生物代谢过程中会不断地产生自由基,自由基产生和消除之间的动态平衡被打破时,生物体将处于氧化应激状态。过量积累的自由基会通过氧化作用破坏细胞脂质、蛋白质和DNA,造成细胞的氧化损伤,导致生物体的细胞凋亡、组织受损。

华南农业大学食品学院的李 焱、黄 苇*和华南农业大学工程学院的卢明剑等人用紫果西番莲种籽黄酮灌胃D-半乳糖氧化损伤模型小鼠,测定总超氧化物歧化酶(T-SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力及丙二醛(MDA)、蛋白质羰基含量等多种生化指标,评价西番莲种籽黄酮作为外源性抗氧化剂的体内抗氧化活性,并采用液相色谱-电喷雾四极杆飞行时间质谱(LC-ESI-Q-TOF-MS)技术对其成分构成进行分析,推测出可能的裂解途径,以期为紫果西番莲种籽的深入开发提供理论依据。

1、种籽黄酮体内抗氧化活性的评价结果

以中、高剂量种籽黄酮灌胃小鼠后,除了中剂量组小鼠的肝组织CAT活力和肾组织T-SOD活力以外,其余中、高剂量组小鼠肝、肾组织的T-SOD、CAT、GSH-Px活力均显著高于模型组(P<0.05)。与模型组相比,中剂量种籽黄酮使小鼠肝组织的T-SOD活力提高了50.51%、CAT活力提高18.01%、GSH-Px活力提高29.62%,高剂量种籽黄酮使小鼠肝组织的这3 种抗氧化酶活力分别提高了69.40%、38.57%、46.38%;中剂量种籽黄酮使小鼠肾组织的T-SOD活力提高了0.01 倍、CAT活力提高了0.90 倍、GSH-Px活力提高了0.77 倍,高剂量种籽黄酮使小鼠肾组织的这3 种抗氧化酶活力分别提高了0.36、1.39、1.41 倍。以上结果表明,肝、肾组织的T-SOD、CAT、GSH-Px活力与种籽黄酮的灌胃剂量存在明显的剂量-效应关系,种籽黄酮剂量越大,3 种抗氧化酶活力越高。

中、高剂量种籽黄酮灌胃小鼠后,小鼠肝、肾组织的MDA、蛋白质羰基含量均显著低于模型组(P<0.05)。与模型组相比,中剂量种籽黄酮使小鼠肝组织的MDA含量降低了23.75%、蛋白质羰基含量降低了56.02%,高剂量种籽黄酮使小鼠肝组织的MDA含量降低了47.49%;中剂量种籽黄酮使小鼠肾组织的MDA含量降低了75.89%、蛋白质羰基含量降低了58.51%,高剂量种籽黄酮使小鼠肾组织的MDA、蛋白质羰基含量分别降低了78.72%、80.50%。以上结果表明,肝、肾组织的MDA、蛋白质羰基含量与种籽黄酮的灌胃剂量存在剂量-效应关系,黄酮剂量越大,MDA、蛋白质羰基含量越低。

与VC组相比,种籽黄酮中剂量组小鼠肝组织的CAT、GSH-Px活力均无显著差异(P>0.05),蛋白质羰基含量显著降低(P<0.05),种籽黄酮高剂量组小鼠肝组织的MDA含量无显著差异(P>0.05);种籽黄酮中剂量组小鼠肾组织的CAT活力、GSH-Px活力、蛋白质羰基含量均无显著差异(P>0.05),MDA含量显著降低(P<0.05)。这表明种籽黄酮具有较好的体内抗氧化能力。

2、种籽黄酮成分分析结果

化合物1:对质荷比为m/z 357的准分子离子进行单离子提取,在保留时间为17.351 min检出目标离子。一级质谱中给出m/z 357为[M+H]+,二级质谱给出m/z 219、165、137,结合文献推测其裂解途径,m/z 219为黄酮母核γ-吡喃酮环裂解发生RDA(Retro-Didls-Alder)重排产生的奇电子碎片离子;m/z 165是m/z 219奇电子碎片离子上异戊基的苄基键断裂产生的鎓离子,同时丢失了一分子异丁烷基;m/z 137是m/z 165丢失一分子CO产生的奇电子碎片离子。

化合物2:对质荷比为m/z 381的准分子离子进行单离子提取,在保留时间为15.280 min检出目标离子。一级质谱中给出m/z 381为[M+H]+,二级质谱给出m/z 349、215、161,结合文献推测其裂解途径,m/z 349为[M-CH3OH+H]+,由γ-吡喃酮环与甲氧基之间发生i键断裂产生;质荷比m/z 349的γ-吡喃酮环裂解发生RDA重排反应且芳香醚发生C—O键断裂,丢失—CH3产生m/z 215;m/z 161由m/z 215丢失两分子—CO产生。

化合物3:对质荷比为m/z 399的准分子离子进行单离子提取,在保留时间为12.234 min检出目标离子。一级质谱给出m/z 399为[M+H]+,二级质谱给出m/z 368、202、134,推测其裂解途径,m/z 368为[M-CH3OH+H]+,由γ-吡喃酮环与甲氧基之间发生i断裂产生;m/z 368的γ-吡喃酮环发生RDA重排反应且失去一分子水产生m/z 202;m/z 134由m/z 202发生芳香醚氢重排反应,同时丢失一分子3-甲基-1,2-丁二烯产生。

化合物4:对质荷比为m/z 461的准分子离子进行单离子提取,在保留时间为14.892 min检出目标离子。一级质谱给出m/z 461为[M+H]+,二级质谱给出m/z 325、269、163。推测其裂解途径,m/z 325为[M-136+H]+,由黄酮母核B环芳香醚C—O键断裂和A环芳香醚C—O键断裂产生;m/z 269由m/z 325丢失两分子的—CO产生;m/z 163为黄酮母核γ-吡喃酮环发生RDA重排反应产生的奇电子碎片离子。

讨论

本研究中的4 种黄酮物质均发生了RDA裂解,并列出了其各自的特征碎片离子,本研究结果丰富了紫果西番莲全草的黄酮类别。LC-ESI-Q-TOF-MS技术提供多级高分辨质谱数据,在化合物结构鉴定中应用广泛,但该技术难以区分化合物的同分异构体,因此化合物结构的确定还需要深入研究。

本文《西番莲种籽中总黄酮的体内抗氧化活性及其成分分析》来源于《食品科学》2019年41卷1期203-208页,作者:李焱,黄苇,卢明剑,胡志敏,吕秋洁。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20181102-023。

为进一步促进动物源食品科学的发展,带动产业的技术创新,更好的保障人类身体健康和提高生活品质,北京食品科学研究院和中国食品杂志社在成功召开“2019年动物源食品科学与人类健康国际研讨会(宁波)”的基础上,将与青海大学农牧学院2020年6月20-21日西宁共同举办“2020年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”。研讨会将就肉、水产、禽蛋、乳制品等动物源食品科学基础研究、现代化加工技术,贮藏、保鲜及运输,质量安全与检测技术,营养及风味成分分析,副产物综合利用,法律、法规及发展政策等方面的重大理论研究展开深入探讨,交流和借鉴国外经验,为广大食品科研工作者和生产者提供新的思路,指明发展方向。

在此,我们诚挚的邀请您出席本次国际研讨会,共聚人脉、共享资源、共谋发展!

修改/编辑:袁艺;责任编辑:张睿梅

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