雞骨膠原蛋白肽抗氧化性的研究

中國生命營養 2021-04-03

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摘要

選取具有代表性的·OH、DPPH·、O₂·三種自由基體系和鐵離子還原體系，以不同濃度雞骨膠原蛋白肽的抗氧化作用作為指標，評價雞骨膠原蛋白肽的抗氧化性能。結果顯示：雞骨膠原蛋白肽對三種自由基都具有明顯的清除作用，在相應濃度范圍內，·OH最大清除率為99.74%，半抑制濃度IC50 為4.85mg/ml ；DPPH·最大清除率為80.24%，IC50=32.06μg/ml ；O₂·最大清除率為53.71%，IC50=16.48μg/ml。同時，對鐵離子還具有顯著的還原能力。

前言

雞骨中含有豐富的營養物質，特別是蛋白質含量豐富。骨蛋白 90% 以上為膠原蛋白，雞的生長期短，與其他禽畜動物相比，骨膠原蛋白含量豐富，提取的溶出率高。骨膠原蛋白具獨特的三股超螺旋結構，致密不易降解，人體吸收率低，因此，骨膠原蛋白可酶解為肽的形式，以利于人體吸收，同時肽具有諸多生理活性。抗氧化性被證實是多種肽類的一種功能特性，骨肽中富含的脯氨酸及特有的羥脯氨酸可被活躍自由基氧化，從而保護其他易被氧化的物質不被氧化，此外，大量疏水性氨基酸的存在，均使得肽類具有一定抗氧化特性。抗氧化能力的評價方法有很多種，而體外自由基測定法因其方便和快捷等優點，經常作為抗氧化活性的評判指標。本實驗針對雙酶水解并分級提純的雞骨膠原蛋白肽，通過OH·、DPPH·、O₂·三種典型自由基體系實驗及鐵離子還原能力實驗，對雞骨膠原蛋白肽的抗氧化性能評價提供一定的理論依據。

數據分析

2.1 羥自由基清除能力的測定結果

羥自由基是活性極強的自由基，可殺死紅細胞，降低DNA 、細胞膜和多糖化合物，常作為判斷待測物是否具有抗氧化性的指標。加入各濃度梯度的雞骨膠原蛋白肽后，·OH清除能力測定結果如圖1所示。

圖1 雞骨膠原蛋白肽對·OH 清除效果

由圖1可以看出，在1～32mg/ml 濃度范圍內，隨著濃度的增加，雞骨膠原蛋白肽對·OH 的清除能力逐漸增強，在雞骨膠原白肽濃度為32mg/ml 時最大清除率達到99.74%，該濃度下的VC最大清除率約為97.58%，說明32mg/ml 雞骨膠原蛋白肽具有很強的清除·OH能力。清除效果與劑量的關系符合二項式方程y =－0.0935x² + 5.2617x + 26.72(R² = 0.9865)，半抑制濃度IC50為4.85mg/ml。

2.2 DPPH·清除能力的測定結果

圖2 雞骨膠原蛋白肽對 DPPH·清除效果

多數自由基都是不穩定的，易發生化學反應，極少數自由基性質穩定，DPPH ·就是其中之一。其呈色反應的量效關系穩定，被廣泛用于生物技術、抗氧化食品評價等方面。雞骨膠原蛋白肽和 VC 對DPPH ·清除效果如圖2所示。由圖2可以看出，在濃度范圍20～80μg/ml 內，雞骨膠原蛋白肽對DPPH·清除率是持續上升的，在濃度達到80μg/ml 時，清除率達到80.24%，此后再無增長，而在此濃度下，強氧化劑 VC 的 DPPH ·清除率為93.11%，可見雞骨膠原蛋白肽對清除DPPH·的能力是比較強的。樣品濃度和DPPH ·清除效果符合二項式方程y = －0.0101x² + 1.7648x + 3.804(R² = 0.9988)，IC50=32.06μg/ml。

2.3 超氧陰離子自由基清除能力的測定結果

超氧陰離子自由基是多種自由基的衍生源，它不但自身可以損傷細胞膜，還會產生眾多衍生物，對機體造成更嚴重的破壞。雞骨膠原蛋白肽對超氧陰離子自由基的清除能力測定結果如圖3所示。

圖3 雞骨膠原蛋白肽對 O2·自由基清除效果

由圖3可見，在濃度范圍5～20μg/ml 內，雞骨膠原蛋白肽對O₂·清除力隨濃度增加有增長趨勢，說明雞骨膠原蛋白肽具有一定的清除超氧陰離子自由基的能力，濃度在20μg/ml 時，清除率達到最高值為53.71%，此后不再增長，應當說其清除超氧陰離子自由基的效果并不很強。由計算可知，雞骨膠原蛋白肽的 IC50=16.48 μg/ml ，而VC的IC50=9.26 μg/ml ，兩者比較接近，說明在抗氧化初始階段，二者可以完成同等功效。

2.4 雞骨膠原蛋白肽還原能力的測定結果

圖4 雞骨膠原蛋白肽(A)及VC(B)的還原能力

一般認為，還原能力的高低和抗氧化性高低呈正相關關系。雞骨膠原蛋白肽和 VC 還原鐵離子Fe³⁺ 引起的OD值變化情況如圖4 所示。由圖4可以很直觀地看出，在一定濃度范圍內，雞骨膠原蛋白肽和VC 都隨濃度的增加還原能力逐漸增強，這就說明雞骨膠原蛋白肽的還原能力具有一定的量效關系。雖然雞骨膠原蛋白肽的OD值增長速率低于VC，但仍可得出結論，雞骨膠原蛋白肽是一種具有抗氧化能力的物質。

結論

雞骨膠原蛋白肽對三種自由基均有清除作用，清除效果與肽的濃度正相關。當雞骨膠原蛋白肽濃度達到32mg/ml 時，·OH 清除率達到99.74%，半抑制濃度IC50為4.85mg/ml ；而在濃度為80μg/ml 時，DPPH·清除率為80.24%，IC50=32.06μg/ml ；而在濃度為20μg/ml時，清除O₂·效果為53.71%，IC50=16.48μg/ml 。可見，在阻斷自由基反應的途徑中，雞骨膠原蛋白肽具有顯著的抗氧化活性。

雞骨膠原蛋白肽在還原鐵離子實驗中，表現出較強的還原能力，這也說明通過絡合金屬離子的途徑，雞骨膠原蛋白肽具有抗氧化活性。

參考文獻

[1]張根生,符群,岳曉霞,韓冰.雞骨膠原蛋白肽抗氧化性的研究[J].食品科學,2009,30(13):133-135.