橘皮提取物的抗氧化能力与有效成分分析
2012-04-29淡小艳,王芳,薛佳尔,谢依锦
淡小艳,王芳,薛佳尔,谢依锦
摘要:用不同溶剂(石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇、去离子水)于室温对橘皮进行提取,得到不同溶剂的橘皮提取物。研究5种溶剂的橘皮提取物对1,1-二苯基-2-苦基肼(DPPH)和亚硝酸盐的清除能力,并考察其有效成分的含量。结果表明,5种溶剂的橘皮提取物均具有清除DPPH和亚硝酸盐的能力,其中乙酸乙酯提取物的清除能力最强。在5种溶剂的橘皮提取物中柠檬苦素含量有极显著差异,黄酮、总酚的含量也如此;而氯仿提取物和石油醚提取物的单宁含量差异不显著,其他3种提取物的单宁含量差异极显著。乙酸乙酯提取物中各有效成分含量均最高,且相关性分析表明,橘皮提取物清除DPPH和亚硝酸盐的能力与其黄酮含量之间存在显著的相关性。
关键词:橘皮;提取物;1,1-二苯基-2-苦基肼(DPPH);亚硝酸盐;抗氧化能力;有效成分
中图分类号:TS202.3文献标识码:A文章编号:0439-8114(2012)14-3052-04
Antioxidant Ability of the Extracts from Orange Peels and Its Effectire Components
DAN Xiao-yan,WANG Fang,XUE Jia-er,XIE Yi-jing
(College of Chemistry and Life Sciences, Zhejiang Normal University, Jinhua 321004, Zhejiang, China)
Abstract: Different extracts of orange peels was obtained at room temperature using petroleum ether, chloroform, ethyl acetate, n-butyl alcohol and water as solvent. The DPPH free radical and nitrite scavenging capacity of the 5 extracts were determined; and the contents of their main active ingredients were examined. The results showed that all the five extracts from the orange peels had antioxidant activity and nitrite-scavenging ability. And the strongest antioxidant activity was observed in ethyl acetate extract. The content of limonin, flavonoid, total phenolics and tannins of the five extracts was different. The highest content of the four ingredients was detected in ethyl acetate extract; and correlation analysis showed that the content of flavonoids exhibited significant correlation with the antioxidative activity and nitrite-scavenging ability of the extracts from orange peels.
Key words: orange peel; extract; DPPH; nitrite; antioxidant ability; effective component
柑橘为中国著名果品之一,年产量超过107 t[1]。橘皮约占柑橘质量的20%~40%,除含维生素C、精油外,还含有丰富的黄酮类物质[2,3]。近年来,国内外关于橘皮抗氧化成分的研究较多,并取得了较大的进展。已有的报道表明天然橘皮中含有的黄酮类、酚类、精油、色素类、柠檬苦素等都是具有开发潜力的抑菌和抗氧化的化学成分[4-6]。随着人们对食品安全的关注程度不断加大,开发能够清除食品中亚硝酸盐的天然活性物质具有广阔的市场前景。目前橘皮的天然提取物对亚硝酸盐清除能力的研究尚未见报道,以橘皮为研究材料,分别使用石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇、去离子水5种不同极性的溶剂进行常压提取,测定5种提取物对1,1-二苯基-2-苦基肼(DPPH)和亚硝酸盐的清除能力,并分析其中有效成分的含量,旨在为橘皮的进一步开发利用提供理论依据。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1原料与试剂柑橘购自浙江省金华市水果市场,于45 ℃条件下将新鲜橘皮烘干,用粉碎机粉碎得橘皮粉,于4 ℃保存备用;DPPH购自日本和光纯药工业株式会社,柠檬苦素标准品购自上海锐谷生物科技有限公司;其余试剂均为分析纯,购自金华市医药有限公司。
1.1.2仪器与设备料理机购自九阳股份有限公司,DZF-9140B型真空干燥箱购自上海一恒科学仪器有限公司,R-1001-L旋转蒸发仪购自郑州长城科工贸有限公司,UV1000紫外可见分光光度计购自上海天美科学仪器有限公司。
1.2方法
1.2.15种溶剂的橘皮提取物的制备取50 g橘皮粉,分别加入500 mL石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇和去离子水,提取6 h,离心,收集上清液,再同法提取3次。合并上清液,用旋转蒸发仪浓缩,回收溶剂。将浓缩后的样品放入55 ℃烘箱中烘干,得到5种膏状提取物,于4 ℃冰箱中备用。
1.2.2对DPPH清除能力的测定精确称取12.0 mg DPPH,用无水乙醇溶解并定容于250 mL容量瓶中,DPPH浓度为0.12 mmol/L,避光保存[7]。
将不同溶剂提取物用无水乙醇配成浓度为0.05、0.10、0.20、0.40和0.80 mg/mL的样品液,取2 mL待测样品,加入2 mL 0.12 mmol/L DPPH溶液,混匀避光放置30 min,在517 nm处测其吸光度(Ai);以溶剂为参比,于517 nm处测定吸光度(Ac);同时,取待测样品2 mL,加入2 mL无水乙醇,混匀,于517 nm处测定吸光度(Aj)。DPPH清除率=[1-(Ai-Aj)/Ac]×100%。
1.2.3对亚硝酸盐清除能力的测定采用盐酸萘乙二胺法[8]。向25 mL比色管中加入2 mL 25 μg/mL NaNO2标准溶液、3 mL样品液(不同提取物用去离子水配成的,浓度为0.05、0.10、0.20、0.40、0.80 mg/mL),迅速加入适量0.05 mol/L HCl调至pH 3,于80 ℃水浴10 min,然后加入1 mL 4 g/L对氨基苯磺酸混合均匀,静置3~5 min,加入0.5 mL 2 g/L盐酸萘乙二胺,振荡混匀,加去离子水定容至25 mL,静置15 min,以相应的试样空白调零,测定538 nm波长处的吸光度(A样品),亚硝酸盐清除率按以下公式计算:清除率=[1-(A样品-A样空)/A对照]×100%,式中,A对照为用3 mL去离子水代替对应体积的样品液试验测得的吸光度;A样空为用2 mL去离子水代替2 mL 25 μg/mL NaNO2标准溶液试验测得的吸光度。
1.2.4有效成分含量的测定方法
1)总酚含量的测定。采用Folin-Ciocalteu试剂比色法[9]。精确称取0.005 g没食子酸标准样品,用去离子水溶解并定容至50 mL,标准溶液浓度为0.1 mg/mL。准确量取上述标准溶液0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mL于7个50 mL容量瓶中,各加30 mL去离子水,摇匀,再加2.5 mL福林酚试剂,充分摇匀。1 min后加入7.5 mL 200 g/L Na2CO3溶液,混匀。在75 ℃水浴反应10 min,于760 nm波长下测定吸光度,以没食子酸浓度为横坐标,吸光度为纵坐标制作标准曲线。用最小二乘法作线性回归。按照同样的方法测定样品的吸光度,带入得到的标准方程中即可得到样品总酚的浓度,从而得到提取物总酚的含量。
2)黄酮含量的测定。称取20 mg芦丁,用体积分数为10%的乙醇定容至25 mL,备用。取7支具塞试管,分别加入0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mL芦丁标准溶液,用体积分数为30%的乙醇补足体积至5 mL,混匀,各加入0.3 mL 50 g/L NaNO2,混匀静置5 min,加入0.3 mL 100 g/L Al(NO3)3,混匀后静置6 min,加入4 mL 1 mol/L NaOH,再加入0.4 mL 体积分数为30%的乙醇使总体积为10 mL,混匀后静置10 min,用UV1000紫外可见分光光度计于510 nm处测定吸光度,以试剂为空白参比。以芦丁浓度为横坐标,吸光度为纵坐标制作标准曲线。用最小二乘法作线性回归。按照同样的方法测定样品的吸光度,带入得到的标准方程中即可得到样品黄酮的浓度[10],从而得到提取物黄酮的含量。
3)单宁含量的测定。采用香草醛比色法[11]。准确称取0.05 g单宁溶于50 mL甲醇中,分别取上述标准溶液0、0.5、1.0、1.5、2.0 mL,依次加入2.0、1.5、1.0、0.5、0 mL甲醇,然后加2 mL 40 g/L香草醛溶液和1.0 mL浓盐酸,于30 ℃水浴加热20 min,冷却,在510 nm处测定吸光度。以单宁浓度为横坐标,吸光度为纵坐标制作标准曲线。用最小二乘法作线性回归。按照同样的方法测定样品的吸光度,带入得到的标准方程中即可得到样品单宁的浓度,从而得到提取物单宁的含量。
4)柠檬苦素含量的测定。反应液的制备:将125 mg对二-甲氨基苯甲醛溶解于100 mL体积比为35∶65的硫酸、无水乙醇混合液中,加入0.5 mL 9 g/L三氯化铁溶液,现配现用。标准曲线的制作:将柠檬苦素标准品用无水甲醇配成130 μg/mL的标准溶液,在6支试管中分别加入0、0.5、0.8、1.2、1.5和2.0 mL标准溶液,分别加无水乙醇至2.0 mL,加入反应液5.0 mL,摇匀,静置30 min,在500 nm处测定吸光度,以空白溶液为参比溶液。以柠檬苦素浓度为横坐标,吸光度为纵坐标制作标准曲线。用最小二乘法作线性回归。按照同样的方法测定样品的吸光度,带入得到的标准方程中即可得到样品柠檬苦素的浓度[12],从而得到提取物柠檬苦素的含量。
2结果与分析
2.1有效成分含量测定中各标准方程的建立
1)总酚含量的测定。吸光度(y)与没食子酸浓度(x//μg/mL)的标准曲线的标准方程为=0.144 0x-0.030 6,r=0.993 9。
2)黄酮含量的测定。吸光度(y)与芦丁浓度(x//mg/mL)的标准曲线的标准方程为=1.301 9x+0.001 7,r=0.999 9。
3)单宁含量的测定。吸光度(y)与单宁浓度(x//mg/100 mL)的标准曲线的标准方程为=0.497 5x-0.021 7,r=0.997 7。
4)柠檬苦素含量的测定。吸光度(y)与柠檬苦素浓度(x//mg/mL)的标准曲线的标准方程为=5.235 0x-0.104 5,r=0.990 7。
2.2不同溶剂的橘皮提取物对DPPH的清除能力
由图1可知,不同溶剂的橘皮提取物对DPPH都具有清除作用,清除率与提取物的浓度存在剂量效应关系,当提取物的浓度为0.80 mg/mL时,乙酸乙酯提取物对DPPH的清除率达到94.2%。由IC50计算小软件可以计算出5种溶剂的橘皮提取物的IC50分别为乙酸乙酯0.106 mg/mL、正丁醇0.171 mg/mL、氯仿0.311 mg/mL、去离子水0.584 mg/mL和石油醚0.887 mg/mL,可见5种溶剂的橘皮提取物中乙酸乙酯提取物对DPPH的清除能力最强。
2.3不同溶剂的橘皮提取物对亚硝酸盐的清除能力
由图2可知,5种溶剂的橘皮提取物对亚硝酸盐均有一定的清除作用,且清除率与提取物的浓度存在剂量效应关系,当提取物的浓度为0.80 mg/mL时,乙酸乙酯提取物对亚硝酸盐的清除率达到64.2%。由IC50计算小软件计算得出5种溶剂的橘皮提取物的IC50分别为:乙酸乙酯0.366 mg/mL、正丁醇0.533 mg/mL、氯仿1.020 mg/mL、去离子水1.810 mg/mL和石油醚4.419 mg/mL,与清除DPPH的能力表现出相同的特点,5种溶剂的橘皮提取物中乙酸乙酯提取物对亚硝酸盐的清除能力最强。
2.4不同溶剂的橘皮提取物中有效成分的含量
由表1可知,乙酸乙酯提取物中4种有效成分的含量远高于其他溶剂提取物中各成分的含量,黄酮含量最高,达40.40 mg/g;不同溶剂的橘皮提取物中黄酮含量均为最高。由SPSS 18.0软件计算可知,柠檬苦素含量在5种溶剂的橘皮提取物中有极显著差异,黄酮、总酚的含量也如此;氯仿提取物和石油醚提取物的单宁含量差异不显著,其他3种提取物单宁含量差异极显著。
2.5橘皮提取物中有效成分与对DPPH和亚硝酸盐清除能力的相关性
橘皮提取物中黄酮、柠檬苦素、总酚和单宁含量与提取物对DPPH和亚硝酸盐清除能力的相关性分析结果如表2所示。由表2可知,黄酮含量与DPPH清除率之间呈显著正相关,其相关系数为0.936,与亚硝酸盐清除率之间呈极显著正相关,其相关系数为0.969,所以黄酮含量与提取物对DPPH和亚硝酸盐的清除能力之间有良好的相关性。柠檬苦素和总酚的含量与亚硝酸盐清除率之间也呈显著正相关。
3结论
5种不同极性溶剂的橘皮提取物均具有清除DPPH和亚硝酸盐的能力,其中乙酸乙酯提取物的清除能力最强,表明橘皮中具有清除DPPH和亚硝酸盐能力的活性成分主要为中等极性的成分,乙酸乙酯是较为适宜的提取溶剂。
柠檬苦素含量在5种溶剂的橘皮提取物中有极显著差异,黄酮、总酚的含量也如此;而氯仿提取物和石油醚提取物的单宁含量差异不显著,其他3种提取物单宁含量差异极显著。且5种溶剂的橘皮提取物中黄酮的含量均最大,而且黄酮含量与提取物清除DPPH的能力呈显著正相关,与提取物清除亚硝酸盐的能力呈极显著正相关,柠檬苦素与总酚的含量与提取物清除亚硝酸盐的能力呈显著正相关,因此推测橘皮的主要抗氧化成分为黄酮,清除亚硝酸盐的主要活性成分为黄酮、柠檬苦素、总酚等成分。
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