不同玫瑰品种抗氧化能力比较与综合评价

王向东，马艳芝，张胜珍，王晓英

（唐山师范学院，河北唐山 063000）

0 引言

玫瑰(Rosa rugosa)属于蔷薇科蔷薇属植物，是开花落叶灌木，品种多样，在全球各地广泛种植[1]，主要分布于以中国、俄罗斯、保加利亚、朝鲜等国家为中心的北半球国家。在中国，玫瑰起初在北方栽培与种植，逐渐发展到全国各地[2]。玫瑰花色艳丽，香气十分吸引人，有着极高的观赏价值，被列为世界级观赏花卉。玫瑰花蕾入药，有消炎、安眠等功效；玫瑰精油中的抗氧化成分经常被用在护肤品中[3]。目前关于玫瑰的研究非常广泛，主要包括遗传育种[4-6]、遗传多样性[7-9]、活性物质研究[4]等方面。

抗氧化剂能够在低浓度下降低或阻止底物氧化[10]，清除人体代谢过程中产生的大量自由基[11]，而对抗氧化剂的研究成为近年来的热点之一。化学合成抗氧化剂虽然抗氧化能力强，但毒副作用也很大，因此人们越来越趋向于在中草药中寻找健康、高效的天然抗氧化剂[12]。很多药用植物具有很强的体外抗氧化活性，且与延缓衰老的作用有着密切联系[13]。近年来，人们对天然植物的抗氧化活性成分的研究多集中在黄酮类[14]、多酚类[15]、多糖类[16]、生物碱类[17]、皂苷类及鞣质类[18]等某一成分物质方面。玫瑰化学成分复杂，含有维生素、蛋白质、氨基酸、色素、多酚、黄酮、花青素等多种活性物质[19]，研究发现这些活性物质具有抗肿瘤[20]、抗疲劳[21]、抗氧化性[22]等对人体有益的功能。前人曾开展过干燥条件对玫瑰抗氧化性的影响研究[23-24]；陈真永等[25]通过测定多酚含量、丙二醛(MDA)含量和抗氧化酶系统超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的酶活，对不同产地不同品种食用玫瑰抗氧化性进行分析；高嘉宁等[26]研究了不同产地、品种玫瑰花多酚含量及抗氧化活性，认为鞣酸、槲皮素和原花青素是其主要抗氧化成分；宋可珂等[27]研究了北京地区栽种的5 种不同品种玫瑰花中黄酮含量及抗氧化性能；也有学者提取了云南玫瑰多酚和花色素，并对其抗氧化性进行研究[28-29]。

关于玫瑰花抗氧化性的研究，前人多是进行玫瑰花中某一成分的提取，并对单一成分进行抗氧化性的分析，或者针对某些抗氧化性酶类的活性进行分析，也有的是利用某1种或2种抗氧化性测定方法进行研究，本研究以7 个玫瑰品种干燥花蕾为试验材料，采用DPPH 法、水杨酸法、邻苯三酚自氧化法、鳌合金属离子法测定供试材料的抗氧化性，并利用隶属函数法对供试材料抗氧化能力进行综合评价，以期为玫瑰品种的开发与利用提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选取药食两用的玫瑰花干燥花蕾为试验材料，试验材料由唐山市药用植物种质评价与系统利用重点实验室提供，具体名称和产地见表1。

表1 材料产地

1.2 材料处理方法

取供试材料干燥花蕾各500 g，充分研磨，过20目筛，粉末用密封袋封好，4℃冰箱保存备用。超声波辅助提取粗提液，具体参考况伟等[30]的方法，重复3次。

1.3 指标测定

DPPH 自由基清除率的测定参考刘步云等[31-32]的方法。称取干燥玫瑰花蕾粉末1.0 g，按照固液比1:10加入无水乙醇5 mL 研磨成浆，移入离心管，然后4000 r/min 离心15 min。取上清液1 mL 于试管中，加入10 mL 甲醇，混匀得样品液。并在25℃条件下水浴20 min，以蒸馏水为空白对照，测定其在517 nm 时的吸光度值，并计算DPPH清除能力，按式(1)计算。

式中，A1为样品与DPPH混合液吸光度值，A2为样品与95%乙醇混合液吸光度值，A3为蒸馏水与DPPH 混合液吸光度值。

采用水杨酸法测定羟基自由基清除率[32]。称取干燥玫瑰花蕾粉末0.5 g，按照固液比1:10加入无水乙醇5 mL 研磨成浆，移入离心管，然后4000 r/min 离心15 min。取上清液1 mL 于试管中，加入10 mL 甲醇，混匀得样品液。以蒸馏水为空白对照，测定其在510 nm 时的吸光度值，并计算羟基自由基清除能力，按式(2)计算。

式中，As为水杨酸、FeSO4、H2O2和样品混合液吸光度值，Ab为水杨酸、蒸馏水、H2O2和样品混合液吸光度值，Ac为水杨酸、FeSO4、H2O2和蒸馏水混合液吸光度值。

采用邻苯三酚自氧化法测定超氧阴离子自由基清除率[32-33]。称取干燥玫瑰花蕾粉末0.3 g，按照固液比1:10 加入无水乙醇5 mL 研磨成浆，移入离心管，然后4000 r/min 离心15 min，得上清液为样品液。取Tris-HCl 4.5 mL，在25℃条件下水浴20 min，加入样品液1 mL和邻苯三酚0.4 mL，混匀后在25℃条件下水浴5 min，再加入1 mL HCl终止反应，同时对照组以蒸馏水代替样品液，以蒸馏水为空白对照，测定其在299 nm 时的吸光度值，并计算O2-·清除能力，按式(3)计算。

式中，A0为Tris-HCl、蒸馏水、邻苯三酚和HCl的混合液吸光度值，AX为Tris-HCl、样品液、邻苯三酚和HCl 混合液吸光度值。

金属鳌合离子法测定铁离子还原能力[32,34]。称取干燥玫瑰花蕾粉末0.5 g，按照固液比1:10加入无水乙醇5 mL 研磨成浆，移入离心管，4000 r/min 离心15 min，上清液为测定液。将待测液加液后，在25℃水浴20 min，测定562 nm时吸光度值，按式(4)计算。

式中，A0为蒸馏水、FeCl2和菲洛嗪混合液吸光度值，A1为样品液、蒸馏水、FeCl2和菲洛嗪混合液吸光度值，A2为样品液、蒸馏水和菲洛嗪混合液吸光度值。

1.4 数据处理

采用SPSS 19.0进行方差分析，隶属函数法进行抗氧化能力的综合评价[32-33]。

2 结果与分析

2.1 不同玫瑰品种螯合金属离子能力比较

如图1 所示，各玫瑰品种的铁离子还原力都在70%以上，其中最高的是‘苦水’玫瑰(99.33%)，最低的是‘和田重瓣红’玫瑰(77.66%)。‘苦水’玫瑰和‘墨红’玫瑰铁离子还原力显著高于其他品种，它们两者之间差异不显著；‘长白山重瓣红’玫瑰、‘法兰西’玫瑰、‘平阴’玫瑰三者之间差异不显著；‘和田重瓣红’玫瑰、‘金边’玫瑰两者之间差异不显著；但‘苦水’玫瑰和‘墨红’玫瑰、‘长白山重瓣红’玫瑰和‘法兰西’玫瑰及‘平阴’玫瑰、‘和田重瓣红’玫瑰和‘金边’玫瑰，这3组之间差异是显著的。

图1 不同玫瑰品种铁离子还原力比较

2.2 不同玫瑰品种清除羟基自由基能力比较

由图2 可知，玫瑰羟基自由基清除率由高到低分别是‘墨红’玫瑰(64.05%)、‘长白山重瓣红’玫瑰(48.03%)、‘和田重瓣红’玫瑰(44.05%)、‘平阴’玫瑰(40.91%)、‘金边’玫瑰(40.37%)、‘法兰西’玫瑰(33.62%)、‘苦水’玫瑰(31.42%)。‘墨红’玫瑰羟基自由基清除率显著高于其他供试品种；‘法兰西’玫瑰和‘苦水’玫瑰显著低于其他品种，两者之间差异不显著。

图2 不同玫瑰品种羟基自由基清除率比较

2.3 不同玫瑰品种清除超氧阴离子自由基能力比较

不同玫瑰品种超氧阴离子清除力比较如图3 所示，从高到低分别为：‘苦水’玫瑰(82.13%)、‘金边’玫瑰(49.22%)、‘和田重瓣红’玫瑰(45.35%)、‘墨红’玫瑰(36.87%)、‘平阴’玫瑰(36.55%)、‘长白山重瓣红’玫瑰(26.53%)、‘法兰西’玫瑰(15.55%)。‘苦水’玫瑰的超氧阴离子清除率最高为82.13%，‘金边’玫瑰和与‘和田重瓣红’玫瑰差异不显著，‘墨红’玫瑰与‘平阴’玫瑰差异不显著，后2组之间及与其他品种之间差异均显著。

图3 不同玫瑰品种超氧阴离子清除率比较

2.4 不同玫瑰品种清除DPPH自由基能力比较

图4 显示不同玫瑰品种DPPH 清除率，各品种DPPH清除率均在90%以上，且彼此之间差异不显著，说明供试7种玫瑰都有很强的清除DPPH自由基的能力。其中，‘法兰西’玫瑰DPPH 清除率最高，为94.56%；‘苦水’玫瑰DPPH清除率最低，为93.72%；其他品种DPPH清除率介于两者之间。

图4 不同玫瑰品种DPPH清除率比较

2.5 不同玫瑰品种抗氧化能力的综合评价

利用不同抗氧化能力测定方法进行不同玫瑰品种抗氧化能力测定，发现结果不尽相同。隶属函数法是利用模糊数学的原理，提供了对植物抗氧化进行综合评价的方法[35]。隶属函数法对不同玫瑰品种抗氧化能力的综合评价见表2所示，可以看出，‘苦水’玫瑰的金属离子螯合能力和超氧阴离子清除能力均为最高，但由于其羟基自由基清除力最小，DPPH清除能力较低，所以综合评价为第2 名，而各玫瑰品种之间DPPH 清除力差异并不显著，说明‘苦水’玫瑰的抗氧化能力还是非常强的。‘墨红’玫瑰的羟基自由基清除能力在供试玫瑰品种中最强，金属离子螯合能力、超氧阴离子清除能力较‘苦水’玫瑰弱，但DPPH 清除力较‘苦水’玫瑰强，综合评价抗氧化能力为最强的，排名第一。各品种综合抗氧化能力从高到低为‘墨红’玫瑰>‘苦水’玫瑰>‘金边’玫瑰>‘长白山重瓣红’玫瑰>‘法兰西’玫瑰>‘和田重瓣红’玫瑰>‘平阴’玫瑰。

表2 不同玫瑰品种抗氧化能力的隶属函数值

3 结论与讨论

很多植物体内含有天然抗氧化成分，目前有大量试验对植物抗氧化能力进行研究，包括中药材[32]、果树和蔬菜等[36]，而抗氧化能力测定方法也非常多，常见的测定抗氧化能力方法包括ABTS 法、DPPH 法、水杨酸法、超氧阴离子法、总酚估计法、鳌合金属离子法等[37]。在众多的研究方法中，前人研究认为DPPH 法测定的抗氧化能力相对较高，因为小分子化合物更易接近自由基，而所有还原剂都能对DPPH 起作用[38]。本研究在选用的4种抗氧化能力测定方法中，DPPH清除率均在90%以上，平均清除率为94.02%，为最高，这一结果与韩飞等[38]研究结果一致。4种抗氧化能力测定方法中，抗氧化能力均值从高到低分别是DPPH 法(94.02%)>螯合金属离子法(87.04%)>羟基自由基法(43.21%)>超氧阴离子法(41.74%)，但是所有方法中，‘苦水’玫瑰的铁离子还原能力为最强，达到99.73%。

研究发现，即使同一玫瑰品种不同方法测定的粗提物的体外抗氧化能力差异也较大，如‘苦水’玫瑰，金属离子螯合能力和超氧阴离子清除率在供试材料中均为最高，分别为99.33%和82.13%；但其羟基自由基清除率却最低(31.42%)；DPPH 清除率也较低，在7 个供试材料中排第6 位(93.72%)。与笔者在柴胡抗氧化性比较中研究结果一样，同一柴胡品种不同测定方法的抗氧化能力不尽相同[32]。可能是因为玫瑰中含有多种抗氧化成分，而各种天然抗氧化成分对不同自由基的清除机制不同，可能在一个系统中同时有多重机制，或在不同系统里表现不同机制[37]；也可能是由于玫瑰中活性物质比较多，具有抗氧化活性的功能性物质的含量不同，具体原因和机理需要进一步研究。

各种测定抗氧化方法的反应条件、机理不同，单一抗氧化能力测定方法各有利弊，目前没有一种方法可以作为测定抗氧化性的标准方法[33]。在不同的评价体系里同一物质能表现出不统一的抗氧化活性，因此，选用一种综合的评价方法对多指标的综合表现进行评价尤为重要。将隶属函数评判法应用到玫瑰的综合评价中，能够克服单个抗氧化性测定方法的片面性，使评价结果能够更全面地反映玫瑰的实际抗氧化能力[39]。本研究利用隶属函数法对供试材料抗氧化能力进行综合评价，抗氧化能力由高到低为‘墨红’玫瑰>‘苦水’玫瑰>‘金边’玫瑰>‘长白山重瓣红’玫瑰>‘法兰西’玫瑰>‘和田重瓣红’玫瑰>‘平阴’玫瑰。