mô hình phản ứng Fenton trong hệ lipid/myoglobin/H2O2.
Hoạt tính chống oxy hóa của acid phytic phân tích dựa vào mô hình phản ứng Fenton trong hệ lipid/myoglobin/H2O2 được trình bày trên đồ thị
hình 3.1.
Hình 3.1. Hoạt tính chống oxy hóa của acid phytic phân tích dựa vào mô hình phản ứng Fenton trong hệ lipid/myoglobin/H2O2
Phản ứng giữa H2O2 và kết quả metmyoglobin trong sự hình thành của
một sắc tố đỏ, ferrylmyoglobin (Baron và Andersen, 2002). Trong quá trình
tương tác này, việc sản xuất các gốc tự do xảy ra ở phần globin của protein
heme kích hoạt metmyoglobin là một bước cần thiết trong chuyển đổi
metmyoglobin một prooxidant (Kanner và Harel, 1985). Tương tác giữa
metmyoglobin và H2O2 là một cơ chế phức tạp, kết quả là thế hệ của hai
loài myoglobin hypervalent riêng biệt, perferrylmyoglobin (°MbFe (IV) =
Từ kết quả trên hình 3.1 cho thấy hoạt tính chống oxy hóa của PA
tăng phụ thuộc nồng độ. Nồng độ dịch PA trong hỗn hợp phản ứng càng
tăng thì hoạt tính chống oxy hóa càng tăng. Điều này có thể giải thích : Với cấu trúc của acid phytic
Acid phytic có ái lực mạnh với các cation đa hóa trị và các protein tích
điện dương vì nó tồn tại dưới dạng phân tử tích điện âm mạnh trong phổ
pH rộng. Chính vì vây PA có khả năng liên kết với các ion kim loại mà trong thí nghiệm này là Fe3+, Fe2+ để tạo thành phức hợp làm chậm sự oxy hóa lipid.
Theo nhiều nghiên cứu đều chỉ ra rằng khả năng chống oxy hóa lipid của PA là do nhờ khả năng hình thành phức càng với sắt làm ngăn chặn các phản ứng oxy hóa do sắt xúc tác.
Như vậy, khi nồng độ mẫu càng tăng thì nồng độ các chất có khả năng
cho nguyên tử hydrogen hoặc electron có trong dung dịch càng tăng nên
hoạt tính chống oxy hóa của dịch chiết càng tăng
3.2. Hoạt tính chống oxy hóa của acid phytic phân tích dựa vào
mô hình phản ứng Fenton trong hệ lipid/FeCl2/H2O2.
Hoạt tính chống oxy hóa của acid phytic phân tích dựa vào mô hình phản ứng Fenton trong hệ lipid/ FeCl2/ H2O2 được trình bày trên đồ thị hình 3.2
Hình 3.2. . Hoạt tính chống oxy hóa của acid phytic phân tích dựa vào mô hình phản ứng Fenton trong hệ lipid/FeCl2/H2O2
Từ kết quả trên hình 3.2 cho thấy hoạt tính chống oxy hóa của PA
tăng phụ thuộc nồng độ. Nồng độ PA trong hỗn hợp phản ứng càng tăng thì hoạt tính chống oxy hóa càng tăng.
Ion sắt và đồng đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành gốc tự do. Các ion kim loại này tham gia trong phản ứng Haber-Weiss tạo ra OH· từ O2·⁻ và H2O2 (phản ứng 1.1 và 1.2). Phản ứng này làm tăng
thêm sự oxy hóa những phân tử không phải là enzym như epinephrin và glutathion hình thành O2·⁻ và H2O2 từ OH· .
Bên cạnh đó, ion sắt và đồng còn gây nguy hiểm cho tế bào do khả năng oxy hóa và peroxid hóa lipid. Chúng phân hủy lipid hydroperoxid thành peroxyl và alkoxyl, các gốc này tham gia vào phản ứng dây chuyền peroxid hóa lipid gây nguy hiểm cho tế bào. Ion đồng là nhân tố quan trọng gây ra sự oxy hóa lipoprotein tỉ trọng thấp (LDL).
Việc thay thế bằng FeCl2 cho sự oxy hóa lipid xảy ra triệt đểhơn trong
3.3. Hoạt tính chống oxy hóa của PA phân tích dựa vào khả năng khử
gốc tự do DPPH
Đánh giá hoạt tính chống oxy hóa dựa vào khả năng khử gốc tự do
DPPH là phương pháp đơn giản, dễ thực hiện nên được áp dụng phổ biến nhất hiện nay. Tuy nhiên, phương pháp này chỉ phản ánh hoạt tính chống oxy hóa gián tiếp thông qua khả năng khử gốc tự do DPPH . Kết quả phân tích khả năng khử gốc tự do DPPH của PA được thể hiện trên đồ thị hình 3.3.
Hình 3.3.1 Khả năng khử gốc tự do DPPH của PA
Từ đồ thị 3.3.1 thấy rằng khả năng khử gốc tự do DPPH của acid
phytic không tăng phụ thuộc nồng độ hay acid phytic không có tác dụng với DPPH.
Hình 3.3.2: Thí nghiệm khử gốc tự do DPPH
Một số nghiên cứu khác cũng cho thấy acid phytic không có tác dụng khử gốc tựdo DPPH như:
-Kết quả nghiên cứu của Ahn et al. (2003) cũng cho thấy rằng acid Phytic không có khả năng khử gốc tự do DPPH nhưng acid phytic khi bị
chiếu xạ có khả năng khử gốc tự do DPPH.
Trong thử nghiệm DPPH, DPPH là gốc tự do, có màu tím nhờ vào
điện tửNito chưa ghép đôi,khi phản ứng với chất chống oxy hóa sẽ bắt gốc tự do làm giảm màu tím.Các mẫu thử không tác dụng với DPPH nên không làm giảm màu của DPPH chứng tỏ trong acid phytic không có các nhóm chất có hoạt tính khử gốc tự do DPPH.
3.4. Hoạt tính chống oxy hóa của PA phân tích dựa vào khả năng khử
H2O2
Đánh giá hoạt tính chống oxy hóa dựa vào khả năng khử H2O2 cũng là một phương pháp đơn giản, dễ thực hiện và được áp dụng phổ biến. Tuy nhiên, H2O2 là chất oxy hóa mạnh, kém bền dễ bị phân hủy nên nồng độ
dung dịch H2O2 thường không ổn định. Điều này có thể dẫn đến kết quả
trong quá trình phân tích. Kết quả phân tích khả năng khử H2O2 của PA
được trình bày trên đồ thị hình 3.4.
Hình 3.4. Khảnăng khử H2O2 của PA
Từ các kết quả trên đồ thị 3.4 cho thấy PA có nồng độ cao nhất thì khử được hydroperoxide cao nhất và mẫu có nồng độ thấp nhất khử đươc
hydroperoxide là thấp nhất, hay nói cách khác nồng PA càng cao thì độ hấp thụ bước sóng càng nhỏ tức là khả năng khử H2O2 càng nhiều.
Hydroperoxide có thể phân hủy tự nhiên thành nước và ôxy. Thông
thường nó phản ứng như là một chất ôxi hóa, nhưng có nhiều phản ứng
trong đó nó phản ứng như là chất khử, giải phóng ra ôxy như là phụ phẩm. Bản thân hydroperoxide là một sản phẩm của quá trình oxy hóa, ngoài ra hydroperoxide có thể làm tăng sự hình thành gốc tự do hydroxyl trong tế bào và gây độc, vì hydroxyl chỉ có một điện tử đơn lẻ nên luôn tìm cách chiếm đoạt điện tử của nguyên tử khác. Vì vậy hydroperoxide có khả năng
oxy hóa mạnh. Bản chất khử của PA có khả năng khử hydroperoxide thành những chất vô hại.
Khả năng khử hydroperoxide của PA thể hiện khi đo ở bước sóng
230nm, độ hấp thụ bước sóng càng thấp thì khả năng khử hydroperoxide càng mạnh.
3.5. Hoạt tính chống oxy hóa của PA phân tích theo phương
pháp Ferric Thyocinate
Hoạt tính chống oxy hóa được phân tích theo phương pháp Ferric Thyocinate cho kết quả khá chính xác nhưng thời gian kéo dài và hóa chất độc hại nên ít được áp dụng. Hoạt tính chống oxy hóa của PA phân tích theo phương pháp Ferric Thyocinate được thể hiện trên đồ thị hình 3.5
Hình 3.5. Khả năng chống oxy hóa lipid của PA bằng phương pháp FTC.
Phương pháp FTC được sử dụng để đo lường số lượng peroxide ở giai đoạn chính của sự oxy hóa lipid. Trong khảo nghiệm này, hydroperoxide sinh ra bởi acid oleic thêm vào hỗn hợp phản ứng bị oxy hóa bởi không khí và nhiệt độ kèm trong thời gian thử nghiệm được đo gián tiếp. Sắt (II) clorua và ammonium thiocyanate phản ứng với nhau để tạo ra ferric
thiocyanate (màu đỏ) nhờ hydroperoxide. Sắt thiocyanate được tạo thành càng nhiều thì màu sắc càng đậm và độ hấp thụ càng cao.
Từ đồ thị hình 3.5 cho thấy sau ngày 1 thì hoạt tính chống oxy hóa của
PA rất tốt, sau ngày 2 và ngày 3 thì hàm lượng peroxide tạo ra nhiều nên giữa 2 đường biểu thị hoạt động chống oxy hóa (%) của ngày 2 và ngày 3 có khoảng cách lớn, nhưng đến ngày thứ 4 thì khoảng cách này bị ngắn lại,
sau số ngày nhất định thì khoảng cách giữa các đường này bằng 0. Do điều
kiện làm thí nghiệm nên chỉ thể hiện được kết quả tron 4 ngày, phương pháp FTC được sử dụng để đo lường số lượng peroxide ở giai đoạn chính
của sự oxy hóa lipid.
Theo hình 3.5 ta thấy ở điều kiện bình thường không có chất chống
oxy hóa thì độ hấp thụ rất cao, hàm lượng peroxide tạo thành do phản ứng
oxy hóa lipid lớn nên có nhiều sắt thiocyanate màu đỏ được tạo thành,càng
tăng nồng độ PA thì độ hấp thụ giảm rõ rệt do có nhiều hàm lượng
peroxide bị kìm hãm bởi PA.
Theo hình 3.5 ta thấy hoạt tính chống oxy hóa của acid phytic tăng
dần khi ta tăng nồng độ của acid phytic, điều này có thể giải thích là với
nồng độ acid phytic cao sẽ sản xuất ra nhiều.
Các hoạt động chống oxy hóa của các sản phẩm cám gạo, để ngăn
chặn peroxy axit linoleic, được đánh giá theo phương pháp FTC các enzyme cám gạo được xử lý mẫu được thể hiện như có tác dụng bảo vệ
nhiều hơn những mẫu khác. Điều này có thể là do nội dung cao hơn các
hợp chất hoạt tính sinh học, mà tương ứng với các hoạt động chống oxy
hóa. Các sản phẩm oxy hóa phản ứng với màu sulphate để tạo thành sắt sunfat, trong đó tiếp tục phản ứng với ammonium thiocyanate, để tạo thành một lớp mỏng sắt và điều này mang lại một màu đỏ. Chất chống oxy hóa
trong các mẫu cám gạo có thể kìm hãm quá trình oxy hóa của các axit linoleic và do đó, sự hình thành của thiocyanate sắt sẽ bị chậm (Suja và cộng sự, 2005)