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紅麴米及山藥抗氧化特性之研究

作者:天曲生物 日期:2020-10-02 15:10:57 点击数:4

紅麴米及山藥抗氧化特性之研究

王志傑1  李俊霖2  潘子明2

 

1私立大仁技術學院生物科技系)

 2國立台灣大學微生物與生化學研究所)

 

摘  要:自由基與疾病有著相互密切之關係,而抗氧化劑可消除過多的自由基以確保人體正常之生理代謝。本研究以米和山藥 (dioscorea) 為基質,以紅麴菌進行固態醱酵後探討其產物之抗氧化特性。研究中以清除α,α-diphenyl-β-picrylhydrazyl (DPPH) 自由基能力之測定法篩選具抗氧化能力之紅麴菌株。結果以在來米為醱酵基質進行固態培養後之產物,以Monascos sp. NTU 801及M. anka M-13清除自由基的能力最佳,其清除自由基之百分率分別為82.5% (0.10 g rice/mL) 及85.2% (0.15 g rice/mL)。以山藥為醱酵基質進行固態培養所得產物,以M. purpureus NTU 601及M. anka M-13之清除能力最佳,其清除自由基之百分率分別為73.9% (0.20 g dioscorea/mL) 及67.1% (0.25 g dioscorea/mL) 。由於評估抗氧化的機制有多種,因此本研究再以共軛雙烯法 (formation of conjugated diene)、清除超氧陰離子能力之測定法 (SOD-like activity)、螯合鐵能力之測定法 (chelating ability on iron (II)) 及還原能力之測定法 (reducing power) 分別評估紅麴菌醱酵產物之抗氧化形式與能力,證實紅麴確實有不錯之抗氧化能力,因此可提供為傳統食物中抗氧化機能成份。另外;本研究發現紅麴菌以山藥為基質經醱酵後可產生大量的monacolin K。 


關鍵詞:紅麴菌、山藥、抗氧化能力、自由基、monacolin K


Antioxidant Properties of Fermented Red Mold Rice and Dioscorea

Jyh-Jye Wang,Chung-Lin Lee2, Tzu-Ming Pan2

 

Department of Biotechnology, Tajen Institute of Technology, Pingdon, Taiwan

Institute of Microbiology and Biochemistry, National Taiwan University, Taipei, Taiwan

 

Abstract:Free radicals are closely related to illness, and antioxidant activity can get rid of excess radicals to ensure the regular metabolism of human bodies. This study discusses the antioxidant activity produced using both rice and dioscorea through fermentation of Monascus species. The study uses α,α-diphenyl-β-picrylhydrazyl (DPPH) free radical scavenging method to screen the fermented rice and dioscorea that possesses antioxidant activity. The result shows that among the materials produced by rice as fermentation substrate, Monascus sp. NTU 801 and M. anka M-13 have the best ability to scavenge the radicals at percentage of 82.5% (0.10 g rice/mL) and 85.2% (0.15 g rice/mL), respectively. Among the materials produced by dioscorea as fermentation substrate, M. purpureus NTU 601 and M. anka M-13 have the best scavenging activity at the percentage of 73.9% (0.20 g dioscorea/mL) and 67.1% (0.25 g dioscorea/mL), respectively. In addition, the methods of which formation of conjugated diene form, superoxide dismutase-like (SOD-like) activity, chelating activity on iron (II), and reducing power were used to evaluate the formation and ability of antioxidant activity. It was found that fermented rice and dioscorea using Monascus species possessed considerable antioxidant ability to provide antioxidant ingredients in traditional foods. In addition, this work concluded that dioscorea was the optimum source for cultivating Monascus species because it resulted in the highest productivity of monacolin K.


Keywords:Monascus species, dioscorea, antioxidant activity, free radical, monacolin K


前言

    一般食物的儲存及製備過程中脂質的過氧化是造成劣變的主要原因。除了影響食物的品質與營養外,對人體健康亦有一定程度之影響。研究指出,脂質氧化所產生的活性氧物質 (reactive oxygen species) 如超氧陰離子自由基 (superoxide anion radica)、過氧化氫 (hydrogen peroxide)、氫氧自由基 (hydroxyl radical)、脂質過氧化自由基 (lipid peroxyl radical) 等,與人體之老化及致癌性有密切關係 [11,12,35]。因為這些活性氧物質可以參與鏈鎖反應而導致細胞膜傷害及擾亂代謝途徑,如改變血小板的功能、促進動脈粥狀瘤形成及DNA突變等 [19]。因此,如何防止脂質的劣變,一直是許多學者努力研究的目標。由於合成的抗氧化劑其安全性一直受到人們的懷疑,近年來天然抗氧化劑的發展已愈趨重要。

天然抗氧化劑的開發除可從植物或動物中尋求外,在微生物代謝過程中,亦能產生抗氧化劑、活性氧清除劑等抗氧化物質。微生物中以黴菌所產生抗氧化物之抗氧化能力最佳 [16]。 Wu等人的研究指出,除Aspergillus spp.外Monascus spp. 也可產生一定程度的超氧歧化酶 (superoxide dismutase,SOD) [33]。

紅麴菌於飲食、醫藥上的應用,在我國歷史上已有千年歷史。其除可產生不飽和脂肪酸、醇和酯等芳香物質外,也能產生多種水解酵素,因此可被做為製造多種醱酵食品的重要材料。而紅麴菌的二級代謝產物更是近年來的研究重點,其中較重要的有紅麴色素 (紅、橘及黃色素)  [6]、抗腐敗菌物質 [32]、膽固醇合成抑制劑- monacolin K [15]、降血壓物質- GABA [20]、麥角固醇 [10]、長鏈脂肪酸 [18]、抗氧化物質 [1, 2]、抗癌 [36] 及增強免疫能力 [23]等研究。而其中以monacolin K產生抗氧化能力及抗癌之研究直到近年來才引起學者們的注意 [17, 29, 38]。紅麴的抗氧化能力於1999年被Aniya等人提出,在其研究中指出紅麴菌能產生程度不一的抗氧化特性,使用不同的紅麴菌將有不同程度的抗氧化力[2]。而一般紅麴抽出物大多具清除α,α-diphenyl-β-picrylhydrazyl (DPPH) 自由基及抗油脂過氧化性質的能力,並在老鼠實驗中證實可預防肝臟的損傷。Aniya等人進一步純化紅麴抽出物得知其抗氧化能力的成分為dimerumic acid [1]。吳根福等人 [34] 在其研究中指出,所篩得的紅麴菌株所產生的物質具清除DPPH的能力,並進一步以乙酸乙酯萃取醱酵產物,再利用HPLC等層析方法分離及純化產物,結果得到純度在85%以上且具有自由基捕捉能力的物質共有15個,其中C3-1-7物質經1H-NMR和和13C-NMR分析,結果確定其為苯的三取代衍生物,其結構式為3-hydoxy-4-methoxy-benzoic acid屬於phenolic compounds。

山藥為薯蕷科 (Dioscoreaceae) 薯蕷屬 (Dioscorea) 多年生蔓性之根莖類植物,為可供食用、藥用或寶健用之重要作物之一,具高產及富含營養之特色。薯蕷屬植物除了係我們糧食中澱粉及蛋白質之重要供源外,在傳統醫藥方面,則是藥用植物相當集中與重要之一屬。山藥營養價值甚高,富含多種必須胺基酸、薯蕷皂苷素 (diosgenin)、尿囊素 (allantoin)、膽鹼 (choline) 、維他命A、B1、B2、C與礦物元素P、K、Ca、S、Mg及微量元素Fe、Cu及Zn等。其中薯蕷皂苷素可從山藥的塊莖中取得。Araghiniknam 等人指出山藥對血清脂質具有明顯的抗氧化作用,除可降低血清脂質的過氧化、降低血清中三酸甘油酯及磷脂質外,可以增加血液中高密度膽固醇 (high density lipoprotein, HDL) [3]。

抗氧化性之評估,目前在文獻上尚無一公認的方法,但一般可分為體外 (in vitro) 及體內 (in vivo) 試驗。本研究將以紅麴菌的固態醱酵 (solid state fermentation) 產物進行抗氧化特性評估等之研究。


1材料與方法

1.1菌種:

本研究將廣泛收集紅麴菌株作為研究對象,共收集菌株14 株:M. purpureus BCRC 31499、M. purpureus BCRC 31504、M. purpureus BCRC 31530、M. purpureus BCRC 31540、M. purpureus BCRC 31615和M. purpureus BCRC 32966,Monascus sp. BCRC 32807、Monascus sp. BCRC 32808、Monascus sp. BCRC 32809,M. anka M-13,Monascus sp. S2、Monascus sp. KT、Monascus NTU 801、Monascus NTU 802。

1.2種菌之培養

將紅麴菌株分別培養於PDA (Potato Dextrose Agar) 培養基上五天。從已培養一段時間之平板培養基中,挖取菌塊接種至種菌培養基 (其組成為:glucose 100 g、peptone 10 g、KNO3 2 g、NH4H2PO4  2 g、MgSO4·7 H2O 0.5 g、CaCl2  0.1 g、distilled water 1000 mL,pH 6.0),30℃、110 rpm振盪培養約48 hr後備用。

1.3固態醱酵培養方法及樣品製備

清洗在來米或山藥,將其浸水8~12小時,蒸熟、冷卻,置於紗布之上,鋪平在麴盤中,接菌 (5%),充分混勻,置於培養箱中培養,定時翻麴,確保溫度不會太高,為確保適當濕度,將分天進行頭水、次水、完水等補水程序,培養至一定的時間收麴,完成醱酵並進行分析 [28]。在分析樣品之製備,取1 g的醱酵樣品加入4 mL 的0.05 M Tris-HCl 緩衝溶液 (pH 7.4) ,在37℃下振盪、加熱萃取1 小時,之後於3000 rpm下離心15 min。濾取上層液並進行抗氧化能力之各項分析 [2]。

1.4紅麴醱酵產物清除DPPH 自由基能力之測定

紅麴清除自由基能力之測定是參考Aniya等人 [2] 所述方法。取1 mL 0.1 mM DPPH (溶於酒精) 分別加入0.95 mL Tris-HCl buffer (0.05 M,pH 7.4)、1 mL酒精及50 μL之麴米抽出液,分別反應30 分鐘後於517 nm 波長下測其吸光值。吸光值越低者表示樣品的供氫能力越強,並計算樣品的清除率 (scavenging effect %)。另以等體積去離子水做為控制組。

1.5還原力的測定

   還原力之測定是參考Oyaizu所述的方法 [26]。取2.5 mL的樣品萃取液 (0.05、0.10、0.15、0.20、0.25 g 醱酵物/mL) ,加入2.5 mL磷酸緩衝溶液 (0.2 M,pH 6.6) 及2.5 mL 1% K3Fe(CN)6 ,置於50℃水浴20分鐘後快速冷卻。再加入2.5 mL 10% 三氯醋酸溶液。以3000 rpm離心10分鐘後,取上層澄清液5 mL,加入5 mL的去離子水及l mL 0.1% FeCl3 ,混合均勻並反應10分鐘後,使用分光光度計檢測700 nm之吸光值。吸光值越高表示樣品的還原力越強。

1.6共軛雙烯形成之測定

共軛雙烯之測定是參考Lingnert 所述的方法 [21]。取2 mL linoleic acid emulsion (0.02 M,pH 6.6),分別加入0.1 mL不同濃度的樣品萃取液 (0.05、0.10、0.15、0.20、0.25 g 醱酵物/mL),。混合均勻後置入37℃暗室。於12及24小時分別取出0.2 mL,加入7 mL 80%的CH3OH,測234 nm之吸光值 。另以等體積去離子水做為控制組。

Linoleic acid emulsion (pH 6.6)之配置:50 mL 之0.02 M phosphate buffer (pH 6.6) 加入0.284 g之linoleic acid及0.2804 g之Tween 20,以均質機均質成乳化液即可。此乳化液愈新鮮配置愈佳。

1.7螯合亞鐵離子能力之測定

參考Dinis等人所述的方法 [13]。取l mL的樣品甲醇萃取物 (0.05、0.10、0.15、0.20、0.25 g 醱酵物/mL),加入3.7 mL的Tri-HCl buffer溶液 (0.05 M, pH 7.4) 及0.l mL 2 mM之FeCl2 ,30秒後再加入0.2 mL的ferrozine (5 mM),反應10分鐘後,以分光光度計檢測562 nm的吸光值。吸光值越低表示樣品螯合亞鐵離子的能力越強。

1.8清除超氧陰離子能力之測定

參考Nishikimi 等人所述方法 [24]。取l mL的樣品萃取物 (0.05、0.10、0.15、0.20、0.25 g 醱酵物/mL),依序分別加入1mL的120μm phenazine methosulphate (PMS)、936μM dihydronicotineamidadenine dinucleotide (NADH) 及300 μM nitroblue tetrazolium (NBT) 溶液。於室溫下避光靜置5分鐘後,以分光光度計檢測560 nm的吸光值。吸光值越低表示樣品螯合亞鐵離子的能力越強。

1.9 Monacolin K 之分析方法 

稱取 1 g樣品,加入 5 mL ethyl acetate,於 70℃ 水浴中加熱 1.5 hr 進行萃取,取上清液,置於抽氣櫃中使其揮發至乾,再以等量之 acetonitrile 溶解,以 0.45 µm 濾膜過濾後進行 HPLC 分析 [30]。

HPLC分析條件:層析管柱為 Beckman Ultrasphere ODS (150×4.6 mm),移動相為 acetonitrile:0.5% phosphoric acid (65:35),流速: 0.7 mL/min,以 UV 偵測器偵測,λmax = 238 nm。

1.10數據分析

在各項測定分析,每一分析樣品測定三次並計算其平均值及標準偏差。


2結果與討論

2.1具抗氧化能力菌株之篩選

油脂在自氧化的過程中會產生自由基而造成油脂劣變,常見的抗氧化物藉由提供氫 (hydrogen doner) 來清除脂質過氧化物自由基 (peroxyl radical) 以達到抑制氧化鏈鎖反應。Blois [7] 指出DPPH在其結構上可接受電子或氫自由基而形成一個穩定的、反磁性分子、氧化困難及不可逆的物質。由於清除DPPH自由基之分析測定可在短時間內完成,因此在抗氧化的研究上通常以此來評估 [9].。圖一為本研究所收集之紅麴菌株,以清除DPPH自由基能力之測定法篩選具抗氧化能力之菌株。所得結果,紅麴菌株對清除DPPH自由基的能力有著程度不一的抗氧化特性,使用不同紅麴菌將有不同程度的差異,此與Aniya [2].等人提出的結論是一致的。以在來米為醱酵基質行固態培養後之產物,其去除自由基能力以Monascus sp. NTU 801及M. anka M-13之清除率最佳,分別可達到76.89%及73.57%,而M. sp. S2之清除率最差。以山藥為醱酵基質行固態培養後之產物,其去除自由基能力以M. purpureus NTU 601及M. anka M-13最佳,分別可達到71.52%及67.52%,而M. sp. S2不論是以米或山藥為醱酵基質,其清除率均最低。Brand-Willian等人 [9] 指出抗自由基能力的強弱與抗氧化能力的強弱有一定的關係。造成各菌株差異的原因可能來自醱酵後產物之組成化合物結構是否可提供氫自由基。另外,為探討不同濃度的紅麴抽出液對清除DPPH自由基能力 (表一),結果M. anka M-13以在來米為醱酵基質其抽出液濃度為0.15 g/mL (85.25%) 及M. purpureus NTU 601以山藥為醱酵基質其抽出液濃度為0.2 g/mL (73.69%) 時有最佳的效果且比對照組BHA (100 ppm, 46.74%) 高。此外,未經醱酵之在來米或山藥 (0.05- 0.25 g dioscorea /mL),其對DPPH自由基之清除效率遠低於經過醱酵的米或山藥。如此的改變說明了以米或山藥做為紅麴菌的醱酵基質可提高其抗氧化能力,至於山藥組成份之改變則有待進一步之探討。由本實驗結果得知紅麴醱酵產物可提供不同程度的氫原子給自由基,進而阻斷脂質氧化之進行 [37].。

2.2共軛雙烯之測定

不飽和脂肪酸氧化初期會因脫氫作用而形成自由基,此自由在經過分子內的重排而產生共軛雙烯 [31]。由圖二所示紅麴抽出物對抑制亞麻油酸因氧化產生共軛雙烯有一定程度的影響。雖然紅麴抽出物對抑制共軛雙烯的生成能力不及100 ppm BHA (24 hrs,88.4%),但與其相較M. sp. NTU 801以米為醱酵基質 (0.25 g/mL) 在24小時及M. anka M13以米為醱酵基質 (0.25 g/mL) 在12小時所產生的抑制能力亦分別可達到其75.2%及70.8%。此外;在實驗中得知,以山藥為醱酵基質 (含空白山藥) 之抑制能力皆不及同濃度下以米為醱酵基質為佳,此可能是未醱酵山藥中組成成分對抑制共軛雙烯生成之影響力較小,以致造成經醱酵後所得之產物其抑制率也無法有效提高。

2.3清除超氧陰離子 (superoxide anion) 能力之測定

表二為紅麴抽出物清除超氧陰離子能力之實驗結果,實驗中當phenazine methosulphate (PMS) 與NADH作用會產生超氧陰離子,而藉由紅麴抽出物來加以清除。由表中可知紅麴抽出物具有清除超氧陰離子的能力,而且不同菌株的紅麴產物及濃度也有不同的清除能力。菌株Monascus sp. NTU 801及Monascus sp. M-13以在來米為醱酵基質,其抽出物對清除超氧陰離子能力隨著濃度之增加而降低,當0.05 g rice/mL時,兩抽出物清除超氧陰離子的能力分別為73.03%及72.47﹪。菌株M. purpureus NTU 601及M. sp. M-13以山藥為醱酵基質,其抽出物對清除超氧陰離子能力;M. purpureus NTU 601隨著濃度之增加而增加,當濃度為0.25 g dioscorea/mL時,清除超氧陰離子的能力為76.8%,而Monascus sp. M-13隨著濃度之增加而降低,當濃度為0.05 g dioscorea/mL時,清除超氧陰離子的能力為80.1%。其間之差異可能是不同的紅麴菌其所產生的抗氧化物質其作用機制各不相同所致。

2.4 螯合亞鐵離子之能力

金屬離子的促進氧化作用經常是造成脂質過氧化的主要因素,一般生化反應只要少量的金屬離子便可有效的產生自由基,並加速脂質氧化進行。在多種的金屬離子中亞鐵離子經常是最具影響力的助氧化劑,其會促進脂質氧化作用的進行。如果當有螯合物質的存在將會與金屬離子結合形成錯合物,使之不能參與其他反應藉以增加安定性。表三為紅麴抽出物螯合鐵離子的能力。不論是以在來米或山藥為醱酵基質在低濃度時 (0.05 g subtract/mL) Monascus sp. NTU 801及M. purpureus NTU 601對Fe+2離子螯合能力可達能85%以上。然而Monascus sp. M-13以山藥為醱酵基質的產物,其螯合能力卻不如前者。另於含有100 ppm BHA對Fe+2的螯合能力幾近於零。許多研究指出紅麴菌所產生的可食性色素或其代謝產物monacolin K在結構上是屬於polyketide化合物 [23],由於結構環上含有多個酮基且帶有未共用電子,在配位化學 (coordination chemistry) 上其結構是屬於一個多芽配位基 (polydentate ligands),因此容易與金屬離子產生穩定的錯合物 (coordination compounds),以減低氧化反應的發生。所以由本研究可知紅麴的抗氧化能力中,螯合亞鐵離子之能力將是扮演重要的角色。

2.5還原能力之測定

還原力之測定是以樣品是否為一良好的電子的提供者為指標 [27]。圖三為紅麴抽出物之還原能力,實驗中還原力之測定是藉由紅麴抽出物將赤血鹽中之次Fe+3還原成Fe+2之亞鐵氰錯離子,此亞鐵氰錯離子在與FeCl3中Fe+3形成普魯士藍 (prussian blue),在700 nm下有強的吸光值,並由吸光值大小判定其還原能力。由結果得知紅麴抽出物其還原能力隨著樣品濃度之增加而增加,在含有0.25 g/mL的試樣中,其還原力的大小為M. purpureus NTU 601 (dioscorea)>M. anka M-13 (rice)> M. anka M-13 (dioscorea) >Monascus sp. NTU 801 (rice)>控制組 (dioscorea)>BHA (100 ppm)。如此顯示紅麴抽出物的還原能力於抗氧化作用扮演一重要角色。


3結論

紅麴菌二級代謝產物屬於polyketide結構化合物的物質其特性包含下列三種:1. 為一群色素。2. monacolin K及其相關產物具抗膽固醇物質。3. 為一種ankalactone化合物。紅麴所產的色素至少含有下列六種;ankaflavin, monascin, monascorubranine, monascorubrin, rubropuctamine 和rubropunctanin [22,32]。這些色素屬於黴菌之azaphiones化合物,其結構包含quinones compound,而quinones compound與抗氧化能力有關 [14]。

Monacolin K是一種HMG-CoA reductase抑制劑,對哺乳類具有降低膽固醇之作用。Bok 等人在其研究中指出;lovastatin可降低高膽固醇老鼠中肝臟及血漿中的膽固醇[8]。Jeon 等人指出;lovastatin不僅可以明顯增加hepatic CAT activity,而且引人注意的是可以降低血漿及肝臟中脂質之過氧化 [17]。Aviram 等人指出LDL的氧化中,在存有lovastatin時其TBARS濃度之降低與lovastatin存在時間及劑量有關 [4]。本研究分析14株紅麴菌,利用米及山藥經過固態醱酵後monacolin K的產量示如表四。不同菌株其所產生monacolin K的產量也不相同。在以體外法 (in vitro) 評估抗氧化能力實驗中發現monacolin K的濃度與抗氧化能力的強弱並沒有呈現一定的關係。因此,也許monacolin K 並非決定紅麴抗氧化能力的主要因素。也就是說;monacolin K對紅麴而言,並不是具抗氧化能力的唯一物質。從以上紅麴之抗氧化能力之表現可依抗氧化之評估作用機制不同而異。Nozaki等人在M. anka.紅麴代謝產物中分離出一種α,β-unsaturated γ-lactone 衍生物,稱之為ankalactone [25]。 Baldazzi 等人指出lactones化合物具有對LDL防止或者是延遲氧化之修飾作用 [5]。綜合上述,紅麴抗氧化性質應該是多種抗氧化成分的綜和表現。

山藥為屬於單子葉署預科 (Dioscoreaceae) 之植物,具豐富營養價值之特色,其含有皂甘素 (diosgenin)、尿囊素 (allanton)、膽鹼 (choline) 及多種必須胺基酸 (essentially amino acid)。本研究利用山藥為基質經紅麴菌醱酵後所得的產物,在抗氧化能力之評估項目中,除了DPPH自由基清除能力及還原能力此二項目顯示比未醱酵之山藥來的高外,其他評估項目顯示皆不及未醱酵之山藥。另外;研究中發現以山藥為醱酵基質其所產生monacolin K的含量要比已米為基質時要來的高。就我們所知;目前尚無利用山藥為醱酵基質生產monacolin K的相關文獻出現。此一結果可作為日後研究以醱酵法生產monacolin K的重要參考依據。

另外,以米為基質醱酵之紅麴抽出液,其對DPPH自由基之清除能力及還原能力若與100 ppm之BHA相較,則有較佳的抗氧化能力。另外;對超氧陰離子清除能力、螯合鐵離子能力及抑制共軛雙烯形成能力也都有一定程度的效果。如此顯示,紅麴菌之醱酵產物具有可提供為一般膳食或醫藥工業之天然抗氧化物質來源。然而紅麴抽出物中之抗氧化成分至今仍是不是十分清楚。因此如何確認紅麴中抗氧化成分將是近期重要的研究工作。


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表一、 紅麴菌株於不同醱酵基質之DPPH清除能力

Table 1. DPPH radical scavenging activity of the isolated compounds from Monascus spp.

Compounds (Strains)

Scavenging activity (%)

Concentration (g/mL)

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

Rice (Monascus sp. NTU 801 )

51.6±2.5

82.5±0.4

80.3±1.1

80.1±1.5

76.8±0.5

Rice (M. anka M-13 )

60.7±0.8

81.4±1.8

85.2±1.6

79.2±1.4

73.5±0.6

Rice (raw substrate)

7.12±0.3

9.54±0.5

9.34±0.8

8.9±0.3

8.4±0.5

Dioscorea (M. purpureus NTU 601 )

21.3±1.4

48.7±2.7

71.1±1.9

73.9±0.2

71.3±2.2

Dioscorea (M. anka M-13 )

36.5±1.0

42.5±1.7

50.6±0.3

63.9±1.4

67.1±1.9

Dioscorea (raw substrate)

3.2±0.6

6.0±0.2

9.3±0.3

14.7±0.8

19.8±0.8

BHA

46.3±1.4 (100 ppm)

Scavenging activity % = 1- ( absorbance of sample at 517 nm / absorbance of control at 517 nm)×100.

Each value is the means ± standard deviation (n= 3).

  

 

表二、紅麴抽出物對超氧陰離子之清除能力

Table 2. Scavenging activity of the extract from Monascus spp. on superoxide anion.

Compounds (Strains)

Scavenging activity (%)

Concentration (mg/mL)

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

Rice (Monascus sp. NTU 801 )

73.0±2.0

63.3±1.0

50.9±0.8

36.6±1.3

21.9±0.5

Rice (M. anka M-13 )

72.4±0.4

54.4±0.1

36.1±0.1

20.4±1.5

1.6±0.1

Rice (raw substrate)

11.1±0.6

12.65±1.1

17.7±1.0

19.4±1.2

21.2±0.6

Dioscorea (M. purpureus NTU 601 )

22.1±0.7

36.3±0.1

50.2±0.9

64.6±0.7

76.8±0.3

Dioscorea ( M. anka M-13 )

80.1±0.6

76.9±0.2

72.9±0.1

67.4±0.2

61.9±0.5

Dioscorea (raw substrate)

86.5±0.2

83.1±0.5

80.7±2.0

77.2±1.4

76.5±0.7

BHA (100 ppm)

78.1±1.0

Scavenging effect %  =1- ( absorbance of sample at 560 nm / absorbance of control at 560 nm)×100.

Each value is the means ± standard deviation (n= 3).

 

表四、紅麴產物中monacolin K含量與抗氧化能力之比較

Table 4. Monascus spp. with antioxidant action and monacolin K production

No.

Strains

Rice

Dioscorea

DPPH1

Monacolin K (mg/kg)

DPPH1

Monacolin K (mg/kg)

1

M. purpureus BCRC 31499

119

++

134

2

M. purpureus BCRC 31504

++

25

49

3

M. purpureus BCRC 31530

++

54

+++

224

4

M. purpureus BCRC 31540

43

134

5

M. purpureus BCRC 32966

26

192

6

Monascus sp. BCRC 32807

63

87

7

Monascus sp. BCRC 32808

++

14

117

8

Monascus sp. BCRC 32809

++

26

131

9

M. anka M-13

+++

117

+++

418

10

Monascus sp. S2

22

45

11

Monascus sp. KT

+++

57

++

69

12

M. purpureus NTU601

137

+++

3158

13

Monascus sp. NTU 801

+++

34

65

14

Monascus sp. NTU 802

++

21

44

15

Control2 

0

++

0

1.DPPH scavenging:+++: >60%, ++: 40-59%, +: 20-39%, ±: 10-19%, -: <9%.

2.Control : unfermentated substrate.

表三、紅麴抽出物對Fe2+離子之螯合能力

Table 3. Chelating activity of the extract from Monascus spp. on Fe2+ ion.

Compounds (Strains)

Chelating activity (%)

Concentration (mg/mL)

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

Rice (Monascus sp. NTU 801 )

89.3±1.2

83.8±0.2

78.6±0.5

72.5±0.7

66.7±0.3

Rice (M. anka M-13 )

87.2±0.1

76.6±2.4

69.9±0.2

62.28±1.7

52.7±0.5

Rice (raw substrate)

16.3±0.7

17.6±1.9

28.6±1.1

25.7±0.8

23.1±1.0

Dioscorea (M. purpureus NTU 601 )

88.6±1.7

81.9±2.4

75.4±0.2

67.4±0.9

61.0±1.2

Dioscorea (M. anka M-13 )

46.0±2.7

54.1±1.5

66.0±3.5

69.4±2.3

66.7±1.1

Dioscorea (raw substrate)

78.6±1.1

85.9±1.4

90.7±1.3

92.5±0.5

89.5±0.9

BHA

3.8±0.8 (100 ppm)

Scavenging activity % (capacity to chelating Fe2+) =1- ( absorbance of sample at 517 nm / absorbance of control at 562 nm)×100.

Each value is the means ± standard deviation (n= 3)



圖一、不同紅麴菌株之自由基清除能力

Fig. 1 The free-radical scavenging activity of Monascus spp.

1. Substrate: rice  (▓), dioscorea: (□); Condition: 30, 12 days.

Each value is the mean ± standard deviation (n=3).

圖三、不同濃度紅麴抽出物之還原能力

Fig. 3 Reducing power of the extract from Monascus spp. with different concentration.

─●─: raw substrate (dioscorea), ──: raw substrate (rice), ─○─: Monascus sp. NTU 801 (rice), ─▼─: M. anka M-13 (rice), ──: M. purpureus NTU 601 (dioscorea), ─■─: M. anka M-13 (dioscorea)

 

 

圖二、不同濃度之紅麴抽出物於不同時間下抑制共軛雙鍵之形成

Fig. 2 Inhibition of the formation of conjugate dienes of the extract from Monascus spp with diffeent concentration.

1. A: Monascus sp. NTU 801 (rice), B: M. anka M-13 (rice), C: raw substrate (rice), D: M. purpureus NTU 601 (dioscorea), E: M. anka M-13 (dioscorea), F: raw substrate (dioscorea).

2. ─●─: 0.05 g substrate/mL, ─○─: 0.10 g substrate/mL, ─▼─: 0.15 g substrate/mL, ──: 0.20 g substrate/mL, ─■─: 0.25 g substrate/mL.

3. Each value is the mean±standard deviation (n=3).


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