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‘鲁赫’刺蔷薇籽成分分析及抗氧化、抗炎活性研究

2022-02-25胡萌晓翟悦杨淞淇马艺旃刘莉邹木法赵玉红

中国林副特产 2022年1期
关键词:吸光透明质抑制率

胡萌晓,翟悦,杨淞淇,马艺旃,刘莉,邹木法,赵玉红,2*

(1.东北林业大学林学院,哈尔滨150040;2.黑龙江省森林食品资源利用重点实验室,哈尔滨150040)

刺蔷薇是一种优良的绿化灌木,具有良好的观赏性,对刺蔷薇已经展开了一系列的研究,如研究了刺蔷薇耐寒、耐碱的生理特性[1-2],扦插的培育技术[3],叶子的光合作用[4],种子萌发相关条件[5]和果实的生物活性[6]等。

‘鲁赫’刺蔷薇(Rosaacicularis‘Luhe’)是俄罗斯从野生刺蔷薇(RosaacicularisLindl)培育的一个新品种,由东北农业大学从俄罗斯西伯利亚中心植物园引进。该品种具有良好的抗寒、抗旱、耐重金属胁迫及盐碱胁迫的能力,对不良的生态环境适应性更强且能产生大量可育种子[1,7]。‘鲁赫’刺蔷薇观赏性强,夏季花呈粉红色,花香浓郁,秋季果实色彩鲜红,可持久悬挂,经冬覆雪不落,且其枝条冬季呈红色,是非常漂亮的园林美化树种[1]。目前关于‘鲁赫’刺蔷薇的研究主要集中在其抗逆性[1]、播种繁殖[3],及对‘鲁赫’刺蔷薇叶的抗氧化性研究[8]和‘鲁赫’刺蔷薇花中挥发性成分分析[9],‘鲁赫’刺蔷薇种籽在果实中所占比例较大,而关于籽的研究鲜见报道。

本研究对‘鲁赫’刺蔷薇籽的营养成分、生物活性成分和体外抗氧化、抗炎活性进行研究,为‘鲁赫’刺蔷薇籽的深加工利用提供参考,对改善‘鲁赫’刺蔷薇资源的利用现状,扩展利用范围,开发新型食品和功能性食品基料具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材料

‘鲁赫’刺蔷薇籽来源于黑龙江锦绣大地生物工程有限公司。将‘鲁赫’刺蔷薇籽洗净,去除附在种子表面残余的果肉及残壳,置于40 ℃电热恒温鼓风干燥箱中干燥。干燥后用粉碎机将其粉碎,过60目筛,于常温、干燥的环境下密封保存。 DPPH、没食子酸标准品、牛血清白蛋白、福林酚试剂、透明质酸酶、铁氰化钾、碳酸钠、硝酸铝等试剂均为国产分析纯。

1.2 方法

1.2.1 营养成分测定

水分测定参照GB5009.3-2016《食品中水分的测定》;灰分测定参照GB5009.4-2016《食品中灰分的测定》;总糖测定采用苯酚-硫酸法,参照蔡红梅等[10];蛋白质测定参照GB5009.4-2016《食品中蛋白质的测定》;脂肪测定参照GB5009.6-2016《食品中脂肪的测定》;矿物质元素测定采用火焰原子吸收光谱法,参照高志勇等[11];膳食纤维测定参照GB5009.88-2016《食品中膳食纤维的测定》。

1.2.2 活性成分含量测定

1.2.2.1 样品提取:精确称取样品2.000 g3份,分别与50 mL 60%乙醇混合,在60 ℃条件下超声提取60 min。再以4000 r/min转速离心10 min,分别将3份提取液定容至50 mL,4 ℃保存备用。

1.2.2.2 总黄酮含量测定:总黄酮含量测定采用硝酸铝-亚硝酸钠比色法,参照钱慧琴等[12]方法。取样品1.0 mL于25 mL容量瓶中,分别加入0.7 mL 5%亚硝酸钠溶液,摇匀,放置6 min后加入0.7 mL 10%硝酸铝溶液,摇匀,6 min后再加入10 mL 1 mol/L氢氧化钠溶液,混匀,用30%乙醇稀释至刻度,15 min后测定510 nm处吸光值。以芦丁标准溶液吸光度为纵坐标,溶液质量浓度(mg/mL)为横坐标,绘制标准曲线,得到回归方程为:y=0.0165x+0.0235 (R2=0.9991)。黄酮的含量以芦丁当量表示(mg芦丁/g干质量)。

1.2.2.3 总多酚含量测定:总多酚含量测定采用福林酚法,参照黄雅等[13]方法。取提取液1.0~10 mL容量瓶,加入5.0 mL 10%福林酚试剂,反应4~8 min,加入4.0 mL 7.5%碳酸钠溶液,混匀后定容至10 mL,于25 ℃恒温水浴1 h。在765 nm下测定吸光度。在相同条件下测定不同质量浓度的没食子酸吸光度,绘制标准曲线,得到回归方程为:y=0.0159x+0.0399 (R2=0.9994),结果以没食子酸当量表示(mg没食子酸/g干质量)。

1.2.2.4 原花青素含量测定:原花青素含量测定采用香草醛盐酸比色法,参照放茂良等[14]方法。取1 mL样液于10 mL容量瓶,然后用60%乙醇定容至5 mL,加入2.5 mL 1% 的香草醛-乙醇溶液,再加入2.5 mL 浓HCl,充分混匀后,立即在500 nm波长下测其吸光值。用60%乙醇水溶液配制浓度为1 mg/mL儿茶素标准液,绘制标准曲线。得到的回归方程为:y=4.0737x+0.0032(R2=0.9992)。

1.2.3 体外抗氧化性测定

1.2.3.1 样品提取:分别取3份2.000 g样品放入锥形瓶中,加入40 mL 60%乙醇溶液,混匀,在60 ℃的条件下进行超声波辅助提取50 min,再以4000 r/min的转速离心15 min,分别将3份提取液定容至50 mL,保存备用。

1.2.3.2 DPPH自由基清除能力测定:DPPH自由基清除能力测定参照肖作为等[15]。用无水乙醇配置0.1 mmol/L的DPPH溶液,棕色瓶保存,应现用现配;将DPPH溶液2 mL及2 mL无水乙醇加入小棕色瓶中,混匀,室温下暗处静置30 min后,在517 nm下所测的吸光度为A0,2 mL样品溶液及2 mL DPPH溶液加入到另一个棕色瓶中,摇匀,室温下暗处静置30 min后,于517 nm下测定其吸光度为A1;同时2 mL测试样品溶液和2 mL无水乙醇混合后,操作同上,所测的吸光度为A2。

1.2.3.3 羟自由基清除能力测定:羟自由基清除能力测定采用水杨酸法,参照刘怡菲等[16]。将1 mL 9 mmol/L的FeSO4加入10 mL容量瓶,同时加入1 mL 9 mmol/L乙醇-水杨酸溶液,摇匀,再加入1 mL样品液和1 mL 6 mmol/L H2O2,摇匀,放置37 ℃水浴加热30 min,所测的吸光值为AX;将1 mL样品液替换为1 mL蒸馏水,重复上述操作,所测的吸光值为A0;另一个不加 H2O2,重复上述操作,所测的吸光值为AX0。

1.2.3.4 总还原力测定:总还原力测定采用FRAP法,参照贾玮等[17]方法。将6.00 mL FRAP试剂(0.3 mol/L醋酸盐缓冲液:10 mmol/L TPTZ:0.5 mL 20 mmol/L FeCl3= 10∶1∶1)加入烧杯中,加热至37 ℃,向其中加入0.2 mL样品溶液,0.6 mLH2O,混匀、静置10 min,于593 nm下测定吸光度。总还原力以达到相同吸光值所需FeSO4的毫摩尔数衡量。

1.2.4 体外抗炎性测定

1.2.4.1 样品提取:分别取3份2.000 g样品放入锥形瓶中,加入40 mL 60%乙醇溶液,混匀,在55 ℃的条件下进行超声波辅助提取60 min,再以3000 r/min的转速离心20 min,分别将3份提取液定容至50 mL,保存备用。

1.2.4.2 透明质酸酶抑制率测定:透明质酸酶抑制率测定参照李祎等[18]和Grabowska等[19]的方法。准备四支试管A、B、C、D,将0.5 mL样液加入A、C管,0.5 mL蒸馏水加入C、D,0.5 mL透明质酸酶加入A、C管中,0.5 mL醋酸缓冲液加入B、D管中,40 ℃保温20 min;四管分别再加入0.1 mL的0.25 mmol/L CaCl2,40 ℃保温20 min;在四管分别加入0.5 mL 0.6 mg/mL透明质酸钠,40 ℃保温20 min;在四管中分别加入0.5 mL蒸馏水、0.1 mL 0.4 mol/mL NaOH溶液和0.5 mL硼酸溶液,沸水浴10 min,冰浴5 min,室温5 min;在四管分别加入1 mL P-DAB试剂,充分振荡,再分别加入4 mL无水乙醇,室温静置10 min后,于585 nm处测定吸光度值。平行测定3次,计算抑制率。

1.2.4.3 白蛋白变性抑制率测定

白蛋白变性抑制率测定参照贺子倩[20]等。取3 mL 2%牛血清蛋白(溶于pH5.5 0.1 mol/L醋酸盐缓冲液中),于37 ℃保温20 min,后加入2 mL的待测样液于试管中,混匀,于70 ℃准确水浴10 min后迅速冷却至室温。在660 nm处测定样品吸光值。用蒸馏水代替待测样品为对照组,吸光值记为A0,试验组吸光值记为A。平行测定3次,计算抑制率。

1.3 数据处理

使用Excel 2013、SPSS Statistics和Origin 2018软件进行数据统计分析和图表绘制。

2 结果与分析

2.1 营养成分分析

‘鲁赫’刺蔷薇籽营养成分测定结果见表1。‘鲁赫’刺蔷薇籽的千粒重为(18.014 ± 0.12) g,营养成分中总糖含量最高,占(24.78 ± 0.65)%;其次是蛋白质,占(15.47 ± 0.16)%;灰分含量最少,占(2.33 ± 0.32)%;其余水分含量占(9.33 ± 0.95)%;总脂肪占(10.76 ± 0.21)%;总膳食纤维占(9.62 ± 0.42)%。考虑到‘鲁赫’刺蔷薇的种植位置、采摘季节和处理方式的不同,各成分含量数据可能存在一定偏差。

表1 ‘鲁赫’刺蔷薇籽的营养成分含量

‘鲁赫’刺蔷薇籽矿物质含量测定结果见图1。所测矿物质元素中,镁的含量最高,达到4412 mg/kg;其次是钾,含量达3234.2 mg/kg;最少的是铜,仅有0.98 mg/kg。所测的矿物质元素总值为8071.21 mg/kg,占‘鲁赫’刺蔷薇籽的0.81%。钾、镁的含量较高,均为人体所需的矿物质元素,是体内多种细胞基本生化反应的必需物质,适当摄入有助于维持神经健康、心跳规律正常,可以预防中风,并协助肌肉正常收缩。

图1 ‘鲁赫’刺蔷薇中各矿物质元素含量

2.2 活性成分分析

‘鲁赫’刺蔷薇籽活性成分测定结果见表2。‘鲁赫’刺蔷薇籽的活性成分中含有较多的原花青素,含量达到(12.84±0.65) mg/g;总多酚含量次之,为(6.08±0.55) mg/g;而总黄酮含量最少,仅有(1.13±0.11) mg/g。从数据中可以看出‘鲁赫’刺蔷薇籽的活性成分中含有较丰富的原花青素,而马嘉艺等[21]证明原花青素在抗衰老、抗氧化具有良好的作用,说明‘鲁赫’刺蔷薇籽在医用和保健等方面具有一定的利用价值。

表2 ‘鲁赫’刺蔷薇籽的活性成分含量 mg·g-1

2.3 体外抗氧化性评价

通过DPPH自由基清除能力、羟自由基清除能力、总还原力对‘鲁赫’刺蔷薇籽的体外抗氧化性进行评估,结果见图2。随着样液的质量浓度的提高,DPPH自由基清除能力、羟自由基清除能力、总还原力均增强。当提取液的质量浓度达到5 mg/mL时,DPPH自由基清除能力达到(88.87 ± 1.25)%、总还原能力达到(40.71 ± 0.85) mmol FeSO4/g、羟基自由基清除能力达到(89.86 ± 0.90)%。可以推测‘鲁赫’刺蔷薇籽具有较强的抗氧化能力,在医用、保健和生理等方面具有一定的利用价值。

图2 ‘鲁赫’刺蔷薇籽的体外抗氧化性

2.4 体外抗炎性评价

‘鲁赫’刺蔷薇籽的醇提物对透明质酸酶和白蛋白变性的抑制作用见图3。由图3A可以看出,随着‘鲁赫’刺蔷薇籽醇提物质量浓度的提高,其对透明质酸酶的抑制效果增强。醇提物浓度在5 mg/mL时对透明质酸酶有较高的抑制率,为(83.18±0.28)%,与阳性对照双氯芬酸钠(96.87±0.23)%相差不多。由图3B可以看出,‘鲁赫’刺蔷薇籽对白蛋白变性的抑制率随醇提物浓度的提高而增强。醇提物浓度为5 mg/mL时对白蛋白变性有较高的抑制率,为(93.29±0.36)%,与阳性对照双氯芬酸钠(95.35±0.27)%相近。由此推测‘鲁赫’刺蔷薇籽的醇提物中可能含有一些炎症抑制因子,起到抗炎作用,有潜力被用于医疗领域中炎症的舒缓。

图3 ‘鲁 赫’刺蔷薇籽的体外抗炎性

3 结论

‘鲁赫’刺蔷薇籽中含有较高含量的总糖、蛋白质、脂肪等成分,营养物质丰富;还含有原花青素、总多酚、总黄酮等生物活性物质,是良好的生物活性物质来源。‘鲁赫’刺蔷薇籽表现出良好的体外抗氧化性,具有很高的总还原力、DPPH自由基和羟基自由基清除能力。‘鲁赫’刺蔷薇籽能有效抑制透明质酸酶和白蛋白变性,具有优异的体外抗炎性。综上,‘鲁赫’刺蔷薇籽具有在功能性食品和药品领域的应用潜力,具有良好的应用前景。

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