阿魏酸糖酯抗氧化性研究论文

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【摘要】本文测定了合成阿魏酸糖脂的抗氧化性,结果表明用0.62%的阿魏酸糖脂浸泡的苹果,阿魏酸葡糖酯抑制效应在处理后4天最明显,抑制率为36.92%,阿魏酸木糖酯抑制效应在处理后8天最明显,抑制率为19.47%。对于果实的内源乙烯释放,经阿魏酸葡糖酯和阿魏酸木糖酯处理的苹果分别推迟乙烯释放高峰期6天和4天。

【关键词】阿魏酸葡糖酯;阿魏酸木糖脂;抗氧化性;脂氧合酶

Theantioxygenationofferulaicacidglycolipide

LVXiao-zhuo,JIANGWei,WUZan-min.SchoolofPublicHealth,TianjinMedicalUniversity,Tianjin300070,China

【Abstract】Theresistancetooxidationofsyntheticalferulaicacidglycolipidewasinvestigated.Theresultwasshown,applewasdippedin0.62%ferulaicacidglycolipide,themostinhibitoreffectivenessofglucoseferulaicestersandxyloseferulaicesterwasshownrespectivelytobe36.92%afterfourdaysand19.47%aftereightdays,thefastigiumofreleaseethanewaspostponedrespectivelytobesixdaysandfourdays.

【Keywords】Glucoseferulaicesters;xyloseferulaicester;antioxygenation;Lipoxygenase

植物的衰老行为中的主要矛盾是活性氧,乙烯的产生和脂氧合酶(Lipoxygenase,简称LOX)起了协同作用[1,2],所以抗氧保鲜剂,主要考察对脂氧化酶活性的抑制,及对乙烯的抑制作用,这样可能达到预期的效果。由于阿魏酸及其衍生物是一种营养性的安全可靠的食品添加剂,本文通过苹果考察了合成阿魏酸葡糖酯的抗氧化性,即利用紫外光谱和气相色谱法系统的考察了阿魏酸对脂氧化酶活性的抑制和内源乙烯释放的抑制效果,通过测试证实阿魏酸糖酯具有较好的抗氧化性,探索开发出一种安全高效的果蔬保鲜剂。

1实验部分

1.1实验药品与仪器阿魏酸葡萄糖酯,阿魏酸木糖脂(天津工业大学提供);亚油酸(化学纯,许昌元化生物科技有限公司);氢氧化钠(分析纯,天津市东丽区天大化学试剂厂);乙酸-乙酸钠缓冲液(0.1mol/L,pH4.6~5.8);磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液(0.1mol/L,pH5.8~7.4);紫外光度计[UV-2401PC,岛津仪器(苏州)有限公司];气相色谱仪(GC-Agilent6890N,美国安捷伦科技有限公司);高速离心机(LG10-2.4A型,北京医用离心机厂)

1.2实验方法

1.2.1苹果的处理将5g左右的合成阿魏酸葡糖酯或阿魏酸木糖酯加热溶于800ml去离子水中待温度降至室温时,将反复洗过无伤、大小均一的最新市售的红富士苹果浸入到浓度约为0.62%的溶液中,待5min后取出,室温下放置待测。

1.2.2底物的制备10mmol/L亚油酸钠(反应底物)溶液的制取[3]:称取70mg的亚油酸钠,7mlTritonX-100和4ml无氧水,用0.5mol/L氢氧化钠滴定至溶液澄清,定容25ml,分装于1.5ml的安瓿瓶中,-18℃保存备用。

1.2.3粗酶液的提取称取2.0g果肉放入研钵中,在液氮中充分研磨,然后将研钵内的果肉转移至离心试管中,取9ml缓冲液充分冲洗研钵后将其转至离心试管中。在10000r/min下离心15min,取上层清液。

1.2.4LOX活性最适pH值的测定本文通过紫外分光光度计测定LOX活性最高时的pH值[4,5],具体方法是:将一定pH值的缓冲液作参比进行基线测定,然后取0.025ml10mmol/L亚油酸钠溶液,缓冲液2.775ml和相应缓冲液下酶液0.200ml混合均匀,在30℃恒温水浴中反应1min。立即测定吸光度值A1并计时,过1min后,记录吸光度值A2。两次测量的差值(A2-A1)为ΔA。

LOX活性单位:酶活力果肉质量×反应时间

LOX活性单位:ΔOD234nm×g-1min-1

由于每次取果肉为2.0g,ΔOD=ΔA×10002

本实验以1min内3ml体系在234nm的吸光度增加0.001作为一个酶活力单位(U),波长设定为234nm;测定不同缓冲液下的LOX活性,需要重新校正基线。

1.2.5阿魏酸糖酯对LOX活性的影响分别提取未用阿魏酸糖酯处理的、用阿魏酸葡糖酯处理的及用阿魏酸木糖酯处理的苹果果肉的粗酶液,将最适pH值的缓冲液倒入比色皿中,进行基线测定,然后移取0.025ml亚油酸钠,缓冲液2.775ml,酶液0.200ml于样品池中,在30℃恒温水浴中反应1min,立即测量A1并计时,过1min后,再进行测量A2,求出ΔA,每隔2天进行测量1次,持续22天。

1.2.6乙烯的定性与定量本实验中利用气相色谱通过纯乙烯对果肉释放的乙烯进行定性和定量,定量分析采用气相色谱外标法[6]。

气相色谱条件[7]:进样量8ml,检测器FID。N2流速:35ml/min,H2流速:50ml/min,AIR流速:375ml/min,色谱柱温:50℃,进样口温度:120℃,检测器温度:150℃。

1.2.7阿魏酸糖酯对乙烯释放量的影响将处理过的苹果,每次均匀取果肉10g,放入135ml医用药瓶中,将瓶用胶塞封严。过13.5h后进行气相色谱测试,每次进样8ml,通过气相色谱的积分面积从标准曲线上查出对应的乙烯体积x。

乙烯释放量(y)=释放乙烯的体积(x)果肉质量×释放时间

[单位:nl/(g·h)]

2结果与讨论

2.1LOX活性最适pH值的测定本文以离体烟台优级红富士苹果试验材料,在pH4.8~7.4范围内测定了LOX活性变化。从图1中可以明显看出最适pH值为6.4,在pH6.4附近,LOX活性也较高。因此应选pH=6.4为酶活性测定的pH值。

图1苹果中LOX最适pH值测定

2.2未处理、葡糖酯处理、木糖酯处理的LOX活性变化从图2可以看出三个处理LOX活性总体都呈上升趋势,未处理的红富士苹果的LOX均高于木糖脂和葡糖酯,阿魏酸葡糖酯抑制效应在处理后4天最明显,抑制率为36.92%,16天后开始上升。阿魏酸木糖酯抑制效应在处理后8天最明显,抑制率为19.47%,12天后开始上升。

图2未处理、葡糖酯处理、木糖酯处

理的LOX活性变化由此可以得出阿魏酸葡糖酯和阿魏酸木糖酯对离体后的红富士苹果的LOX活性有较好的抑制作用,且阿魏酸葡糖酯的抑制作用比阿魏酸木糖酯的效果要更好一些。这是可能是由于葡糖酯有五个羟基,更容易使脂氧合酶失去活性,而木糖酯有4个羟基,其抑制效果要逊于葡糖酯

2.3未处理、葡糖酯处理、木糖酯处理的苹果乙烯释放量变化通过在相同色谱条件下测定纯乙烯和果肉释放气体,证实释放气体为乙烯。并由不同浓度的纯乙烯做出标准曲线,利用外标法对不同时间释放的乙烯进行定量。

图3未处理、葡糖处理、木糖酯处理的

苹果乙烯释放量变化

由图3可见,阿魏酸葡糖酯和阿魏酸木糖酯处理的苹果,明显抑制苹果果实内源乙烯发生,分别推迟释放乙烯高峰期为6天和4天出现,而且后期抑制释放量仍是阿魏酸葡糖酯比阿魏酸木糖酯的抑制作用效果更好一些。

3结论

实验结果表明合成的阿魏酸葡糖酯和阿魏酸木糖酯对离体后的红富士苹果果实有一定的抗氧化保鲜效果:其中对于果实的LOX(脂氧合酶)活性,阿魏酸葡糖酯抑制效应在处理后4天最明显,抑制率为36.92%,阿魏酸木糖酯抑制效应在处理后8天最明显,抑制率为19.47%,对于果实的内源乙烯释放,阿魏酸葡糖酯和阿魏酸木糖酯分别推迟乙烯高峰期6天和4天出现。结果表明阿魏酸葡糖酯的抗氧作用比阿魏酸木糖酯的效果要更好。由于阿魏酸本身无毒,所合成的糖脂也无毒无味,对人体没有副作用,可以预测该类型的食品保鲜剂的开发具有广阔的前景。

【参考文献】

1陈昆松,张上隆.脂肪氧合酶与果实的成熟衰老.园艺学报,1998,25(4):338-344.

2生吉萍申琳.果实成熟衰老相关酶的研究进展.食品与机械,2000,77(3):7-9.

3AxelrodB,CheesbrotIshTM,LeaksoS.LipoxygenasefromSoybeans.MethodsinEnzymology,1981,7:443-451.

4赵永芳.生物化学技术原理及其应用.武汉:武汉大学出版社,1998,414-415.

5陈昆松,徐昌杰,许文平,等.猕猴桃和桃果实脂氧合酶活性测定方法的建立.果树学报,2003,20(6):436-438.

6许国旺.现代实用气相色谱法.北京:化学工业出版社,2004,214-217.

7RileyJCM,WillemotC,ThompsonJE.Lipoxygenaseandhydroperoxidelyaseactivitiesinripeningtomatofruit.PostharvestBiologyandTechnology,1996,7:97-107.