王?!≮w欣
摘要:通過氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)分析、清除DPPH自由基試驗、抗突變試驗、AGS及HT-29癌細胞增殖抑制試驗,明確蟲茶的香氣成分及其體外功效。結(jié)果發(fā)現(xiàn),蟲茶香氣成分主要包括11種,這些成分具有體外抗氧化、抗突變、抗癌效果。
關(guān)鍵詞:蟲茶;香氣成分;功效;抑制率
中圖分類號: TS275.2 文獻標志碼: A 文章編號:1002-1302(2014)07-0327-03
收稿日期:2013-10-14
作者簡介:王睿(1982—),男,重慶人,碩士,講師,研究方向為功能性食品的保健效果。Tel:(023)65628256;E-mail:foods@live.cn。
通信作者:趙欣,博士,教授,研究方向為功能性食品的保健效果。Tel:(023)64099815;E-mail:zhaoxin@zhaoxin.org。蟲茶是一種特殊的保健茶,它不屬于普通茶的范疇,是以昆蟲食用葉片后經(jīng)過其體內(nèi)作用生產(chǎn)出來的特殊茶飲料[1]。目前,用來生產(chǎn)蟲茶的昆蟲有夜蛾科弓須亥夜蛾、雪疽夜蛾、螟蛾科米縞螟、白條谷螟,這些昆蟲的幼蟲取食苦藤茶、蟲茶、化香樹、大百解、三葉海棠等植物葉片后,排出顆粒,將其收集后經(jīng)過一系列加工的產(chǎn)品即為蟲茶產(chǎn)品[1]。蟲茶作為傳統(tǒng)飲品和中藥,具有清熱、去暑、解毒、健胃、助消化等功效,對腹瀉、鼻衄、牙齦出血、痔出血均有較好療效,是一種很好的醫(yī)藥保健飲料[2]。傳統(tǒng)飲茶方式是用熱水沖泡茶葉,大量揮發(fā)性成分在沖泡過程中散失,泡茶過程中的香氣就是這些揮發(fā)性物質(zhì)產(chǎn)生的。近年來,關(guān)于茶葉香氣成分的研究已經(jīng)陸續(xù)開展[3],蟲茶香氣成分及其作用有待于研究。本研究通過氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)法對貴州省產(chǎn)蟲茶的香氣成分進行了分析,并對這些香氣成分物質(zhì)進行了體外的抗氧化、抗突變、抗癌試驗,以期為推廣蟲茶提供理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1材料與試劑
供試蟲茶為市售、原產(chǎn)于貴州省的蟲茶。
試劑:無水乙醚(色譜純)、癸酸乙酯(色譜純)、無水硫酸鈉(分析純),上海士瑞化工實業(yè)有限公司生產(chǎn);NaH2PO4·2H2O、FeCl3、三氯乙酸,廣州化學(xué)試劑廠生產(chǎn);2-硫代巴比妥酸,國藥集團化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn);1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)、維生素C、D- biotin、L- histidineoHCl(monohydrate)、D- glucose- 6- phosphate、NADP,美國Sigma公司生產(chǎn);DMSO,日本純正化學(xué)株式會社生產(chǎn);RPMI 1640 培養(yǎng)液、FBS、trypsin、EDTA、100 U/mL Penicillin- Streptomycin,美國Gibco公司生產(chǎn)。
致突變物:N-甲基-N′-硝基-N-亞硝基胍(N-methyl-N′-nitro-N-nitrosoguanidine,MNNG),美國Aldrich公司生產(chǎn)。標準菌株:TA100營養(yǎng)缺陷型鼠傷寒沙氏菌,美國Sigma公司生產(chǎn)。癌細胞:AGS 胃癌細胞株、HT-29 結(jié)腸癌細胞株,韓國細胞株銀行生產(chǎn)。
1.2主要儀器和設(shè)備
LS-B75L型高壓蒸氣滅菌鍋,江陰濱江醫(yī)療設(shè)備有限公司;WPL-30型恒溫培養(yǎng)箱,江東精密儀器有限公司;同時蒸餾萃?。⊿DE)裝置,安徽省天長市華玻實驗儀器廠;UV-1750型紫外分光光度計,日本島津公司;Agilent 7890/5975 GC-MS(配置電子轟擊源),美國安捷倫公司;VS-15CFN型冷凍離心機,韓國Vision科學(xué)株式會社;MC096型二氧化碳培養(yǎng)箱,日本三洋電機株式會社;Elx800型酶標儀,美國Bio Tekinstruments公司。
1.3試驗方法
1.3.1蟲茶香氣物質(zhì)的提取通過SDE法對蟲茶香氣物質(zhì)進行提取。將蟲茶樣品打碎,稱取50 g于SDE裝置的2 L圓底燒瓶中,加入煮沸的蒸餾水1 L,同時加入10 g/mL癸酸乙酯0.5 mL以及少許玻璃珠,用50 mL重蒸乙醚萃取。對電熱套加熱,微沸下提取20 min。向乙醚萃取液中加入無水硫酸鈉除去水分。4 ℃靜置1 d后用N2濃縮提取液至0.2 mL,重復(fù)該過程5次,將5次收集到的提取液合并,冷凍干燥后加入DMSO備用[4]。
1.3.2GC-MS法測定蟲茶成分和含量GC分析條件:HP-5 MS柱,30 m×0.25 mm×0.25 μm;進樣口溫度 250 ℃;載氣為高純He,恒流模式,流速為1 mL/min;初始溫度 50 ℃,保留1 min,10 ℃/min升至220 ℃,保持1 min,5 ℃/min 升至280 ℃,保持4 min,50 ℃/min升至300 ℃,保持2 min。進樣量1 mL,進樣方式為不分流。EI-MS分析條件:離子源溫度280 ℃;電離能量70 eV;溶劑延遲時間4 min;電子轟擊電離源(EI)。將得到的質(zhì)譜數(shù)據(jù)對照標準譜庫對蟲茶香氣成分進行確認。并用各香氣組分的峰面積占總峰面積的比值表示各組分的相對含量。
1.3.3羥基自由基清除能力測定將6 mol/L脫氧核糖溶液0.2 mL、pH值7.4的磷酸鈉緩沖溶液0.2 mL、400 mmol/L FeCl3溶液0.2 mL、400 mmol/L FeSO4-EDTA溶液0.2 mL、3 mol/L H2O2溶液0.2 mL、400 mmol/L 維生素C溶液 0.2 mL、0.2 mL蟲茶香氣物質(zhì)溶液混合,在37 ℃水浴中放置 1 h,再加入1 mL三氯乙酸、1 mL 2-硫代巴比妥酸,將混合溶液在90 ℃水浴中煮沸20~25 min后在532 nm波長處測定吸光度,計算清除自由基能力[5]。
1.3.4DPPH自由基清除能力測定將不同濃度蟲茶香氣物質(zhì)100 μL和0.15 mmol/L DPPH試劑60 μL混勻后,加入96孔板中室溫下避光放置30 min,再在540 nm波長下測定吸光度。按下式計算清除DPPH自由基能力[6]:endprint
清除DPPH自由基能力=(對照值-對照空白值)-(樣品值-樣品空白值)對照值-對照空白值×100%。
式中:對照為沒有加入樣品孔,空白為加入樣品但沒有加入DPPH試劑孔。
1.3.5Ames抗突變試驗蟲茶香氣物質(zhì)提取物設(shè)2個試驗劑量組(1.25、2.5 mg/皿)、自發(fā)回變組、對照組,每組設(shè)3 個平行皿。向滅菌試管中加入磷酸鹽緩沖液、培養(yǎng)12 h后的 10億~20億個/mL的菌株0.1 mL、樣品物質(zhì)提取物溶液 50 μL、致突變物(MNNG)50 μL,輕微振蕩后于37 ℃下放置30 min,加入頂層培養(yǎng)基2 mL混合,再倒在底層培養(yǎng)基上,37 ℃ 培養(yǎng)2 d,進行平板計數(shù)。按下式計算抑制率[7]:
抑制率=[(對照組菌落數(shù)-樣品處理組菌落數(shù))/(對照組菌落數(shù)-自發(fā)回變組菌落數(shù))]×100%。
1.3.6MMT法測定蟲茶香氣物質(zhì)提取物的體外癌細胞增殖抑制效果將AGS胃癌細胞和HT-29結(jié)腸癌細胞復(fù)蘇后接種在含10%滅活小牛血清的RPMI1640培養(yǎng)液中,將癌細胞置于培養(yǎng)箱中以5%的CO2、37 ℃條件下培養(yǎng),每周更換培養(yǎng)液2~3次并進行傳代培養(yǎng)1次。按200 μL/孔將含癌細胞的培養(yǎng)液接種于96孔培養(yǎng)板中,培養(yǎng)液的癌細胞濃度為 1萬個/mL,然后將96孔培養(yǎng)板放入培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)1 d,吸出96孔板中的培養(yǎng)液,加入蟲茶香氣物質(zhì)提取物的培養(yǎng)液 200 μL。再經(jīng)過2 d培養(yǎng)后,再次吸出各孔內(nèi)上清液,再向各孔加入5 g/L MTT試劑200 μL后繼續(xù)培養(yǎng)4 h,吸出各孔內(nèi)的上清液,在每孔中加入200 μL DMSO后避光振蕩 30 min,用酶標儀在540 nm波長下測定各孔吸光度,按下式計算細胞增殖抑制率[8]:
抑制率=[(空白孔吸光度值-樣品孔吸光度值)/空白孔吸光度值]×100%。
1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計
試驗數(shù)據(jù)均以“平均值±標準差”表示,各數(shù)據(jù)間差異顯著性比較采用 SAS軟件進行統(tǒng)計學(xué)檢驗。
2結(jié)果與分析
2.1蟲茶香氣成分的分析
通過GC-MS法分析(圖1)可知,蟲茶香氣物質(zhì)中主要含有5-乙基-2-oxa-1,3,4,5a,10-pentaazacyclopenta-[a]芴(5837 min)、癸烷(6.043 min)、(9-oxo-9,10-dihydroacridin-4-yl)乙酸(6.532 min)、7-氯-4-甲氧基-3-甲基喹啉(7.342 min)、1-(3-氫氧化-4 -甲苯基)-1,3,3,6-四甲基-5-茚滿醇(9.826 min)、丙烯酮(11.454 min)、4-氨基苯乙烯酸(12.891 min)、草酰胺(12906 min)、縮水甘油(13.960 min)、2-乙?;?1,3,3,4,4-五甲基環(huán)戊烯縮氨基脲(16.987 min)、棕櫚酸(18.400 min)這11種化合物在蟲茶中的含量分別為1353%、9.242%、7733%、2.280%、1.189%、2.508%、2981%、0.448%、0533%、1901%、1.566%。
2.2蟲茶香氣成分的抗氧化效果
通過測定蟲茶揮發(fā)性物質(zhì)提取物的羥基自由基、DPPH自由基清除能力可以判斷蟲茶香氣物質(zhì)的抗氧化效果。由圖2、圖3可知,在一定濃度范圍內(nèi),隨著蟲茶揮發(fā)性物質(zhì)提取物濃度的升高,蟲茶揮發(fā)性物質(zhì)提取物的羥基自由基、DPPH自由基清除能力均得到提高。已有研究表明,香氣成分中的棕櫚酸等物質(zhì)具有抗氧化效果[9],這些物質(zhì)的存在使得蟲茶香氣成分具有抗氧化效果。
2.3蟲茶香氣成分的抗突變效果
MNNG是一種廣泛存在的化學(xué)誘變劑和致癌劑,其引起的突變與腫瘤發(fā)生密切相關(guān),通過體外抗突變試驗可以從一定程度上判斷食品的抗突變性[10]。
3結(jié)論
蟲茶香氣物質(zhì)中主要含有11種成分,分別為5-乙基-2-oxa-1,3,4,5a,10-pentaazacyclopenta-[a]芴、癸烷、(9-oxo-9,10-dihydroacridin-4-yl)乙酸、7-氯-4-甲氧基-3-甲基喹啉、1-(3-氫氧化-4 -甲苯基)-1,3,3,6-四甲基-5-茚滿醇、丙烯酮、4-氨基苯乙烯酸、草酰胺、縮水甘油、2-乙?;?1,3,3,4,4-五甲基環(huán)戊烯縮氨基脲、棕櫚酸。通過對蟲茶香氣物質(zhì)清除羥基自由基和DPPH自由基的能力測定發(fā)現(xiàn),蟲茶香氣物質(zhì)具有一定的抗氧化能力,并且隨蟲茶揮發(fā)性物質(zhì)提取物濃度的增大,抗氧化效果也增加。通過Ames抗突變試驗檢驗蟲茶香氣物質(zhì)對TA100沙門氏菌的增殖抑制作用,結(jié)果發(fā)現(xiàn),蟲茶香氣物質(zhì)顯示出良好的抗突變效果。蟲茶香氣物質(zhì)對AGS胃癌細胞、HT-29結(jié)腸癌細胞處理后,癌細胞的體外增殖都明顯減少。成分分析試驗和體外功能性效果試驗證明,蟲茶香氣成分具有體外抗氧化、抗突變、抗癌效果,改進飲茶方式或加強工業(yè)茶飲料的制作工藝,保留蟲茶香氣成分,可以進一步利用蟲茶的使用價值和保健價值。
參考文獻:
[1]蔣三俊. 中國蟲茶資源及其保健功用[J]. 特種經(jīng)濟動植物,2000,3(5):36.
[2]陳曉陽,文禮章,李晟,等. 三葉蟲茶對腎性高血壓大鼠神經(jīng)免疫調(diào)節(jié)作用的實驗研究[J]. 湖南中醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2006,26(2):4-6.
[3]戴素賢,謝赤軍,袁學(xué)培,等. 苦丁茶香氣的化學(xué)組成[J]. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,1998,19(1):71-75.
[4]張瑩,鐘應(yīng)富,袁林穎,等. 永川秀芽茶特征香氣成分研究[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報,2012,25(6):2046-2049.
[5]Kang H S,Chung H Y,Jung J H,et al. Antioxidant effect of Salvia miltiorrhiza[J]. Archives of Pharmacal Research,1997,20(5):496-500.endprint
[6]Wang Q,Zhao X,Qian Y,et al. In vitro antioxidative activity of yellow tea and its in vivo preventive effect on gastric injury[J]. Experimental and Therapeutic Medicine,2013,6(2):423-426.
[7]Zhao X,Ju J,Kim H M,et al. Antimutagenic activity and in vitro anticancer effects of bamboo salt on HepG2 human hepatoma cells[J]. Journal of Environmental Pathology Toxicology and Oncology,2013,32(1):9-20.
[8]Zhao X,Kim S H,Yc Q,et al. Effects of different kinds of salt in comutagenicity and growth of cancer cells[J]. Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition,2012,41(1):26-32.
[9]李林強,李建科. 華山松籽油的成分分析及其抗氧化的研究[J]. 西北植物學(xué)報,2003,23(10):1788-1791.
[10]Qian Y,Zhu K,Wang Q,et al. Antimutagenic activity and preventive effect of black tea on buccal mucosa cancer[J]. Oncology Letters,2013,6(2):595-599.
[11]Khan J A,Jalal J A,Ioanndes C,et al. Assessment of the antimutagenic effect of Doash tea extract fractions[J]. Toxicology and Industrial Health,2012,28(10):867-875.
[12]Zhao X,Deng X X,Park K Y,et al. Purple bamboo salt has anticancer activity in TCA8113 cells in vitro and preventive effects on buccal mucosa cancer in mice in vivo[J]. Experimental and Therapeutic Medicine,2013,5(2):549-554.
[13]熊小琴,沈久明,梁 峰.1-對甲苯磺?;?3-羥基-1,5,8-三氮雜環(huán)癸烷的合成及抗腫瘤活性的初步研究[J]. 化學(xué)研究與應(yīng)用,2011,23(4):466-469.
[14]宋成榮,師偉,張琨,等. 1-(2-羥基-4,5-亞甲二氧基)苯基-2-甲基丙烯酮類化合物的合成及抑菌活性[J]. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2012,40(1):147-151.endprint
[6]Wang Q,Zhao X,Qian Y,et al. In vitro antioxidative activity of yellow tea and its in vivo preventive effect on gastric injury[J]. Experimental and Therapeutic Medicine,2013,6(2):423-426.
[7]Zhao X,Ju J,Kim H M,et al. Antimutagenic activity and in vitro anticancer effects of bamboo salt on HepG2 human hepatoma cells[J]. Journal of Environmental Pathology Toxicology and Oncology,2013,32(1):9-20.
[8]Zhao X,Kim S H,Yc Q,et al. Effects of different kinds of salt in comutagenicity and growth of cancer cells[J]. Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition,2012,41(1):26-32.
[9]李林強,李建科. 華山松籽油的成分分析及其抗氧化的研究[J]. 西北植物學(xué)報,2003,23(10):1788-1791.
[10]Qian Y,Zhu K,Wang Q,et al. Antimutagenic activity and preventive effect of black tea on buccal mucosa cancer[J]. Oncology Letters,2013,6(2):595-599.
[11]Khan J A,Jalal J A,Ioanndes C,et al. Assessment of the antimutagenic effect of Doash tea extract fractions[J]. Toxicology and Industrial Health,2012,28(10):867-875.
[12]Zhao X,Deng X X,Park K Y,et al. Purple bamboo salt has anticancer activity in TCA8113 cells in vitro and preventive effects on buccal mucosa cancer in mice in vivo[J]. Experimental and Therapeutic Medicine,2013,5(2):549-554.
[13]熊小琴,沈久明,梁 峰.1-對甲苯磺酰基-3-羥基-1,5,8-三氮雜環(huán)癸烷的合成及抗腫瘤活性的初步研究[J]. 化學(xué)研究與應(yīng)用,2011,23(4):466-469.
[14]宋成榮,師偉,張琨,等. 1-(2-羥基-4,5-亞甲二氧基)苯基-2-甲基丙烯酮類化合物的合成及抑菌活性[J]. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2012,40(1):147-151.endprint
[6]Wang Q,Zhao X,Qian Y,et al. In vitro antioxidative activity of yellow tea and its in vivo preventive effect on gastric injury[J]. Experimental and Therapeutic Medicine,2013,6(2):423-426.
[7]Zhao X,Ju J,Kim H M,et al. Antimutagenic activity and in vitro anticancer effects of bamboo salt on HepG2 human hepatoma cells[J]. Journal of Environmental Pathology Toxicology and Oncology,2013,32(1):9-20.
[8]Zhao X,Kim S H,Yc Q,et al. Effects of different kinds of salt in comutagenicity and growth of cancer cells[J]. Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition,2012,41(1):26-32.
[9]李林強,李建科. 華山松籽油的成分分析及其抗氧化的研究[J]. 西北植物學(xué)報,2003,23(10):1788-1791.
[10]Qian Y,Zhu K,Wang Q,et al. Antimutagenic activity and preventive effect of black tea on buccal mucosa cancer[J]. Oncology Letters,2013,6(2):595-599.
[11]Khan J A,Jalal J A,Ioanndes C,et al. Assessment of the antimutagenic effect of Doash tea extract fractions[J]. Toxicology and Industrial Health,2012,28(10):867-875.
[12]Zhao X,Deng X X,Park K Y,et al. Purple bamboo salt has anticancer activity in TCA8113 cells in vitro and preventive effects on buccal mucosa cancer in mice in vivo[J]. Experimental and Therapeutic Medicine,2013,5(2):549-554.
[13]熊小琴,沈久明,梁 峰.1-對甲苯磺酰基-3-羥基-1,5,8-三氮雜環(huán)癸烷的合成及抗腫瘤活性的初步研究[J]. 化學(xué)研究與應(yīng)用,2011,23(4):466-469.
[14]宋成榮,師偉,張琨,等. 1-(2-羥基-4,5-亞甲二氧基)苯基-2-甲基丙烯酮類化合物的合成及抑菌活性[J]. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2012,40(1):147-151.endprint