摘要:以Cu2+诱导的人血清脂蛋白氧化修饰为模型,研究了荞麦蜜、枸杞蜜、龙眼蜜、荔枝蜜和枣花蜜五种蜂蜜对血清脂蛋白氧化修饰的抑制作用。结果表明,五种单花蜜对Cu2+诱导的人血清脂蛋白过氧化有较强的延缓和抑制作用,荞麦蜜的抗氧化作用最强。相关分析表明,当蜂蜜浓度为0.1g/L时,五种蜂蜜对血清脂蛋白氧化的抑制率与其总酚酸含量呈正相关。
自由基生物学研究表明,人类多种疾病如癌症、衰老和心脑血管疾病的发生与发展均与体内的过量的自由基有关。自由基不仅可以损伤组织器官,而且能够破坏细胞成分,进而影响细胞的正常功能,导致疾病的发生。流行病学研究发现,人类长期摄入一定量的抗氧化剂可以有效地降低心脑血管疾病和癌症发病率。由于人们担心化学合成的抗氧化剂可能有一定毒副作用,因此,从日常食物中寻找抗氧化剂具有重要的意义。蜂蜜是我国居民广为食用的传统保健食品,具有很高的营养和药用价值。近年来研究发现,蜂蜜在体外和体内均有一定的抗氧化作用。
我们也曾对原产于中国的多种单花蜜的抗氧化活性进行了研究,发现来源于不同蜜源植物的蜂蜜对氧自由基和脂质过氧化均有抑制作用,且存在差异,抗氧化活性与其中酚类化合物的含量有关。西北大学食品科学与工程系、西北大学蜂产品研究中心联合河北工业大学化工学院以人血清脂蛋白氧化修饰为模型,研究了五种单花蜂蜜对人血清脂蛋白氧化修饰的抑制作用,并与蜂蜜中的总酚酸进行了相关分析,以期为解释蜂蜜的抗氧化保健功能提供依据。
结果与分析
血清脂蛋白氧化模型的建立
传统研究脂蛋白氧化模型的方法主要将其中的低密度脂蛋白(LDL)提取分离出来,然后用Cu2+诱导其发生脂质过氧化反应。但由于低密度脂蛋白在分离过程中可能会发生氧化反应以及低密度脂蛋白不能反映人体血清的真实情况等原由,Cu2+诱导血清脂蛋白过氧化反应分三个阶段:起始诱导阶段、快速反应阶段和稳定阶段。20min以前是脂蛋白过氧化的起始阶段,由于血清中本身存在有抗氧化剂,对脂蛋白氧化反应有一定延缓作用,因此,血清在234nm处的吸光度增加较慢。20~60min之间,血清的吸光度增加加快,表明该阶段血清脂蛋白进入快速过氧化阶段。60min后,脂蛋白氧化趋于平缓。该模型符合Cu2+诱导血清脂蛋白氧化反应的一般规律,可用于抗氧化剂的评价。
蜂蜜对人血清脂蛋白氧化修饰的抑制作用
预先将不同浓度的单花蜜与血清混合,然后再加入Cu2+诱导血清蛋白氧化,测定蜂蜜对人血清脂蛋白氧化修饰的抑制作用。五种蜂蜜对血清脂蛋白氧化修饰均有显著的延缓和抑制作用。随着蜂蜜浓度的增加,延缓和抑制作用明显增强。以降低阳性对照组曲线下50%的面积所对应的蜂蜜浓度(IC50)来表示蜂蜜对血清脂蛋白氧化抑制能力的大小,发现荞麦蜜的抑制作用最强,龙眼蜜次之,枣花蜜最弱。在相同的蜂蜜浓度(0.1g/L)下,荞麦蜜对血清脂蛋白氧化的相对迟滞时间明显比其它种类的蜂蜜长,当荞麦蜜的浓度大于0.2g/L时,血清脂蛋白的氧化几乎被完全抑制。这可能与荞麦蜜中含有大量酚类化合物有关。
蜂蜜是蜜蜂采集植物的花蜜经自身充分酿造而成的甜性物质。蜂蜜中抗氧化物质主要来自于植物,但由于不同植物分泌的花蜜成分存在差异,因此,不同种类的蜂蜜中含有抗氧化成分的种类和含量各不相同。一般而言,蜂蜜的抗氧化能力与其中的酚酸含量呈正相关。我们曾对本研究所用五种单花蜜的总酚酸含量进行了测定,并于它们对血清脂蛋白氧化修饰的抑制率进行了相关分析,结果显示,实验所用的五种蜂蜜对血清脂蛋白氧化的抑制率与其总酚酸含量呈正相关(p<0.001,R2=0.9175),由此可见,蜂蜜中的酚酸可能在抑制血清脂蛋蛋白氧化修饰中起着重要的作用。
蜂蜜的抗氧化能力与其抗氧化剂的含量有关,一般而言,酚酸含量越高,其抗氧化能力越强。荞麦蜜总酚酸含量高达1.03mg/g,是我国已知蜂蜜中总酚酸含量最高的单花蜜,其抗氧化活性高于其它种类的蜂蜜。由表1可知,荞麦蜜的IC50最小,仅为0.127g/L,其它种类蜂蜜的IC50是荞麦蜜的2倍以上。表明,荞麦蜜对血清脂蛋白氧花修饰得抑制作用最强。然而,我们在实验中发现,枣花蜜酚酸含量虽高于枸杞蜜,但在蜂蜜浓度为0.1g/L时,枸杞蜜对血清脂蛋白过氧化修饰的抑制能力高于枣花蜜,这可能与两种蜂蜜中含有抗氧化剂的种类不同有关。
实验未分离低密度脂蛋白,而是直接采用Cu2+诱导人体血清氧化模型来评价蜂蜜的抗氧化能力。采用此法有以下几方面的原因:其一,该法不需要复杂而繁琐的分离纯化血清中低密度脂蛋白的实验步骤,因此,降低了在分离纯化低密度脂蛋白过程中可能使其发生氧化而产生实验误差的风险;其二,血清中的脂蛋白是水溶性的,蜂蜜中存在的抗氧化剂主要是水溶性抗氧化剂,虽然不能进入脂蛋白分子内部,但能从外周保护脂蛋白;其三,通过Cu2+直接诱导血清脂蛋白氧化的方法更接近于人体环境,有利于认识蜂蜜抗氧化能力的生物学作用。
中国是世界蜂蜜生产量最大的国家,仅商品化的单花蜜有50多种,但到目前为止,我们对蜂蜜中的抗氧化成分了解甚少,因此,很难从分子水平解释蜂蜜的抗氧化作用的机理。随着人们保健意识的不断提高,我国居民对蜂蜜的消费量正逐年增加,蜂蜜有可能成为我国居民从食物中获得天然抗氧化剂的重要途径之一。实验仅采用体外法研究了蜂蜜对人血清脂蛋白过氧化的抑制作用,由于体内环境与体外存在较大差异,再加上对蜂蜜中抗氧化剂在人体内的吸收和代谢缺乏研究,因此,要最终了解蜂蜜对人体的保健功能,还需要进一步深入研究蜂蜜中的抗氧化剂以及人体对这些抗氧化剂的吸收和代谢情况。
五种蜂蜜对Cu2+诱导血清脂蛋白氧化修饰均有抑制作用,荞麦蜜对血清脂蛋白氧化修饰的抑制作用最强,五种单花蜜对血清脂蛋白过氧化修饰的抑制能力大小顺序为:荞麦蜜>龙眼蜜>枇杷蜜>枸杞蜜>枣花蜜。抑制率与其总酚含量呈正相关。该结果表明,中国蜂蜜在体外能够抑制人血清脂蛋白的过氧化,酚类化合物可能在其中起着重要作用。(《食品科学》 - 2007)
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