红茶_绿茶_乌龙茶活性成分抗氧化性研究

622009 Vol 30 No 03食品科学 基础研究 红茶 绿茶 乌龙茶活性成分 抗氧化性研究 陈金娥 丰慧君 张海容 忻州师范学院生化分析技术研究所 山西 忻州 摘 要 目的与方法 通过醇提得到各种茶多酚提取液 酒石酸亚铁法测定了多酚的含量 水提得到各种茶多 糖提取液 用硫酸 苯酚法测定其中多糖的含量 通过 法 水杨酸法及邻苯三酚法测定不同茶叶中多酚 多糖含量对自由基的清除作用的影响 对比研究八种茶叶的抗氧化能力 结果 不同茶叶中多糖的含量从 增大到 半发酵乌龙茶 红茶 绿茶 抗氧化能力 红茶 绿茶 乌龙茶 法 红茶 绿茶 乌 龙茶 水杨酸法 红茶 乌龙茶 绿茶 邻苯三酚法 不同茶叶中多酚的含量从 增大到 绿茶 半发酵 乌龙茶 红茶 结论 茶多糖和多酚是茶叶的主要抗氧化成分 绿茶的抗氧化作用主要来自茶多酚 红茶的抗 氧化作用主要来自茶多糖 除乌龙茶多糖提取液外 两种抗氧化成分的抗氧化能力与其含量成量效关系 关键词 茶叶 多糖 多酚 自由基清除率 法 水杨酸法 邻苯三酚法 中图分类号 文献标识码 文章编号 自 年 创立自由基衰老学说以来 自 由基生命科学的研究日益深入 许多与年龄相关的疾病 如心脏病 癌症 各种炎症 白内障 脑功能异常 及内脏器官的损伤或老化 可能与自由基导致的细胞损 伤有关 寻找有效的能清除自由基的抗氧化剂已成为 人们研究关注的热点 天然抗氧化物质无污染 副作 收稿日期 基金项目 山西省自然科学基金项目 教育部归国留学人员科研启动基金项目 作者简介 陈金娥 女 高级实验师 主要从事生物分析及天然产物的分离研究 通讯作者 张海容 男 教授 主要从事天然植物有效活性成分分析研究 基础研究食品科学2009 Vol 30 No 03 63 用少 来源广泛 对疾病的治疗和人体健康的保护非星化工厂 化学纯 东京化成工业株式会社 常有益 焦性没食子酸 化学纯 贵州遵义市第二化工厂 其余 茶叶在我国已有几千年的栽种和饮用历史 其中含试剂皆为分析纯 有多种活性成分 如游离氨基酸 茶多酚 黄酮类 仪器与设备 咖啡碱和可溶性糖等 茶多酚 是茶叶的主要抗氧化剂 在茶叶 特别是绿茶 中含 量较高 占茶叶干重的 左右 其中儿茶素类化合 物为 的主要成分 约占 总量的 主 要含有 种单体 表儿茶素 表没食子儿茶素 表儿茶素没食子酸酯 表没食子儿茶素 没 食子酸酯 化学结构式如图 型固体样品粉碎机 金坛市荣华仪器制造有 限公司 检验标准筛 目 浙江省上虞市沙筛厂 真空干燥箱 天津泰斯特仪器有限公司 精密电子分析天平 梅特斯 托利多仪器 上 海 有限公司 数控超声波清洗器 昆山市 超声仪器有限公司 型光栅可见分光光度计 上海 分析仪器总厂 精密数显酸度计 上海天达仪 器有限公司 方法 超声波法提取各种茶叶多糖及多酚 八种茶叶烘干 粉碎后 过 目筛 装瓶标号 待用 分别称取各种茶 置于 锥形瓶中 加入 的乙醇 置于超声波清洗器中 温度 表儿茶素 表没食子儿茶素 表儿茶素没食子酸酯 没 食子酰 表没食子儿茶素 没食子酸酯 没食子酰 图 茶多酚的化学结构 为 功率 超声处理 静置冷却至 室温后过滤到 容量瓶中 重复操作 合并两次 滤液 加 乙醇定容至 得到各种茶多酚提 取液 分别取上述所得的残渣 加水 于 锥形瓶 中 置于超声波清洗器中温度为 功率 的条 件下超声处理 待冷却到室温后过滤到 容 Fig 1Chemical structures of tea polyphenols 量瓶中 重复操作 合并两次滤液 加蒸馏水定容至 得到各种茶多糖提取液 含量最高约占儿茶素的 左右 绿茶 半 硫酸 苯酚法 绘制葡萄糖标准曲线 发酵的乌龙茶和红茶 由于制造工艺不同 其活性化 学成分和含量也不同 本实验通过 法 水杨 酸法及邻苯三酚法测定八种茶叶提取物清除氧自由基的 能力 并对其进行对比研究 探索不同种类茶叶中多 糖和多酚含量与自由基清除能力的关系 这对茶叶的开 发和利用及其人体健康具有非常重要的意义 吸取 葡萄糖储备液 至 的容量瓶中 加水定容至 得 的葡萄糖标准溶液 用 移液管分别移取 标准溶液补水至 然后加入 的苯酚溶液 及浓硫酸 摇匀 恒温沸水浴加热 溶液显淡棕色 静置 后 在最大吸收波长 材料与方法 材料与试剂 处测吸 光度 绘制标准曲 线 得回归方程为 式中 为吸光 度 为 溶液浓度 各种茶叶购至本地茶店 不同种类茶叶编号如 酒石酸亚铁法绘制多酚标准曲线 下 绿茶 福建寿宁 龙井绿茶 浙江狮峰 绿茶 河南信阳毛尖 绿茶 安徽黄山毛峰 普尔 茶 熟茶 云南西双版纳 红茶 湖南祁门 红 茶 福建政和 乌龙茶 半发酵 福建安溪 葡萄糖 分析纯 北京化学试剂公司 苯酚 乙醇 硫酸亚铁铵 分析纯 天津市化学试剂三厂 浓 硫酸 分析纯 北京化工厂 水杨酸 分析纯 天津市天 新精细化工开发中心 过氧化氢 分析纯 上海华 分别吸取 没食子酸 于 比色管中 逐个补水至 然后分别加入酒石酸亚铁 用缓冲溶液 定容到 摇匀 静置 在最大吸收波长为 处以试剂空白作参比 测其吸光度 以吸光度 作纵坐标 浓度为横坐标绘制标准曲线 得回归方 程 式中 为吸光度 为溶液浓度 642009 Vol 30 No 03食品科学 基础研究 多糖 多酚含量的测定分别取干净的 比色管 依次加入 提取液 取 各种茶叶提取液 按实验方法 与作标准曲线同样的条件下 以提取液作参比 测其 的缓冲溶液 邻苯三酚 再加 摇匀 后 在波长 处测其吸光度 吸光度 代入标准曲线方程中 确定茶多糖 多酚的 含量 多糖及多酚的产率按下式计算 结果与分析 产率 原料干重 不同种类茶多糖含量与自由基清除率变化的关系 多糖是广泛存在于自然界的高分子化合物 它是由 单糖通过糖苷连接而成的 在生物体内 多糖常与蛋 自由基清除率的测定方法 法 白质或脂类形成蛋白质或糖脂复合物 茶多糖对预防心 血管系疾病以及茶多糖在增强机体免疫力功能方面有独特 取茶提液 稀释到 的容量瓶 吸取 补 水至 然后加 的 溶液比 色管中 摇匀 后用提取液作参比 测定吸光 度 样品 测定 液 与 无 水乙醇混合溶液的吸光度 对照 根据下面的公式计算 清除率 的药理作用和多种生理活性 显示了茶多糖在食品功能 添加剂领域的重要应用价值 不同种类茶多糖含量对自 由基清除率影响的实验结果见表 表 茶多糖含量与自由基清除率的关系 Table 1 Contents of polysaccharides in aqueous extracts of 95 ethanol extraction residue of eight kinds of tea and their free 清除率 对照 茶样 ra d i c a l DPPH OH a n d O 2 sc a v e n g i n g ra t e s 法水杨酸法邻苯三酚法 茶多糖含量 清除率 清除率 清除率 对照 参比 式中 参比为加入无水乙醇时的吸光度 对照为 加入 体系的吸光度 样参为加入不同提取液后 的吸光度 样品为加入不同提取液 后体系的 吸光度 水杨酸法 在 比色管中依次加入 的硫酸亚 铁铵 的水杨酸 的 各 最 后分别加入 提取液 并定容至 后 用 提取液作参比 测其在 处的吸光度 清除率计 算公式为 清除率 对照 对照 参比 式中 参比为加入 时的吸光度 对照 为加入 水杨酸后的羟自由基体系的吸光度 样参为加入 不同提取液后的吸光度值 样品为 加入 不同提取液 水杨酸后的羟自由基体 系的吸光度 吸光度越低 除 的效果越好 浓度 稀释倍数 提取液体积 对照 样品 对照 参比 样品 样参 对照 样品 对照 参比 样品 样参 邻苯三酚法测定茶提取液对 的抑制率 由表 可知 各种茶多糖的含量大小顺序为 即 半发酵乌龙茶 红茶 绿茶 多糖含量最多的是半发酵乌龙茶 最 少的是绿茶 三种不同方法测定的自由基的清除率 由大到小顺序为 法 水杨酸法 邻苯三酚法测 清除率 除半发酵的乌龙茶外 红茶 的多糖提取液 均表现出对各类自由基有 较强的清除能力 不同种类茶多酚含量与自由基清除率变化的关系 大量实践研究表明 不同种类茶叶中富含 物 质 是主要的抗氧化剂 含量对自由基清除率影响 的实验结果见表 由表 可知 茶多酚含量大小顺序为 即 绿茶 半发酵乌龙茶 红茶 茶叶中多酚含量对自由基的清除率大小顺序如 下 法 水杨酸法 邻苯三 基础研究食品科学2009 Vol 30 No 03 65 表 茶多酚含量与自由基清除率的关系 Table 2 Contents of polyphenols in 95 ethanol extracts of eight kinds of tea and their fre e radical DPPH OH an d O 2 scavengi ng rate 抗氧化作用指能够使自由基氧化减缓或停止自 由基氧化的各种过程 它主要包括 自由基的清除 茶样 茶多酚 含量 法 清除率 水杨酸法 清除率 邻苯三酚法 清除率 和阻止增殖 酶水解脂质中酯键以除去过氧化脂肪 酸 过渡金属离子的阻断 酶催化过氧化物的还 原 尽管使用不同方法比较 测定体外自由基的清除 率表现 但无法模拟生物体内各种生物酶和活性氧自由 基的浓度大小及真实的反应机理 另一方面研究表明 茶叶中含蛋白质 氨基酸 咖啡碱 茶多酚 脂类 维生素类等有机化合物 多种 无机矿物质 种以 上 仅用多糖个别成分代表所有水溶性成分研究不同种 类茶叶的抗氧化作用 尚有一定的困难 因而茶类水 酚法 不同种类茶 叶的抗氧化能力与其多酚的含量顺序一致 溶性成分抗氧化性有一定复杂性 茶多酚含量与自由基的清除能力呈现良好的量效关系 茶叶中多酚含量顺序与其对自由基的清除能力大小 讨 论 茶叶的加工方法对茶多糖及多酚含量有很大的影响 顺序一致 绿茶 半发酵乌龙茶 红茶 茶多酚是茶叶 中具有很强抗氧化性的物质 国内外众多学者研究表 明 均认为茶多酚具有优异的抗氧化性能 它可以有 茶叶在加工过程中 各种活性成分在微生物的参与 下发生了复杂的变化 这正是不同品种茶叶滋味 香 气和色泽不同的原因 乌龙茶 红茶 绿茶 多糖 含量变化并不十分显著 乌龙茶和红茶略高于绿茶 这 可能与乌龙茶 红茶在发酵过程中 由于微生物的胞 外酶 纤维素酶的作用下 使纤维素水解成寡糖及小 分子可溶性糖类物质 从而使多糖的含量有所增加 绿茶中多酚的含量略高于乌龙茶 二者多酚的含量远远高 于红茶 与文献 的报道在加工过程中绿茶中多酚的含 量变化较小 红茶中多酚的含量至少降低 以上一致 效清除氧自由基 其抗氧化作用机理是由于儿茶素 的 环和 环上的酚性羟基 具有供氢的活性 在发酵过程 多酚氧化酶的作用下 儿茶素类物质发生强烈的氧化反应 氧化偶联反应 在 氧化过程中生成邻醌类及联苯酚醌如茶黄素 茶红素 等物质 反应过程 如下 不同茶叶多糖含量与抗氧化作用的复杂性表现 实验表明 无论是测定总自由基清除率的 法 还是测定 的水杨酸法及测 邻苯三酚法 云南西双版纳普洱茶 熟饼 湖南祁门红茶 及 福建政和红茶 多糖含量较高 均表现出对不同自由 基有较强的清除率 这种现象说明多糖中的半缩醛还原 基团 伯仲羟基等与氧自由基有明显的化学作用 福 建安溪乌龙茶 半发酵 虽多糖含量最高 但对自由 基的清除率在 法 水杨酸法最低 邻苯三酚 法中较低 这种现象可能与发酵过程中有效成分的水 解 异构化和生物大分子间的相互作用有关 亦与抗 氧化作用机理密切相关 众所周知 在生命活动的新 陈代谢过程中 及脂自由基 是三 种有代表性的自由基 其中 氧化能力很强 是 茶黄素 茶红素 仅次于氟的一种非选择性氧化剂 极不稳定 其 反键轨道中有一个未成对的电子 它既可以得到 电子 又可以失去电子 还可与有单电子的化合物结 合 中性介质中 与 及 的电极电势如下 因此 在形成红茶的发酵过程中 由于多酚类羟 基的氧化 偶联作用 多酚羟基数量大大减少 抗氧 化能力相应降低 乌龙茶中多酚的含量略低于绿茶 远 662009 Vol 30 No 03食品科学 基础研究 远高于红茶 其抗氧化性介于绿茶和红茶二者之间 上 述实验结果进一步证实了茶多酚是茶叶中主要抗氧化成 分 且茶多酚含量与自由基的清除能