啤酒花活性成分与抗氧化活性的相关性

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  随着对氧化与人体衰老、疾病的发生与发展之间关系的认识不断深入,研究者发现,外源补充抗氧化剂是提高机体抗氧化能力、减缓衰老、防病养生的有效途径;而天然来源的抗氧化剂以安全性高、抗氧化能力强、无副作用等优点备受关注。因此,寻找安全的天然抗氧化剂成为从事食品科学研究人员的重要课题。啤酒花具有明显的药理活性、优异的抗氧化能力和防腐特性,有健胃、消食、利尿、安神、止咳化痰等功效。啤酒花是啤酒酿造的主要原料之一,在国内外均有悠久的应用历史,其安全性好。


  来自新疆大学化学化工学院、煤炭清洁转化与化工过程自治区重点实验室的李玉晶、刘玉梅*以新疆三宝乐农业科技有限公司培育的萨斯特1、萨斯特2、萨斯特3号啤酒花为原料,首先通过石油醚提取得到啤酒花树脂,再以体积分数75%乙醇溶液提取脱脂后啤酒花中的其他活性成分,对得到的乙醇提取物经氯仿、乙酸乙酯、正丁醇依次分离得不同极性溶剂提取物,以OH、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基及β-胡萝卜素-亚油酸体系综合评价上述不同极性溶剂提取物的抗氧化能力,并结合样品中活性成分含量的相关性分析,寻找啤酒花中抗氧化成分的物质基础,为进一步拓展啤酒花的应用领域提供理论基础。


1、不同极性溶剂提取物中α-酸等的含量

  α-酸、β-酸、黄酮和多酚类化合物为啤酒花中的主要活性成分,α-酸和β-酸极性较弱,主要存在于PE中,CE中仅有少量,其他极性提取物中均未检测出α-酸和β-酸。其中,1#和2#样品中的α-酸含量相当,3#样品略低;β-酸在3#样品中的含量也较低。黄酮及多酚类化合物在所有极性溶剂提取物中都存在,含量均以在EAE最高,NBE次之,PE最低。3个啤酒花样品在各极性溶剂提取物中的趋势差异较小,各极性溶剂提取物中黄酮均为1#样品中含量最高,多酚含量除WE、EAE外也与此基本一致,仅在PE中3#样品略高于1#样品。


2、清除OH能力

  啤酒花各极性溶剂提取物对OH均有一定的清除能力,且表现出明显的量效关系。3 种酒花各极性溶剂提取物清除OH的能力由强到弱依次为PE>CE>EAE>NBE>WE。3 个啤酒花样品中,PE、CE、NBE清除OH能力为1#>2#>3#,EAE为2#>1#>3#,WE为1#>3#>2#;与对照品芦丁(IC50为(0.0418±0.000 1)mg/mL)相比,除1#样品的PE(IC50为(0.073 6±0.010 2)mg/mL)比较接近外,其余OH清除能力均明显偏弱。


3、清除DPPH自由基的能力

  啤酒花各极性溶剂提取物均具有清除DPPH自由基的活性,质量浓度在0~0.2 mg/mL的范围内,清除率随样品质量浓度的增大而增大,当质量浓度超过0.2 mg/mL时,清除率趋于稳定。3 个啤酒花各极性溶剂提取物清除能力大小均为PE>CE>EAE>NBE>WE,且1#>2#>3#。但与对照品芦丁相比,所有样品的IC50均高于芦丁(IC50为0.0119±0.0136 mg/mL)。


4、总抗氧化能力

  啤酒花各极性溶剂提取物均有一定的抗氧化能力,且总抗氧化能力随各溶剂提取物质量浓度的增大而增大,当质量浓度超过2 mg/mL时总抗氧化能力趋于平衡。总抗氧化能力的强弱也可以IC50评价,IC50越小,总抗氧化能力越强。3 种酒花各极性部位的总抗氧化能力随极性增加而减小,其中PE、CE、EAE的总抗氧化能力由强到弱为1#>2#>3#,NBE、WE的总抗氧化能力为1#>3#>2#,但均低于对照品芦丁(IC50为(0.0284±0.0125)mg/mL)。


5、相关性分析

  在低极性的PE、CE样品中,α-酸、β-酸含量与3 个体系的抗氧化能力均具有极显著负相关性,其相关系数在-0.758~-0.978之间(P<0.01),说明在极性低的提取物样品中,当提取物质量浓度一定时,样品体系中α-酸、β-酸的浓度越高,其IC50越小,抗氧化活性越强,即α-酸、β-酸是抗氧化的主要贡献者。


  结 论

  啤酒花各极性部位均具有不同程度的抗氧化活性。α-酸、β-酸在石油醚相中含量较高,在3个啤酒花样品中的含量范围分别为α-酸444.29~583.81mg/g、β-酸131.83~293.19 mg/g,在氯仿相中含量相对较低,其余提取物中均未检出;相关性研究表明α-酸、β-酸是石油醚和氯仿相抗氧化活性的主要物质基础。中等极性和极性较大溶剂提取物中啤酒花总黄酮、总多酚含量较高,相关性研究也表明黄酮、多酚类物质是这类提取物抗氧化活性的主要物质基础;其中,3 个啤酒花样品中总黄酮、总多酚在乙酸乙酯相中含量最高,分别为20.43~24.13 mg/g和34.97~40.24 mg/g,正丁醇次之,分别为9.45~11.68 mg/g和12.12~19.14 mg/g。

  本文《啤酒花活性成分与抗氧化活性的相关性》来源于《食品科学》2019年40卷5期24-30页,作者:李玉晶、刘玉梅。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20171118-232。

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