黄翊鹏 张荣亭 张利云 姜慧玲 张珊
摘要:在测定多酚的基础上,利用5种体外抗氧化模型(脂质过氧化抑制作用、DPPH自由基清除作用、羟基自由基清除作用、Fe2+络合能力及Fe3+还原力)对长清灵岩茶与南方茶抗氧化活性进行了比较研究。结果表明:茶汤中多酚含量为长清绿茶[(0.3106±0.0054)m∥mL]>南方绿茶[(0.2888±0.0039)mg/mL]、长清红茶[(0.1691±0.0029)mg/mL]>南方红茶[(0.1560±0.0015)mg/mL]。长清茶的脂质过氧化抑制作用、DPPH自由基清除作用、Fe2+络合能力及Fe3+的还原力均好于南方茶,且高于对照BHT、没食子酸;长清茶的羟基自由基清除作用好于南方茶与没食子酸,但低于BHT。因此,长清茶具有良好的抗氧化活性。
关键词:长清绿茶;长清红茶;抗氧化活性;多酚
中图分类号:S571.109.9
文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2016)02-0053-05
济南市长清区作为中国高纬度茶叶适生区,从20世纪50年代开始进行“南茶北引”实验,恢复茶树栽培种植以来,经过不断的生产品种改良和技术改进,茶叶面积、产量、产值持续增长,已逐步形成了集种植、采集、加工到定点销售为一体,绿茶、红茶、乌龙茶等多种茶叶多样发展的特色产业格局。长清茶叶因其具有独特的“香气高、滋味浓、耐冲泡”等南方高山茶才有的品质,日益受到消费者的青睐,并呈现出良好的发展态势。
目前,关于南方茶有效成分及抗氧化作用方面的研究很多,但关于长清茶抗氧化作用方面的研究尚未见报道,尤其是关于长清茶与南方茶抗氧化作用的对比,一直缺乏理论依据。因此,本研究以长清茶和南方茶为样品,在测定多酚含量的基础上,以没食子酸、BHT为对照,选取5种体外模型:脂质过氧化抑制作用、DPPH自由基清除作用、羟基自由基清除作用、Fe2+络合能力、Fe3+还原能力,比较了长清茶与南方茶的抗氧化作用,以期为长清茶的品牌宣传提供理论支持,为长清茶的综合利用提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
长清绿茶、长清红茶、南方绿茶、南方红茶,均由山东立泰山茶业科技开发有限公司提供。
1.2 试剂与仪器
无水乙醇,95%乙醇,甲醇,30%双氧水,铁氰化钾,三氯化铁,六水三氯乙酸,无水碳酸钠,福林酚试剂,卵磷脂,2-硫代巴比妥酸,BHT,没食子酸,磷酸二氢钠,磷酸氢二钠,浓盐酸,硫酸亚铁,DPPH,水杨酸,Ferrozine铁试剂等,均为分析纯。
HI2221型pH计(哈纳仪器);UV-9000型紫外/可见分光光度计(上海元析仪器有限公司);离心机(美国贝克曼库尔特商贸有限公司);Auv120分析天平(SHIMADAZU公司);HWS-2电热恒温水浴锅(上海齐欣科学仪器有限公司)。
1.3 试验方法
1.3.1 样品的处理 准确称取5g样品于150mL沸水中浸泡5min,立即用纱布过滤,冷却后用滤纸过滤,将滤液稀释10倍后备用。
1.3.2 多酚含量的测定取0.1mL待测液加入2%的Na2CO32.0mL,静置2min,加入50%福林酚试剂0.1mL,静置30min,在720nm处测吸光度。以没食子酸标准品配制标准液,按上述方法绘制没食子酸标准曲线,用没食子酸当量表示多酚含量。
1.3.3 脂质过氧化抑制作用的测定硫酸亚铁-Vc溶液的配制:分别取347.5mgFeSO4和35mgVc,用蒸馏水定容至25mL。显色剂的配制:取15g三氯乙酸、0.375g硫代巴比妥酸、
2.1 mL浓HCl,用蒸馏水定容至100mL。
以PBS缓冲液(10mmol/L,pH7.4)为溶剂配制10mg/mL的卵磷脂溶液。在试管中加入2mL待测液,再依次加入0.1mL卵磷脂溶液、50μL硫酸亚铁-Vc溶液,用PBS缓冲液(10mmol/L,pH7.4)定容至3mL。37℃水浴40min,加入2mL显色剂,沸水浴15min,5000r/min离心10min,在532nm处测吸光度。用BHT、没食子酸作对照。
脂质过氧化抑制率(%)=
1.3.4 DPPH自由基(DPPH·)清除作用的测定将0.1mL待测液加入1.4mLO.1mmol/LDPPH乙醇溶液中,95%乙醇定容至3mL,避光静置30min。在517nm处测吸光度,模型管用乙醇代替样品,用BHT、没食子酸作对照。
DPPH·清除率(%)=
1.3.5 羟基自由基(·0H)清除作用的测定取0.088mol/LH2O2溶液0.25mL于试管中,加入9.Ommol/L FeSO4溶液0.25mL,9.1mmol/L水杨酸一乙醇溶液0.25mL,用待测液定容至5mL,摇匀,静置反应3min,在510nm处测吸光度。用BHT、没食子酸作对照。
·OH清除率(%)=
1.3.6 Fe2+络合能力的测定取50μL待测液,加入1mmol/L FeSO4溶液25μL,5mmol/LFerrozlne铁试剂溶液50μL,静置10min,用甲醇溶液补足至3mL,在562nm处记录吸光度。模型管用甲醇代替待测液,用BHT、没食子酸作对照。
Fe2+络合率(%)=
1.3.7 Fe3+还原能力的测定取200μL待测液,加入PBS缓冲液(0.2mmol/L,pH6.6)1mL,1%铁氰化钾溶液1mL,50℃水浴20min,加入10%三氯乙酸1mL,4000r/min离心10min,取上清液2mL,加入蒸馏水2mL、0.1%三氯化铁400μL,混匀,在700 nm处记录吸光度。用BHT、没食子酸作对照。
1.4 数据处理
数据采用Microsoft Excel和SPSS软件进行统计和分析,数据用平均值±SD表示,平均数之间的多重比较采用Duncan's新复极差检验方法。
2 结果与分析
2.1 多酚含量的测定
没食子酸标准曲线如图l所示,当没食子酸浓度在0.01-0.04mg/mL之间时,反应显色灵敏、稳定,具有良好的线性关系。标准方程为:y=0.0559x+0.0004,R?=0.9969,式中y表示没食子酸浓度,x表示吸光度。
以没食子酸当量表示多酚含量,根据标准曲线计算得出,长清绿茶、南方绿茶、长清红茶、南方红茶茶汤稀释后多酚含量分别为:(0.0310±0.0005)、(0.0288±0.0004)、(0.0169±0.0003)、(0.0156±0.0002)mg/mL,表明无论绿茶、红茶,长清茶茶汤多酚含量高于南方茶。
2.2 脂质过氧化抑制作用的测定
在测定两种茶样茶汤多酚含量的基础上,以没食子酸和BHT作为对照,进一步测定了其抗氧化活性。由图2、图3可知,长清绿茶的脂质过氧化抑制率最高,可达95.48%,南方绿茶次之,为95.41%,BHT为81.07%,没食子酸最低,为64.32%;长清红茶的脂质过氧化抑制率为96.34%,南方红茶为96.20%,BHT为74.23%,没食子酸最低,为52.47%。长清茶的脂质过氧化抑制作用要略高于南方茶,两者间无显著差异(P<0.05),但均显著高于对照。
2.3 DPPH自由基(DPPH·)清除作用的测定
由图4、图5可知,无论是绿茶还是红茶,长清茶的DPPH自由基清除率均显著高于南方茶与两种对照。对DPPH自由基清除率大小顺序依次为:长清绿茶(89.12%)>南方绿茶(86.28%)>没食子酸(68.03%)>BHT(6.69%);长清红茶(78.23%)>南方红茶(70.98%)>没食子酸(39.57%)>BHT(6.46%)。
2.4 羟基自由基(·OH)清除作用的测定
羟基自由基是对人体毒性最大的自由基,常作为判断待测物是否具有抗氧化性的指标。由图6、图7可知,BHT对羟基自由基的清除能力最强,没食子酸最弱,不论是绿茶还是红茶,长清茶要显著高于南方茶。绿茶对羟基自由基的清除率由大到小的顺序为:BHT(67.63%)>长清绿茶(8.30%)>南方绿茶(5.68%)>没食子酸(0.68%);红茶对羟基自由基清除率大小的顺序为:BHT(69.15%)>长清红茶(24.80%)>南方红茶(10.40%)>没食子酸(0.89%)。
2.5 Fe2+络合能力的测定
Fe2+能够催化Fenton反应导致羟基自由基的生成,多酚类物质能与Fe2+络合,减少羟基自由基的生成,间接抑制脱氧核糖降解。由图8、图9可知,长清绿茶的Fe2+络合率最高,为14.32%,显著高于南方绿茶(9.14%)、BHT(7.34%)、没食子酸(3.54%),南方绿茶和BHT的Fe2+络合能力无显著差异(P<0.05);长清红茶的Fe2+络合率为9.78%,显著高于BHT(6.29%)、南方红茶(3.96%)、没食子酸(1.00%)。可见,无论是绿茶还是红茶,长清茶均显示出较好的Fe2+络合能力,而南方茶与BHT的Fe2+络合能力没有显著差异。
2.6 Fe3+还原能力的测定
还原能力是表征物质在氧化还原反应中给出电子、自身发生氧化的能力,既是物质抗氧化活性的重要表现,又是对其抗氧化能力的合理解释。实验研究中通常采用三价铁离子还原法观察物质的还原能力,以吸光度表示结果,吸光度值越大,说明样品的还原能力越强。由图10、图II可看出,长清绿茶的Fe3+还原力(1.16)显著高于南方绿茶(1.12)与BHT(O.10)和没食子酸(0.13),长清红茶(0.46)的Fe3+还原力显著高于南方红茶(0.45)与BHT(O.09)和没食子酸(0.03)。
3 讨论与结论
越来越多的研究表明,茶的许多抗氧化活性指标都与茶多酚含量有明显的正相关性。陈金娥、陈雪等的研究表明,DPPH自由基清除作用与茶多酚和儿茶素含量呈正相关;赵国玲等对不同种类海藻多酚含量和还原力的对比研究发现,三类海藻的多酚含量和还原力之间显著正相关;孙怡对冬青苦丁茶及大叶冬青苦丁茶的研究也表明,羟基自由基清除率、DPPH自由基清除率、Fe3+还原力均呈正相关性;曹炜等的研究表明,不同种蜂蜜的总酚酸含量越高,其脂质过氧化抑制作用越高;何秋彤研究表明,不同木锦花提取物的抗氧化性都在不同程度上与总酚含量呈正相关,但对20种凉茶的研究表明,茶多酚含量与脂质过氧化抑制能力没有明显的相关性,凉茶试样的总酚含量与其抗氧化能力之间的相关性不显著。长清绿茶、红茶茶多酚的体外抗氧化试验表明,抗氧化活性与多酚含量有明显的正相关性。长清绿茶、红茶具有一定的脂质过氧化抑制作用、DPPH和羟基自由基的清除能力、Fe2+络合能力以及Fe3+还原力,对于不同的体系清除效果有所不同。
据报道,苦丁茶粗提物的浓度为0.3589mg/mL时,DPPH,清除率为50%。郑海燕研究表明,茶多酚浓度为0.8mg/mL时,紫阳绿茶和西乡绿茶多酚的羟基自由基清除率分别为60%和54%。杏花花粉的醇提物对卵磷脂氧化抑制作用的IC50,为(4.0353±0.2525)mg/mL。桑叶70%醇提物对Fe2+络合能力的IC50为20.89mg/mL。而本试验用沸水浸提得到的长清绿茶茶汤[(0.0310±0.0005)mg/mL]的DPPH自由基清除率为89.12%,羟基自由基的清除率为8.30%,脂质过氧化抑制率为95.48%,Fe2+络合能力为14.32%;长清红茶茶汤[(0.0169±0.0003)mg/mL]的DPPH自由基清除率为78.23%,羟基自由基的清除率为24.80%,脂质过氧化抑制率为96.34%,Fe2+络合能力为9.78%。表明长清茶具有较好的抗氧化能力,明显优于南方茶,这可能是由于长清茶较南方茶种植纬度高、昼夜温差大、叶片厚、茶叶中多酚类物质含量较南方茶多的缘故。本研究从体外抗氧化活性这一角度对比了长清绿茶、红茶与南方绿茶、红茶,为进一步开发利用长清茶提供了理论支持和科学数据。