图可知沙棘叶原料及其红茶制品对ABTS+自由基的清除效果随其浓度的增大而增大.沙棘叶原料和红茶的IC50分别是0.004 0和0.0038 mg·mL-1，在同样试验浓度条件下，两种沙棘样品清除ABTS+自由基的能力相当.

提取物浓度/(mg·mL-1)图2 沙棘叶原料及其红茶制品对ABTS+清除能力

2.2.3 ·OH自由基清除能力

图3是沙棘叶原料及其红茶制品对·OH自由基的清除率.·OH通过对自由基的清除能力来评价其抗氧化活性，试液提供氢原子，氢与自由基结合形成稳定的自由基进而终止反应的进行.由图3可以看出，清除率与浓度呈线性关系.在相同试验浓度条件下，沙棘叶原料IC50=0.48 mg·mL-1，沙棘红茶的IC50=0.41 mg·mL-1，所以沙棘叶红茶的清除能力明显高于沙棘叶原料.

提取物浓度/(mg·mL-1)图3 沙棘叶原料及其红茶制品对·OH清除能力

2.2.4 总还原力

图4是沙棘叶原料及其红茶制品还原力.通过自身的还原作用使自由基转变成稳定的分子,从而失去活性.吸光度越大,抗氧化能力就越强,因此可以通过测定还原力来评价抗氧化活性的强弱.由图4可知，沙棘叶原料和沙棘红茶的还原力随浓度的增加而增加，在较低的浓度范围内表现出一定的量效关系.同浓度的还原力由高到低依次是沙棘叶原料、沙棘红茶.

提取物浓度/(mg·mL-1)图4 沙棘叶原料及其红茶制品的还原力

如图5所示，是对沙棘叶原料及其红茶制品的4个抗氧化体系的IC50的分析结果.从图中可以看出红茶的IC50值最小，说明其抗氧化能力强于沙棘叶.

本试验结果表明，沙棘叶及其红茶制品具有很强的体外抗氧化活性，且对不同的抗氧化能力测试方法中的自由基或离子反应不同，因此在对某一活性物质进行抗氧化能力评价时，要综合多种抗氧化方法.两种沙棘叶样品的茶多酚、黄酮、多糖和咖啡碱的含量具有明显不同.从表1和图5中可以看出，沙棘叶原料多糖含量明显多于红茶，但红茶的茶多酚、黄酮和咖啡碱的含量多于沙棘叶，并且茶多酚的差异最为显著.从抗氧化活性看出，红茶的活性强于沙棘叶，茶叶多酚是以儿茶素为主体的30余种酚类化合物的总称，其酸性酚羟基具有很强的提供质子氢的能力，可捕获自由基使连锁反应中断.本文与文献报道的一致：茶多酚是茶叶的重要活性成分指标，是抗氧化活性的主要物质基础[18-19].

图5 沙棘叶原料及其红茶制品抗氧化活性IC50雷达图分析

3 结 论

本实验通过4种抗氧化方法对两种沙棘叶样品进行了比较研究，结果发现红茶具有显著的抗氧化活性，通过两种沙棘叶样品的活性成分研究结果表明，红茶的多酚含量最丰富，说明沙棘叶茶是一种富含茶多酚的保健茶.但尚未涉及化学成分变化与其抗氧化活性作用机制的相关性，需进一步探究为更好地研究开发沙棘叶茶产品提供科学的指导.