烘焙前后辣椒的总体抗氧化性对比研究

答 敏 ,张胜海 ,景蓓蓓 ,杨晓红

(陕西师范大学化学与材料科学学院 ,陕西西安 710062)

烘焙前后辣椒的总体抗氧化性对比研究

答 敏 ,张胜海 ,景蓓蓓 ,杨晓红

(陕西师范大学化学与材料科学学院 ,陕西西安 710062)

碱性介质中,辣椒提取液可以强烈地抑制鲁米诺 -NaClO的化学发光,基于此现象,建立了一种评价烘焙前后辣椒总体抗氧化性大小的流动注射技术。在最优的条件下,测量结果表明:鲜辣椒的抗氧化性强于干辣椒,所以在日常生活中我们应该尽可能地去吃新鲜辣椒。

流动注射 ;化学发光 ;辣椒 ;抗氧化性

1引言

活性氧 (ROs)是指在机体内或者自然环境中由氧组成,含氧并且性质活泼的物质的总称[1]。生物体在新陈代谢过程中产生许多活性氧,如单线态氧分子 (1O2)、超氧阴离子自由基 (·O-2)、羟基自由基 (·OH)和氮氧化物 (NO)等。在正常情况下,机体活性氧的产生、利用、清除三者之间处于一种动态的生理平衡,一旦此动态平衡被破坏,便会产生过剩的活性氧,从而导致多种疾病的发生,例如衰老、骨质疏松症、糖尿病、心脑缺血、动脉粥样硬化、帕金森病等[2-3]。而抗氧化性物质的使用可以抑制活性氧的产生或清除活性氧,从而有效地避免各种疾病的发生。其中,辣椒作为一种药食同源的蔬菜,深受人们喜爱。它的主要成分包括人体需要的碳水化合物、蛋白质、维生素、色素和钙、磷、铁矿物质及人体需要的 15种氨基酸[4],主要成熟于 7～9月份,其含有的抗氧化成分可以清除活性氧。辣椒烘干前后风味有变化,但关于鲜辣椒和干辣椒对活性氧的清除功效还未见文献报道,因而很有必要对烘焙前后辣椒的总体抗氧化性进行研究。

研究辣椒抗氧化活性的方法主要包括 GB/T 5538-1995国家标准法[5]和 DPPH·(二苯代苦味酰自由基)法[6]。利用化学发光评价烘焙前后辣椒抗氧化活性的方法还未见文献报道。基于此,本文结合流动注射技术和化学发光方法,利用辣椒水提取液对鲁米诺—NaClO化学发光体系的强烈抑制作用,建立了一种简单而灵敏的方法对烘焙前后辣椒的总体抗氧化活性进行了对比研究。

2实验部分

2.1仪器与试剂

BPCL超微弱发光分析仪,中国科学院生物物理研究所;恒流泵,上海青浦沪西仪器厂;多功能食品加工机,康福尔;SHZ-D(Ⅲ)-真空水式循环水泵,巩义市予华仪器有限公司;970CRT荧光分光光度计,上海仪器分析总厂。

鲁米诺储备液 (1.0×10-2mol/L):准确称取1.7720g鲁米诺 (陕西师大),用 10mL的 1mol/L NaOH溶解后,定容于 1000mL棕色容量瓶中,于暗处保存一周后使用;抗坏血酸母液,天津市天力化学试剂有限公司;氢氧化钠,国药集团化学试剂有限公司;次氯酸钠,西安化学试剂厂;辣椒。实验所用药品均为分析纯,实验用水均为二次蒸馏水。

2.2实验方法

2.2.1辣椒水提取液的制备

鲜辣椒提取液:准确称取洗净的新鲜辣椒50.0000g放入多功能食品加工机中,加入 250mL蒸馏水,匀浆 3min,抽滤。干辣椒提取液:将由洗净的新鲜辣椒 50.0000g失水所得的干辣椒放入多功能食品加工机中,加入 250mL蒸馏水,匀浆 3min,抽滤。

2.2.2辣椒提取液抗氧化能力测定

按图 1连接流路,开启化学发光仪,恒流泵,调节光电倍增管的负高压。将管路插入相应的溶液中,鲁米诺溶液和样品在三通处混合,经过进样阀采样在载流 (空气)的作用下,在另一个三通处与 Na-ClO溶液混合流入位于光电倍增管上方的盘管中,此时反应所产生的化学发光信号被转化为电信号,从而被BPCL超微弱发光分析仪所记录。以水为空白,在光电倍增管处测定样品和空白各自的化学发光信号。以抑制率表示抗氧化能力的大小。

其中:I0为空白的化学发光强度;I为样品的化学发光强度。

图 1流动注射化学发光分析系统流路图

3结果与讨论

3.1条件优化

3.1.1试验流路及各溶液顺序的选择

从化学发光信号的稳定性和重现性来看,选择图 1的流路。若从流路 d泵入鲁米诺溶液,则基线为鲁米诺 -NaC lO的化学发光信号,样品的峰为倒峰,但此时信号的稳定性和重现性较差;若从流路 d泵入 NaClO,此时基线较稳定,重现性较好,故从流路 d泵入 NaClO溶液。鲁米诺和样品溶液从流路 a和 b泵入,无论顺序如何它们都是以 1∶1的体积混合的,因为流路 a和 b是由同一个蠕动泵所控制的。

3.1.2NaOH浓度

考察了不同浓度的NaOH溶液对化学发光抑制率的影响 (见图 2),根据“抑制率最大”原则,选取的 NaOH溶液的浓度为 0.1mol/L。

3.1.3鲁米诺浓度

在NaOH浓度和 NaC lO浓度一定的条件下,考察了鲁米诺在 5.0×10-6～1.0×10-4mol/L浓度范围内对体系化学发光抑制率的影响 (见图 3)。根据“抑制率最大”原则,选取的鲁米诺 溶液的浓度为1.0×10-5mol/L。

图 2氢氧化钠浓度对抑制率的影响

图 3鲁米诺浓度对抑制率的影响

3.1.4NaC lO浓度

在该试验中,NaC lO是氧化剂,可以氧化鲁米诺产生化学发光。在NaOH浓度和鲁米诺浓度一定的条件下,1.0×10-6～1.0×10-3mol/L浓度范围内NaC lO对体系化学发光抑制率的影响见图 4。根据“抑制率最大”原则,选取的NaC lO溶液的浓度为1.0×10-5mol/L。

图 4NaClO浓度对抑制率的影响

3.2烘干前后鲜辣椒总体抗氧化性的测定与比较

在优化的条件下,根据 2.2.2方法测定烘干前后辣椒提取液的相对化学发光强度,绘制烘干前后辣椒提取液浓度与相对化学发光强度和抑制率的曲线图 (见图 5和图 6),从图 6可得知,鲜线辣椒的抗氧化性强于干鲜辣椒的抗氧化性。

图 5辣椒提取液浓度对化学发光信号的影响

图 6辣椒提取液浓度对抑制率的影响

3.3化学发光反应机理的讨论

在改装的 970CRT荧光分光光度计上,分别绘制了鲁米诺 -NaClO(曲线 a),鲁米诺 -NaClO-鲜辣椒提取液 (曲线 b)和鲁米诺 -NaClO-干辣椒提取液 (曲线 c)的化学发光光谱 (见图 7)。从图中可以看出 3个反应产物的最大吸收峰值均在 428nm左右,故可认为它们的发光体相同,均为 3-氨基邻苯二甲酸根离子[7],其机理可能是:辣椒中的抗氧化成分与次氯酸钠反应使次氯酸钠的量减少,或者辣椒中的抗氧化成分使碱性条件下由次氯酸根离子产生的自由基减少,从而使溶液中产生的激发态鲁米诺的量减少,故化学发光信号降低。

图 7化学发光光谱

4结论

由试验可知,烘干前后辣椒提取液对鲁米诺和NaC lO的化学发光均有强烈的抑制作用,据此建立了流动注射化学发光用于测定与评价烘焙前后辣椒抗氧化活性的方法。结果表明,鲜辣椒的抗氧化性强于干辣椒,所以我们应该尽可能吃鲜辣椒。

[1] 林金明,屈 峰,单孝全.活性氧测定的基本原理与方法[J].分析化学,2002,30(12):1507-1514.

[2] 林远方.活性氧与骨质疏松症的临床研究[D].广州中医药大学,2002.

[3] 谢玉英.谈活性氧与人类疾病 [J].现代农业科技,2009,15:285-288.

[4] 高 翔.辣椒的保健功能及其产品的开发研究[J].食品研究与开发,2004,25(3):115-116.

[5] 《动植物油脂过氧化值测定》(GB/T5538-1995).

[6] 许宗运,马少宾,张秀萍.DPPH·法评价 37种植物抗氧化活性[J].塔里木垦大学学报,2004,2(16):1-4.

[7] 林金明.化学发光基础理论与应用 [M].北京:化学工业出版社,2004.

TS201.2

A

1003-3467(2010)24-0015-03

2010-12-08

答 敏 (1983-),女,在读硕士,主要从事光分析研究,E-mail:damin@stu.snnu.edu.cn。