不同品種柑橘果皮的抗氧化能力研究

陳源 張迪 潘鶴立 孫建華 潘東明 余文權

摘 ?要 ?本文以5類（寬皮橘類、甜橙類、柚類、檸檬類和金柑類）柑橘共5個品種的果皮提取液為原料，評價各品種的抗氧化能力。實驗采用DPPH法和ABTS法測定柑橘果皮的抗氧化能力，用IC50值來評價柑橘的抗氧化性，并綜合分析了各品種柑橘果皮的抗氧化能力強弱。結果表明，供試柑橘的果皮均具有良好的抗氧化性，不同樣品柑橘果皮的抗氧化能力不同，綜合抗氧化能力由高到低為：太田椪柑>金彈>北京檸檬>紐荷爾臍橙>坪山柚，即在5類柑橘品種中，寬皮橘類的抗氧化能力最強，金柑類次之，檸檬類和甜橙類較弱，柚類最弱。

關鍵詞 ?柑橘;果皮;提取液;抗氧化能力

中圖分類號 ?S666 ?????文獻標識碼 ?A

Abstract ?In this paper， five kinds of peel extracts of five varieties （wide-skin orange， sweet orange， pomelo， lemon and kumquat） were used as the raw materials to evaluate the antioxidant capacity of each variety. The anti-oxidation ability of Citrus peel extracts was determined by the DPPH method and ABTS method respectively. The antioxidant capacity of IC50 was used to evaluate the antioxidant activity of Citrus， and the antioxidant capacity of Citrus peel of various varieties was comprehensively analyzed. The Citrus peel had strong antioxidant activity and?there?were some differences between?the?varieties. The antioxidant capacities of the peels were different， and the comprehensive antioxidant capacities were from high to low： Ota citrus， Jindan， Beijing lemon， Newhall navel orange， Pingshan pomelo. Among the five citrus varieties， the broad-skin orange had the strongest antioxidant capacity， followed by the kumquat， the lemon and sweet orange， and the pomelo had the weakest antioxidant capacity.

Keywords ?Citrus;peels;extracts;antioxidant capacity

DOI ?10.3969/j.issn.1000-2561.2019.08.026

自由基損傷是引起人體老化相關疾病和基因突變等的主要原因之一[1]。大量研究表明，水果中含有豐富的抗氧化物質，能保護細胞抵御自由基的攻擊，及時清除過量的自由基，是人體抗衰老和保持健康的重要手段[2]。柑橘是世界第一大果樹品種，種類豐富，包括橘、柚、枳、柑、橙等[3]，種植面積和產量在世界百果中均居首位[4]。柑橘與其他水果相比，具有橘皮和種子等廢料多的特點。柑橘加工業(yè)中過剩的皮渣不能完全作為動物飼料或肥料消耗掉，這對生態(tài)環(huán)境造成巨大的影響[5]。不同品種柑橘果皮中含有不同豐富的抗氧化物質，其抗氧化能力差異巨大[6]，因此，合理有效利用皮渣對于保護人類健康和保護生態(tài)環(huán)境具有重要意義[7-8]。

體外抗氧化方法實驗操作簡單方便、成本較低，應用較為普遍。其中，DPPH法和ABTS法是一種篩選自由基清除劑的簡便方法。DPPH·是一種以氮為中心的穩(wěn)定的自由基，易溶于有機溶劑，溶解于無水乙醇時溶液呈紫色，在517 nm處有最大吸收值。當有自由基清除劑時，DPPH·的孤電子與清除劑配對，使其吸收減少，溶液顏色變淺，且這種顏色的變淺程度與配對電子數(shù)成化學計量關系。因此，可通過在此波長處吸光度的測定來評價自由基的清除情況[9-10];ABTS經(jīng)強氧化劑氧化后生成穩(wěn)定的藍綠色陽離子自由基ABTS+·。當用無水乙醇稀釋到一定濃度時，向其中加入存在抗氧化成分的待測物質，反應會使反應體系褪色，在734 nm處有強吸收值。且吸光度的變小程度與ABTS+·被清除的程度呈定量關系[11-12]。

目前，文獻中報道了對柑橘類水果的抗氧化能力的研究，但對柑橘果皮的研究主要集中于單一品種的提取工藝和功效評價，而綜合考查不同類型柑橘品種中抗氧化性的研究并不多[13-14]。在抗氧化分析的研究中，DPPH法、ABTS法可簡單、快速測定樣品的總體抗氧化效果[15]。本研究以福建永春具有代表性的5大類柑橘的5個品種（寬皮橘類：太田椪柑;甜橙類：紐荷爾臍橙;柚類：坪山柚;檸檬：北京檸檬;金柑：金彈幼果）為研究對象，以DPPH和ABTS法測定并分析了它們的抗氧化能力，綜合比較不同類型、不同品種柑橘果皮的體外抗氧化能力，為柑橘資源的開發(fā)利用提供科學有力的支撐。

1 ?材料與方法

1.1 ?材料

1.1.1 ?材料 ?本研究采用的5種柑橘材料如下：寬皮橘類：太田椪柑（Citrus nobilis Lour. ‘Taitianpenggan）;甜橙類：紐荷爾臍橙（Citrus sinensis Osbeck ‘Newhall navel orange）;柚類：坪山柚（Citrus grandis Lour. ?Osbeck ‘Pingshanyou）;檸檬類：北京檸檬（Citrus limon Lour. Bur ‘Beijing Lemon）;金柑類：金彈（Fortunella margarita Lour. ‘Jindan）幼果，均產自福建永春。樣品均采用當年新鮮無病蟲害的柑橘成熟期果實。每個品種采10個柑橘果實，將樣品清洗后剝皮去籽，果皮果肉分離并混合均勻，分別置于30?℃條件下冷凍干燥72 h。將凍干的柑橘果皮粉碎，過60目篩得到干樣粉末，置于20?℃冰箱中備用[16]。

1.1.2 ?試劑 ?DPPH（2，2-二苯基-1-苦基肼基）、ABTS（2，2-連氮基-雙（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）、二甲基亞砜（dimethyl sulfoxide，DMSO）試劑、BHT（2，6-di-tert-butyl-4-methylpheno l） ?（Labtech 公司）;FW100高速萬能粉碎機（天津泰斯特儀器有限公司）;Sartorius BS224S分析天平（德國賽多利斯）;AllegraTM64R高速冷凍離心機（美國Beckman公司）;FDU-1200冷凍干燥機（日本EYELA公司）;AKWL-IV-50艾柯超純水系統(tǒng)（成都康氏康寧科技發(fā)展有限公司）。

1.2 ?方法

1.2.1 ?溶液的制備 ?DPPH自由基溶液的配制：稱取0.0196 g DPPH粉末溶于500 mL無水乙醇溶液中，配制為0.1?mg/mL的DPPH自由基溶液，現(xiàn)配現(xiàn)用。

ABTS+·溶液的配制：5 mL ABTS（7 mmol/L）溶液和88 L過磷酸鉀水溶液（140 mmol/L），混合避光反應12 h，得ABTS+·反應液。用無水乙醇逐級稀釋ABTS+·反應液至該溶液在734 nm波長處的吸光度為0.70±0.02。ABTS+·反應液在24 h之內用完[17]。

1.2.2 ?柑橘果皮提取液的制備 ?準確稱取0.1 g柑橘皮粉末，置入2 mL的離心管中并加入70%乙醇至2 mL，超聲提取時間20 min，9000 r/min，離心5 min，重復提取3次。合并上清液，收集并定容至10 mL離心管中進行抗氧化活性測定[18]。

1.2.3 ?DPPH自由基清除能力測定 ?參照Zhang等[19]的方法并略作修改。將柑橘果皮提取液分別取0.75、0.50、0.35、0.25、0.15 mL，各加入1 mL 0.1 mg/mL DPPH溶液，用無水乙醇補齊反應溶液，使終體積均為2 mL?；旌暇鶆?，置暗處反應30 min，于517 nm處測定吸光度A1。同時測定0.1 mg/mL DPPH溶液與等體積無水乙醇的吸光度A0以及提取液與等體積無水乙醇混合液的吸光度A2。計算各樣品濃度對自由基清除率的回歸方程及IC50值。每個分析樣品重復3次。

式中，A0為空白對照組吸光度;A1為樣品溶液吸光度;A2為無水乙醇和樣品提取液的吸光值。

1.2.4 ?ABTS自由基清除能力測定 ?參照Zhang等[20]的方法并略作修改。將柑橘果皮提取液分別取0.75、0.50、0.35、0.25和0.15 mL，各加入1 mL ABTS+·溶液，用無水乙醇補齊反應溶液，使終體積均為2 mL。混合均勻，置暗處反應10 min，于734 nm處測定吸光度A1。同時測定 ABTS+·溶液與等體積無水乙醇的吸光度A0。每個分析樣品重復3次。

式中，A0為空白對照組吸光度;A1為樣品溶液吸光度。

1.3 ?數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)表示為平均值±標準偏差。數(shù)據(jù)采用ANOVA進行鄧肯氏多重差異分析（ANOVA，SPSS 17.0軟件）用于評估不同樣品之間平均值的差異（P<0.05）。

2 ?結果與分析

2.1 ?不同品種柑橘果皮清除DPPH和ABTS自由基的IC50值

表1為5類柑橘（即5個不同柑橘品種）果皮提取液清除DPPH和ABTS自由基能力測試結果，用IC50值表示抗氧化能力，IC50值越小表明清除能力越強，抗氧化能力越高。由表1可知，5類柑橘樣品果皮的清除DPPH自由基的IC50值由小到大分別為金柑類<寬皮橘類<檸檬類<甜橙類<柚類，因此，清除DPPH自由基的能力（即抗氧化能力）最強的是金柑類，其次是寬皮橘類，檸檬類和甜橙類較弱，柚類的最弱。各類柑橘之間差異顯著（P<0.05）。5類柑橘樣品果皮的清除ABTS的IC50值由小到大分別為檸檬類<寬皮橘類<金柑類<柚類<甜橙類，因此，清除ABTS自由基的能力（即抗氧化能力）最強的是檸檬類，其次是寬皮橘類，金柑類和柚類較弱，甜橙類的最弱，各類柑橘之間差異顯著（P<0.05）。

圖1為5個品種的柑橘果皮在DPPH和ABTS方法下的IC50值與BHT的IC50值（0.478±0.004）mg/mL的比較，觀察各抗氧化能力的大小。在DPPH方法下，1號（太田椪柑）和5號（金彈）的果皮清除DPPH自由基的IC50值比BHT的IC50值小，抗氧化能力強于BHT;其他品種的IC50值比BHT的IC50值大，抗氧化能力弱于BHT;在ABTS方法下，1號（太田椪柑）、4號（北京檸檬）和5號（金彈）的果皮清除DPPH自由基的IC50值比BHT的IC50值小，抗氧化能力強于BHT;其他品種的IC50值比BHT的IC50值大，抗氧化能力弱于BHT。

2.2 ?不同品種柑橘果皮的綜合抗氧化能力

每種抗氧化能力的測定方法都有其局限性，有些物質可能對親水性的抗氧化物質不太敏感[21]。因此，在評價抗氧化能力時，僅用一種方法來測定是不夠完善的。不同的柑橘品種，其抗氧化能力也有所不同[22]。

3 ?討論

在有機體穩(wěn)態(tài)平衡失調的情況下，體內過剩自由基的產生、反應與許多疾病的發(fā)生、發(fā)展及有機體的衰老過程密切相關。自由基損傷機體，是加速人體老化的重要誘因。補充抗氧化營養(yǎng)素有助于減輕氧化損傷及延緩衰老。因此，研究生物體內抗氧化水平具有非常重要的現(xiàn)實意 ????義[24-25]。我國擁有豐富的柑橘資源，但許多資源都缺乏深入的研究[26]。本研究以DPPH和ABTS方法測定了5類柑橘的5個品種果皮提取液的抗氧化能力。不同品種柑橘果皮提取液對DPPH自由基的半清除率（IC50）明顯不同。不同品種柑橘果皮提取液在DPPH法和ABTS法中自由基清除結果并不一致。張元梅等[27]的研究結果顯示，DPPH法的測定結果高于ABTS法，這與本文測定的結果不一致，猜測可能跟樣品之間不同的抗氧化物質的影響有關;本研究結果表明，柑橘果皮的抗氧化指數(shù)在6.79～47.50幅度變化，寬皮橘類的太田椪柑果皮的綜合抗氧化活性最強;其次是金柑類金彈和檸檬類北京檸檬，甜橙類紐荷爾臍橙和柚類坪山柚的綜合抗氧化活性較低。這與楊瑩的研究結果類似[28]。

抗氧化實驗結果表明，5類柑橘品種的果皮提取液均有一定的抗氧化能力，但強弱明顯不同，能較好的清除自由基，具有潛在的開發(fā)前景。本研究結果有助于提高柑橘果皮附加值的精深加工。

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