山西特产“泗交绿茶”抗氧化活力评价

2020-04-30 12:04姚依林
现代园艺 2020年5期
关键词:提物浸出物总酚

李 芸,姚依林,解 庆*

(1 山西农业大学林学院,山西太谷 030801;2 北京林业大学林学院)

茶作为世界三大饮料之一,是一种良好的营养保健品,备受世界人民青睐。绿茶是中国主要茶类之一,富含酚类、多糖、茶氨酸等多种天然活性成分[1-4]。人体在正常情况下会不断地产生自由基,同时还存在自由基清除系统,两者处于动态平衡状态[5],过量的自由基产生以及脂质过氧化会导致衰老和疾病,将自由基含量维持在一个氧化和抗氧化防御调节的最低平衡是目前努力的方向[6-7]。何念武等[8-9]研究了绿茶多糖和抗肿瘤活性研究,张牧等[10]对茶多酚在医药领域进行了研究,Shen 等[11]研究了中国绿茶传统加工过程中抗氧化物质含量及抗氧化活性的变化,这些研究有力地推动了绿茶抗氧化的研究进程。山西省茶树种植始于2009年,由陈厚民在中条山腹地泗交镇引种耐寒耐旱的茶种——“泗交绿茶”,该茶已被评为中国优秀绿色环保产品,主要对泗交绿茶的品质进行抗氧化活性评价。

选取绿茶名品“汉中仙毫”“日照绿茶”和“信阳毛尖”以及山西特产“泗交绿茶”共4 种茶品,测定其含水率、水浸出物含量以及抗氧化物质总酚和黄酮的含量,并采用DPPH 法、ABTS 和FRAP(铁离子还原能力)法测定抗氧化活性,旨在对山西特产“泗交绿茶”的品质进行评价,对今后山西省绿茶品牌的发展壮大具有重要的指导价值。

1 材料与方法

1.1 试验材料

所购4 种茶均为同等价位,其中,汉中仙毫购自陕西鹏翔茶叶有限公司(特级);日照绿茶购于日照东盛茶叶(特级);信阳毛尖购于信阳芳香茶厂(特级);泗交绿茶购于厚民茶场有限公司(一级,无特级)。

1,1-二苯基-2-苦基肼自由基(DPPH),产于东京化成工业株式会社;2,2-连氮基-双-(3-乙基苯并二氢噻唑啉-6-磺酸)(ABTS)与福林酚,产于生工生物工程(上海)股份有限公司;没食子酸标准品、2,4,6-三(2-吡啶基)-1,3,5-三嗪(TPTZ)和6-羟基-2,5,7,8-四甲基-苯并二氢吡喃-2-羧酸(Trolox),购于北京索莱宝科技有限公司;槲皮素,产于上海阿拉丁生化科技股份有限公司;过硫酸钾、氯化亚铁、甲醇、无水乙醇、氯化铝和碳酸钠,产于国药集团;Spectra Max i3x型酶标仪,产于奥地利美谷分子仪器有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 茶含水率测定。此法参照国家标准法并略作改动,分别称取4 种茶叶试样m0约为1g(准确至0.001g)置于已洗净干燥的铝盒中,称茶与铝盒重m1,将其置于103℃恒温干燥箱4h 后取出放入干燥器中冷却,称重,继续加热1h 后冷却至恒重,得茶和铝盒重m2。

1.2.2 茶水浸提物测定。参照GB/T 8305-2013《茶水浸出物》[12]测定方法,进行4 种茶叶水浸出物的测定。

1.2.3 茶抗氧化活性测定。①茶醇提取液的制备。称取适量(约0.5g)不同种类的茶,研磨后通过20 目筛,准确称取0.25g 粉末,加入50%甲醇溶液,室温静置提取1h,再以2000r/min 的速度离心15min,取上清液备用,沉淀中加入10mL 70%丙酮溶液[13],方法同上,得上清液;将2 次上清液合并,以水定容至25mL 得醇提取液,将其保存于4℃,用于后续试验。②总酚含量测定。参考许志诚[14]的测定方法并略作改动,总酚含量测定中,按以下浓度梯度配制没食子酸标准溶液:6.25μg/mL、12.5μg/mL、25μg/mL、50μg/mL、100μg/mL、150μg/mL。标准曲线以吸光值为横坐标,没食子酸含量(μg)为纵坐标,测定时将醇提取液稀释80 倍,其含量以每克茶叶中没食子酸当量(μg/g)表示。③总黄酮含量测定。参考隋焕平等[15]的黄酮测定方法并略作改动,槲皮素标准溶液浓度为1.25μg/mL、2.5μg/mL、5μg/mL、10μg/mL、20μg/mL、40μg/mL、80μg/mL、100μg/mL、150μg/mL、200μg/mL。标准曲线以吸光值为横坐标,槲皮素含量(μg)为纵坐标,其含量以每克茶叶中槲皮素当量(μg/g)表示。④DPPH 自由基清除法。参照许志诚配制DPPH 工作液[14]。标准曲线以吸光值为横坐标,Trolox 含量(μg)为纵坐标,测定时将4种茶叶提取物稀释80 倍。最终结果以μmol/g Trolox含量评价其抗氧化能力。⑤ABTS 自由基清除法。参照隋焕平配制ABTS 工作液[15]。标准曲线同上。⑥铁离子还原法(FRAP)。根据三价铁与TPTZ 在酸性条件下可被茶叶中的还原物质还原为二价铁形式会呈现出明显的蓝紫色,测其593 nm 处吸光值,以计算样品抗氧化能力的强弱[16]。TPTZ 溶液的配制参照[17]。

1.2.4 数据分析。采用IBM SPSS Statistics 24.0 软件进行数据分析,主要是对方差异显著性和相关性进行分析,以平均值±标准误差方式表示,试验数据均为3 次重复试验所得。

2 结果与分析

2.1 含水率、水浸出物含量

茶叶喜燥怕潮,茶叶含水率的高低直接反映茶叶的干燥特性和加工工艺,含水率较高时容易发霉变质,影响口感甚至威胁人的健康。而水浸出物中含有较多的儿茶素、咖啡碱、维生素等保健物质,能够有效清除体内自由基,延缓衰老、抗菌消炎等。

表1 4 种茶叶含水率、水浸出物含量

从表1 可知,4 种茶叶的含水率差异显著,含水率高低为日照绿茶>汉中仙毫>信阳毛尖>泗交绿茶。其中,日照绿茶的含水率最高,为6.64%±0.13%,泗交绿茶的含水率最低,为3.53%±0.03%,茶叶含水率反映茶叶的干燥特性和加工工艺,对茶叶品质有重要影响[18],可知泗交绿茶的加工工艺高,品质较好。

茶水浸出物中,除泗交绿茶外,其他3 种茶叶水浸出物差异不明显。泗交绿茶水浸出物含量为33.84%±1.96%,相对较低。茶水浸出物中富含茶多酚、茶多糖、咖啡碱等有效保健成分,被浸提出来后能发挥保健功效[19],泗交绿茶含有较多的水浸出物,具有良好的保健功效。

2.2 4 种茶叶醇提物总酚、黄酮含量

2.2.1 4 种茶叶醇提物总酚含量。测定总酚含量时,没食子酸的标准曲线为:y=3.4018x-0.0371,其决定系数R2=0.0991,标准曲线的相关性较高,线性关系良好,方程可用。

由表2 可知,4 种茶叶醇提物的总酚含量差异较大,信阳毛尖>日照绿茶>汉中仙毫>泗交绿茶。其中,信阳毛尖的总酚含量最高,达到261.97±4.74mg/g没食子酸;泗交绿茶的总酚含量较低,为210.90±8.46mg/g 没食子酸,仍具有较高含量的总酚。

表2 4 种茶叶醇提物总酚、黄酮含量的含量比较

2.2.2 4 种茶叶醇提物黄酮含量。测定黄酮含量时,槲皮素的标准曲线为:y=7.2443x-0.3567(R2=0.0991),标准曲线的线性关系良好,方程可用。

由表2 还可看出,4 种茶叶醇提物总黄酮含量泗交绿茶>日照绿茶>信阳毛尖>汉中仙毫。其中,泗交绿茶的黄酮含量最高,达到8.53±0.23 mg/g 槲皮素;汉中仙毫的黄酮含量最低,为5.36±0.28mg/g 槲皮素。由此可知,山西特产“泗交绿茶”含有较高的黄酮。

4 种茶叶中总酚和黄酮含量差异显著,结果表明,“泗交绿茶”的总酚和黄酮含量较高。总酚和黄酮具有较强的抗氧化活性,可以阻止细胞的退化,尤其是抑制癌症的发生[8]。结果表明,“泗交绿茶”有较强的抗氧化活性。

2.2.3 4 种茶叶醇提物DPPH 法测定自由基清除能力。DPPH 方法中 Trolox 标准曲线方程为:y=-0.0149x+0.0008,其决定系数R2=0.9997,标准曲线的相关性较高,线性关系良好,方程可用。

从图1 中可以看出,4 种茶叶醇提物对DPPH 自由基清除能力如下:信阳毛尖>汉中仙毫>日照绿茶>泗交绿茶。其中,信阳毛尖醇提物清除能力最强,为 2682.89 ±53.39 μmol/g Trolox;山西特产“泗交绿茶”清除能力较低,为1819.09±33.83μmol/g Trolox,但泗交绿茶仍有较强的清除能力。

图1 DPPH 自由基清除能力

2.2.4 4 种茶叶醇提物ABTS 法测定自由基清除能力。ABTS 方法中Trolox 标准曲线方程为:y=-0.0164x-0.0006(R2=0.998),标准曲线的相关性很高,线性关系良好,方程可用。

图2 ABTS 自由基清除能力

由图2 可知,4种茶叶醇提物对ABTS 自由基清除能力如下:日照绿茶>信阳毛尖>汉中仙毫>泗交绿茶。其中,日照绿茶醇提物对ABTS自由基清除能力最高,为3086.89±22.96μmol/g Trolox;“泗交绿茶”的清除能力较低,为2637.31±34.11μmol/g Trolox,与汉中仙毫差异不显著,表明有较强的抗氧化能力。

2.2.5 4 种茶叶醇提物的铁离子还原能力(FRAP)。FRAP 方法中 Trolox 标准曲线方程为:y=0.0092x-4E-0.5(R2=0.9999),标准曲线的相关性很高,线性关系良好,方程可用。

图3 FRAP 还原能力

由图3 可知,4种茶叶提物对铁离子还原能力强弱如下:日照绿茶>信阳毛尖>汉中仙毫>泗交绿茶。其中,日照绿茶的铁离子还原能力最强,为1929.44±17.53μmol/g Trolox;“泗交绿茶”的还原能力较弱,为1219.20±33.28μmol/g Trolox,表明其具有较强的还原能力。

2.2.6 相关性分析。不同方法得到的结果具有不同的统计学相关性,尤其是基于不同的抗氧化机制,应选用不同的评价方法[20]。由表3 可知,总酚含量与DPPH 法和FRAP 法为极显著正相关,相关系数为0.793 和0.874,而黄酮与3 种方法均为负相关,表明总酚相比黄酮更能作为茶叶抗氧化的评价依据。DPPH 法和FRAP 法之间为极显著正相关,表明2 种抗氧化方法在清除自由基时具有相似的效力。含水率与水浸出物之间为极显著正相关,而黄酮与含水率、水浸出物之间为极显著负相关,表明水分与黄酮合成为胁迫作用,同时表明茶在采摘时节的物质含量关系。

表3 4 种茶叶醇提液抗氧化物质含量和不同抗氧化方法的相关性

3 讨论与结论

研究表明,适量饮用绿茶有益于身体健康,能够延缓衰老、抑制癌症、降压降脂、抗菌消毒等,抗氧化越来越成为医学和食品学科的研究新宠[1-6,8-10]。山西省自2009 年由陈厚民在中条山腹地成功引种茶叶品种后,开始了山西的茶叶品牌研发,但一直未有相关研究。研究通过比较“泗交绿茶”及绿茶名品汉中仙毫、日照绿茶和信阳毛尖4 种茶叶的抗氧化活性,评价了山西“泗交绿茶”的相关品质。

各茶叶中,泗交绿茶的含水率最低,说明该茶加工工艺水平较高,因相关研究表明含水率高低能反映茶叶的干燥特性和加工工艺[18]。通常人们认为茶叶的水浸出物含量越高,则其抗氧化活性越强[19-20],本研究中泗交绿茶水浸出物含量最低,其抗氧化水平也相对较低,这与前人研究一致。相关性分析结果显示,各茶叶的总酚含量与黄酮含量呈显著的负相关,而与各茶叶的抗氧化能力表现为显著的正相关,表明多酚含量可作为评价各绿茶抗氧化活性的唯一指标,此研究结果与Zeng 等的研究结果相一致[1]。总体而言泗交绿茶具有较高的抗氧化能力,是一种良好的天然抗氧化物质,具有广泛的市场前景。

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