Chemical Constituents and Antioxidant Activity in Green Tea Beverages - สารเคมีและฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระในเครื่องดื่มชาเขียวพร้อมบริโภค

Abstract

Abstract

           Twenty four samples of green tea beverages from 11 distributors were collected and catego rized into 3 groups of the drinks either mixed with fruit juice (9 sample), mixed with milk (2 samples) or plain (13 samples). The antioxidant activity of all samples was evaluated using DPPH (diphenylpicrylhydrazy) assay and the ones reported with high activity were further analysed by liquid chromatography-electrospray ionization-mass spectrometer-mass spectrometer (LC-ESI-MS-MS). The quantity of caffeine in the samples was also determined by using high performance liquid chromatography (HPLC). The experiment was carried out during January-May 2005. The results showed that twenty one of the twenty four (87.5%) samples actually had more than 80 percent of antioxidant activity. Thirteen green tea samples were extracted with ethyl acetate and the crude extract was reconstitued with methanol and injected to LC-MS system by flow injection analysis (FIA). The mobile phase consisted of acetronitrile: 0.1% formic acid, 50:50 v/v in full scan mode negative ionization. The result showed that all samples had deprotonated molecular ions [M-H]^-1 at m/z 169, 289, 305, 411 and 457 amu. The product-ion scan of each m/z was undertaken and compared the mass spectrum with standard compounds. Gallic acid, epicatechin, epigallocatechin, epicatechin gallate and epigallocatechin gallate were identified as active chemical compounds in green tea. The range of caffeine content in green tea beverages was 4-17 mg/100 ml with the average of 9.7 mg/100 ml.

Key words: antioxidant activity, green tea beverage, LC-MS-MS, catechins, caffeine

บทคัดย่อ

          การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อตรวจสอบฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระและหาปริมาณสารคาเฟอีนในเครื่องดื่มชาเขียว โดยเก็บตัวอย่างเครื่องดื่มชาเขียวพร้อมบริโภคในเดือนมกราคม ถึงพฤษภาคม ๒๕๔๘ รวม ๒๔ ตัวอย่าง จาก ๑๑ ผู้จำหน่าย จำแนกเป็นชาเขียวผสมน้ำผลไม้ จำนวน ๙ ตัวอย่าง ชาเขียวใส่นมจำนวน ๒ ตัวอย่าง และชาเขียวเปล่าจำนวน ๑๓ ตัวอย่าง นำมาประเมินฤทธิ์ในการต้านอนุมูลอิสระ ด้วยวิธี DPPH (diphenylpicrylhydrazyl) assay และหาสูตรโครงสร้างของสารที่มีฤทธิ์ในการต้านอนุมูลอิสระโดยใช้เครื่องวิเคราะห์ชนิดมวลโมเลกุลของสาร Liquid chromatography -electrospray ionization -mass spectrometer -mass spectrometer (LC-ESI-MS-MS) และหาปริมาณสารคาเฟอีน โดยใช้ High performance liquid chromatography (HPLC) ผลการประเมินฤทธิ์ในการต้านอนุมูลอิสระของเครื่องดื่มชาเขียวพบว่ามีฤทธิ์ในการต้านอนุมูลอิสระสูงกว่าร้อยละ ๘๐ จำนวน ๒๑ ตัวอย่าง (ร้อยละ ๘๗.๕) วิเคราะห์หาสารสำคัญในเครื่องดื่มชาเขียวเปล่าจำนวน ๑๓ ตัวอย่าง โดยสกัดด้วยสารเอทิลอะซิเตต (ethyl acetate) นำสารสกัดที่ได้ไปวิเคราะห์หาสาราสำคัญโดยฉีดเข้าระบบ LC-ESI-MS-MS แบบ flow injection analysis (FIA) ใช้สารละลายเฟสเคลื่อนที่ (mobile phase) เป็น acetonitrile: ๐.๑% formic acid, ๕๐.๕๐ v/v ในหมวด full scan negative ionization พบว่าเครื่องดื่มชาเขียวเปล่าทั้ง ๑๓ ตัวอย่าง มีมวลโมเลกุล [M-H]^-1 ที่ m/z ๑๖๙, ๒๘๙, ๓๐๕, ๔๔๑ และ ๔๕๗ เมื่อแตกมวลโมเลกุล (fragmentation) โดยทำ product-ion scan เทียบกับสารมาตรฐานและข้อมูลที่มีรายงานมาแล้ว สารสำคัญที่พบในชาเขียวคือ gallic acid (GA), epicatechin (EC), epicatechin gallate (ECG), epigallocatechin (EGC) และ epigallocatechin gallate (EGCG) สำหรับปริมาณคาเฟอีนที่พบอยู่ในช่วง ๔-๑๗ มิลลิกรัม/๑๐๐ มิลลิลิตร มีค่าเฉลี่ย ๙.๗ มิลลิกรัม/๑๐๐ มิลลิลิตร

คำสำคัญ: ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ, เครื่องดื่มชาเขียว, LC-ESI-MS-MS, catechins, คาเฟอีน