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甜菜红色素的主要成分抗氧化能力

甜菜红色素主要成分抗氧化能力
甜菜红色素(Betalain)是红甜菜中有色化合物的总称,由红色的甜菜色苷(betacyanines)和黄色的甜菜黄素(betaxanthin)两类化合物组成,甜菜色苷主要成分是甜菜苷(betanin),占红色素的75%-95%;其余尚有异甜菜苷、前甜菜红苷、异前甜菜苷以及甜菜红色素的降解产物。

甜菜黄素包括甜菜黄素
I(vulgaxanthine I)和甜菜黄素II(vulgaxanthine II o甜菜红色素广泛地存在于藜科、觅科、仙人掌科、商陆科等多种植物中,其中藜科最为人们熟悉的是红甜菜;觅科的叶子花属的叶子花、马齿览的花瓣.仙人掌科植物中仙人掌果实、火龙果果皮和果肉。

商陆科的商陆浆果,鸡冠花等等也均含有丰富的甜菜红色。

国内外现均已将其作为天然色素加以度为30 cI=,时间为20 min。

纤维素酶水解枣纤维的最佳条件为:酶浓度0.1xl0 g/g,温度为4O℃,时间为20min。

利用盐酸、氢氧化钠、纤维素酶等3种方法在最佳水解条件下水解枣纤维,所得总糖量和果糖量没有显著性差异。

因此,在生产中,可以根据实际情况和需要,选择适当的方法对枣纤维进行水解。

开发利用,此外又发现其具有抗氧化和清除自由基的生理功能。

但其主要的抗氧化部分是什么还未见报道.采用不同抗氧化体系对这两类化合物的抗氧化活性进行评价,来探究甜菜红色素的主要抗氧化部分。

1 材料和仪器
1.1 材料和试剂
甜菜红色素购于无锡天彩生物制品有限公司;ABTS【2,2’一
azin0_bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfpni—cacid)](Sigma);
Trolox[(6-Hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchro—man-2-carboxylic
acid)](Sigma);DPPH(1,1-Diphenyl-2-picrylhydra--zy1)(Sigma);TPTZ (Tripyridyl-triazine)(Sigma);Sephdex LH一20(Sigma);过硫酸钾:天津市赢达稀贵化学试剂厂:其他所用试剂除特殊标明外,均为分析纯.三蒸水配置试剂。

1.2 仪器
高效液相色谱(1abAlliance SerieslII):天津兰博实验仪器设备有限公司;Kromasil(C18 5 250x4.6 mm):天津兰博实验仪器设备有限公司:Muhiskan MK3酶标仪:美国Thermo公司;真空冷冻干燥机(LGJ0.5):北京四环科学仪器厂;SK一1快速混匀器:江苏省荣华仪器制造有限公司;平底96孔微量滴定板。

2 方法
2.1 甜菜红色素中甜菜色苷和甜菜黄素的分离采用Sephadex LH一20分离甜菜红色素主要部分,用pH=5—6的乙酸洗脱同,收集红色部分和黄色部分,备用。

2.2 HPLC分析色素红色部分和黄色部分阎
用高效液相0abAlliance SeriesIII)配合二极管阵列紫外一可见光检测器(model 525)~定甜菜色苷和甜菜黄素。

将上述冷冻干燥样品溶解过0.22 m滤膜后进样,进样量为20 ,所用色谱柱为Kromasil C,8 51xL(250x4.6mmi.dj。

设定柱温为室温,流动相A甲醇,流动相B2%乙酸,设等度洗脱(A:B=20:80),流速0.5 mUmin,样品洗脱时间30 min,每次进样结束后用100%甲醇冲洗色谱柱10 min并平衡后再进样。

红色部分的检测波长为538 nm,黄色部分的检测波长为478 nm。

2.3 ABTS自由基清除试验测定抗氧化能力】
取过硫酸钾溶液(140 mmol/L)88 IxL与ABTS溶液5 mL(7 mmol/L)混合避光反应16 h。

然后用乙醇稀释ABTS溶液至吸光度为0.7-+0.002。

取200 txL ABTS溶液与100I.LL样品于96孔板中反应10min.在734nm下测吸光度。

以溶于乙醇的Trolox 溶液为标样,以清除率与Trolox浓度作标准曲线。

样品抗氧化能力用
TEAC(tr0l0xequivaIentantioxidantcapacity)表看,空白为乙醇。

2.4 FRAP试验测定抗氧化能力㈣
FRAP试剂:0.3 mol/L醋酸缓冲液(pH3.6):10 mmol/LTPTZ(~于40mmo]/L
盐酸):20mmo]/L三氯化铁=10:1:1。

200I~LFRAP试剂与100 L样品于37℃反应10 min后在593 nm下测吸光度。

以溶于乙醇的Trolox溶液为标样作标准曲线。

样品抗氧化能力用TEACtroloxequivalentantioxidantcapacit~表示,空白为乙醇o 2.5 DPPH自由基清除试验测定抗氧化能力 51
用乙醇配制200 Ixmol/LDPPH溶液,试验按表1分组,加人96孔微量滴定板的每孔中。

2.6 数据处理
计算Torlox标准溶液的自由基清
除率,以自由基清除率为纵坐标,Trolox浓度为横坐标做出标准工作曲线。

通过计算得到的样品液的清除率,在标准曲线上找出相应的Trolox浓度,可将样品换算成相应的Trolox当量。

3 结果与讨论
3.1 甜菜红色素中甜菜色苷和甜菜黄素的分离效果
利用Sephadex LH一20对甜菜红色素进行分离,结果显示,用pH=5~6的乙酸洗脱可以将红色素和黄色素分成明显的两个大的区带,分别收集洗脱液得到色素的两大部分一红色部分和黄色部分。

采用HPLC法对通过Sephadex LH一20分离得到的红色部分和黄色部分进行组成成分分析比较,结果见图1一图3。

从图1可以看出,分离得到的红色部分在538 nm条件下显示的红色素峰.与未经分离的甜菜红色素在
538 nm条件下显示的4个主要红色组分中两种含量较高的主要成分一致(见图2),说明分离得到的红色
部分。

包含了红色素中的两种主要组分:从图3可以看出,分离得到的黄色部分在478 am条件下仅在15 rain附近出现一个黄色素主峰,为主要的黄色组分;进一步说明两类色素得到了有效的分离。

3.2 甜菜红色素各部分抗氧化能力
3.2.1 甜菜红色素各部分对ABTS自由基的清除能力
ABTS经氧化后生成相对稳定的蓝绿AR-I1s冰溶性自由基。

水溶性抗氧化剂与ABTS 自由基发生反应后使其溶液褪色.褪色越明显表明该物质的抗氧化能力越强,与含Trolox的对照标准体系比较,换算出被测物质总的抗氧化能力(见表2)。

由表2可以看出,甜菜红色素与Vc差异显著(P<0.05),说明甜菜红色素抗氧化能力没有Vc强;红
色部分与甜菜红色素差异不显著(19>0.05),说明红色部分与甜菜红色素抗氧化能力接近:黄色部分与甜菜红色素差异显著(P<0.05),说明黄色部分的抗氧化能力不及甜菜红色素。

由图4中Ic卯值也可以看出上述趋势。

3.2.2 甜菜红色素各部分对DPPH自由基的清除能力
甜菜红色素各部分对DPPH自由基的清除能力,试验结果见图5和图6。

DPPH自由基已被广泛用于测
定植物提取物的抗氧化活性领域。

在有机溶剂中,DPPH是一种稳定的自由基,呈紫红色,515 nm处有强吸收。

当溶液中存在抗氧化剂时,抗氧化剂能够给DPPH 自由基提供氢原子和电子使其发生褪色。

吸光值变小,其颜色变得越浅表明抗氧化剂的抗氧化能力越强。

因此,通过测定样品对DPPH自由基的清除能力可以反映其抗氧化活性的强弱。

样品对DPPH自由基的清除能力一般以Ic卯值表示,IC卯值越小表明样品的抗氧化能力越强。

由图5和图6可以看出,Vc的抗氧化能力明显强于甜菜红色素各部分。

红色部分与甜菜红色素能力相当,黄色部分抗氧化能力很弱。

由图6的Ic∞值也可以看出上述趋势。

3.2_3 FRAP法测定甜菜红色素的抗氧化能力
FRAP原理为Fe 三吡啶三丫嗪(Tripyridyl--triazine。

TPTZ)可被样品中还原物质还原为二价铁形式,呈现出蓝色.并于593 B1TI处具有最大光吸收,根据吸光度大小计算样品抗氧化活性的强弱。

试验结果见表3和图7。

由表3可以看出。

甜菜红色素与Vc差异显著(P<0.05),说明甜菜红色素抗氧化能力没有Vc强:红色部分与甜菜红色素差异不显著(尸>0.05),说明红色部分与甜菜红色素抗氧化能力接近;黄色部分与甜菜红色素差异显著(P<0.05),说明黄色部分的抗氧化能力不及甜菜红色素。

由图7中Ic∞值也可以看出上述趋势。

4 讨论
从以上结果可以看出。

未经分离的甜菜红色素抗氧化能力相对较强,可能由于其中还含有一些非色素
抗氧化成分。

而虽然分离得到的红色部分的抗氧化能力略低于甜菜红色素,但可以说明甜菜红色素中的主要抗氧化色素成分是红色部分,黄色部分也有一定的抗氧化能力,这与Escribano.J[3】报道一致。

推测红色部分为甜菜色苷,黄色部分为甜菜黄素,具体成分还有待于进一步的研究。

参考文献:
[1】Dieter Straek,Tham es,Vuget,Willibald Sohliaman,Recent advances in betalain research[J].Phytaehemistry,2 003(62):247-269
[2】王璋译.食品化学[M】.北京:中国轻工业出版社,1991:472—473
……。

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