茶饮料的抗氧化活性

李 辉， 李锦锦， 郭佳奇

(1.上海交通大学 化学化工学院，上海 200240; 2.哈尔滨市呼兰区第一中学， 黑龙江 哈尔滨 150025)



茶饮料的抗氧化活性

李 辉1， 李锦锦1， 郭佳奇2

(1.上海交通大学 化学化工学院，上海 200240; 2.哈尔滨市呼兰区第一中学， 黑龙江 哈尔滨 150025)

通过电子顺磁共振(EPR)法测定了6种茶饮料(样品1：康师傅绿茶，样品2：东方树叶绿茶，样品3：午后红茶，样品4：统一冰红茶，样品5：康师傅乌龙铭茶，样品6：东方树叶乌龙茶)对羟基自由基和超氧阴离子自由基的清除能力，采用分光光度法分别测定了茶饮料中茶多酚和总酚的含量。研究得到6种样品清除羟基自由基的能力为4>5>1>3>2>6，6种茶饮料清除超氧阴离子自由基的能力均很强。6种茶饮料的茶多酚含量的大小顺序为：5号样品>1号样品>2号样品>3号样品>6号样品>4号样品。6种茶饮料的总酚含量的大小顺序为：5号样品>1号样品>2号样品>6号样品>4号样品>3号样品。从实验中可以发现在茶饮料中茶多酚含量和总酚含量与抗氧化性之间没有明显的相关性。这是因为在茶饮料中除了茶多酚等酚类物质，还存在咖啡碱、维生素C和柠檬酸等具有抗氧化性的物质。

茶饮料; 抗氧化活性; 电子顺磁共振; 羟基自由基; 超氧阴离子自由基； 茶多酚； 总酚

0 引 言

茶饮料已成为很多人的日常饮品之一。长久以来茶饮料一直以 “好喝”，“解渴”的形象面对消费者，然而随着人们生活质量的提升，“好喝”、“解渴”已经无法满足人们的需求，健康成为茶饮料需要必备的要素之一。众所周知，现在市面上的茶饮料种类多样，有红茶、绿茶、乌龙茶等，而很多人不知道茶饮料中含有一种叫做茶多酚的物质，茶多酚具有抗氧化作用，因而有助于人们的身体健康[1]。目前研究物质的抗氧化性常用的方法有电子顺磁共振法(EPR)[2-9]和分光光度法[9-14]等。其中EPR是研究物质抗氧化性的一种最简单、灵敏和有效的方法。本文采用EPR对不同茶饮料的抗氧化性进行研究，并用分光光度法分析不同茶饮料抗氧化性活性不同的原因，从而对不同茶饮料的抗氧化性进行了解。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

(1) 试剂。茶饮料(样品1：康师傅绿茶，样品2：东方树叶绿茶，样品3：午后红茶，样品4：统一冰红茶，样品5：康师傅乌龙铭茶，样品6：东方树叶乌龙茶)；DMPO(97%，阿拉丁试剂有限公司)；二乙三胺五乙酸(DETAPAC)(生化试剂，源叶生物试剂公司)；次黄嘌呤(试剂级，源叶生物试剂公司)；黄嘌呤氧化酶(生物试剂，Sigma-Aldrich公司)；没食子酸标准品(89.9%,国药集团)；没食子酸丙酯(分析标准品，国药集团)；Folin-Ciocalteu试剂(生化试剂，国药集团)；Na2CO3(分析纯，国药集团)；FeSO4(分析纯，国药集团)；H2O2(分析纯，国药集团)；FeSO4·7H2O(分析纯，国药集团); KNaC4H4O8·7H2O(分析纯，国药集团)。

(2) 配置酒石酸亚铁溶液。用电子天平称取0.2 g FeSO4·7H2O，1 g KNaC4H4O8·7H2O溶于水，在200 mL容量瓶定容。

(3) 仪器。电子顺磁共振仪(Bruker,Germany,EMX-8),可见分光光度计(上海天美科学仪器有限公司，VIS7200)。

1.2 羟基自由基法测定抗氧化性

分别取50 μL 0.2 mol/LDMPO、50 μL 4 mmol/L DETAPAC、50 μL试样或空白及50 μL 1.5mmol/L的FeSO4混匀,再加入50 μL 0.5 mol/L H2O2混匀,吸入毛细管中，放入谐振腔，3 min时用EPR法进行测量。

测量参数：中心磁场351.546 mT，扫描宽度10.0 mT，微波频率9.874 368,微波功率:8 mW，接收机增益2.00×104，调制幅度0.1 mT，调制频率100.00 kHz,时间常数5.12 ms，扫描时间20.97 s，扫描次数1。

羟基自由基的清除率：

其中：h0为加入空白样品得到的EPR图谱中最高峰的峰高；hx为加入第x号样品得到的EPR图谱中最高峰的峰高。

1.3 超氧阴离子自由基法测定抗氧化性

用移液枪分别移取10 μL 0.9 mol/L DMPO、10 μL 4 mmol/L DETAPAC、0.5 μL稀释100倍后的茶饮料及9.5 μL pH=7.8的磷酸盐缓冲溶液(或10 μL pH=7.8的磷酸盐缓冲溶液作为空白)、 10 μL 6 mmol/L 次黄嘌呤、6 μL pH=7.8的磷酸盐缓冲溶液，最后加入4 μL 1U/L黄嘌呤氧化酶,混匀，吸入毛细管中，放入谐振腔，90 s时用EPR法进行测量。

测量参数：中心磁场351.556 T，扫描宽度：10.0 T，微波功率10 mW，接收机增益3.17×105，微波频率9.873545 GHz,调制幅度0.1 T，调制频率100.00kHz,时间常数10.24 ms，扫描时间41.94 s，扫描次数3。

超氧阴离子自由基的清除率：

其中：h0为加入空白样品得到的EPR图谱中最高峰的峰高；hx为加入样品得到的EPR图谱中最高峰的峰高。

1.4 茶多酚含量的测定[15]

分别吸取100 μg/ml的没食子酸丙酯标准溶液0、0.25、0.5 、0.75、1.0、1.25 mL于25 mL的容量瓶中，加入4 mL蒸馏水，5 mL酒石酸亚铁溶液，用pH=7.8的磷酸盐缓冲溶液定容，摇匀后，在波长540 nm的条件下用分光光度计测量其吸光度，并作出没食子酸丙酯浓度(mg/mL)—吸光度的曲线。

再分别取不同茶饮料1 mL于25 mL的容量瓶中，加入4 mL蒸馏水，酒石酸亚铁溶液5 mL，最后用pH 7.8的磷酸缓冲溶液定容，摇匀后，在波长540 nm的条件下用分光光度计测量其吸光度。由之前得到的没食子酸丙酯浓度—吸光度的曲线，得到其没食子酸丙酯的浓度。由于在测量条件下，1.5 mg茶多酚的吸光值与1 mg的没食子酸丙酯吸光值相同。所以将得到的没食子酸丙酯含量乘以1.5即为各种茶饮料的茶多酚的浓度。由于每25 mL的溶液中只加入了1 mL的茶饮料，所以再乘以25，即得到茶饮料中茶多酚的含量。

1.5 总酚含量的测定[16]

标准曲线的制作：分别吸取浓度为100 μg/mL的没食子酸标准溶液0.10、0.20、0.30、0.40、0.50、0.60 mL于10 mL比色管中，加蒸馏水至2mL。再各加入Folin-Ciocalteu试剂2.5 mL,充分震荡后静置3～4 min,分别加入75 g/L Na2CO3溶液2.00 mL，摇匀后置于室温下反应2 h,同时做空白对照，于765 nm下测定吸光度，以含量(μg)对吸光度(A)作图。

总酚含量采用Folin-Ciocalteu法测定：取0.10 mL待测样品进行检测，结果以没食子酸当量(GAE)表示(单位μg)。

2 结果与讨论

2.1 茶饮料清除羟基自由基

图1(a)～(g)为空白及6种茶饮料清除羟基自由基的EPR谱图，(h)为6种样品的清除率柱状图。由图1可得：6种样品清除羟基自由基的能力为样品4>样品5>样品1>样品3>样品2>样品6。1号样品的清除率E1=79.1%，2号样品E2=47.9%，3号样品E3=69.7%，4号样品E4=91.7%，5号样品E5=87.3%，6号样品E6=15.4%。

2.2 茶饮料清除超氧阴离子自由基

图2(a)～(g)为空白及6种样品稀释2 000倍后清除超氧阴离子自由基的EPR谱图。由图2可见，6种茶饮料清除超氧阴离子自由基的能力均很强，1～6号样品稀释2 000倍后的清除率分别为100%，100%,53.9%,100%,100%,100%。

图1 茶饮料清除羟基自由基的EPR谱图

图2 样品稀释2 000倍后清除超氧阴离子自由基的EPR谱图

2.3 酒石酸亚铁分光光度法测定茶饮料茶多酚含量

图3为采用酒石酸亚铁分光光度法得到的标准工作曲线。表1为用酒石酸亚铁分光光度法测得的不同茶饮料中茶多酚的含量。6种不同的茶饮料的茶多酚含量大小顺序为：5号样品>1号样品>2号样品>3号样品>6号样品>4号样品。

图3 酒石酸亚铁分光光度法得到的标准工作曲线

2.4 Folin-Ciocalteu分光光度法测定茶饮料总酚含量

图4为采用Folin-Ciocalteu分光光度法得到的标准工作曲线。表2为采用Folin-Ciocalteu分光光度法得到的不同样品的总酚含量。6种不同的茶饮料的总酚含量大小顺序为：5号样品>1号样品>2号样品>6号样品>4号样品>3号样品。

2.5 抗氧化能力与茶多酚及总酚含量间的关系

实验室中，分别用羟基自由基和超氧自由基阴离子自由基评价了不同茶饮料的抗氧化活性，还用酒石酸亚铁分光光度法和Folin-Ciocalteu法测定了不同茶饮料中茶多酚及总酚的含量。6种茶饮料对羟基自由基的清除能力为：4号样品>5号样品>1号样品>3号样品>2号样品>6号样品。6种茶饮料对超氧阴离子自由基均具有很强的清除能力。而用羟基自由基法测定不同茶饮料的抗氧化活性时，可以发现4号样品和3号样品对羟基自由基的清除能力相对较强，是由于4号样品和3号样品中除了总酚还有其他物质对羟基自由基有一定的清除能力。从实验中可以发现，茶多酚含量和总酚含量与抗氧化性之间没有明显的相关性。这是因为在茶饮料中除了茶多酚等酚类物质，还存在咖啡碱、维生素C和柠檬酸等具有抗氧化性的物质。

图4 Folin-Ciocalteu分光光度法得到的标准工作曲线

3 结 语

本文采用电子顺磁共振法研究了6种茶饮料的抗氧化性，并采用分光光度法测定了6种茶饮料的茶多酚及总酚含量。研究表明，6种茶饮料对羟基自由基均有一定的清除作用，对超氧阴离子自由基的清除能力很强。由于茶饮料中除了茶多酚和总酚还含有其他抗氧化性物质，因此其抗氧化能力和茶多酚及总酚含量没有明显的关系。

[1] 杨贤强，曹明富，沈生荣，等.茶多酚生物学活性的研究[J].茶叶科学，1993，13(1):51-59.

[2] Berczynski P, Kladna A, Kruk I,etal. Antioxidant Activities of Some New Chromonyl-2,4-Thiazolidinediones and Chromonyl-2,4-Imidazolidinediones Having Chromone Cores[J]. Journal of Fluorescence, 2013，23(6):1319-1327.

[3] Islam M S, Yoshida H, Matsuki N,etal. Antioxidant, Free Radical-Scavenging, and NF-kappa B-Inhibitory Activities of Phytosteryl Ferulates: Structure-Activity Studies [J].Journal of Pharmacological Sciences,2009，111(4):328-337.

[4] Mori H, Iwahashi H.Antioxidant Activity of Caffeic Acid through a Novel Mechanism under UVA Irradiation [J].Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition, 2009，45 (1):49-55.

[5] Md Shafiqul Islam, Hiroshi Yoshida, Naoaki Matsuki,etal. Antioxidant, Free Radical-Scavenging, and NF-κB-Inhibitory Activities of Phytosteryl Ferulates: Structure-Activity Studies [J]. J Pharmacol Sci, 2009,111: 328 - 337.

[6] 赵晓丹，胡小松，黄莹偲，等.ESR 法评价醋蒜提取物的抗氧化活性[J].中国调味品，2011，36(3):46-48，73.

[7] 卢景雰,古力努尔,李廷凤.Studies of Antioxidation Activity of Natural Products with EPR Methods[J]. 波 谱 学 杂 志,2010, 27(1):22-31.

[8] 张 凯， 王学智， 张景艳，等.赤芍、何首乌和发酵黄芪提取物抗氧化作用研究[J].黑龙江畜牧兽医, 2013(8): 125-127.

[9] 胡博然，朱 勇，徐 洁，等.电子自旋共振法和分光光度法测定酿酒葡萄籽原花青素抗氧化活性[J].食品科学,2013, 34(1):33-37.

[10] 周金花, 何燕平, 梁绍兰, 等.广西茉莉花叶总黄酮的抗氧化作用研究[J].时珍国医国药,2014，25(9):2074-2076.

[11] 王 云, 孟立霞, 薛 白, 等.黔东南产仙鹤草的原花青素含量和抗氧化能力测定[J].山东农业大学学报(自然科学版)，2015，46(1):47-50.

[12] 郑亚军，苏冰霞，陈卫军，等.槟榔红色素的抗氧化活性[J].热带作物学报，2009，30(6):881-884.

[13] 钟文武，彭文书，余正云，等.扁枝槲寄生多糖体外抗氧化活性[J].食品科学, 2011, 32(11):25-28.

[14] 谷崇高，白若雨，官佳懿，等.地鳖提取物制备和体外抗氧化活性的研究[J].中国农学通报,2015,31(2):67-74.

[15] 王丽珠，吴 棱，姚元根，等.酒石酸亚铁分光光度法测定茶多酚[J].光谱实验室，1997，14(3):52-54.

[16] 黄莹偲，储大可，邓晓婷，等.8种市售茶类饮料抗氧化活性及总酚含量的研究[J].广东农业科学，2013(18):101-104.

Study on Antioxidation Activity of Tea Drinks

LIHui1,LIJin-jin1,GUOJia-qi2

(1.School of Chemistry and Chemical Engineering, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240, China; 2.Harbin Hulan No.1 High School, Harbin 150025, China)

In order to study the antioxidation activity of tea drinks, the scavenging activity to hydroxyl and superoxide anion radical of six tea drinks was determined by electron paramagnetic resonance in the experiment. Then the contents of tea polyphenol and total phenols in the tea drinks were determined by spectrometry. It was obtained in this study that the scavenging ability of six samples to hydroxyl radical is 4>5>1>3>2>6 and the scavenging ability of six tea drinks to superoxide anion radical are all strong, the order of tea polyphenolic content of six tea drinks is 5>1>2>3>6>4, and the order of total phenolic content of six tea drinks is 5>1>2>6>4>3. It was found that there is no obvious relativity between antioxidation activity and content of tea polyphenol and total phenols in tea drinks. It is because that there is some antioxidation substance(such as theine, Vitamine C and citric acid etc.) beside phenols(such as tea polyphenol) in the tea drinks. This method is simple, sensitive and quick to study antioxidation activity of tea drinks.

tea drinks; antioxidation activity; electron paramagnetic resonance (EPR); hydroxyl radical; superoxide anion radical；tea polyphenol; total phenol

2015-07-27

李 辉(1973-)，女，河北藁城人，高级实验师，现主要从事仪器分析方面的研究。

Tel.: 021-54743271-211; E-mail:chemlihui@sjtu.edu.cn

TS 275.2

A

1006-7167(2016)05-0041-05