山竹果皮中多酚类物质的抗氧化性研究
2011-11-02陈海光刘朝霞于立梅
陈海光,刘朝霞,于立梅
(仲恺农业工程学院轻工食品学院,广东广州510225)
山竹果皮中多酚类物质的抗氧化性研究
陈海光,刘朝霞,于立梅*
(仲恺农业工程学院轻工食品学院,广东广州510225)
以新鲜山竹为原料,对山竹果皮中的总多酚含量进行了测定,并对不同相多酚提取物的抗氧化性进行了研究。结果表明:山竹果皮中总多酚含量为36.9mgGAE/g FW,其中多酚浓度达到16.5μg/mL时,有机相多酚对DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)自由基的清除能力达51.7%,水相多酚对DPPH自由基的清除能力达76.9%。水相多酚比有机相多酚更具备将Fe3+还原的能力。当贮藏18d时,添加0.06%有机相多酚的猪油POV(过氧化值)为13.8meq/kg,添加0.06%水相多酚的猪油POV为16.7meq/kg,多酚提取物添加量为0.06%时,其抗氧化效果与添加0.04%VC的效果相当。由此可知,山竹果皮多酚提取物具有良好的体外抗氧化作用,并且水相中的多酚类物质比有机相中的多酚类物质的抗氧化性更强。
山竹果皮,多酚,抗氧化性
1 材料与方法
1.1 材料与设备
山竹果皮 于广州水果市场购入水果山竹,剥取新鲜果皮(紫红色)、低温冷冻(-28℃)、粉碎后备用;猪板油 于广州农贸市场购入猪板油熬制; DPPH、福林试剂 Sigma公司;其余试剂 均为分析纯。
电子天平 常熟市双杰测试仪器厂;DHG-9140A型电热恒温干燥箱、恒温水浴锅 广东环凯微生物科技有限公司;PHS-25型酸度计 上海伟业仪器厂;DU-730型紫外可见分光光度计 日本岛津分析仪器厂;800型电动离心机 江苏金坛市金城国胜实验仪器厂;R201D-II型旋转蒸发仪 无锡星海王生化设备有限公司;电热恒温培养箱 上海索谱仪器有限公司;电子万用炉 常熟市双杰测试仪器厂; HY-Z型调速振荡器、79-2型磁力加热搅拌器 常州国华电器有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 山竹果皮中多酚的提取及样品溶液的制备准确称取山竹果皮10.0g,采用浓度为70%的乙醇溶液,以料液比1∶10(w/v)室温避光振摇浸提3h,重复浸提两次。将两次浸提混合液经旋转蒸发(40℃)浓缩至体积为50mL左右,再将浓缩液经等体积正己烷萃取去脂4次,再用等体积乙酸乙酯/无水乙醚(1/1,v/v)萃取分离浸提液4次,而后将合并的乙酸乙酯/无水乙醚相旋转蒸发(30℃)至干燥。将合并的水相放在恒温干燥箱中40~50℃干燥,将乙酸乙酯/无水乙醚相、水相用70%乙醇溶液各定容至10mL,即得到山竹果皮多酚提取液原液,-18℃密封保存备用。
1.2.2 总多酚含量的测定[7]采用Folin-clocalteau法测定总多酚含量。标准曲线的绘制:准确称取0.500g没食子酸溶解于蒸馏水中,然后定容至100mL,再取此原液1mL稀释至100mL,即为标准溶液。准确量取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mL于5mL置于容量瓶中,各加3mL蒸馏水,摇匀,再加0.25mL福林试剂,充分混匀。1min后,加入20%(w/v)Na2CO3溶液0.75mL混匀,用蒸馏水定容。混合液于75℃恒温下水浴10min后,立即冰浴,离心(5000r/min,5min),于760nm波长下1cm比色杯比色,由测得的吸光度绘制标准曲线。空白用蒸馏水代替没食子酸标准溶液。
测定:取0.25mL适当浓度的样品液置于5mL容量瓶中,空白用提取溶剂代替样品,其余操作同上。根据测得的吸光度按标准曲线计算得出水相/有机相山竹果皮多酚的含量。山竹总酚的含量表示为每克鲜重样品中含有的总酚量(以没食子酸计,mgGAE/g FW)。
1.2.3 多酚提取物对DPPH自由基清除能力的测定[8]山竹果皮多酚提取液用70%乙醇溶液稀释到适当浓度,按表1分别加反应液,将其充分混匀后室温放置,暗处孵育30min后,于517nm(最大吸收波长处)下测定反应液的吸光度,检测其吸光度的变化,显示自由基的清除能力。
表1 试剂和样液加样表
样品对DPPH·自由基的清除率用下式表示:
式中:A0为DPPH·与溶剂混合液的吸光度;Ai为DPPH·溶液与样品液反应后的吸光度;Aj为样品液与溶剂混合液的吸光度;做3次平行求清除率的平均值。
1.2.4 多酚提取物还原力的测定[9]采用普鲁士兰法测定山竹果皮多酚提取物的还原能力。配制不同浓度的样品溶液,取一定浓度的样品溶液0.5mL,加入0.2mol/L,pH6.6的磷酸盐缓冲液和1%的K3Fe(CN)6溶液各2.5mL并混合均匀,混合液于50℃保温20min后加入 2.5mL,10%的三氯乙酸溶液,混合后以5000r/min离心10min。取上清液2.5mL,加入2.5mL蒸馏水和1mL 0.1%的FeCl3,混合均匀,10min后测定700nm处吸光度。样品的还原能力较强,则在波长700nm处测定的吸光值越大。在所测定的一定浓度范围内,山竹果皮多酚提取物的还原能力随着浓度的增加而增强。以不加多酚样品为空白对照,与VC和2,6-二叔丁基对甲基苯酚(BHT)作比较。
1.2.5 多酚提取物抗猪油氧化性的测定[10]准确称取一定量水相多酚提取物、有机相多酚提取物、VC、BHT,分别加入到50g猪油中,充分搅拌混匀。同时以不加抗氧化剂的猪油作空白对照。将所有样品放置于(60±1)℃的恒温培养箱中,每隔一定时间搅拌一次,并交换它们在干燥箱中的位置。按照GB5538 -2005测定过氧化值(POV),以POV大小表示油脂的氧化速度,POV以每千克样品中活性氧的meq数表示,进而衡量抗氧化剂的活性。
2 结果与讨论
2.1 山竹果皮中总酚含量的测定
由不同浓度的没食子酸标准品溶液在760nm波长处测得的吸光度值,绘制出没食子酸的标准曲线见图1,经数据分析得,没食子酸浓度(μg/mL)与吸光值(A)间的回归方程为:
式中:x为没食子酸浓度,(μg/mL);y为吸光值(A760)。R2为0.9991,说明具有很好的线性关系。
根据测得样品的吸光度按标准曲线计算得出水相/有机相山竹果皮多酚的含量。通过计算可知,水相山竹果皮总酚含量为20.4mgGAE/g FW,有机相山竹果皮总酚含量为16.5mgGAE/g FW。
2.2 山竹果皮中多酚类物质对DPPH·的清除作用
通过研究山竹果皮中不同相多酚提取物对DPPH·清除能力的大小,以确定山竹果皮多酚抗氧化性的大小,结果见图2。由图2可以看出,在选定的浓度范围内,有机相多酚提取物和水相多酚提取物对DPPH·的清除能力随着浓度的增大而增强,并且水相多酚对DPPH·的清除能力强于有机相多酚。当提取物浓度达到16.5μg/mL时,有机相多酚对DPPH·的清除能力达51.7%,水相多酚对DPPH·的清除能力达76.9%,清除能力趋于稳定。
图1 没食子酸标准曲线
图2 山竹果皮多酚提取物对DPPH·的清除作用
2.3 山竹果皮中多酚类物质还原力的测定
研究山竹果皮中多酚类提取物的还原能力,以VC和BHT作阳性对照,结果如图3所示。从图3中可以看出,山竹果皮中多酚提取物、抗坏血酸(VC)及BHT三者对Fe3+均有较强的还原能力,且还原能力随样品浓度的增大而增强。其中,VC和水相多酚提取物均表现出较强的还原能力,有机相多酚提取物和BHT的还原能力相对较差。由此可知,水相中的多酚类化合物比有机相的更具备将Fe3+还原的能力。
图3 山竹果皮多酚提取物的还原能力
2.4 山竹果皮中多酚类物质的抗猪油氧化能力的测定
研究山竹果皮中多酚类提取物的抗猪油氧化能力,以VC和BHT作阳性对照,结果如图4所示。从图4中可以看出,山竹果皮中多酚提取物、抗坏血酸(VC)及BHT三者对猪油均具有较强的抗氧化能力。实验结果表明,添加提取物以及人工合成抗氧化剂的样品与空白样品相比,POV明显小。由图4可知,在猪油中,当提取物添加量为0.06%时,其抗氧化效果与添加0.04%VC的效果相当。当贮藏18d时,空白对照的猪油POV为118.7meq/kg,添加0.06%有机相的猪油POV为13.8meq/kg,添加0.06%水相的猪油POV为16.7meq/kg,添加0.04%VC的猪油POV为 14.0meq/kg,山竹果皮多酚在猪油的抗氧化方面表现出良好的特性,可明显延长猪油的货架期。
图4 不同添加量山竹果皮多酚提取物抗猪油氧化性能
3 结论
3.1 通过Folin-clocalteau法测定可知,水相山竹果皮总酚含量为20.4mgGAE/g FW,有机相山竹果皮总酚含量为16.5mgGAE/g FW。
3.2 通过研究山竹果皮中不同相多酚提取物对DPPH·的清除能力可知,水相多酚对DPPH·的清除能力强于有机相多酚。当提取物浓度达到16.5μg/mL时,有机相多酚对DPPH·的清除能力达51.7%,水相多酚对DPPH·的清除能力达76.9%,清除能力趋于稳定。
3.3 通过研究山竹果皮中不同相多酚提取物的还原能力可知,水相中的多酚类化合物比有机相的更具备将Fe3+还原的能力。
3.4 通过研究山竹果皮中多酚类提取物的抗猪油氧化能力可知,在猪油中,当提取物添加量为0.06%时,其抗氧化效果与添加0.04%VC的效果相当。当贮藏18d时,空白对照的POV为118.7meq/kg,添加0.06%有机相的POV为13.8meq/kg,添加0.06%水相的POV为16.7meq/kg,添加0.04%VC的POV为14.0meq/kg,山竹果皮多酚在猪油的抗氧化方面表现出了良好的特性,可明显延长猪油的货架期。
因此,山竹果皮多酚类提取物具有良好的体外抗氧化作用,并且水相中的多酚类物质比有机相中的多酚类物质的抗氧化性更强,这为进一步研究山竹果皮体内抗氧化活性以及山竹果皮的综合利用提供了科学依据。但本文只对多酚类物质的抗氧化能力进行了研究,而对其抗氧化机理、多酚的组成、结构等还需要进行进一步研究。
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Study on antioxidational effects of polyphenols in mangosteen pericarp
CHEN Hai-guang,LIU Zhao-xia,YU Li-mei*
(College of Light Industry and Food Science,Zhongkai University of Agriculture and Engineering,Guangzhou 510225,China)
Fresh mangosteen as the raw material,the total polyphenols content of mangosteen pericarp was measured,and antioxidant activities of the different extract polyphenols were studied.The results indicated that the total polyphenols content in mangosteen pericarp was 36.9mgGAE/g FW,when the concentration of extract reached 16.5μg/mL,the DPPH(1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical)free radical scavenging activity of the organic phase polyphenols was 51.7%,as the DPPH free radical scavenging activity of the water phase polyphenols was 76.9%.The Fe3+reduction ability of the water phase polyphenols was better than the organic phase polyphenols.When the lard samples were stored up by 18 days,the POV(peroxide value)of the lard which was added 0.06%organic phase polyphenols was 13.8meq/kg,the POV of the lard which was added 0.06%water phase polyphenols was 16.7meq/kg.In addition,the antioxidant effect by the level of 0.06%extract corresponded to the antioxidant effect by the level of 0.04%VC.Thus it was clear that the polyphenols extraction of mangosteen pericarp exhibitedgood in vitro antioxidant and the antioxidant of the water phase polyphenols was stronger than the organic phase polyphenols.
mangosteen pericarp;polyphenols;antioxidant
TS255.1
A
1002-0306(2011)09-0107-04
山竹(Garcinia mangostana L.)又名山竹子、莽吉柿、凤果[1],是藤黄科藤黄属常绿乔木—热带植物山竹的果实。山竹原产于印度尼西亚和马来西亚,主要分布于泰国、越南、马来西亚、印度尼西亚、菲律宾等东南亚国家,我国台湾、福建、广东和云南也有引种[2]。山竹果实主要作为水果鲜食,其可食部分占整个果重的29%~45%,柔软多汁,甜而略带酸味,素有“果中皇后”之美称,其果皮占单果鲜重的52%~68%,呈紫褐色,是少数几种厚皮果实之一[3]。山竹果皮中含有大量的粗纤维和果胶,还含有丰富的植物多酚类物质[4]。多酚是一类广泛存在于植物体内的多酚类物质,是植物的次生代谢产物,具有多元酚结构,主要存在于植物体的皮、根、茎、叶、果实中,其含量仅次于纤维素、半纤维素和木质素[5]。植物多酚具有清除机体内自由基、抗脂质氧化、延缓机体衰老、预防心血管疾病、防癌、抗辐射等生物活性功能[6]。近年来,山竹特别是山竹果皮的化学成分及其生物学活性成为人们的研究热点。国内关于山竹果皮中抗肿瘤的研究报道较多,但对其抗氧化成分的研究较少。因此,本文对山竹果皮中的多酚类物质进行了初步的提取、分离和含量测定,并对其抗氧化活性进行研究,为综合开发利用植物资源——山竹果皮提供了良好的理论基础。
2011-04-01 *通讯联系人
陈海光(1965-),男,硕士,副教授,主要从事农产品加工及贮藏的研究。
广东省自然科技基金项目(B1101426)。