梁慧嘉,焦春伟,杨咏善,张命龙,谢意珍,2*
(1.广东粤微食用菌技术有限公司,广东 广州 510070;2.广东省微生物研究所 广东省菌种保藏与应用重点实验室省部共建华南应用微生物国家重点实验室 广东省微生物应用新技术公共实验室,广东 广州 510070)
4种珍稀食用菌水提物的抗氧化活性研究
梁慧嘉1,焦春伟1,杨咏善1,张命龙1,谢意珍1,2*
(1.广东粤微食用菌技术有限公司,广东 广州 510070;2.广东省微生物研究所 广东省菌种保藏与应用重点实验室省部共建华南应用微生物国家重点实验室 广东省微生物应用新技术公共实验室,广东 广州 510070)
用DPPH自由基清除法、羟基自由基清除法和超氧阴离子自由基清除法对4种珍稀食用菌灵芝、云芝、茶树菇、松茸的水提物进行抗氧化活性评价,为更好评价其抗氧化活性,以维生素C作为阳性对照。实验结果显示:4种食用菌水提物具有不同程度的抗氧化活性。云芝对DPPH自由基的清除能力最强,其IC50值为1.46 mg/mL,维生素C清除DPPH自由基的IC50为0.046 mg/mL;茶树菇对清除羟基自由基的清除能力最强,其IC50值为1.41 mg/mL,云芝和松茸也有较强清除羟自由基能力,其IC50值分别为1.56、1.57 mg/mL,三者的清除能力均明显优于阳性对照样品,维生素C清除羟自由基的IC50为2.41 mg/mL;灵芝和云芝有较强清除超氧阴离子自由基能力,其IC50值分别为124.48、138.28 mg/mL。
食用菌;水提物;DPPH自由基;羟基自由基;超氧阴离子自由基
食用菌味道鲜美,营养丰富,且含有一些对人体非常有益的活性物质,具有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、降血糖和降血脂等功能。食用菌所具有食疗的作用正逐渐得到人们的广泛关注[1]。自由基是生物体氧化过程中产生的中间代谢产物,在体内生成和清除通常处于平衡状态,不会对身体造成严重损伤,但当机体内自由基过剩时,会直接或间接地引起蛋白质变性、酶失活、多糖降解、DNA链断裂、生物膜结构损伤、细胞解体[2],进而引起癌、衰老、心血管疾病等[3],补充含有抗氧化剂的营养物可提高机体清除自由基的能力[4]。因此,天然食品清除自由基能力和抗氧化能力的研究越来越受重视。本研究对不同浓度的灵芝、云芝、茶树菇、松茸水提物进行抗氧化活性研究,以期为食用菌深入开发利用提供理论依据。
1.1 材料
1.1.1 原材料 灵芝、云芝、茶树菇均由广东粤微食用菌技术有限公司提供,松茸购自广州清平市场。
1.1.2 试剂 1,1-二苯基-2-苦基苯基(DPPH·)、无水乙醇、浓盐酸、Tris试剂、FeSO4·7H2O、浓H2SO4、H2O2、结晶紫、维生素C均为国产分析纯;抑制与产生超氧阴离子自由基测试盒为南京建成产品。
1.1.3 仪器 T6新世纪紫外可见分光光度计,北京普析通用仪器有限公司。
1.2 方法
1.2.1 食用菌水提物的制备 取灵芝、云芝、茶树菇和松茸子实体,粗粉碎,加入10倍量水,100 ℃水浴提取3 h,过滤,取滤液;滤渣加入8倍量水,100 ℃水浴提取3 h,过滤,合并2次滤液,浓缩,冷冻干燥,粉碎,即得水提物,放于4 ℃冰箱备用。
1.2.2 食用菌水提物溶液的制备 分别称取灵芝、云芝、茶树菇、松茸水提物,临用前用蒸馏水配成10 mg/mL溶液,并稀释至终浓度0.5、1、2、3、4、5 mg/mL进行抗氧化实验。
1.2.3 食用菌水提物对DPPH·清除率的测定 精密吸取不同浓度的待测液0.2 mL,加入120 μmol/L DPPH· 50%乙醇溶液3.8 mL,摇匀,室温静置20 min,在波长为525 nm处测定吸光度,记As;精密吸取50%乙醇溶液0.2 mL,加入120 μmol/L DPPH· 50%乙醇溶液3.8 mL,摇匀,室温静置20 min,在波长为525 nm处测定吸光度,记A0;精密吸取不同浓度的待测液0.2 mL,加入50%乙醇溶液3.8 mL,摇匀,室温静置20 min,在波长为525 nm处测定吸光度,记Ab;以50%乙醇溶液校正仪器零点,重复测定3次。清除率(R)按下式计算:
1.2.4 食用菌水提物对·OH清除率的测定 依次精密吸取2×10-4mol/L结晶紫溶液0.4 mL、5×10-3mol/L FeSO4溶液0.28 mL、1% H2O20.11 mL、0.05 mol/L Tris-HCL(pH 5.5)0.28 mL,用纯水定容至10 mL,静置5 min,在波长为588 nm处测定吸光度,记A0;依次精密吸取2×10-4mol/L结晶紫溶液0.4 mL、5×10-3mol/L FeSO4溶液0.28 mL、0.05 mol/L Tris-HCL(pH 5.5)0.28 mL,用纯水定容至10 mL,静置5 min,在波长为588 nm处测定吸光度,记A;依次精密吸取不同浓度待测液1 mL、2×10-4mol/L结晶紫溶液0.4 mL、5×10-3mol/L FeSO4溶液0.28 mL、0.05 mol/L Tris-HCL(pH 5.5)0.28 mL、1% H2O20.11 mL,用纯水定容至10 mL,静置5 min,在波长为588 nm处测定吸光度,记As;以纯水校正仪器零点,重复测定3次。清除率(R)按下式计算:
1.2.5 食用菌水提物对超氧阴离子清除率的测定 抑制与产生超氧阴离子自由基测试盒模拟机体中黄嘌呤与黄嘌呤氧化酶反应系统,产生超氧阴离子自由基,加入电子传递物质及显色剂,使反应体系呈现紫红色,可用分光光度计测其吸光度。当抗超氧阴离子的物质如血清、组织等可抑制该反应使超氧阴离子自由基减少,故比色时颜色变浅。依据形成物的颜色深浅计算出抑制或产生超氧阴离子自由基的能力强弱。按抑制与产生超氧阴离子自由基测试盒说明书要求,配好试剂,加入不同浓度的4种食用菌水提物,37 ℃水浴4min,加入显色剂,静置10min,在波长为550nm处测定吸光度,记As;精密吸取纯水0.05 mL,依上述操作,记A0。以纯水校正仪器零点,重复测定3次。清除率(R)按下式计算:
2.1 4种食用菌水提物清除DPPH·能力
4种食用菌水提物对DPPH·的清除能力有所差别,为了评价4种食用菌水提物的抗氧化能力和自由基清除能力,选择清除率为50%时4种食用菌水提物的浓度(IC50)作为评价指标,IC50值越小,其清除自由基能力越强。4种食用菌水提物清除DPPH·能力实验结果如图1所示。
图1 4种食用菌水提取物清除DPPH·能力实验结果Fig.1 Ability of scavenging DPPH free radical of water extraction from four edible mushroom speices
由图1可见,4种食用菌水提物均有一定清除DPPH·的能力,松茸水提物效果稍差,并且随着浓度的增加,清除率增强。在各浓度下,清除率均为云芝水提物>灵芝水提物>茶树菇水提物>松茸水提物。
根据水提物清除率与抗氧化剂浓度之间的关系,计算出4种食用菌水提物清除DPPH自由基的IC50,结果显示,灵芝水提物为2.364 1 mg/mL,云芝水提物为1.461 6 mg/mL,茶树菇水提物为4.284 7 mg/mL。
2.2 4种食用菌水提物清除·OH能力
由图2可见,4种食用菌水提物均有显著的清除·OH能力,并且随着浓度增加,清除能力增强。在0.5 mg/mL时,松茸水提物的清除能力最强,但到2.0 mg/mL及以上时茶树菇水提物和云芝水提物的清除率高于松茸水提物;灵芝水提物的清除率在各浓度下均较低。
根据水提物清除率与抗氧化剂浓度之间的关系,计算出4种食用菌水提物清除·OH的IC50,结果显示,灵芝水提物为4.037 7 mg/mL,云芝水提物为1.556 3 mg/mL,茶树菇水提物为1.412 9 mg/mL,松茸水提物为1.573 1 mg/mL,维生素C为2.413 2 mg/mL。可见,4种食用菌水提物清除·OH能力强弱顺序为茶树菇水提物、云芝水提物、松茸水提物、灵芝水提物。
图2 4种食用菌水提取物清除·OH能力实验结果Fig.2 Ability of scavenging OH-free radical of water extraction from four edible mushroom speices
2.3 4种食用菌水提物清除超氧阴离子自由基能力
由图3可见,4种食用菌水提物均有清除超氧阴离子自由基能力,并且随着浓度增加,清除能力增强。在各浓度下,灵芝水提物和云芝水提物的清除率远高于松茸水提物和茶树菇水提物。
根据水提物清除率与抗氧化剂浓度之间的关系,计算出4种食用菌水提物清除超氧阴离子自由基的IC50,结果:灵芝水提物为124.48 mg/mL,云芝水提物为138.28 mg/mL,而茶树菇和松茸的IC50不在该浓度范围内。
可见,在1~150 mg/mL 浓度范围内,4种食用菌水提物清除超氧阴离子自由基能力强弱顺序为灵芝水提物、云芝水提物、茶树菇水提物、松茸水提物。
图3 4种食用菌水提取物清除超氧阴离子能力实验结果Fig.3 Ability of scavenging superoxide anion of water extraction from four edible mushroom speices
4种食用菌水提物具有不同程度的抗氧化能力。相对而言,灵芝对超氧阴离子自由基的清除能力最强,其IC50值为124.48 mg/mL,清除DPPH自由基的能力仅次于云芝,IC50值为1.46 mg/mL;茶树菇对清除羟自由基的清除能力最强,其IC50值为1.41 mg/mL,云芝和松茸也有较强清除羟自由基能力,其IC50值分别为1.56、1.57 mg/mL,三者的清除能力均明显优于阳性对照样品,维生素C清除羟自由基的IC50为2.41 mg/mL。
多糖是食用菌活性物质之一,其作为保健品和药品已经逐渐被人们所认识和接受,尤其在生物活性方面,近年来很受重视。目前,有关真菌多糖清除自由基的研究已有很多报道[5],如姬松茸粗多糖[6]、松杉灵芝多糖[7]、美味牛肝菌[8]等。越来越多的研究发现,许多食用菌多糖具有清除自由基、提高抗氧化酶活性和抑制脂质过氧化的活性,从而起到保护生物膜和延缓衰老的作用[9]。本研究结果表明,上述4种珍稀食用真菌的水提物都具有较明显的抗氧化活性,尤其在清除羟自由基方面,云芝、茶树菇和松茸水提物清除能力优于维生素C。可见,作为天然药物资源的食用菌具有较好的应用价值,今后应对其多糖进一步分离纯化,获得有效活性物质,研究其抗氧化机制,以期为大型药用真菌的综合开发利用提供理论依据。
[1] 马晓华,连宾.几种常见食用菌清除羟基自由基能力的研究[J]. 食品与发酵工业,2005,31(10):25-28.
[2] 党蕾,郝佳欣,江海涛.几种食用菌多糖抗氧化活性比较[J].安徽农学通报,2010,16(5):76-77.
[3] 李波,徐贵华,芦非,等.七种云南产食用菌的抗氧化活性研究[J].食用菌,2010,(2):66-67.
[4] 李芳亮,赵立冬,高杨,等.两种食用菌多糖提取物的抗氧化活性比较研究[J].湖南农业科学,2011,(9):108-111.
[5] Yang J H, Lin H C, Mau J L. Antioxidant properties of several commercial mushrooms[J]. Food Chemistry, 2002,77(2): 229-235.
[6] 吕喜茹, 郭亮,常明昌,等. 姬松茸粗多糖抗氧化作用[J]. 食用菌学报, 2010, 17(1): 69-71.
[7] Tseng Y H, Yang J H, Mau J L. Antioxidant properties of polysaccharides fromGanodermatsugae[J]. Food Chemistry, 2008, 107(2): 732-738.
[8] 陶明煊, 王峰, 刘俊,等. 3种食用菌多糖自由基清除作用研究[J]. 食品科学, 2009, 30(23): 135-137.
[9] 陈爱葵, 易广, 李爱群. 食用菌在提高人体免疫力方面的功效[J]. 中国食用菌, 2004, 23(3): 7-9.
Antioxidant Activity of Water Extraction from Four Rare Edible Mushroom Species
LIANG Hui-jia1, JIAO Chun-wei1, YANG Yong-shan1, ZHANG Ming-long1, XIE Yi-zhen1, 2
(1.GuangdongYueweiEdibleFungiTechnol.Co.,Ltd.,Guangzhou510070; 2.GuangdongInst.ofMicrobiol.,GuangdongProv.KeyLab.ofMicrobialCultureCollect. &Appl.,StateKeyLab.ofAppl.Microbiol.,S.China(TheMinist.-Prov.JointEstablished),GuangdongOpenLab.ofAppl.Microbiol.NewTechnol.,Guangzhou510070)
Antioxidant activitiesinvitroof polysaccharides fromGanodermalucidum,Coriolusversicolor,AgrocybecylindraceaandMatsutakemushroom, and vitamin C as a positive control. The anti-oxidation of polysaccharides was evaluated by DPPH radical scavenging activities, hydroxyl free radical scavenging activities and superoxide anion scavenging activities. The results showed that four different polysaccharides had certain abilities of antioxidant activities.C.versicolorshowed the most potent capacity for scavenging DPPH free radical, IC50values reaching 1.46 mg/mL, the IC50values of vitamin C is 0.046 mg/mL;A.cylindraceashowed the most potent capacity for scavenging hydroxyl free radical, IC50values reaching 1.41 mg/mL, the IC50values of Vitamin C is 2.41 mg/mL;C.versicolorandMatsutakemushroom also had good scavenging activities, IC50values reaching 1.56 mg/mL, 1.57 mg/mL, respectively. They were better scavenging activities than positive control.G.lucidumandC.versicoloralso had good superoxide anion scavenging activities, IC50values reaching 124.48 mg/mL, 138.28 mg/mL.
mushroom; water extract; DPPH free radical; hydroxyl free radical; superoxide anion free radical
广东省中国科学院全面战略合作项目(2011B090300075);广州市科技惠民专项(2014Y2-00130)
梁慧嘉 女,本科。主要从事食药用菌活性成分研究。Tel:020-32059602,E-mail:ajing162844@163.com
* 通讯作者。女,研究员。主要从事食药用菌活性成分研究。E-mail:jiao19800205@126.com
2014-06-05;
2014-07-30
Q935
B
1005-7021(2015)04-0106-04
10.3969/j.issn.1005-7021.2015.04.019