賈雨朦,陳芹芹,畢金峰,呂 瑩,喬葉寧,張佰清
(1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,遼寧 沈陽 110866;2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品加工綜合性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100193)
菊花為菊科植物菊花(Chrysanthemum morifolium Ramat)的干燥頭狀花序,具有疏風(fēng)、清熱、明目、解毒的功效,在我國種植廣泛,有3 000 年的栽種歷史[1]。按產(chǎn)地可將菊花分為“杭菊”、“貢菊”、“懷菊”、“滁菊”、“毫菊”等品種[2]。其中,滁菊產(chǎn)于安徽滁州地區(qū),為當(dāng)?shù)靥厣参镔Y源,又名“甘菊”、“白菊”等,是中國“四大名菊”之一,其性微寒,具有平肝、明目及疏風(fēng)散熱等功效,為我國衛(wèi)生部批準(zhǔn)的藥食同源植物[3]。
在多種菊花品種中,滁菊效用較優(yōu)。《中藥志》所述“主產(chǎn)于安徽滁縣,品質(zhì)最佳”;《現(xiàn)代實(shí)用中藥》同樣評價(jià)“滁州產(chǎn)者菊花味最清涼,不苦不甜,白菊中以此為最良,且不濕不燥,故處方中常以滁菊代替其他菊花,而其他菊花不能代替滁菊”[4]。同時(shí),現(xiàn)代研究也表明,滁菊含有酚酸類、黃酮類、萜類和多糖[5]等物質(zhì),具有抗氧化、抗衰老[6]、預(yù)防高血糖、改善缺血心肌的血液供應(yīng)[5]、抗腫瘤等作用[6]。
氧化過程對許多生物體是來說必不可少的,氧化反應(yīng)可以產(chǎn)生代謝所需的能量,然而,氧自由基的過度產(chǎn)生會(huì)誘發(fā)諸多疾病,例如癌癥、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、心血管疾病、糖尿病以及與衰老相關(guān)的退行性過程[7]。過去20 年來,有很多關(guān)于活性氧及自由基在細(xì)胞損傷和與衰老過程相關(guān)的疾病中起重要作用的報(bào)道[8]。研究證明,含有抗氧化活性物質(zhì)(如酚類、維生素、類胡蘿卜素和黃酮類)的食物可以幫助人體減少氧化損傷[9]。近年來,具有抗氧化能力的食物作為可以保護(hù)人體健康的天然抗氧化劑,受到大眾越來越多的關(guān)注,因此對食物含有的抗氧化活性物質(zhì)及抗氧化能力進(jìn)行檢測和鑒定具有重要意義。
目前對于滁菊的研究主要集中在產(chǎn)品加工[10]、成分提取和鑒定[11]及種質(zhì)特征分析[12]上,對滁菊的功能性成分及其效用的研究較少,特別是對類胡蘿卜素類物質(zhì)。Kishimoto等[13]對菊花中類胡蘿卜素的含量和種類進(jìn)行了鑒定,Ullas等[14]對部分菊花品種的類胡蘿卜素類物質(zhì)及其抗氧化能力進(jìn)行了分析測定,但目前對于滁菊中類胡蘿卜素類物質(zhì)的種類及功能尚鮮見報(bào)道。本研究對滁菊中類胡蘿卜素的含量、單體組成及其抗氧化能力進(jìn)行分析,并對滁菊中含有的其他具有抗氧化能力的物質(zhì)如多糖、多酚、黃酮等生物活性物質(zhì)的含量、單體組成和對1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)和2,2'-聯(lián)氮雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid),ABTS)陽離子自由基的清除能力、對Fe3+的還原能力進(jìn)行測定和比較,以期明確滁菊中各抗氧化物質(zhì)單體在不考慮協(xié)同作用情況下對其總抗氧化能力的貢獻(xiàn),為今后對滁菊抗氧化功能的進(jìn)一步研究及其作為天然抗氧化劑的進(jìn)一步開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。
滁菊 安徽滁州全椒縣臥龍湖有機(jī)農(nóng)業(yè)園。
蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品、沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品、β-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)品、綠原酸標(biāo)準(zhǔn)品 上海源葉生物科技有限公司;葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品、亞硝酸鈉、無水碳酸鈉、氯化鈉、硫酸、苯酚、丙酮、無水乙醇 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;DPPH、ABTS、2,4,6-三吡啶基均三嗪、水溶性VE(Trolox)、α-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)品、葉黃素標(biāo)準(zhǔn)品、隱黃素標(biāo)準(zhǔn)品、福林-酚試劑、九水合硝酸鋁 美國西格瑪奧德里奇貿(mào)易有限公司;氫氧化鈉 上海阿拉丁生化科技股份有限公司;甲醇、正己烷、甲基叔丁基醚(色譜級) 美國賽默飛世爾科技公司。
離心機(jī) 艾本德中國有限公司;RE52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海亞榮生化儀器廠;DK-S26電熱恒溫水浴鍋、DHG-9023A鼓風(fēng)干燥箱 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;UV1800紫外分光光度計(jì) 日本島津公司;1525高效液相色譜(high performance liquid chromatography,HPLC)儀 美國Waters公司。
1.3.1 滁菊樣品的制備
將滁菊置于粉碎機(jī)中22 000 r/min粉碎1 min,粉碎后將滁菊粉放置于自封袋中,密閉封口,常溫下放置在干燥器中保存。經(jīng)測定粉碎后滁菊粉濕基水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.03%。
1.3.2 滁菊酚類提取液的制備
采用Istrati等[15]的方法提取酚類物質(zhì),稍作修改。精確稱取粉碎后的滁菊樣品2.00 g于具塞試管中,加入10.0 mL 80%(體積分?jǐn)?shù),下同)甲醇溶液,超聲提取30 min(40 kHz、25 ℃),經(jīng)10 000 r/min離心10 min后取上清液,重復(fù)3 次,合并上清液,于-20 ℃下保存?zhèn)溆茫糜诳偡?、黃酮含量及酚類物質(zhì)抗氧化能力測定。
1.3.3 抗氧化能力的測定
1.3.3.1 DPPH自由基清除能力測定
參照Wang Yongtao等[16]的方法并略作修改。取2.0 mL不同濃度的Trolox溶液(0、20、30、40、60、80、100 μmol/L,80%甲醇溶解)于10 mL試管中,加入4.0 mL 0.1 mol/L DPPH溶液(80%甲醇溶解),避光靜置30 min,于517 nm波長處測定吸光度。以Trolox濃度為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,曲線方程為y=0.007 4x+0.641 3,R2=0.998 9。取0.05 mL提取液,用80%甲醇稀釋至2 mL,按上述步驟操作并測定吸光度,代入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程,結(jié)果以每克干物質(zhì)中Trolox的物質(zhì)的量表示。
1.3.3.2 Fe3+還原能力的測定
參照Tabart等[17]的方法并略作修改。取0.20 mL不同濃度的Trolox溶液(0、100、200、300、400、500、600、700、800 μmol/L,80%甲醇溶解)于10 mL試管中,加入6.0 mL Fe3+還原能力試劑,混勻,37 ℃水浴30 min,冷卻至常溫后于593 nm波長處測定吸光度。以Trolox濃度為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,曲線方程為y=0.001 3x-0.094 2,R2=0.999 1。取0.10 mL提取液,用80%甲醇稀釋至0.20 mL,按上述步驟操作并測定吸光度,代入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程,結(jié)果以每克干物質(zhì)中Trolox的物質(zhì)的量表示。
1.3.3.3 ABTS陽離子自由基清除能力
參照J(rèn)eong等[18]的方法并略作修改。將7.0 mmol/L ABTS溶液加入2.45 mmol/L過硫酸鉀溶液中(體積比1∶1),避光靜置12~14 h(室溫)后,用80%甲醇將溶液稀釋至734 nm波長處吸光度為0.700±0.020。取0.40 mL不同濃度的Trolox溶液(0、25、50、75、100、125、150 μmol/L,80%甲醇溶解)于10 mL試管中,加入3.6 mL ABTS溶液,混勻,靜置1 min(室溫),于734 nm波長處測定吸光度。以Trolox濃度為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,曲線方程為y=-0.003 0x+0.612 4,R2=0.999 1。吸取0.10 mL提取液,用80%甲醇稀釋至0.40 mL,按上述步驟操作并測定吸光度,代入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程,結(jié)果以每克干物質(zhì)中Trolox的物質(zhì)的量表示。
1.3.3.4 滁菊不同提取物中單一成分對總抗氧化能力貢獻(xiàn)的計(jì)算
按照式(1)計(jì)算不同提取物中單一成分對滁菊總抗氧化能力的貢獻(xiàn)[19]。
式中:w為某提取物抗氧化能力貢獻(xiàn);Ux為某單體抗氧化能力/(μmol/g);Cy為某單體含量/(μg/g);Uy為某提取物總抗氧化能力/(μmol/g)。
1.3.4 總酚含量測定
采用福林-酚比色法[20]進(jìn)行總酚含量測定,使用沒食子酸作為標(biāo)準(zhǔn)品,以80%甲醇為空白,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,曲線方程為y=0.093 5x+0.014 2,R2=0.997。取0.2 mL提取液,用80%甲醇定容至2.0 mL,加1.0 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%福林-酚顯色劑,充分搖勻,6 min之后加入2.0 mL 7.5 g/L Na2O3溶液,混勻定容至10.0 mL,75 ℃放置10 min,冷卻至常溫后于765 nm波長處測定其吸光度??偡雍恳悦靠烁晌镔|(zhì)中沒食子酸的質(zhì)量表示。
1.3.5 黃酮含量的測定
根據(jù)Sun Lijun等[21]的方法測定黃酮含量,并稍作修改。以蘆丁作為標(biāo)準(zhǔn)品,結(jié)果以每克干物質(zhì)中蘆丁的質(zhì)量表示。準(zhǔn)確稱取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品5.00 mg于25 mL容量瓶中,80%甲醇溶解定容,得到質(zhì)量濃度為0.20 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)品溶液。精確移取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品溶液0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0 mL于15 mL比色管中,加80%甲醇定容至4.0 mL,再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%亞硝酸鈉0.5 mL,搖勻,放置6 min;加質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%硝酸鋁0.5 mL,搖勻,放置6 min;加質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%氫氧化鈉4.0 mL,定容至10.0 mL,搖勻,放置15 min,以不加樣品組為空白。于510 nm波長處測定吸光度,并以蘆丁的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,曲線方程為y=0.013 2x+0.031 3,R2=0.999。取0.2 mL提取液,按上述步驟操作并測定吸光度,代入標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算黃酮含量。
1.3.6 總類胡蘿卜素含量的測定
根據(jù)Knockaert[22]的方法測定總類胡蘿卜素含量。取2.00 g滁菊粉加40.0 mL混合液(含質(zhì)量分?jǐn)?shù)50%正己烷、25%丙酮、25%乙醇、0.1% 2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol,BHT)、0.5 g NaCl),常溫下攪拌30 min,之后加入15.0 mL蒸餾水,常溫下攪拌10 min,攪拌結(jié)束將混合物倒入分液漏斗,振蕩3 次,靜置,待液體分為清晰的兩層后收集上層有機(jī)相??瞻捉M為加入BHT(0.10 g/100 mL)并充分溶解后的正己烷,450 nm波長處測定吸光度,按照公式(2)計(jì)算滁菊總類胡蘿卜素含量。
式中:A為滁菊在450 nm波長處的吸光度;m為稱取的原料質(zhì)量/g;V為收集的有機(jī)相體積/mL;為β-胡蘿卜素在正己烷中的摩爾消光系數(shù)(2 560 L/(mol·cm))。
1.3.7 多糖含量的測定
采用Zhao Qingsheng[23]和Wang[24]等的方法進(jìn)行多糖提取,并稍作修改。精確稱取粉碎后的滁菊樣品2.00 g,加30.0 mL蒸餾水,置于90 ℃的恒溫水浴鍋中水浴1 h,水浴結(jié)束后超聲提取1 h(40 kHz、25 ℃)。抽濾取濾液,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至10.0 mL,加無水乙醇至溶液乙醇體積分?jǐn)?shù)為80%,4 ℃下醇沉24 h,醇沉結(jié)束后抽濾取沉淀,合并沉淀加蒸餾水溶解并定容至100.0 mL。
吸取葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mL于15 mL試管中,加水至2.0 mL,加入1.0 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%苯酚溶液,混合均勻,迅速加入5.0 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)95%硫酸溶液,搖勻,室溫放置10 min后沸水浴15 min,取出后迅速冷卻至室溫,以蒸餾水代替葡萄糖溶液作為空白。以葡萄糖質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,曲線方程為y=0.060 8x+0.001 1,R2=0.999。取多糖提取液1.0 mL,蒸餾水稀釋至2.0 mL,按上述步驟操作并測定吸光度,代入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程,滁菊多糖含量以葡萄糖計(jì)。
1.3.8 抗氧化成分單體組成的測定
1.3.8.1 單體酚組成的測定
稱取2.00 g滁菊粉于帶蓋離心管中,加入10 mL 80%甲醇,室溫避光超聲提取30 min(40 kHz、25 ℃),經(jīng)10 000 r/min離心10 min后,取上清液,重復(fù)3 次,合并上清液,于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀30 ℃下蒸至近干,用甲醇(色譜級)溶解殘?jiān)⒍ㄈ葜?0.0 mL,測定前過0.45 μm濾膜。
選用C18色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),流動(dòng)相A為體積分?jǐn)?shù)2%乙酸溶液,流動(dòng)相B為甲醇,梯度洗脫[25],流速1 mL/min,柱溫40 ℃,進(jìn)樣量10 μL,檢測波長280 nm。洗脫程序?yàn)椋?~20 min,95%~75% A;20~35 min,75%~60% A;35~40 min,60% A;40~45 min,60%~5% A;45~50 min,5% A;50~52 min,5%~95% A;52~55 min,95% A。
1.3.8.2 類胡蘿卜素單體組成的測定
類胡蘿卜素的提取同1.3.5節(jié)方法,測定前過0.45 μm有機(jī)濾膜。采用HPLC法測定類胡蘿卜素單體組成,選用反相C30色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm)[26],流動(dòng)相A為V(甲醇)∶V(甲基叔丁基醚)∶V(水)=81∶15∶4,流動(dòng)相B為V(甲醇)∶V(甲基叔丁基醚):V(水)=6∶90∶4,采用100%~44% A、45 min洗脫程序進(jìn)行梯度洗脫,流速1 mL/min,柱溫30 ℃,進(jìn)樣量10 μL,檢測波長450 nm。
實(shí)驗(yàn)均進(jìn)行3 次平行,采用Excel 2013軟件處理數(shù)據(jù),顯著性分析采用Duncan's多范圍檢驗(yàn)方法,P<0.05表示差異顯著;采用Origin 9.0軟件作圖。
滁菊的總酚含量為53.67 mg/g,是藍(lán)莓全果的5~11 倍[27],黑莓全果的5.5 倍[28];黃酮含量為70.32 mg/g,比黃菊高24%,比大洋菊高66%~79%[29],是藍(lán)莓的1.9 倍、黑莓的5.9 倍[28];多糖含量為7.68 mg/g,為棗的1/10[30];類胡蘿卜素含量為112.36 μg/g,為枸杞的1/12[31]。由此可知,滁菊的酚類物質(zhì)含量較多,且高于普遍被認(rèn)為酚類含量較高的藍(lán)莓、黑莓等小漿果食物,黃酮含量也遠(yuǎn)高于其他品種菊花,多糖含量和類胡蘿卜素含量相比于這兩種物質(zhì)含量較高的棗和枸杞并不突出。
圖1 滁菊各提取物抗氧化能力Fig. 1 Antioxidant activities of various extracts of chrysanthemum flowers from Chuzhou
由圖1可知,滁菊酚類提取物對DPPH自由基的清除能力為208.79 μmol/g,比黃山貢菊、胎菊、洋金菊等其他幾種菊花高25%~68%[2];對ABTS陽離子自由基的清除能力為160.23 μmol/g,是藍(lán)莓的1.4 倍[28];Fe3+還原能力為238.35 μmol/g,高于杭白菊、黃金貢菊和胎菊[2]。滁菊多糖提取物對DPPH自由基和ABTS陽離子自由基的清除能力分別為2.39 μmol/g和3.55 μmol/g,F(xiàn)e3+還原能力為3.58 μmol/g;滁菊類胡蘿卜素提取物對DPPH自由基的清除能力為9.77 μmol/g,均遠(yuǎn)低于酚類提取物。由此可知,滁菊的抗氧化能力要高于普遍被認(rèn)為抗氧化能力較強(qiáng)的小漿果食物,且滁菊的抗氧化能力要高于其他品種菊花,說明滁菊為菊花中的優(yōu)質(zhì)品種,是一種優(yōu)質(zhì)的天然抗氧化劑。
從對滁菊酚類、多糖和類胡蘿卜素提取物抗氧化能力之間的比較可以發(fā)現(xiàn),其酚類物質(zhì)的抗氧化能力遠(yuǎn)高于多糖和類胡蘿卜素類物質(zhì)。根據(jù)熊磊等[32]的研究可知,滁菊多糖在0.2~1.0 mg/mL的高質(zhì)量濃度下具有較好的抗氧化活性,其質(zhì)量濃度為1.0 mg/mL時(shí)對自由基的清除率高于0.2 mg/mL抗壞血酸;根據(jù)張成孜[33]的研究結(jié)果可知,滁菊多糖能夠提高血清和肝臟中超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶活性,并降低丙二醛含量,說明滁菊能提高機(jī)體抗氧化能力,并抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)。本研究中滁菊多糖抗氧化能力較低,可能是因?yàn)槠滟|(zhì)量濃度較低(0.07 mg/mL),導(dǎo)致其清除自由基能力較差;也可能是因?yàn)槌斩嗵堑目寡趸钚愿囿w現(xiàn)在對超氧化物歧化酶等的作用,而不是自由基的清除能力。
類胡蘿卜素類提取物對于DPPH自由基的清除能力雖然比多糖提取物高,但也遠(yuǎn)低于酚類提取物,這可能是因?yàn)槌罩蓄惡}卜素含量較低,且類胡蘿卜素在結(jié)合狀態(tài)沒有抗氧化能力[31]。由以上結(jié)果可推斷,滁菊的抗氧化能力可能更多地歸因于其所含有的酚類物質(zhì)。
2.3.1 滁菊酚類物質(zhì)單體組分及含量分析
圖2 酚類標(biāo)準(zhǔn)品HPLC圖譜Fig. 2 HPLC chromatogram of mixed phenol standards
去除溶劑峰后單體酚標(biāo)準(zhǔn)品HPLC測定結(jié)果如圖2所示。對單體酚標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行測定,可得出15 種標(biāo)準(zhǔn)品保留時(shí)間及其峰面積的關(guān)系,以標(biāo)準(zhǔn)品峰面積為橫坐標(biāo),標(biāo)準(zhǔn)品含量為縱坐標(biāo)繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線,曲線方程的R2均大于0.97。
圖3 滁菊酚類提取液HPLC圖譜Fig. 3 HPLC chromatogram of phenolic extract of chrysanthemum flowers from Chuzhou
由圖3可見,與標(biāo)準(zhǔn)品圖譜相比較,同等測定條件下可鑒定出滁菊含有兒茶素、綠原酸、咖啡酸、阿魏酸、金絲桃苷和槲皮素6 種酚類。謝越等[34]利用HPLC法同樣在滁菊中檢測出了阿魏酸、槲皮素等酚類物質(zhì);舒俊生等[35]在95%乙醇提取的滁菊提取液中檢測出了綠原酸、咖啡酸、槲皮素等酚類物質(zhì),與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有一致性。由圖4可知,6 種酚類物質(zhì)中,綠原酸、金絲桃苷含量較高,分別達(dá)到了813.21 μg/g和408.17 μg/g,咖啡酸、阿魏酸和槲皮素含量較低,僅分別有32.39、45.76、56.49 μg/g。
圖4 滁菊單體酚物質(zhì)含量Fig. 4 Contents of monophenols in chrysanthemum flowers from Chuzhou
2.3.2 滁菊類胡蘿卜素單體組分及含量分析
圖5 類胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)品HPLC圖譜Fig. 5 HPLC chromatogram of mixed carotenoid standards
圖6 滁菊類胡蘿卜素提取物HPLC圖譜Fig. 6 HPLC chromatogram of carotenoid extract of chrysanthemum flowers from Chuzhou
對類胡蘿卜素單體標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行測定后可得峰面積與標(biāo)準(zhǔn)品濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線,曲線方程的R2均大于0.97。圖5為類胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)品在450 nm波長處的HPLC圖。圖6為滁菊類胡蘿卜素提取物在450 nm波長處的HPLC圖,與標(biāo)準(zhǔn)品圖譜相比較,可以確定滁菊含有的類胡蘿卜素單體為葉黃素和β-類胡蘿卜素。從圖7可知,這3 種類胡蘿卜素單體中,葉黃素含量較高,達(dá)到了78.6 μg/g;β-類胡蘿卜素含量較低,為6.4 μg/g,說明葉黃素是滁菊含有的主要類胡蘿卜素單體。
圖7 滁菊類胡蘿卜素單體物質(zhì)含量Fig. 7 Types and contents of carotenoid monomers in chrysanthemum flowers from Chuzhou
由2.1節(jié)分析可知,在滁菊中具有抗氧化能力的物質(zhì)中,酚類的抗氧化能力最強(qiáng),總類胡蘿卜素次之,但具體哪種酚類單體、類胡蘿卜素單體在不考慮協(xié)同作用的情況下對酚類及總類胡蘿卜素抗氧化能力的貢獻(xiàn)最大尚不得而知,故用各單體標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行抗氧化能力測定。鑒于各成分之間的協(xié)同作用機(jī)理較為復(fù)雜[36],抗氧化能力貢獻(xiàn)的計(jì)算僅考慮各單體單獨(dú)作用情況。
2.4.1 單體酚抗氧化能力及貢獻(xiàn)
表1 滁菊單體酚抗氧化能力Table 1 Antioxidant activities of monophenols in chrysanthemum flowers from Chuzhou μmol/mg
由表1可知,不同單體酚的抗氧化能力之間差異較大,槲皮素的抗氧化能力最強(qiáng),兒茶素次之,這說明并不是所有酚類都具有較強(qiáng)的抗氧化活性,部分酚類物質(zhì)的抗氧化活性較弱,這可能是因?yàn)楦鲉误w酚在結(jié)構(gòu)上有所差異[37],同時(shí)酚類的抗氧化能力和羥基數(shù)目也有很大關(guān)系。但在抗氧化能力貢獻(xiàn)方面(表2),綠原酸的抗氧化能力貢獻(xiàn)最大,咖啡酸、阿魏酸較小,這可能是因?yàn)榫G原酸在滁菊中含量較高且抗氧化能力較強(qiáng),咖啡酸和阿魏酸雖有較強(qiáng)抗氧化能力,但含量低,故對酚類總抗氧化能力貢獻(xiàn)也較低,所以各單體酚的抗氧化能力貢獻(xiàn)在不考慮協(xié)同作用情況下既與其含量有關(guān),也與其抗氧化能力有關(guān)。
表2 滁菊單體酚抗氧化能力貢獻(xiàn)Table 2 Contribution rates of monophenols in chrysanthemum flowers from Chuzhou to antioxidant capacity%
由表2可知,各單體酚抗氧化能力貢獻(xiàn)總和小于100%,可能是因?yàn)樘崛∵^程中酚類物質(zhì)有損失,且使用的提取物雖然主要成分為酚類,但仍有氨基酸和蛋白質(zhì)等物質(zhì)存在;也可能因?yàn)樵摐y定方法不能測定滁菊含有的全部酚類物質(zhì),如舒俊生等[35]在滁菊中發(fā)現(xiàn)了芹黃素及其糖苷類物質(zhì);同時(shí),不同的酚類物質(zhì)在共存的情況下可能存在協(xié)同作用[38],所以該結(jié)果也可能是因?yàn)榉宇惖目寡趸芰χ饕獨(dú)w因于其各單體酚之間的協(xié)同作用,這還需進(jìn)一步研究。
2.4.2 類胡蘿卜素單體抗氧化能力及貢獻(xiàn)
表3 滁菊類胡蘿卜素單體抗氧化能力及貢獻(xiàn)Table 3 Antioxidant capacity and contribution rates of monomeric carotenoids in chrysanthemum flowers from Chuzhou
由表3可知,葉黃素的DPPH自由基清除能力最高,達(dá)到4.84 μmol/mg,其抗氧化能力貢獻(xiàn)最高;β-類胡蘿卜素的DPPH自由基清除能力較低,且其含量遠(yuǎn)低于葉黃素,故其抗氧化能力貢獻(xiàn)僅為0.23%,遠(yuǎn)低于葉黃素的3.89%。與單體酚相同,在僅考慮單體單獨(dú)作用的情況下,類胡蘿卜素單體的抗氧化能力貢獻(xiàn)之和小于100%,這可能是因?yàn)轭惡}卜素單體之間[39]、類胡蘿卜素與其他成分之間[36]存在協(xié)同作用,這還需要進(jìn)一步的研究。
本實(shí)驗(yàn)對滁菊含有的各類具有抗氧化活性的物質(zhì)進(jìn)行了測定和分析,結(jié)果表明,滁菊的多酚、黃酮類物質(zhì)含量分別為53.67 mg/g和70.32 mg/g,高于其他品種菊花和小漿果食物,但多糖和類胡蘿卜素類物質(zhì)的含量較低。滁菊的酚類物質(zhì)抗氧化能力最高,遠(yuǎn)高于類胡蘿卜素和多糖物質(zhì),且高于杭白菊等多種菊花。通過HPLC法對滁菊的酚單體組分進(jìn)行測定,可確定滁菊含有兒茶素、綠原酸、咖啡酸、阿魏酸、金絲桃苷、槲皮素6 種酚類物質(zhì),其中綠原酸含量最高。在不考慮協(xié)同作用的情況下,綠原酸對酚類Fe3+還原能力、DPPH自由基及ABTS陽離子自由基清除能力的貢獻(xiàn)最大,金絲桃苷次之。對滁菊的類胡蘿卜素單體進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)其含有葉黃素和β-類胡蘿卜素2 種類胡蘿卜素單體,其中葉黃素含量最高,在僅考慮單獨(dú)作用情況下其對DPPH自由基的清除能力貢獻(xiàn)最大。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,滁菊是一類具有良好抗氧化能力的天然抗氧化劑,但目前市面上滁菊產(chǎn)品較少,加工較為簡陋,使珍貴的資源未能完全開發(fā)利用,造成較大的浪費(fèi)。作為一種藥食同源食物,滁菊可以被加工為功能飲料、果蔬復(fù)合粉配料,或者作為粥產(chǎn)品、面制品和乳制品等的添加劑,也可以直接作為酚類和類胡蘿卜素類等具有抗氧化能力物質(zhì)的提取原料以制備抗氧化保健品,具有廣闊的開發(fā)利用空間和巨大的市場潛力。對其進(jìn)行充分利用不僅可以減少資源浪費(fèi),還可以豐富市場中菊花產(chǎn)品的種類,提高農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收益。