西双版纳野生蜂蜜营养成分含量及抗氧化活性

2017-05-11 05:59朱作艺王君红白丽萍袁玉伟
浙江农业科学 2017年4期
关键词:阴离子羟基自由基

王 伟,张 玉,朱作艺,李 雪,王君红,白丽萍,周 莉,袁玉伟

(1.浙江省农业科学院 农产品质量标准研究所,浙江 杭州 310021; 2.武义中正食品检测有限公司,浙江 金华 321200)

西双版纳野生蜂蜜营养成分含量及抗氧化活性

王 伟1,2,张 玉1*,朱作艺1,李 雪1,王君红1,白丽萍1,周 莉1,袁玉伟1

(1.浙江省农业科学院 农产品质量标准研究所,浙江 杭州 310021; 2.武义中正食品检测有限公司,浙江 金华 321200)

以西双版纳深山野生旧巢和新巢蜂蜜为材料,比较二者的酸度、还原糖、淀粉酶值、黄酮、维生素A等营养成分,并研究这2种野生蜂蜜对1,1-苯基-2-苦肼基(自由基DPPH·)、超氧阴离子自由基、羟基自由基的清除作用,同时比较了它们的总抗氧化能力。试验表明,这2种野生蜂蜜均有显著的抗氧化性。

野生蜂蜜; 营养成分; 抗氧化; 自由基

蜂蜜是蜜蜂采集植物花蜜腺的花蜜或花外蜜腺的分泌液,混合蜜蜂酶液,经过充分酿造,贮藏在蜂巢内的甜味物质,主要是糖的过饱和水溶液,总糖量占蜂蜜的75%以上,水分含量为16%~25%,蛋白质含量平均为0.6%,并含丰富的氨基酸、维生素、有机酸和数种微量元素及酶类[1]。蜂蜜不仅是一种营养价值高的保健食品,而且还具有多种生物活性,如抗氧化、解毒、抗菌、消炎、滋润、防腐、保护创面、促进细胞再生等[2]。同时它还具有补中、润燥、止痛及抑菌的作用[3]。以往人们将蜂蜜的药用功能和保健功能归因于蜂蜜的抑菌性,然而随着对蜂蜜研究的不断深入,发现蜂蜜的营养物质和它的抗氧化能力才是主要原因。

抗氧化物质可以保护生物体免受自由基攻击,可预防癌症、心血管疾病以及糖尿病的发生和发展[4]。自由基生物学研究认为,许多疾病与自由基导致的生物大分子如蛋白质、脂质以及DNA氧化损伤有关,尤其是活性氧,如超氧阴离子自由基、羟基自由基等与心脑血管疾病、糖尿病和癌症等密切相关[5-7]。

《名医别录》书中记载的“石蜜”实际上就是巢居在山石的中华蜂生产的野生蜂蜜。书中称“石蜜,生武都山谷、河源山谷及诸山石中。色白如膏者良”。可见先民们使用蜂蜜做药材最先用的就是野生蜂蜜,并广泛用于治疗口腔溃疡、烧伤、咳嗽久治不愈等疾病,足见野生蜂蜜的药用价值。本文以源自西双版纳的纯野生蜂蜜为原料,分析其营养成分及抗氧化活性,为进一步了解野生蜂蜜的功效特点提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

以西双版纳深山野生蜂蜜为研究对象,芦丁化学对照品(中国药品生物制品检定所)、10-HAD标准品、维生素A标准品、次甲基蓝指示剂等实验所用试剂无特别说明均为分析纯。总抗氧化能力(T-AOC)测定试剂盒、羟基自由基测定试剂盒、抗超氧阴离子自由基及产生超氧阴离子自由基试剂盒购自南京建成生物工程研究所。

Lambda-20紫外/可见光分光光度计(美国Pekin-Elmer公司),IKA RV10旋转蒸发仪(德国IKA公司),KQ-50B型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司),Sartorius BS-210S电子天平(德国Sartorius公司),Dionex UltiMate 3000加压毛细管色谱仪(美国Dionex公司),kjeltec 2300 Analgze Unit自动定氮仪(北京Foss公司)。

1.2 营养成分测定

水分、还原糖、酸度测定按照SN/T 0852—2000的方法,淀粉酶值测定依据GB/T 18932.16—2003的方法,10-羟基-2-葵烯酸(10-HDA)含量测定依据GB/T 9697—2002中4.2.8的方法,氨基酸含量测定依据GB/T 5009.124—2003的方法,维生素A含量测定依据GB/T 5009.82—2003的方法,蛋白质含量测定依据GB 5009.5—2010的方法验,黄酮含量测定依据参考文献[8]。

1.3 抗氧化活性测定

1.3.1 清除DPPH·能力测定

取不同浓度(0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 g·mL-1)的蜂蜜样品溶液0.1 mL,加入1×10-4mol·L-1DPPH·无水乙醇溶液2.8 mL,混匀后在室温下避光反应20 min,然后4 000g离心10 min,取上清液在517 nm测定吸光度Di。空白组以等体积无水乙醇溶液代替DPPH·无水乙醇溶液,对照组以等体积蒸馏水代替样品溶液[9]。清除率(I)按下式计算:

I/%=[1- (Di-D)/D0]×100。

式中,D0为对照组吸光度,Di为样品组吸光度,D为空白组吸光度。

1.3.2 总抗氧化能力测定

很多抗氧化物质能使Fe3+还原成Fe2+,后者可与菲啉类物质形成稳固的络合物,通过比色可测定其抗氧化能力的高低[10]。将样品准确地配制成需要的浓度,按照总抗氧化能力(Total antioxidant capacity,T-AOC)测定试剂盒说明书操作。

1.3.3 清除羟基自由基能力测定

Fenton反应是最常见的产生羟基自由基的化学反应,H2O2的量和Fenton反应产生的OH·量成正比。当提供电子受体后,用griess试剂显色,形成红色物质,其呈色与OH·的量成正比关系[11]。将样品准确地配制成需要的浓度,按照羟基自由基测定试剂盒说明书操作。

1.3.4 抗超氧阴离子自由基能力测定

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O2·,加入电子传递物质及griess氏显色剂,使反应体系呈现紫红色,可用分光光度计测其吸光度。当被测样本中含有O2·抑制剂时,比色时测定管的吸光度低于对照管的吸光度;如果被测样本中含有产生O2·物质时,比色时测定管的吸光度高于对照管的吸光度。通过维生素C做标准,可计算出被检物品对O2·的影响能力[12-14]。将样品准确地配制成需要的浓度,具体按照抗超氧阴离子自由基测定试剂盒说明书操作。

2 结果与分析

2.1 野生蜂蜜的营养成分含量

10-羟基-2-葵烯酸(10-HAD)是从蜂王浆中分离出的一种有机酸,其分子式为C10H18O3,是蜂王浆的重要成分之一。10-HDA是一种特殊的不饱和有机酸,存在于蜂王浆和蜂蜜中,蜂蜜含量较低,在自然界的其他物质中没有,所以也称为王浆酸。10-HDA含量是蜂王浆质量的重要指标之一,一般含量为1.4%~4.0%,约占总脂肪酸的50%以上。10-HDA在新鲜的蜂王浆中多以游离形式存在,分离出的10-HDA呈白色晶体,性质比较稳定,有较好的杀菌、抑菌作用和抗癌、抗放射的能力[15],可大大提高蜂王浆的保健和医疗效用。如表1所示,测得旧巢蜂蜜10-HAD含量为3.309 μg·mL-1,而新巢蜂蜜10-HAD含量低于检测限。

氨基酸是构成生物体蛋白质并同生命活动有关的最基本的物质,是在生物体内构成蛋白质分子的基本单位,与生物的生命活动有着密切的关系。被测蜂蜜中的氨基酸含量较低,旧巢蜂蜜中氨基酸含量为0.25%,新巢蜂蜜中氨基酸含量为0.49%,但是氨基酸组分丰富,仅Met和Try未检出(表1)。

表1 样品中野生蜂蜜的营养成分含量

维生素A能帮助人体生长和组织修复,对眼睛保健很重要,能抵御细菌以免感染,保护上皮组织健康,促进骨骼和牙齿发育。由表1可知,旧巢蜂蜜中维生素A含量为0.574 IU·g-1,而新巢蜂蜜中维生素A含量低于检测限。

旧巢蜂蜜中蛋白质含量为32.4 g·kg-1,新巢蜂蜜中蛋白质含量为46.4 g·kg-1,新巢蜂蜜中蛋白质含量明显高于旧巢(表1)。

黄酮类化合物是纯天然、高活性物质,具有抗氧化、抗肿瘤、防止动脉硬化等多种活性,还具有降低心肌耗氧量、降血糖、抗衰老和增强机体免疫力等功能[16-17]。旧巢蜂蜜中黄酮含量为0.468 mg·mL-1,新巢蜂蜜中黄酮含量为0.180 mg·mL-1。

2.2 野生蜂蜜抗氧化活性

2.2.1 清除DPPH·能力

DPPH·是一种较为稳定的以氮为中心的自由基,它具有3个芳环结构,属于芳香类自由基,它的稳定性主要来自共振稳定作用及这3个苯环的空间障碍,而使夹在其中氮原子上的不成对电子不能发挥其应有的电子成对作用。当有自由基清除剂存在时,由于其单电子配对而使其吸收逐渐消失,其褪色程度与其接受的电子数成定量关系[6]。研究抗氧化剂样品直接捕获或与DPPH·相结合的行为,可以大致推测抗氧化剂对芳香自由基的清除能力。由图1可知,旧巢蜂蜜清除DPPH·的能力远大于新巢蜂蜜,在2 g·mg-1时,旧巢蜂蜜清除DPPH·能力已接近100%,新巢蜂蜜的清除能力仅为50%左右。

图1 蜂蜜清除DPPH·的能力

2.2.2 总抗氧化能力

蜂蜜中有许多抗氧化物质,能抑制Fe2+诱导的脂质过氧化[18]。本研究中,0.1 g·mL-1旧巢蜂蜜的总抗氧化能力为12.39 U·mL-1,0.1 g·mL-1新巢蜂蜜的总抗氧化能力为7.84 U·mL-1,10 μg·mL-1抗坏血酸的总抗氧化能力为19.05 U·mL-1。10 μg·mL-1抗坏血酸的总抗氧化能力分别比0.1 g·mL-1旧巢蜂蜜、新巢蜂蜜高6.66、11.21 U·mL-1。众所周知,抗坏血酸的抗氧化能力较强,因此,蜂蜜也具有较强的抗氧化能力,所以长期食用蜂蜜对机体健康有促进作用。

2.2.3 清除羟基自由基能力

在生命活动的代谢过程中不断产生各种自由基,其中羟基自由基·OH是体内最活泼的活性氧,可介导许多病理变化[19]。因此,羟基自由基的检测对研究自由基的生物作用具有重要意义。蜂蜜具有一定的抑制羟基自由基的活性,本研究中旧巢和新巢蜂蜜清除羟基自由基的能力相差不大,旧巢蜂蜜的清除羟基自由基能力为0.329 U·mg-1,新巢蜂蜜为0.354 U·mg-1。

2.2.4 抗超氧阴离子自由基能力

超氧阴离子是一种由氧激发的自由基,正常情况下,细胞内超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶等抗氧化酶类可以及时清除它们。病理条件下,由于氧自由基的生成过多或机体抗氧化酶活性下降,导致体内氧自由基大量积累,进而对细胞造成损伤。虽然超氧阴离子自由基不能直接诱导生物和食品体系中的脂类氧化,但它会在金属离子的催化下发生Fenton反应,产生具有高活性的羟基自由基[20]。因此常用样品对超氧阴离子自由基的清除能力来反映抗氧化活性。以抗坏血酸测得的吸光度为y值,建立回归方程y=6.067x+0.227 3,R2=0.984 3。在旧巢和新巢蜂蜜浓度均为1 g·mL-1时,测得旧巢蜂蜜的抗超氧阴离子自由基能力为135.22 U·g-1·mL-1,新巢蜂蜜的抗超氧阴离子自由基能力为230.06 U·g-1·mL-1。

3 小结

西双版纳深山野生旧巢和新巢蜂蜜均具有抗氧化作用,对自由基也有一定的清除作用。总体而言,旧巢蜂蜜的总抗氧化能力强于新巢蜂蜜,新巢蜂蜜的抗超氧阴离子自由基能力明显优于旧巢蜂蜜,二者对自由基的清除能力基本接近。在2 g·mL-1浓度下,旧巢蜂蜜清除DPPH·能力已接近100%,而新巢蜂蜜的清除能力为50%左右,旧巢蜂蜜的清除能力远强于新巢蜂蜜。旧巢蜂蜜的水分、总糖、10-HAD、维生素A、黄酮含量均高于新巢蜂蜜,而新巢蜂蜜的还原糖、酸度、淀粉酶值、氨基酸、蛋白质含量高于旧巢蜂蜜。

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(责任编辑:侯春晓)

2017-01-08

国家自然科学基金青年科学基金项目(31101390,31401495);浙江省自然科学基金项目(LY13C200015,LY15C200010);浙江省农业厅蜂产品一品一策项目

王 伟(1979—),男,内蒙古赤峰人,副研究员,博士,研究方向为农产品营养与健康,E-mail: wangwei5228345@126.com。

张 玉(1978—),女,山东龙口人,副研究员,博士,研究方向为农产品营养与健康,E-mail: zhyu7711@sohu.com。

10.16178/j.issn.0528-9017.20170444

S896.1

A

0528-9017(2017)04-0691-04

文献著录格式:王伟,张玉,朱作艺,等. 西双版纳野生蜂蜜营养成分含量及抗氧化活性[J].浙江农业科学,2017,58(4):691-694.

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