20種食用辛香料抗氧化性及其與黃酮和多酚的相關(guān)性研究

石雪萍，吳亮亮,2，高 鵬，張衛(wèi)明

(1.南京野生植物綜合利用研究院，江蘇 南京 210042；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，江蘇 南京 210095；3. 南京師范大學(xué)中北學(xué)院，江蘇 南京 210046)

20種食用辛香料抗氧化性及其與黃酮和多酚的相關(guān)性研究

石雪萍1，吳亮亮1,2，高 鵬3，張衛(wèi)明1

(1.南京野生植物綜合利用研究院，江蘇 南京 210042；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，江蘇 南京 210095；3. 南京師范大學(xué)中北學(xué)院，江蘇 南京 210046)

利用 DPPH 法測(cè)定20種食用辛香料的抗氧化活性，結(jié)果顯示大部分食用辛香料具有一定的抗氧化活性，其中花椒抗氧化性最強(qiáng)，其次是丁香、桂皮、香葉、良姜。分別采用鋁鹽顯色法和福林-酚法測(cè)定樣品的總黃酮和總酚含量，并與抗氧化性做相關(guān)性分析，結(jié)果表明辛香料的抗氧化性與黃酮和多酚具有一定的相關(guān)性，其中與黃酮的相關(guān)性最大(R2=0.8111)。20 種辛香料中，花椒的抗氧化性最強(qiáng)，黃酮含量也最高，花椒黃酮有望被開發(fā)成為新的抗氧化原料。

食用辛香料；抗氧化；黃酮；多酚

辛香料是一類能夠使食品呈現(xiàn)具有各種辛香、麻辣、苦甜等典型氣味的食用植物香料的簡(jiǎn)稱。它可提供令人愉快的味道和滋味。餐桌上經(jīng)常出現(xiàn)的食用辛香料有：蔥、姜、蒜、辣椒、胡椒、花椒、桂皮、八角等，是常用的食品調(diào)味料，已成為食物中必不可少的一部分。因其特殊的刺激性，使其能夠達(dá)到用量少、味道濃的極佳效果，但同時(shí)也限制了辛香料的應(yīng)用。近年來(lái)研究表明，辛香料不但具有調(diào)味功能，而且具有其他的功效[1-4]，尤其是抗氧化活性，是近年來(lái)開發(fā)研究的熱點(diǎn)。

目前，隨著人們生活水平提高，消費(fèi)已傾向于天然、健康、返璞歸真。合成抗氧化劑的毒性使人們意識(shí)到了安全隱患，開始對(duì)天然抗氧化劑產(chǎn)生了濃厚的興趣，天然植物抗氧化劑取代人工合成抗氧化劑是今后食品工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)[5]。香辛料是天然植物抗氧化劑的重要來(lái)源，香辛料的抗氧化成分種類繁多，前期的研究主要傾向于揮發(fā)性成分[6]，谷利偉等[7]綜述了幾個(gè)辛香料抗氧化代表，其呈抗氧化作用的主要是揮發(fā)性成分，有迷迭香、牛芷、百里香等。近年來(lái)研究表明，辛香料的乙醇提取物也呈現(xiàn)出明顯的抗氧化作用[8-11]。本研究主要以市售 20 種具有代表性的食用辛香料為材料，研究其抗氧化作用，并且分析了抗氧化作用和黃酮及多酚的相關(guān)性，為辛香料抗氧化成分的進(jìn)一步研究開發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

20種食用辛香料 市售；沒食子酸、蘆丁 中國(guó)生物檢驗(yàn)所；二苯代苦味?；杂苫?2,2-Diphenyl-1-picryl hydrazyl DPPH，純度95%) 英國(guó)Alfa公司；福林-酚試劑 美國(guó)Sigma公司；其余試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純；實(shí)驗(yàn)提取及分析用水為超純水。

1.2 儀器與設(shè)備

T6 紫外-可見分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限公司；KQ 3200E型超聲清洗器 昆山市超聲儀器有限公司；JA3103N分析天平 上海精密科學(xué)儀器有限公司；SHB-IIIA 循環(huán)水式多用真空泵 河南省太康科教儀器廠；高速萬(wàn)能粉碎機(jī) 天津市泰斯特儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

各種干燥辛香料植物材料經(jīng)粉碎，過40目篩，保存?zhèn)溆?。?zhǔn)確稱量 2g 植物材料，按1:20(m/V)料液比，用體積分?jǐn)?shù)70%乙醇溶液超聲提取1h，過濾，取濾液用70%乙醇溶液補(bǔ)齊至40mL，進(jìn)行以下指標(biāo)測(cè)定。

1.3.2 各種辛香料乙醇提取液對(duì)DPPH 自由基的清除作用[12]

反應(yīng)時(shí)加 0.5mL 樣品提取液及 5×10-4mol/L DPPH溶液2mL，70%乙醇補(bǔ)齊至6mL，室溫靜置 20min 后在517nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度變化，計(jì)算樣品對(duì)DPPH自由基的清除率。

式中：A0為未加樣品的 DPPH 溶液吸光度；A為樣品與 DPPH 反應(yīng)后的吸光度；A1為空白樣品的吸光度。

1.3.3 黃酮含量測(cè)定

黃酮含量測(cè)定采用鋁鹽顯色法[13]。

分別準(zhǔn)確吸取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液 0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL和 6.0mL于干凈試管中，分別加入 5g/100mL NaNO2溶液 1.0mL，搖勻，放置 6min，再加入10g/100mL Al(NO3)3溶液 1.0mL，搖勻后放置 6min，加入 10g/100mL NaOH 溶液 10mL，用 70% 乙醇補(bǔ)齊20mL 搖勻，15min后在510nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，以吸光度為縱坐標(biāo)，質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，繪制校正曲線，得回歸方程：

y＝12.275x－0.0001，相關(guān)系數(shù)R2=0.9997。

1.3.4 總酚含量測(cè)定

總酚含量測(cè)定采用Folin-Ciocalteu法測(cè)定[3]。

分別移取100μg/mL沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mL于6支100mL容量瓶中，分別加入50mL蒸餾水，再分別加入1mol/L 福林-酚試劑2mL，立即混勻，振蕩1min，再分別加入10g/100mL的Na2CO3溶液 4mL，振蕩搖勻，用蒸餾水定容至100mL，25℃ 反應(yīng) 120min 后，于 765nm 波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，以沒食子酸質(zhì)量濃度對(duì)吸光度作標(biāo)準(zhǔn)曲線，線性回歸方程為y = 0.1315x + 0.0225，相關(guān)系數(shù)R2=0.9938。

1.3.5 辛香料的紫外吸收特性

取 DPPH 自由基清除率在 80% 以上的5種辛香料，采用紫外-可見分光光度計(jì)于波長(zhǎng)190～390nm范圍內(nèi)進(jìn)行掃描。

1.3.6 5種抗氧化性較強(qiáng)的辛香料的紫外吸收特性

分別移取5種辛香料粗提液0.1mL，加入試管中，揮干，甲醇2mL溶解，在波長(zhǎng)190～400nm之間進(jìn)行紫外掃描，甲醇為空白對(duì)照。

2 結(jié)果與分析

2.1 20種食用辛香料的抗氧化活性和黃酮、總酚含量

表1 20種食用辛香料的抗氧化能力和黃酮、多酚含量比較Table1 Comparisons of the contents of total flavonoids and total phenols and DPPH radical scavenging capacity of 20 edible spices

由表1可知，20種食用辛香料乙醇提取物表現(xiàn)出了不同程度的抗氧化性。其中對(duì)DPPH自由基清除能力最強(qiáng)(0.5mL提取液，清除率大于80%)的5種辛香料分別為：花椒、丁香、桂皮、香葉、良姜，其中黃酮含量較高的有花椒、香葉、良姜、丁香、桂皮，多酚含量較高的5種為：丁香、良姜、花椒、桂皮、毛果。

2.2 5種天然食用辛香料對(duì)DPPH自由基清除率和用量關(guān)系

圖1 各種辛香料不同用量對(duì)DPPH自由基清除效果Fig.1 Dose dependence of DPPH radical scavenging capacity of 5 of 20 edible spices with higher DPPH radical scavenging capacity

由圖1可知，當(dāng)樣品粗提液用量上升到 0.2mL時(shí)，除良姜和桂皮，其他3種(丁香、花椒和香葉) 對(duì)DPPH自由基的清除率都在 80%以上，隨著用量增大，漸升至 90%以上，再一次說明了這幾種辛香料在較低濃度條件下就有極好的對(duì)DPPH自由基清除效果。

2.3 食用辛香料的抗氧化性與黃酮和總酚含量的相關(guān)性

圖2 辛香料的抗氧化性與黃酮和多酚含量的關(guān)系Fig.2 Correlations between DPPH radical scavenging effect and the contents of total flavonoids or total phenols of Zanthoxylum bungeanum extract

由圖2可知，在20種供試樣品中，花椒的抗氧化活性最強(qiáng)，黃酮含量也最高。辛香料抗氧化性與黃酮含量之間有一定的相關(guān)性(R2=0.8111)；而抗氧化性與多酚含量相關(guān)性曲線中(R2=0.4668)，相關(guān)性不明顯。因此，食用辛香料中的抗氧化物質(zhì)主要是黃酮類物質(zhì)。花椒提取液抗氧化活性最強(qiáng)，花椒黃酮有望成為新一代天然抗氧化劑。

2.4 辛香料提取液紫外掃描結(jié)果

圖3 5種辛香料提取液的紫外掃描圖Fig.3 UV scanning spectra of 5 selected spice extracts

由圖3可知，5種辛香料提取液的第一個(gè)最大吸收峰均在波長(zhǎng)250～300nm之間，除了桂皮之外，其他4種物質(zhì)都在波長(zhǎng)300～400nm 之間有吸收，這些粗提液的吸收特性符合黃酮的特征吸收特點(diǎn)[14]，由此進(jìn)一步推斷，食用辛香料粗提液中抗氧化活性與生物黃酮類成分有很大關(guān)系。

3 討 論

對(duì)比20種食用辛香料，花椒、丁香、桂皮、香葉、良姜具有較強(qiáng)的抗氧化性，DPPH自由基清除率大于80%，這5種辛香料，除丁香之外，其余4種黃酮含量均在60mg/g以上，多酚含量也相對(duì)較高?；ń返目寡趸宰顝?qiáng)，黃酮含量也達(dá)到最高。20種辛香料的抗氧化性和總黃酮含量具有相關(guān)性，其中花椒黃酮含量最高，抗氧化性也最強(qiáng)，有望用來(lái)被開發(fā)成為新一代的天然抗氧化劑。丁香的抗氧化活性和花椒相當(dāng)，但黃酮含量卻不是很高，說明黃酮僅是丁香中起抗氧化作用的其中一種成分之一，這與郭德建等[15]的報(bào)道基本一致。

近年來(lái)，人們對(duì)植物源的食品抗氧化劑產(chǎn)生了越來(lái)越濃厚的興趣，主要是因?yàn)楹铣傻目寡趸瘎┚哂泻芏嗑窒扌?。食用辛香料安全、無(wú)毒，不但具有特殊的香味，而且還有強(qiáng)的抗氧化活性，它們既能賦予食品特殊的香味，又能防止食品氧化變質(zhì)。因此，食用辛香料抗氧化劑有望成為天然抗氧化劑中一支重要的生力軍。

本實(shí)驗(yàn)研究了辛香料的抗氧化性與黃酮多酚含量的相關(guān)性，為進(jìn)一步研究篩選辛香料的抗氧化成分提供了借鑒。至于辛香料和合成抗氧化劑的抗氧化性比較以及在食品及其他行業(yè)的應(yīng)用，有待于進(jìn)一步研究。

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Ethanol Extracts from Twenty Edible Spices: Antioxidant Activity and Its Correlations with Total Flavonoids and Total Phenols Contents

SHI Xue-ping1，WU Liang-liang1,2，GAO Peng3，ZHANG Wei-ming1
(1. Nanjing Institute for Comprehensive Utilization of Wild Plant, Nanjing 210042, China；2. College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China；3. College of North Central, Nanjing Normal University, Nanjing 210046, China)

DPPH radical scavenging assay was used to evaluate the antioxidant activities of ethanol extracts from twenty edible spices, and the results showed that most of them had antioxidant effect and Zanthoxylum bungeanum was the strongest antioxidant among them, followed by clove, cinnamon, bay leaf and lesser galangal. Meanwhile, the contents of total flavonoids and total phenols in twenty spices were determined by aluminium chloride and Folin-Ciocalteu colorimetric assays, respectively,and their correlations with DPPH radical scavenging effect were analyzed. It was found that DPPH radical scavenging effect was correlated with the contents of total flavonoids or total phenols, especially with the content of total flavonoids (R2= 0.8111).Furthermore, Zanthoxylum bungeanum was found to contain the highest amount of total flavonoids among twenty spices. Hence,the spice is expected to be exploited as a new source of antioxidant.

edible spicy herbs；antioxidant capacity；flavonoid；phenol

TS202.3

A

1002-6630(2011)05-0083-04

2010-05-13

“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2006BAD06B02)

石雪萍 (1974—)，女，副研究員，博士， 主要從事食品功能成分研究。E-mail：stbdw@yahoo.com.cn