苦薄荷(Marrubium vulgare L.)提取物抑制酶促褐变及抗氧化活性的机制研究:传统中药的现代科学验证

【字体: 时间:2025年07月17日 来源:Pharmacological Research - Modern Chinese Medicine CS3.4

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  为解决食品工业中酶促褐变(PPO/POD)控制难题及天然抗氧化剂开发需求,研究人员对传统中药苦薄荷(Marrubium vulgare L.)开展系统研究。通过甲醇/水提取物比较分析,发现叶部甲醇提取物含最高多酚(35.36 mg GAE/g DW)和黄酮(20.56 mg QE/g DW),其DPPH清除IC50达20.83 μg/mL,对PPO竞争性抑制率达51.4%。该研究为开发食品/化妆品天然添加剂提供科学依据。

  

在食品保鲜和医药领域,酶促褐变和氧化损伤一直是困扰行业的难题。多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)引发的褐变反应不仅影响食品外观,还会降低营养价值;而合成抗氧化剂的安全性问题也日益受到关注。与此同时,传统中药宝库中蕴含的天然活性成分正成为现代科研的热点。苦薄荷(Marrubium vulgare L.)作为中医用于清热化痰的草药,其科学价值亟待挖掘。

布伊拉大学生物系的研究团队对此展开了深入研究。他们发现苦薄荷叶的甲醇提取物展现出惊人的双重功效:不仅能高效清除自由基,还能阻断导致食品褐变的关键酶。这项发表在《Pharmacological Research - Modern Chinese Medicine》的研究,为开发天然食品保鲜剂和抗氧化药物提供了新思路。

研究采用甲醇/水两种溶剂分别提取叶和茎部成分,通过Folin-Ciocalteu法测多酚、AlCl3络合法测黄酮,并运用DPPH、ABTS和β-胡萝卜素漂白三种方法评估抗氧化活性。酶动力学研究采用红甘蓝提取的PPO/POD,通过Lineweaver-Burk双倒数作图分析抑制类型。

3.1 提取得率

甲醇提取效率显著优于水提,叶部甲醇提取物得率达20.45%,茎部更高达27.40%。

3.2 酚类物质定量

叶部甲醇提取物含多酚35.36±0.42 mg GAE/g DW,黄酮20.56±0.35 mg QE/g DW,均为各部位最高。意外的是,茎部水提物浓缩单宁含量突出。

3.3 抗氧化活性

DPPH实验中叶部甲醇提取物IC50仅20.83±0.62 μg/mL,相当于阳性对照槲皮素的76%活性。ABTS和β-胡萝卜素实验中同样表现优异,三者活性高度正相关(r=0.93-1.00)。

3.5 酶抑制研究

叶部甲醇提取物对PPO抑制率达51.40%,呈现典型竞争性抑制(Km不变,Vmax降);对POD则为混合型抑制(Km增,Vmax降),表明其活性成分可同时结合酶活性位点和变构位点。

讨论部分揭示了苦薄荷"清热"功效的科学基础:其富含的黄酮通过邻二酚羟基结构高效清除自由基,而多酚类物质通过模拟PPO底物邻苯二酚竞争结合铜活性中心。与传统中医理论相呼应,该植物特别适合用于"肝郁化火"相关氧化应激疾病。

这项研究不仅验证了苦薄荷在传统医学中的应用合理性,更开辟了其在功能性食品和植物源保鲜剂领域的新用途。特别是叶部甲醇提取物展现的"抗氧化-抗褐变"双重功效,为开发替代合成添加剂的安全方案提供了可能。未来研究需进一步明确活性单体成分,并在实际食品体系中验证其保鲜效果,以推动从实验室到产业的转化。

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