食用菇多糖提取物体外抗氧化性能研究 - 林桂兰

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华东理工大学学报(自然科学版)

JournalofEastChinaUniversityofScienceandTechnology(NaturalScienceEdition)

Vol.32No.32006203

文章编号:100623080(2006)0320278204

食用菇多糖提取物体外抗氧化性能研究

林桂兰1,　许学书1,　连文思2

(1.华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室,上海200237;

2.雀巢公司上海研发中心,上海201812)

摘要:香菇和鸡腿菇分别经热水浸提,反复醇提、洗涤、真空干燥后得到两种多糖提取物。通过多糖抗食用油脂的氧化作用、利用Fenton反应检测对羟基自由基(?OH)的清除作用、对邻苯三酚自氧化系统产生的超氧阴离子自由基(O2-?)的清除作用以及在模拟胃液条件下清除NO2-的作用,对这两种不同来源的食用真菌多糖的体外抗氧化活性进行了研究。结果表明:两种多糖提取物都具有体外抗氧化性能,香菇多糖提取物的抗活性氧自由基能力和清除NO2-的能力优于鸡腿菇多糖提取物。

关键词:食用菇;多糖提取物;抗氧化作用;自由基;NO2-清除作用中图分类号:Q593

文献标识码:AAntioxidantActivityofEdibleMushroomPolysaccharide

ExtractsinvitroLINGui2lan,　XUXue2shu,　LIANWen2si

1

1

2

(1.StateKeyLaboratoryofBioreactorEngineering,EastChinaUniversityofScienceandTechnology,Shanghai200237,China;2.NestleR&DCentre,Shanghai201812,China)

Abstract:Crudepolysaccharideextractswereobtainedfromshiitakemushroom(Lentinusedodes)andshaggymane(Coprinuscomatus)throughhotwaterextraction,repeatethanolprecipitating,washingandvacuumdrying.Theirantioxidantactivitieswereinvestigatedinfourdifferentassaysinvitro,namely,inhibitioneffectonedibleoilsoxidationsystem,scavengingactivitiesofhydroxylfreeradicals(?OH)gen2

-eratedbyFentonreactionandsuperoxideanion(O2?)generatedbypyrogallolautoxidationsystem,and

eliminatingofNO2.vitro

-

inmimicgastricjuice.Resultsshowthattheybothpossessantioxidantcapacityin

-

ThescavengingofreactiveoxygenspeciesandeliminatingactivitiesofNO2bypolysaccharide

extractsfromshiitakemushroomarestrongerthanthatbypolysaccharideextractsfromshaggymane.

Keywords:mushrooms;polysaccharideextracts;antioxidantactivity;freeradical;eliminatingofNO2

-

生物体内的有氧代谢过程不断地产生自由基,当它的存在超出机体防护系统所具有的清除能力,就会直接或间接地引起蛋白质变性、酶失活、多糖降解、生物膜结构损伤、细胞解体乃至机DNA链断裂、

收稿日期:2005203231

作者简介:林桂兰(19812),女,硕士,研究方向:食品科学。通讯联系人:许学书,E2mail:xueshu@ecust.edu.cn

体病变和死亡[1]。许多抗氧化补充剂或食品中包含的抗氧化物质将对减少机体的损伤提供帮助[2]。

据报道表明当NaNO2与一些合成的抗氧化剂如特丁基对苯二酚(TBHQ)、丙基没食子酸(PG)等同时使用,将会促进致癌作用[3]。而且过量的油溶性抗氧化剂的长期摄入会在生物膜上积累,从而扰乱正常的生理环境。因此,选择水溶性的多糖或蛋白

第3期林桂兰,等:食用菇多糖提取物体外抗氧化性能研究　　　279

类,且有温和的抗氧化作用的物质,更是生产安全食品包括油脂所期待的[4]。而且许多研究已经证明菇类食品中的多糖是有效的,没有毒性的,具有清除自由基和代谢调节作用的天然物质[5～6]。目前关于香菇多糖和鸡腿菇多糖生物活性的研究主要集中于免疫调节作用,抗肿瘤活性,关于它们的体外抗氧化活性研究未见报道。因此,本文将研究香菇和鸡腿菇两种食用菇多糖提取物的体外抗氧化作用,为多糖抗氧化作用的进一步研究和利用提供科学依据。

在的主要活性氧自由基,活性氧自由基与生命现象的关系最为密切。因此,通过测定?OH和O2-?的清除率来评价多糖提取物抗活性氧自由基的能力。

(1)清除羟基自由基的分析方法:利用Fenton反应,检测各种自由基清除剂对?OH的清除作用[8]。由于?OH可特异地使藩红花的红色褪色,根据褪色程度用比色法来衡量?OH的含量,采用固定反应时间法,在波长520nm处测量含被测物反应液的吸光度,并与空白液比较,从而测定被测物对?OH的清除作用。

(2)清除超氧阴离子自由基的分析方法:利用邻苯三酚自氧化反应测定自由基清除剂对其产生的超氧阴离子自由基的清除作用。实验按照改进的邻苯三酚自氧化法(简称325nm法)[9]进行。

1.2.5　体外模拟胃液的NO2-清除反应　取不同

1　材料与方法

1.1　材料与仪器

猪油:市售猪板油经文火熬制;抗坏血酸(Vc)、焦性没食子酸、藏红T、碘化钾、碘酸钾、冰醋酸、氯仿、三羟甲基氨基甲烷(Tris)、亚硝酸钠、盐酸等试剂均为国产分析纯。

UV2754型可见2紫外分光光度仪,上海精密科学仪器有限公司;凯氏定氮仪,上海新嘉电子有限公司;ZK282型真空干燥箱,上海市实验仪器总厂;常数毛细管粘度计,上海申立玻璃仪器有限公司;NicoletMagna2IR550红外分析仪,日本岛津。1.2　实验方法

1.2.1　多糖提取物的制备　将已干燥的香菇与鸡腿菇粉碎,过40目筛,加入10倍体积的蒸馏水,80°浓缩液用流水透C下搅拌提取5h,浓缩提取液。析48h,适当浓缩,然后加入3倍体积Υ=0.95的乙醇沉淀,静置过夜,离心收集沉淀。沉淀物依次用无水乙醇、丙酮、乙醚洗涤,抽滤瓶抽干。然后再将沉淀物溶于水,重复醇提、洗涤,50°C真空干燥后分别得到浅褐色香菇多糖提取物和鸡腿菇多糖提取物。1.2.2　多糖提取物的化学分析　采用3,52二硝基水杨酸法(DNS试剂法)测定多糖提取物中的多糖含量;凯氏定氮法测定多糖提取物中的蛋白质含量;用乌氏粘度计测定多糖提取物的特性粘度;并将多糖提取物进行红外光谱分析。

1.2.3　抗油脂氧化性能分析　取新炼制的猪油和豆油若干份,每份10mL,分别加入一定量的Vc、香菇多糖提取物和鸡腿菇多糖提取物,置于(60±1)°C恒温振荡器中,强化氧化,与空白对照,每隔一定时间取样检测猪油和豆油的过氧化值(POV值)。以POV值来表示油脂的氧化速度,进而衡量抗氧化剂的活性。POV值测定采用碘量分光光度法[7]。1.2.4　抗活性氧自由基能力分析　超氧阴离子自由基(O2-?)和羟基自由基(?OH)是生物体内存

浓度的多糖提取物溶液1mL,加入5Λg??mL的NaNO2标准液0.6mL,用柠檬酸缓冲液调pH=3,混匀后加塞置37°C恒温水浴中避光反应30min,准时取出各管[10]。用盐酸萘乙二胺比色法测定各管的光密度值。通过NaNO2标准曲线得到相关的NaNO2含量。

2　结果与讨论

2.1　多糖提取物

多糖提取物中的多糖(PS)和蛋白质(P)的含量、多糖??蛋白质(PS??P)的比率及多糖提取物的特性粘度(高聚物稀溶液的相对粘度的对数值与其浓度的比值)如表1所示。

表1　多糖提取物的分析

Table1　Analysisofpolysaccharideextracts

Polysaccha2rideextractsShiitakemushroomShaggymane

PS(%)58.372.5

P(%)27.818.5

PS??P2.093.92

Intrinsicviscosity25.5718.58

由表1可见鸡腿菇多糖提取物中的多糖含量高

于香菇多糖提取物,蛋白质含量则是香菇多糖提取物中较多。鸡腿菇多糖提取物的多糖??蛋白质的比率比香菇多糖提取物大。香菇多糖提取物的特性粘度大于鸡腿菇多糖提取物,说明香菇多糖提取物的平均分子量较大。

2.2　多糖提取物的红外光谱

图1为香菇和鸡腿菇多糖提取物的IR图谱。从图1中可以看出在500～4000cm-1进行IR扫描,

280　　　华东理工大学学报(自然科学版)第32卷

香菇和鸡腿菇多糖提取物的图谱非常相似,且都具有多糖类物质的一般特征[11]。在3400～3200cm-1谱带对应于缔合羟基的伸缩振动,表明存在分子间和分子内氢键;2940～2915cm-1有一弱峰为次甲基(—CH2—)中C—H伸缩振动,是糖类C—H伸缩振动;1665～1635cm-1的较宽吸收峰为糖的水合物所特有的;1400～1200cm-1的峰为糖类C—H的变角振动;1250～950cm-1之间的一组峰是两种一种是吡喃糖环的醚键C—O的伸缩振动引起的、C—O—C,另一种是羟基的吸收峰。

比空白对照组的POV值小得多,说明多糖提取物

可以有效抑制动植物油脂的氧化。

图2　不同抗氧化剂对豆油的抗氧化作用

Fig.2　Inhibitoryeffectsonsoybeanoiloxidation

withdifferentantioxidants

图1　香菇和鸡腿菇多糖提取物的红外光谱图Fig.1　Infraredtransmissionspectra(KBr)of

polysaccharideextracts

??—Polysaccharideextractsfromshaggymane;??—Polysaccharide

extractsfromshiitakemushroom

图3　不同抗氧化剂对猪油的抗氧化作用

Fig.3　Inhibitoryeffectsonlardoxidation

withdifferentantioxidants

鸡腿菇多糖提取物在850cm-1附近的吸收峰是D2吡喃葡萄糖Α2型C—H变角振动的特征吸收,同时在920cm-1处有明显吸收,表明该多糖含Α2D2葡萄吡喃糖,可推断香菇多糖提取物为Α2吡喃多糖。香菇多糖提取物在892cm-1附近的吸收是D2吡喃葡萄糖Β2型C—H变角振动的特征吸收,在920cm

-1

2.4　清除羟基自由基实验结果

两种多糖提取物的浓度为0.30～2.5mg??mL,

对Fenton反应体系产生的羟基自由基的清除作用如图4所示。

从图4可以看出,两种多糖提取物在所选的浓度范围内,对羟基自由基都有一定的清除作用,且随着加入量的增加,清除率上升。在此数据范围内,香菇多糖提取物清除作用的量效关系方程为:y=0.2016x3-0.2678,R2=

0.998,经计算达50%清除率所需浓度(EC50)为2.16mg??mL;鸡腿菇多糖提取物清除作用的量效

0.881x2+1.318x-

吸收较弱也表明为Β2构型,从而可推断香菇多

糖提取物为Β2吡喃多糖。

2.3　油脂的抗氧化性能

实验以抗氧化剂Vc作为对比组,不加任何抗氧化剂的油脂作为对照组,检测各种抗氧化剂对食用油脂氧化的抑制作用,结果见图2与图3。　　由图2可知,Vc对豆油的抗氧化能力最强,多糖提取物对豆油的抗氧化能力稍弱于Vc,两种多糖提取物对豆油的的抗氧化能力十分接近。从图3可知,多糖提取物和Vc对猪油的抗氧化能力的趋势接近,但总的来说Vc的抗氧化能力强于多糖提取物,而两种多糖提取物对猪油的抗氧化能力也十分接近。

从实验结果可以看出,加入多糖提取物的油脂

关系方程为:y=9.5315x3-40.118x2+61.621x-14.821,R2=0.998,经计算EC50为2.75mg??以mL。

上方程中x代表多糖提取物的浓度,y代表清除率。　　香菇多糖提取物清除羟基自由基的能力比鸡腿菇多糖提取物稍强。

2.5　多糖提取物对超氧阴离子自由基的清除作用不同浓度的多糖提取物对超氧阴离子自由基的清除作用如图5所示。

第3期林桂兰,等:食用菇多糖提取物体外抗氧化性能研究　　　281

图4　多糖提取物对羟基自由基的清除作用

Fig.4　Scavenginghydroxylfreeradicals(?OH)

effectsofthepolysaccharideextracts▲—Shiitakemushroom;■—Shaggymane

图6　多糖提取物清除NO2-能力

Fig.6　EliminatingrateofNO2-ofthe

polysaccharideextracts

▲—Shiitakemushroom;■—Shaggymane

香菇多糖提取物清除NO2-的能力比鸡腿菇多糖提取物强。

亚硝酸盐(NO2-)是亚硝胺的前体物,亚硝胺是人和动物的强致癌物,说明多糖提取物能够通过消除NO2-,减少患癌的比率。3　结　论图5　多糖提取物对超氧阴离子的清除作用

Fig.5　Scavengingsuperoxideanion(O2-?)

activitiesofthepolysaccharideextracts▲—Shiitakemushroom;■—Shaggymane

实验结果表明两种食用菇类多糖提取物具有相当显著的抗氧化活性,并且香菇多糖提取物的作用好于鸡腿菇多糖提取物。值得注意的是香菇多糖提取物中的蛋白质??多糖比率和平均分子量均高于鸡腿菇多糖提取物。红外光谱分析结果表明香菇多糖提取物为Β2吡喃多糖,鸡腿菇多糖提取物为Α2吡喃多糖。

香菇和鸡腿菇多糖提取物都具有较明显的抗氧化活性,可开发为抗衰老保健食品辅料或功能因子。两种多糖提取物都为混合物,进一步的分离纯化和探讨多糖抗氧化作用的机制仍需要进行。参考文献:

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由图5可见,香菇多糖提取物和鸡腿菇多糖提

取物浓度为2.5mg??mL时,对超氧阴离子自由基的清除率达到最大值,分别为21.5%和6.9%。但当浓度大于2.5mg??mL时清除率却有所下降,说明多糖提取物对邻苯三酚自氧化速率的抑制作用不显著,但香菇多糖提取物的作用好于鸡腿菇多糖提取物。2.6　体外模拟胃液清除NO2-实验

两种多糖提取物在模拟胃液中清除NO2-实验结果见图6。由图6可见,两种多糖提取物对NO2

-

都有一定的清除作用,且随着多糖提取物浓度的增加,清除率上升。在所选数据范围内,香菇多糖提取物清除作用的量效关系方程为:y=0.0027x4-0.0303x3+0.1098x2-0.0698x+0.1726,R2=0.998。经计算EC50为5.25mg??mL;鸡腿菇多糖提取物清除作用的量效方程为:y=0.2472x-2.9045x3+10.961x2-11.983x+11.987,R2=0.978。经计算EC50为6.75mg??mL。以上方程中x

4

Promotingeffectsofcombinedantioxidantandsodium

nitritetreatmentonforestomachcarcinogenesisinratsafter

2nitro2initiationwithN2methyl2N′N2nitroso2guanidine[J].

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代表多糖提取物的浓度,y代表清除率。

(下转第317页)

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/jreo.html