20种食用辛香料抗氧化性及其与黄酮和多酚的相关性研究

石雪萍，吴亮亮,2，高 鹏，张卫明

(1.南京野生植物综合利用研究院，江苏 南京 210042；2.南京农业大学食品科技学院，江苏 南京 210095；3. 南京师范大学中北学院，江苏 南京 210046)

20种食用辛香料抗氧化性及其与黄酮和多酚的相关性研究

石雪萍1，吴亮亮1,2，高 鹏3，张卫明1

(1.南京野生植物综合利用研究院，江苏 南京 210042；2.南京农业大学食品科技学院，江苏 南京 210095；3. 南京师范大学中北学院，江苏 南京 210046)

利用 DPPH 法测定20种食用辛香料的抗氧化活性，结果显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强，其次是丁香、桂皮、香叶、良姜。分别采用铝盐显色法和福林-酚法测定样品的总黄酮和总酚含量，并与抗氧化性做相关性分析，结果表明辛香料的抗氧化性与黄酮和多酚具有一定的相关性，其中与黄酮的相关性最大(R2=0.8111)。20 种辛香料中，花椒的抗氧化性最强，黄酮含量也最高，花椒黄酮有望被开发成为新的抗氧化原料。

食用辛香料；抗氧化；黄酮；多酚

辛香料是一类能够使食品呈现具有各种辛香、麻辣、苦甜等典型气味的食用植物香料的简称。它可提供令人愉快的味道和滋味。餐桌上经常出现的食用辛香料有：葱、姜、蒜、辣椒、胡椒、花椒、桂皮、八角等，是常用的食品调味料，已成为食物中必不可少的一部分。因其特殊的刺激性，使其能够达到用量少、味道浓的极佳效果，但同时也限制了辛香料的应用。近年来研究表明，辛香料不但具有调味功能，而且具有其他的功效[1-4]，尤其是抗氧化活性，是近年来开发研究的热点。

目前，随着人们生活水平提高，消费已倾向于天然、健康、返璞归真。合成抗氧化剂的毒性使人们意识到了安全隐患，开始对天然抗氧化剂产生了浓厚的兴趣，天然植物抗氧化剂取代人工合成抗氧化剂是今后食品工业的发展趋势[5]。香辛料是天然植物抗氧化剂的重要来源，香辛料的抗氧化成分种类繁多，前期的研究主要倾向于挥发性成分[6]，谷利伟等[7]综述了几个辛香料抗氧化代表，其呈抗氧化作用的主要是挥发性成分，有迷迭香、牛芷、百里香等。近年来研究表明，辛香料的乙醇提取物也呈现出明显的抗氧化作用[8-11]。本研究主要以市售 20 种具有代表性的食用辛香料为材料，研究其抗氧化作用，并且分析了抗氧化作用和黄酮及多酚的相关性，为辛香料抗氧化成分的进一步研究开发提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

20种食用辛香料 市售；没食子酸、芦丁 中国生物检验所；二苯代苦味酰基自由基(2,2-Diphenyl-1-picryl hydrazyl DPPH，纯度95%) 英国Alfa公司；福林-酚试剂 美国Sigma公司；其余试剂均为国产分析纯；实验提取及分析用水为超纯水。

1.2 仪器与设备

T6 紫外-可见分光光度计 北京普析通用仪器有限公司；KQ 3200E型超声清洗器 昆山市超声仪器有限公司；JA3103N分析天平 上海精密科学仪器有限公司；SHB-IIIA 循环水式多用真空泵 河南省太康科教仪器厂；高速万能粉碎机 天津市泰斯特仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 样品处理

各种干燥辛香料植物材料经粉碎，过40目筛，保存备用。准确称量 2g 植物材料，按1:20(m/V)料液比，用体积分数70%乙醇溶液超声提取1h，过滤，取滤液用70%乙醇溶液补齐至40mL，进行以下指标测定。

1.3.2 各种辛香料乙醇提取液对DPPH 自由基的清除作用[12]

反应时加 0.5mL 样品提取液及 5×10-4mol/L DPPH溶液2mL，70%乙醇补齐至6mL，室温静置 20min 后在517nm波长处测定吸光度变化，计算样品对DPPH自由基的清除率。

式中：A0为未加样品的 DPPH 溶液吸光度；A为样品与 DPPH 反应后的吸光度；A1为空白样品的吸光度。

1.3.3 黄酮含量测定

黄酮含量测定采用铝盐显色法[13]。

分别准确吸取芦丁标准溶液 0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL和 6.0mL于干净试管中，分别加入 5g/100mL NaNO2溶液 1.0mL，摇匀，放置 6min，再加入10g/100mL Al(NO3)3溶液 1.0mL，摇匀后放置 6min，加入 10g/100mL NaOH 溶液 10mL，用 70% 乙醇补齐20mL 摇匀，15min后在510nm波长处测定吸光度，以吸光度为纵坐标，质量浓度为横坐标，绘制校正曲线，得回归方程：

y＝12.275x－0.0001，相关系数R2=0.9997。

1.3.4 总酚含量测定

总酚含量测定采用Folin-Ciocalteu法测定[3]。

分别移取100μg/mL没食子酸标准溶液0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mL于6支100mL容量瓶中，分别加入50mL蒸馏水，再分别加入1mol/L 福林-酚试剂2mL，立即混匀，振荡1min，再分别加入10g/100mL的Na2CO3溶液 4mL，振荡摇匀，用蒸馏水定容至100mL，25℃ 反应 120min 后，于 765nm 波长处测定吸光度，以没食子酸质量浓度对吸光度作标准曲线，线性回归方程为y = 0.1315x + 0.0225，相关系数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种辛香料，采用紫外-可见分光光度计于波长190～390nm范围内进行扫描。

1.3.6 5种抗氧化性较强的辛香料的紫外吸收特性

分别移取5种辛香料粗提液0.1mL，加入试管中，挥干，甲醇2mL溶解，在波长190～400nm之间进行紫外扫描，甲醇为空白对照。

2 结果与分析

2.1 20种食用辛香料的抗氧化活性和黄酮、总酚含量

表1 20种食用辛香料的抗氧化能力和黄酮、多酚含量比较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种食用辛香料乙醇提取物表现出了不同程度的抗氧化性。其中对DPPH自由基清除能力最强(0.5mL提取液，清除率大于80%)的5种辛香料分别为：花椒、丁香、桂皮、香叶、良姜，其中黄酮含量较高的有花椒、香叶、良姜、丁香、桂皮，多酚含量较高的5种为：丁香、良姜、花椒、桂皮、毛果。

2.2 5种天然食用辛香料对DPPH自由基清除率和用量关系

图1 各种辛香料不同用量对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

由图1可知，当样品粗提液用量上升到 0.2mL时，除良姜和桂皮，其他3种(丁香、花椒和香叶) 对DPPH自由基的清除率都在 80%以上，随着用量增大，渐升至 90%以上，再一次说明了这几种辛香料在较低浓度条件下就有极好的对DPPH自由基清除效果。

2.3 食用辛香料的抗氧化性与黄酮和总酚含量的相关性

图2 辛香料的抗氧化性与黄酮和多酚含量的关系Fig.2 Correlations between DPPH radical scavenging effect and the contents of total flavonoids or total phenols of Zanthoxylum bungeanum extract

由图2可知，在20种供试样品中，花椒的抗氧化活性最强，黄酮含量也最高。辛香料抗氧化性与黄酮含量之间有一定的相关性(R2=0.8111)；而抗氧化性与多酚含量相关性曲线中(R2=0.4668)，相关性不明显。因此，食用辛香料中的抗氧化物质主要是黄酮类物质。花椒提取液抗氧化活性最强，花椒黄酮有望成为新一代天然抗氧化剂。

2.4 辛香料提取液紫外扫描结果

图3 5种辛香料提取液的紫外扫描图Fig.3 UV scanning spectra of 5 selected spice extracts

由图3可知，5种辛香料提取液的第一个最大吸收峰均在波长250～300nm之间，除了桂皮之外，其他4种物质都在波长300～400nm 之间有吸收，这些粗提液的吸收特性符合黄酮的特征吸收特点[14]，由此进一步推断，食用辛香料粗提液中抗氧化活性与生物黄酮类成分有很大关系。

3 讨 论

对比20种食用辛香料，花椒、丁香、桂皮、香叶、良姜具有较强的抗氧化性，DPPH自由基清除率大于80%，这5种辛香料，除丁香之外，其余4种黄酮含量均在60mg/g以上，多酚含量也相对较高。花椒的抗氧化性最强，黄酮含量也达到最高。20种辛香料的抗氧化性和总黄酮含量具有相关性，其中花椒黄酮含量最高，抗氧化性也最强，有望用来被开发成为新一代的天然抗氧化剂。丁香的抗氧化活性和花椒相当，但黄酮含量却不是很高，说明黄酮仅是丁香中起抗氧化作用的其中一种成分之一，这与郭德建等[15]的报道基本一致。

近年来，人们对植物源的食品抗氧化剂产生了越来越浓厚的兴趣，主要是因为合成的抗氧化剂具有很多局限性。食用辛香料安全、无毒，不但具有特殊的香味，而且还有强的抗氧化活性，它们既能赋予食品特殊的香味，又能防止食品氧化变质。因此，食用辛香料抗氧化剂有望成为天然抗氧化剂中一支重要的生力军。

本实验研究了辛香料的抗氧化性与黄酮多酚含量的相关性，为进一步研究筛选辛香料的抗氧化成分提供了借鉴。至于辛香料和合成抗氧化剂的抗氧化性比较以及在食品及其他行业的应用，有待于进一步研究。

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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”国家科技支撑计划项目(2006BAD06B02)

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