竹醋液與低聚殼聚糖協(xié)同抗氧化性能1)

王志勇 劉華巍 孫 濤 崔 宇

(中國林產(chǎn)品經(jīng)銷公司，北京，100029) (上海海洋大學) (中國林產(chǎn)品經(jīng)銷公司)

竹醋液是竹材熱解或干餾的過程中產(chǎn)生的煙氣經(jīng)冷凝得到的混合液體，主要成分是水(約占80%)，有機成分主要是有機酸、酚類、醛類、酮類、醇類、酯類等［1-2］，pH 值一般為2.0～3.0，其化學成分復雜，竹醋液具有良好的抗氧化性能，對超氧陰離子(·)自由基［3］和二苯代苦味酰肼自由基(DPPH)都具有良好的清除能力［4］。

殼聚糖，是一種來源于甲殼類動物外殼的天然堿性多糖，經(jīng)化學降解、生物降解、物理降解等方法可以得到低聚殼聚糖。低聚殼聚糖相對分子質量低，易溶于水，具有大量游離氨基和羥基，體現(xiàn)出良好的抗氧化性能［5］。

近年來，研究人員發(fā)現(xiàn)，某些抗氧化劑復配后的抗氧化活性得到提升［6-9］。研究表明，高相對分子質量殼聚糖可以溶解在竹醋液中，體現(xiàn)出良好的生物活性［10］。但關于竹醋液與低聚殼聚糖復配的研究尚未見報道。本文考察了竹醋液和低聚殼聚糖復配的抗氧化活性，為拓寬竹醋液的應用前景和開發(fā)天然高效的復合型抗氧化劑提供有益的參考。

1 材料與方法

原料與試劑：竹醋精制液，江陰中炬生物科技有限公司提供;低聚殼聚糖，浙江金殼生物化學有限公司提供;魯米諾、DPPH，購自Sigma公司;其余試劑均為分析純，購自上海化學試劑公司;抗氧化測試所需溶液由二次蒸餾水配制。

竹醋液與低聚殼聚糖復配液的制備：將精制竹醋液稀釋15倍，低聚殼聚糖配制成質量濃度為2.5 g·L-1的溶液。將二者進行復配，使得竹醋液與低聚殼聚糖溶液的體積比為10 ∶1、5 ∶1和2 ∶1，分別記為復配液1、2和3，考察復配前后的抗氧化性能。

對DPPH自由基清除的測定：在裝有2.0mL的濃度為0.1 mmol·L-1DPPH無水乙醇溶液的比色管中，分別加入不同濃度的樣品溶液2.0 mL，室溫下避光靜置0.5 h，在517 nm處測量吸光度Ai。用去離子水代替樣品溶液，得吸光度A0;無水乙醇代替DPPH，得吸光度 Aj。清除率=(1-(Ai-Aj)/A0)×100%［11］。

對羥基自由基(·OH)清除的測定：配置pH=7.40的0.05 mol·L-1KH2PO4-NaOH緩沖溶液，以緩沖液作為溶劑，分別配制濃度為 0.64 mmol·L-1的魯米諾溶液、0.012 mol·L-1H2O2、0.8 g·L-1亞鐵氰化鉀溶液以及一系列不同濃度的樣品溶液。用流動注射化學發(fā)光分析儀依次測定從稀到濃的樣品溶液，讀出峰面積［12］。清除率=((A0-Ai)/A0)×100%。其中A0為空白溶液峰面積;Ai為樣品溶液峰面積。

2 結果與分析

2.1 5種清除劑對DPPH自由基清除效果的差異

DPPH在有機溶劑中是一種穩(wěn)定的自由基，其結構中含有3個苯環(huán)，氮原子上有1個孤對電子，其乙醇溶液呈紫色，在517 nm附近有強吸收。當DPPH溶液中加入自由基清除劑時，孤對電子被配對，吸收消失或減弱。

圖1為竹醋液和低聚殼聚糖在復配前后對DPPH的清除效果。由圖1可見，隨著體系中自由基清除劑含量的升高，對DPPH的清除能力增強。復配液1、2、3對DPPH的總體清除效果不如單獨竹醋液和低聚殼聚糖。竹醋液中含有抗氧化活性的有機物質成分，有清除DPPH的作用［4］。低聚殼聚糖具有活性氨基，能夠提供還原氫，也具有良好的DPPH清除效果［5］。而二者復配后對DPPH的清除效果呈下降趨勢，這可能由于低聚殼聚糖的活性氨基—NH2在酸性的竹醋液中質子化成為—N，從而使得活性氨基—NH2數(shù)目減少［12］，清除DPPH自由基的能力下降。

圖1 5種清除劑清除DPPH的效果

2.2 5種清除劑對超氧陰離子自由基(·)清除效果的差異

圖2 5種清除劑清除超氧陰離子的效果

2.3 5種清除劑對羥基自由基(·OH)清除效果的差異

羥基自由基(·OH)是毒性最大的活性氧，對細胞內DNA的破壞作用很大。它可以加成至堿基雙鍵中造成堿基破壞，從而產(chǎn)生突變。竹醋液、低聚殼聚糖溶液以及復配液1、2和3對·OH的清除能力如圖3所示。隨著體系中自由基清除劑含量的升高，對·OH的清除能力上升。當清除劑加入量小于400 mL/L時，復配液1、2、3對羥基自由基·OH的清除活性較低聚殼聚糖溶液差，但優(yōu)于竹醋液;然而，當抗氧化劑含量繼續(xù)增加時，復配液1、2、3清除活性較單獨竹醋液和單獨低聚殼聚糖溶液都有所提升。可見，竹醋液和低聚殼聚糖復配液隨著加入量的增多而體現(xiàn)出抗氧化劑之間的協(xié)同效應。

圖3 5種清除劑清除羥基自由基的效果

3 結論與討論

竹醋液是竹材炭燒過程中得到的副產(chǎn)物，通過專業(yè)的設備與工藝制備的產(chǎn)品，安全可靠，價格低廉，且有良好的抗氧化性能;低聚殼聚糖是天然有效的抗氧化劑。本實驗進行了竹醋液與低聚殼聚糖的復配，考察不同比例的復配液對DPPH、超氧陰離子自由基·和羥基自由基·OH的清除能力。結果顯示，竹醋液與低聚殼聚糖復配液的抗氧化性能得到了提升或抑制，能否產(chǎn)生協(xié)同效應，不僅與進行復配的物質的性質有關，還與進行復配的物質的比例有關，同時受復配液的劑量影響。高相對分子質量殼聚糖難溶于水，不能體現(xiàn)出生物活性，溶解在酸性竹醋液中，活性基團暴露出來，體現(xiàn)出良好的生物活性［10］。然而，低聚殼聚糖在酸性介質中，活性氨基發(fā)生質子化，使活性基團數(shù)目減少，降低了抗氧化性能，但其機理較復雜，有待進一步地研究。這為開發(fā)一種天然、安全、高效的天然竹醋液復合型抗氧化劑提供了很好的思路。

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