不同果蔬汁抗氧化活性分析

——记单道华名师工作室“中科院访学营”

10月17日至20日，南京市单道华名师工作室和中科院南京分院共同举办了“素养提升系列之中科院访学营”活动。

我们“果蔬汁”小组，在科学家的带领下，进行了为期两天的课题研究。我们的导师是中科院植物研究所的丁晓琴老师。第一天上午的开题会上，她给我们介绍了本课题研究的意义、价值和研究内容和方法，让我们明确了接下来两天的研究方向。

课题的研究背景基于以下四点认识：
1，ROS（reactive oxygen species），即活性氧，所有生物系统有氧代谢过程中普遍存在的一种高活性，短暂的衍生物，主要包括超氧阴离子、羟自由基和过氧化氢等，这些ROS产生的增加可影响多种疾病如心血管疾病、糖尿病、高血压、衰老及癌症等的发展。
2生物体内具备天然抗氧化系统，由一系列抗氧化酶以及一些内生的或由饮食摄取的抗氧化化合物组成。细胞可以通过饮食摄取生物抗氧化剂以维持其抗氧化能力。
3目前公认的生物抗氧化剂主要包括酚类物质、叶绿素、胡萝卜素及Vc等。
4体外抗氧化性的评价方法很多，常用的有测定DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)、ABTS(2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐)、FRAP(铁离子还原/抗氧化力法)等方法。

为了方便理解，我们借助这样的科普模型来解读抗氧化剂的作用，自由基由于缺电子，因此会抢夺细胞原子中的电子，导致细胞失活，而抗氧化剂起到贡献电子的作用，与自由基发生氧化还原反应从而保护了细胞的活性。

因此我们的课题就是为了弄清哪些果蔬具备较好的抗氧化活性，和不同果蔬之间抗氧化活性的差异。这样的研究首先帮助我们研究者了解抗氧化活性检测方法，测试比较不同果蔬原汁抗氧化活性水平。从科研的角度，可以在果蔬抗氧化、预防多种疾病上提供一定实验依据，为开发利用果蔬中的功能性成分提供研究方向。

因此我们的研究内容确定为： 12种果蔬原汁的体外抗氧化活性分析.

最终我们确立了研究路径。

本课题研究中采用的DPPH测定法，原理是根据DPPH自由基有单电子，在517nm处有一强吸收，其乙醇溶液呈紫色的特性。当有自由基清除剂存在时，由于与其单电子配对而使其吸收逐渐消失，其褪色程度与其接受的电子数量成定量关系，因而可用比色法分光光度计测定溶液在517nm处吸光值，进行快速的定量分析。

我们组是共选取了以上12种果蔬，每人选择其中的2种进行试验，我们采用的是果蔬的原汁，不加水，用相同体积的果蔬汁进行比较，都取2ml，在实验前我们先进行了预测，老是，你们预测哪种果蔬的抗氧化活性最强呢？

第一步是样品的制备：
1.通过研磨、过滤的方。式获取果蔬汁，倒入培养皿中，用移液枪各移取2ml的果蔬汁。
2.配制80%的甲醇溶液 各提取2ml果蔬汁加入含有6ml80%甲醇溶液的离心管中。
3.低温高速离心。我们们将离心机的温度设置为4摄氏度，转速为10000转每分钟，离心15分钟，弃残渣
4.将提取液移至10ml容量瓶中，用80%的甲醇溶液定容。

第二步是阳性药准备
我们准备配制200微克每毫升的Vc水溶液40ml，通过计算，我们需要称取8毫克，0.008克的Vc粉末，利用电子天平进行称量，用蒸馏水进行配制。

接下来进入正式的抗氧化试验。

1.配置0.16mMol/L DPPH无水乙醇溶液，需要用电子天平称量适量的DPPH粉末和适量的无水乙醇溶液配制而成。
2.将提取液与DPPH溶液按一定比例混合，进行反应，但需要先进行预试验，检测溶液配比情况是否合适。最后，取0.1mL的提取液或Vc水溶液加入1.4mL的DPPH溶液中进行反应，每个样品重复3次。
3.气温和时间都会影响反应效果，因而我们又进行了30℃水浴，避光反应30min，让样品充分反应。
4.样品较多因而用酶标仪测定吸光度，每管吸取200微升的样品到96孔板中，在酶标仪517nm下测定各孔的吸光度。

我们通过对数据的分析，可以得出初步的结论：

通过运用DPPH测定法评价不同的果蔬汁的体外抗氧化性，初步发现不同果蔬的抗氧化活性不同——其中猕猴桃、柠檬、石榴较强，橘子、西红柿、柿子、青椒、葡萄、火龙果、苹果次之，梨和黄瓜最弱。

通过查阅资料进行了相关的文献分析，我们发现，以上四种因素的共同作用影响了果蔬的抗氧化性。

这是个很“接地气”的课题，是一个特别适合中小学生在科普研究者的指导下开展的课题研究内容，最后我们的课题研究在课题汇报会上获得了专家的一致好评。

通过为期三天的“像科学家那样”的体验式学习，我们研究小组的同学们重新审视了自己的课堂教学，发现了今天在科学教育道路上改进的方向，我们将继续秉持初心，一路向前。