抗輻射類飲料的開發研究*

抗輻射類飲料的開發研究*

王 榮** 華建業 姜 鑫 康新玥 史淑梅 于有強 牟德華***

（河北科技大學生物科學與工程學院，河北石家莊 050018）

摘 要 以雞樅菌、紅景天、山楂為原料，提取植物多糖、黃酮等物質，開發一種植物抗輻射飲料。對飲料中總黃酮、多糖含量等進行檢測，并且做了功能性評價，包括OH·清除率、ABTS+·清除率和DPPH·清除率3項指標。結果顯示3種配方中，總黃酮含量最高為0.236 mg/mL，多糖含量最高為0.267 mg/mL，其對OH·、ABTS+·和DPPH·有較高的清除率，最高清除率分別達到62.08%、80.12%和72.86%。研究表明這款功能性飲料具有很好的抗氧化作用和抗輻射功能。

關鍵詞 輻射；黃酮；多糖；功能飲料；抗氧化作用

當今社會人們接觸的輻射很多，尤其是電離輻射。輻射能夠直接破壞DNA、蛋白質等，對細胞造成損壞，損傷人體；還會對人體中樞神經系統、心血管系統、免疫系統、血液系統及視覺系統等造成嚴重危害。另外，輻射還會使人體產生各種自由基，造成自由基堆積，進而削弱人體抵抗力，使人容易生病，機體機能下降，出現多種病變。

房巖等研究表明，黃酮類化合物可不同程度地加速小白鼠外周血紅細胞、白細胞和血小板數量的恢復，說明黃酮具有明顯的抗輻射作用。黃酮類化合物抗輻射損傷的機理主要有抗氧化作用，抑制膜的脂質過氧化等。具有抗輻射作用的食品有很多，主要有紅景天、山楂、茶、螺旋藻、菌類、中草藥、大蒜、枸杞、人參、靈芝等。食用菌是一類可被食用的大型真菌，是開發抗輻射功能性食品較好的原料，如雞樅菌多糖能提高動物血清中SOD活性，提高抗輻射能力。在試驗和臨床實踐中發現，紅景天具有較好的抗輻射作用。李金花等研究發現，紅景天靈芝膠囊能夠顯著增加輻射后小鼠外周血白細胞數量，并抑制小鼠骨髓細胞微核率，表明紅景天靈芝膠囊具有抗輻射作用。苗艷波、孔福全、鄭志清等也都通過試驗表明紅景天對動物具有一定的抗輻射作用。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

雞樅菌、紅景天、山楂，市售；蘆丁標準品，北京化學試劑公司；ABTS標準品，上海寶曼生物科技有限公司；DPPH標準品，上海寶曼生物科技有限公司。

1.2 儀器與設備

YGGY高壓均質機，天津市特思達食品科技有限公司；鼓風干燥箱，天津市泰斯特儀器有限公司；V-5000紫外可見分光光度計，上海元析儀器有限公司；電動植物粉碎機，河北省黃驊縣科研器械所；抽濾機，上海知信實驗儀器技術有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 原料提取液制備

1.3.1.1 雞樅菌多糖原液制備

稱取一定量雞樅菌，按液料比31∶1，溫度100℃，水浴提取1.5 h，浸提2次，得到雞樅菌多糖原液。

1.3.1.2 紅景天黃酮原液制備

將紅景天烘干粉碎過篩，取紅景天粉末50 g，加入1 000 mL體積分數75%乙醇溶液，75℃水浴加熱60 min，冷卻抽濾，得到濾液，濃縮至400 mL得到紅景天黃酮原液。

1.3.1.3 山楂黃酮原液制備

將山楂烘干粉碎過篩，取山楂粉末20 g加入800 mL體積分數70%乙醇溶液，靜置40 min，50℃100 W功率超聲提取50 min，冷卻抽濾，得到濾液，濃縮至250 mL得到山楂黃酮原液。

1.3.2 提取液主成分含量檢測

1.3.2.1 多糖含量檢測

多糖原液濃度參照農業部標準NY/T 1676—2008《食用菌中粗多糖含量的測定》中方法進行測定。

1.3.2.2 黃酮含量檢測

1.3.2.2.1 標準曲線的建立

準確稱10 mg蘆丁，用70%乙醇定容到50 mL，即得到200 μg/mL的蘆丁標準溶液。準確量取0.0 mL、1.0 mL、2.0 mL、3.0 mL、4.0 mL、5.0 mL質量濃度為200 μg/mL的蘆丁標準溶液于10 mL具塞試管，加入5 mL 70%乙醇，5%NaNO20.3 mL，搖勻后靜置6 min，加入10%Al（NO3）30.3 mL，靜置6 min，然后加入4%NaOH 2 mL，用70%乙醇定容至10 mL，靜置15 min后在510 nm波長下測吸光度，以質量濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標繪制標準曲線。

1.3.2.2.2 黃酮的測定

取一定量黃酮提取液用70%乙醇定容至50 mL，取5 mL待測提取液于具塞試管中，加入5 mL 70%乙醇，再加入5%NaNO21.5mL后搖勻，靜置6min，再加入10%Al（NO3）31.5 mL，靜置6 min，加入4%NaOH 10 mL，用水定容至25 mL，靜置15 min后在510 nm波長下測吸光度，用70%乙醇作為空白對照，利用吸光度代入標準曲線計算出黃酮提取液濃度。

紅景天黃酮類化合物提取得率的計算方法如下：

式中：c——從標準曲線上查得的測定液中的黃酮濃度，μg/mL；

v——提取液定容量，mL；

n——稀釋倍數；

m——樣品質量，g。

1.3.3 飲料配制

1.3.3.1 配方（T）

配方1：山楂黃酮提取液5.53 L，紅景天黃酮提取液23.30 L，雞樅菌多糖提取液84.75 L，糖漿80 L，VC80 g，檸檬酸1.2 kg。

配方2：山楂黃酮提取液8.03 L，紅景天黃酮提取液15.53 L，雞樅菌多糖提取液84.75 L，糖漿100 L，VC60 g，檸檬酸1.4 kg。

配方3：山楂黃酮提取液6.69 L，紅景天黃酮提取液19.42 L，雞樅菌多糖提取液84.75 L，糖漿90 L，VC100 g，檸檬酸1.6 kg。

1.3.3.2 操作要點

a） 均質：雞樅菌飲料高壓均質2次，第1次均質壓力為25 MPa，第2次為28 MPa～30 MPa。

b）殺菌：常溫常壓，95℃以上殺菌30 min。

1.3.4 飲料抗氧化作用

1.3.4.1 OH·清除能力的測定

分別吸取飲料、抗壞血酸溶液（0.25 mg/mL）各 1 mL、2 mL、3 mL、4 mL、6 mL、8 mL、12 mL于不同試管中，再分別加入水楊酸、硫酸亞鐵溶液、過氧化氫溶液各2 mL，用蒸餾水分別定容到20 mL，充分搖勻，于510 nm處測定吸光值，記為A1。

分別吸取雞樅菌多糖飲料、抗壞血酸溶液各1 mL、2 mL、3 mL、4 mL、6 mL、8 mL、12 mL于不同試管中，用蒸餾水分別定容到20 mL，充分搖勻，迅速倒入比色皿中，于510 nm處測定其吸光度值，記為A2。

分別吸取水楊酸、硫酸亞鐵溶液、過氧化氫溶液各2 mL于試管中，用蒸餾水分別定容至20 mL，于510 nm處測定其吸光度值，記為A0。于510 nm處測定吸光值，用蒸餾水校零。

自由基清除率計算公式如下：

1.3.4.2 ABTS+·清除能力的測定

分別吸取飲料、抗壞血酸溶液各1 mL、2 mL、3 mL、4 mL、6 mL、8 mL、12 mL于不同試管中，然后分別加入2 mLABTS工作液，再用蒸餾水分別定容至15 mL，混合均勻，避光放置30 min后，于734 nm下測定其吸光度值，記為A1。

分別吸取雞樅菌多糖飲料、抗壞血酸溶液各1 mL、2 mL、3 mL、4 mL、6 mL、8 mL、12 mL于不同試管中，再用蒸餾水分別定容至15 mL，混合均勻，避光放置30 min后，于734 nm下測定其吸光度值，記為A2。試管中加入2 mL ABTS工作液，并用蒸餾水定容至15 mL，測定得到的吸光度值，記為A0。于734 nm下用紫外分光光度計測定吸光度值，用蒸餾水校零。

自由基清除率計算公式如下：

1.3.4.3 DPPH·清除能力的測定

分別吸取飲料、抗壞血酸各1 mL、2 mL、3 mL、4 mL、5 mL于試管中，加入 1.00 mL DPPH（0.2 mmol/L） 溶液，用95%乙醇定容至總體積為6 mL，充分搖勻，避光放置30 min后，于517 nm下測定吸光值，記為A1。

分別吸取雞樅菌多糖飲料、抗壞血酸溶液各1 mL、2 mL、3 mL、4 mL、5mL于不同試管中，再用蒸餾水分別定容至6 mL，混合均勻，避光放置30 min后，于517 nm下測定其吸光度值，記為A2。

加入1 mL DPPH工作液，并用蒸餾水定容至6 mL，于517 nm下測定其吸光度值，記為A0。

自由基清除率計算公式如下：

2 試驗結果與分析

2.1 蘆丁標準曲線

蘆丁標準曲線由圖1所示，線性回歸方程為y=0.001 9X+0.001 2，相關系數R2=0.999 8。

圖1 蘆丁標準曲線

2.2 原料提取液及飲料成分檢測

以雞縱菌、紅景天、山楂為原料，制備多糖、黃酮提取液，并分別對提取液中多糖、黃酮的含量進行測定，結果見表1。分別檢測3種配方抗輻射飲料中黃酮、多糖的含量，結果見表2。由表1可以看出，3種原料提取液中的黃酮和多糖含量較高，適合添加到飲料中。由表2可以看出，在配制好的3款飲料中，檢測到的黃酮和多糖的含量也比較高，其中黃酮的含量在配方1中最高，多糖的含量在配方3中最高。

表1 原料提取液的黃酮和多糖含量

雞樅菌提取液多糖含量g/L山楂提取液黃酮含量g/L 2.3 6 5.1 5 1 4.9 5紅景天提取液黃酮含量g/L

表2 3種配方飲料中總黃酮和多糖含量

配方 總黃酮含量m g/m L多糖含量m g/m L 1 0.2 3 6 0.2 6 0 2 0.2 0 5 0.2 6 3 3 0.2 1 7 0.2 6 7

2.3 飲料抗氧化作用結果分析

2.3.1 OH·清除能力的測定

圖2 OH·清除能力

飲料OH·清除能力測定結果見圖2。由圖2結果表明OH·的清除能力與試驗組1、試驗組2、試驗組3和VC對照組的濃度成正相關，在低濃度下對OH·的清除率較低，在高濃度下對OH·的清除率較高。當添加量達到12 mL時，試驗組1、試驗組2、試驗組3和VC對照組對OH·的清除率分別達到62.08%、62.08%、62.08%和69.27%，表示了很強的OH·清除能力，試驗范圍內，3種配方飲料對OH·的清除效果相差很小，略低于VC的清除效果。試驗結果表明了飲料具有良好的OH·清除活性。

2.3.2 ABTS+·清除能力的測定

圖3 ABTS+·清除能力

3種飲料ABTS+·自由基清除能力測定結果見圖3。由圖3可知，ABTS+·的清除能力與試驗組1、試驗組2、試驗組3和VC對照組的濃度成正相關，在低濃度下對ABTS+·的清除率較低，在高濃度下對ABTS+·自由基的清除率較高。當添加量達到6 mL時，試驗組1、試驗組2、試驗組3和VC對照組對 ABTS+·的清除率分別達到52.17%、51.55%、51.55%和56.52%，都超過50%；當添加量達到12 mL時，試驗組1、試驗組2、試驗組3和 VC對照組對 ABTS+·的清除率分別達到77.64%、79.5%、80.12%和82.92%，表明飲料有很強的ABTS+·清除能力，試驗范圍內，3種配方飲料對ABTS+·的清除效果相差很小，略低于VC的清除效果。試驗結果表明飲料具有良好的ABTS+·清除活性。

2.3.3 DPPH·清除能力的測定

圖4 DPPH·清除能力

3種飲料的DPPH·自由基清除能力測定結果見圖4。由圖4可知，DPPH·自由基的清除能力與試驗組1、試驗組2、試驗組3和VC對照組的濃度成正相關，在低濃度下對DPPH·的清除率較低，在高濃度下對DPPH·的清除率較高。當添加量達到3 mL時，試驗組1、試驗組2、試驗組3和VC對照組對 ABTS·的清除率分別達到 52.23%、50.93%、51.3%和54.28%，超過50%；當添加量達到5 mL時，試驗組1、試驗組2、試驗組3和VC對照組對DPPH·的清除率分別達到68.96%、71.38%、72.86%和75.28%，表明飲料有很強的DPPH·清除能力，試驗范圍內，3種配方飲料對DPPH·的清除效果相差很小，略低于VC的清除效果。試驗結果表明飲料具有良好的DPPH·清除活性。

3 結論

輻射可以作用于機體內水分子，使其發生水解，產生大量具有強氧化性的自由基，間接使組織細胞變性、壞死，以致機體代謝紊亂，引起免疫、神經和內分泌等系統的調節功能障礙。在研究中發現許多天然藥物具有明顯的抗輻射作用，如山楂、紅景天和雞樅菌，其機制可能與保護DNA、抗免疫損傷、保護造血系統、清除自由基等方面有關。

本研究以山楂、紅景天和雞樅菌為主要原料進行多糖和黃酮等功能成分的提取，制作3種不同配方的功能性飲料，并且做了功能性評價，包括OH·清除率、ABTS+·清除率和DPPH·清除率3項指標。試驗結果顯示3種配方飲料均對OH·、ABTS+·和DPPH·有較高的清除率。因為其飲料本身的抗氧化效果，可以從一定機理上起到抗輻射的作用。因此試驗結果表明這款功能性飲料具有很好的抗氧化作用和抗輻射功能。

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Study on the development ofanti-radiation beverage*

WANGRong**HUAJianyeJIANGXin KANGXinyueSHI ShumeiYUYouqiangMOUDehua***
（College ofbiological science and engineering，Hebei universityofscience and technology，Hebei Shijiazhuang 050018，China）

Abstract A kind of plant anti-radiation beverage was developed,with the plant polysaccharides and flavonoids extracted fromthe rawmaterials ofchicken firs,rhodiola and hawthorn.The contents offlavonoids and total sugars in beverages were tested and evaluated by functional evaluation,including hydroxyl radical scavenging rate,ABTS radical scavenging rate and DPPH radical scavenging rate.The results showed that the total flavonoids content in the optimum formula was 0.236 mg/mLand the polysaccharide content was 0.263 mg/mL,and its scavengingrate ofhydroxyl radical,ABTS radical and DPPH radical was higher,and the highest clearance rate was 62.08%,80.12%and 72.86%respectively.It shows that this kind offunctional drink has good antioxidation and anti-radiation function.

Keywords radiation；flavonoids；polysaccharides；functional beverage；antioxidation

中圖分類號：TS275.4

文獻標識碼：A

文 章 編 號：1673-6044（2017）03-0057-05

DOI：10.3969/j.issn.1673-6044.2017.03.017

* 基金項目：2016年省級大學生創新創業訓練計劃項目（2016014）。

**王榮，女，1996年出生，河北科技大學在讀本科。

*** 牟德華，通訊作者，E-mail：dh_mou@163.com.

收稿日期：2017-05-31