假酸漿籽總黃酮抗氧化活性研究

張 慧，齊 悅，靳 革

（牡丹江醫(yī)學(xué)院 公共衛(wèi)生學(xué)院，黑龍江 牡丹江 157000）

0 引言

日常食用油脂及含油食品容易在氧化過程中形成大量的自由基，自由基分解生成的有害物質(zhì)會嚴(yán)重影響其品質(zhì).目前常用的抗氧化劑有BHA（丁基羥基茴香醚）、BHT（二丁基羥基甲苯）等，均為人工合成.研究表明，經(jīng)過人工合成的抗氧劑對人體有一定的毒副作用[1].

假酸漿又稱鞭打繡球，茄科草本植物，假酸漿籽中含有多糖、粗蛋白、油、亞油酸等成分，具有鎮(zhèn)靜、祛痰、清熱、解毒、止咳等功效[2-3].

黃酮類化合物廣泛存在自然界中，具有顯著清除人體內(nèi)自由基、抗老化、調(diào)血脂、降血壓等人體保健功能，而且其毒性相對遠(yuǎn)低于合成抗氧化劑，已成為食品中天然抗氧化劑的開發(fā)目標(biāo)[4-5].作者以假酸漿籽中總黃酮為研究對象，采用超聲波微波法提取總黃酮，用DPPH 法探討不同條件對假酸漿籽總黃酮的抗氧化活性的影響，同時將假酸漿籽總黃酮應(yīng)用于油脂中，考察不同濃度假酸漿籽總黃酮以及與其他增效劑復(fù)配使用時的抗氧化效果，旨在為假酸漿籽總黃酮在食品中的實際應(yīng)用提供參考依據(jù).

1 材料與方法

1.1 試驗材料

假酸漿籽：景東銀生農(nóng)副產(chǎn)品有限公司；Vc、檸檬酸、BHT：杰諾生物酶制劑公司；豬油、大豆油：大潤發(fā)超市；硫代硫酸鈉、碘化鉀、三氯甲烷、冰乙酸、三氯乙酸、可溶性淀粉：均為分析純.

1.2 儀器與設(shè)備

752 型紫外可見分光光度計：上海光譜儀器有限公司；SHB-III 型循環(huán)水真空泵：鄭州長城科工貿(mào)有限公司；SHA-C 型水浴恒溫震蕩器：上海醫(yī)療器械五廠；MP-200A 型電光分析天平：上海第二天平儀器廠；SWQ-IA 型智能數(shù)字恒溫控制器：南京桑力電子設(shè)備廠；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：上海精密科學(xué)儀器有限公司.

1.3 樣品配制

采用超聲波微波法提取[6]，稱取假酸漿籽粉末4.0 g，石油醚超聲輔助提取20 min，除去脂溶性成分，過濾，濾渣室溫?fù)]發(fā)除去殘存的石油醚.將去掉脂溶性成分的假酸漿籽以100 mL 70%的乙醇為提取溶劑，于50 ℃水浴預(yù)浸10 min.超聲波微波共同作用，超聲時間20 min、超聲溫度55 ℃，微波功率中火、微波輻射時間60 s，得到總黃酮粗提取物溶液.采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀對提取液進行濃縮，將濃縮后的溶液經(jīng)干燥箱烘干，再用75%乙醇配制成0.01、0.02、0.03、0.04 mg/mL 的黃酮粗提取物溶液.

1.4 抗氧化性能的研究

1.4.1 假酸漿籽總黃酮粗提取液對DPPH 自由基的清除

準(zhǔn)確稱取DPPH 標(biāo)準(zhǔn)品0.003 9 g，用無水乙醇溶解定容至100 mL，其溶液濃度為1×10-4mol/L.加樣于具塞試管中，搖勻反應(yīng)30 min 后以3.5 mL無水乙醇和0.5 mL 蒸餾水的混合液為參比，用紫外分光光度計測定吸光度.

式中：A樣品是3.5 mL DPPH 和0.5 mL 黃酮粗提取液在517 nm 波長處的吸光度；A0是3.5 mL DPPH和0.5 mL 無水乙醇在517 nm 波長處的吸光度[7].

1.4.1.1 溫度對假酸漿籽總黃酮粗提取液清除自由基能力的影響

配制一定濃度的假酸漿籽總黃酮粗提取液，分別在20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃和60 ℃水浴中加熱2 h，冷卻至室溫，測定不同溫度下假酸漿籽總黃酮清除自由基的能力.

1.4.1.2 pH 對假酸漿籽總黃酮粗提取液清除自由基能力的影響

按照1.3 方法配制一定濃度的假酸漿籽總黃酮溶液，使其pH 值分別為3、4、5、6、7、8、9、10，測定不同pH 下假酸漿籽總黃酮清除自由基的能力.

1.4.1.3 假酸漿籽總黃酮粗提取液與VC、VE清除自由基能力的比較

配制一定濃度的假酸漿籽總黃酮粗提取溶液、VC和VE溶液，在相同濃度下測定各自抑制率，比較不同抗氧化劑的清除自由基的能力.

1.4.2 假酸漿籽總黃酮粗提取液抗油脂氧化能力測定

油脂暴露在空氣中易氧化形成自由基，自由基的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)使油脂繼續(xù)氧化.可以測定油脂的POV 值來評價其氧化程度.POV 值的計算公式為：

式中:V1為試劑空白消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；V2為樣品消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；C 為硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；M為樣品質(zhì)量，g[8].

1.4.2.1 假酸漿籽總黃酮抗氧化劑添加量的確定

將準(zhǔn)備好的豬油、大豆油分別稱取質(zhì)量相等的5 份，將其中一份標(biāo)注為空白，不添加假酸漿籽黃酮化合物以作對比，其他4 份分別添加不同量的假酸漿籽黃酮化合物，添加量分別為0.01%、0.02%、0.03%、0.04%，充分混合后將其置于55 ℃的恒溫箱培養(yǎng)，每隔24 h 混合攪勻，以保證受熱均勻，每隔2 d 定時取樣測定其POV 值.再根據(jù)POV值比較不同量抗氧化劑的抗氧化能力.

1.4.2.2 假酸漿籽總黃酮抗氧化增效劑的考察

考察假酸漿籽總黃酮與其他物質(zhì)的協(xié)同抗氧化效果.選用VC和檸檬酸作為協(xié)同增效劑，與假酸漿籽總黃酮在豬油中進行協(xié)同抗氧化對比試驗.

2 結(jié)果與分析

2.1 假酸漿籽總黃酮對DPPH 自由基的清除

2.1.1 溫度對假酸漿籽總黃酮清除自由基能力的影響

由圖1 可以看出，隨著溫度的升高，假酸漿籽總黃酮清除自由基的能力也相應(yīng)提高.在溫度達(dá)到40 ℃時，清除率達(dá)到最高，為33.28%，隨著溫度的繼續(xù)升高清除率開始下降.試驗結(jié)果表明隨著溫度的升高，假酸漿籽中黃酮類物質(zhì)的生物活性增強，清除自由基能力增強，當(dāng)溫度達(dá)到40 ℃時，清除率達(dá)到最大，之后隨著溫度繼續(xù)升高，清除率出現(xiàn)下降的趨勢[9].

圖1 溫度對假酸漿總黃酮清除自由基能力的影響Fig.1 Effect of temperature on the scavenging free radicals ability of total flavonoids of Nicandra physaloides

2.1.2 pH 對假酸漿籽總黃酮清除自由基能力的影響

由圖2 可知，隨著pH 值的增大，清除率不斷升高，pH 4 時清除率最高為34.67%.pH大于4時，清除率呈下降趨勢，pH5～7時，假酸漿籽總黃酮清除自由基能力下降明顯，pH 8～10 時假酸漿籽總黃酮清除自由基能力趨于平衡.

2.1.3 假酸漿籽總黃酮與VC、VE清除自由基能力的比較

圖2 pH 對假酸漿總黃酮清除自由基能力的影響Fig.2 Effect of pH value on the scavenging free radicals ability of total flavonoids of Nicandra physaloides

圖3 假酸漿籽總黃酮與VC、VE 清除自由基能力比較Fig.3 Comparison of scavenging free radicals ability of total flavonoids of Nicandra physaloides，VC and VE

由圖3可知，3種抗氧化物質(zhì)中，VE的清除率最高，假酸漿籽總黃酮次之，VC的清除率最小.假酸漿籽總黃酮清除自由基的能力比VC高11.05%，比VE低23.3%.說明假酸漿籽總黃酮有較好的抗氧化性能.

2.2 假酸漿籽總黃酮抗油脂氧化能力測定

2.2.1 不同添加量假酸漿籽總黃酮對豬油的抗氧化作用

由圖4 可以看出，假酸漿籽總黃酮對豬油有明顯的抗氧化作用，隨著假酸漿籽總黃酮添加量的增加，油脂的POV 值也逐漸降低，且時間越長，效果越顯著，表明假酸漿籽總黃酮對豬油的抗氧化作用效果明顯.其中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.04%假酸漿籽總黃酮抗豬油氧化能力最強，但略低于添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.02%BHT.假酸漿籽總黃酮對豬油具有抗氧化性原因是假酸漿籽黃酮在抗氧化過程中作為還原劑，失去電子，與發(fā)生氧化反應(yīng)的自由基結(jié)合，使其形成穩(wěn)定化合物，從而抑制豬油的氧化，使油脂保持穩(wěn)定[10].

2.2.2 不同添加量假酸漿籽總黃酮對大豆油的抗氧化作用

圖4 不同添加量假酸漿籽總黃酮對豬油的抗氧化作用Fig.4 Antioxidant effect of different amount of total flavonoids of Nicandra physaloides in lard

圖5 不同添加量得到的大豆油抗氧化活性Fig.5 Antioxidant effect of different amount of total flavonoids of Nicandra Physaloides in soybean Oil

由圖5 可以看出，假酸漿籽總黃酮對大豆油也具有明顯的抗氧化作用，并且，不同添加量對大豆油的抗氧化性作用不同.其中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.03%的假酸漿籽總黃酮抑制大豆油氧化的能力較強，但弱于人工合成抗氧化劑BHT，這可能與假酸漿籽總黃酮的純度及其含有的黃酮種類有關(guān).

2.2.3 假酸漿籽總黃酮與其他物質(zhì)的協(xié)同抗豬油氧化作用

從圖6 可以看出，添加了協(xié)同增效劑0.05%檸檬酸、0.05%VC的假酸漿籽總黃酮的抗氧化性要高于不添加增效劑的，且VC的協(xié)同作用效果高于檸檬酸，但抗氧化效果都低于0.02% BHT 的抗氧化性.證明檸檬酸和VC對假酸漿籽總黃酮有協(xié)同增效作用.檸檬酸對金屬離子有鰲合作用，形成金屬鹽，能促進氧化的微量金屬離子鈍化，不再具有催化能力，從而降低了油脂的氧化作用.VC除了具有一定的抗氧化作用外，還具有很強的還原性，可與油脂中的氧反應(yīng)生成脫氫抗壞血酸，降低油脂中氧濃度，減緩自動氧化反應(yīng)的速度，因此，抗氧化劑與抗壞血酸合用可充分地發(fā)揮協(xié)同抗氧化作用[11].

圖6 不同增效劑協(xié)同假酸漿籽總黃酮得到的豬油抗氧化活性Fig.6 Antioxidant effect of total flavonoids of Nicandra physaloides with different synergists in lard

3 結(jié)論

假酸漿籽總黃酮對羥基自由基具有較好的清除能力，溫度40 ℃時，清除自由基的能力最強，清除率為33.28%.pH 4 時，清除自由基的能力達(dá)到最大，清除率為34.67%.作為抗氧化劑時，清除自由基的能力比VE弱，但強于VC.說明假酸漿籽總黃酮具有較好的抗氧化性.

假酸漿籽對油脂具有抗氧化作用，抗氧化能力與用量有直接關(guān)系，且在試驗劑量范圍內(nèi)呈線性關(guān)系.0.04%假酸漿籽總黃酮抗豬油抗氧化能力較強，0.03%假酸漿籽總黃酮抗大豆油抗氧化能力較強.VC和檸檬酸對假酸漿籽總黃酮均具有協(xié)同增效作用，VC的協(xié)同作用更好.

試驗驗證了假酸漿籽總黃酮具有良好的抗氧化能力，為假酸漿籽黃酮作為天然抗氧化劑的可行性提供了理論依據(jù).

［1］李穎暢.藍(lán)莓葉總黃酮提取物的定性分析和抗油脂氧化［J］.食品科學(xué)，2010，31（13）:96-99.

［2］邢國秀，李楠，王童，等.甘草中黃酮類化學(xué)成分的研究進展［J］.中國中藥雜志，2003，28（7）:593-597.

［3］Wei Lingyun，Wang Jianhua，Zheng Xiaodong，et al.Studies on the extracting technical conditions of inulin from Jerusalem artichoke tubers［J］.Journal of Food Engineering，2007，79（3）:1087-1093.

［4］曹緯國，劉志勤，邵云，等.黃酮類化合物藥理作用的研究進展［J］.西北植物學(xué)報，2003，23（12）:2241-2247.

［5］朱振寶，田賓，易建華.金銀花不同提取物的油脂抗氧化效果研究［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，2008，34（2）:69-72.

［6］張慧，王遂.假酸漿中總黃酮的提取及穩(wěn)定性研究［J］.食品科技，2014，10（43）:203-207.

［7］樊金玲，丁霄霖.沙棘籽提取物抗氧化活性與酚類組成的研究［J］.天然產(chǎn)物研究與開發(fā)，2006，18（4）:524-529.

［8］凌關(guān)庭.抗氧化食品與健康［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2004:1-58，233-234.

［9］穆同娜，張惠，景全榮.油脂的氧化機理及天然抗氧化物的簡介［J］.食品科學(xué)，2004，25（11）:243-246.

［10］Alvarez-Parrilla E，De La Rosa L A，Rodrigo-Garcia J，et al.Dual effect of b -cyclodextrin（b-CD）on the inhibition of apple polyphenol oxidase by 4 -Hexylre sorcinol（HR）and methyl jasmonate（MJ）［J］.Food Chemistry，2007，101（4）:1346-1356.

［11］徐建國，胡青平.決明子水提物體外清除自由基活性的研究［J］.食品科學(xué)，2006，27（6）:73-76.