山竹果皮提取物抗氧化活性研究

周逢芳，蔡彬新，周兰云

（宁德师范学院，福建 宁德 352100）

山竹（Garcinia mangostana L）又名山竹子、莽吉柿、凤果，是藤黄属常绿乔木山竹的果实。作为一种典型的热带果实，山竹素有“果中皇后”之称，其果实可食部分占29%～45%，果皮呈紫褐色，占单果鲜重的52%～68%，是少数几种厚皮果实之一。山竹果皮、树皮在泰国、缅甸、印度等东南亚国家作为传统医药，被广泛用于治疗腹痛、腹泻、痢疾、感染性创伤、化脓、慢性溃疡等疾病治疗和抗溃疡、抗炎、抗白血病和败血病等。我国传统中医认为，山竹性偏寒凉，对虚火上升、声音沙哑、双眼红丝等症具有很好的食疗效果。近年来，山竹的药用价值越来越受到重视。山竹果皮中可提取的多种黄酮类物质，包括α-倒捻子素、β-倒捻子素、γ-倒捻子素、氧杂蒽酮、原花青素等，已证实这些物质具有较强的抗氧化能力、清除自由基能力和多方面的药理活性，如抗癌、抗诱变、抗炎症、抗微生物等，在临床医学、化妆品等领域得到广泛应用。

黄酮类化合物（Flavonoids）是一大类天然产物，广泛存在于植物界，是许多中草药的有效成分，具有很高的药用价值。在自然界中最常见的是黄酮和黄酮醇，其它包括双氢黄酮醇、异黄酮、双黄酮、黄烷醇、查尔酮、橙酮、花色苷及新黄酮类等。它们分子中有一个酮式羰基，第一位上的氧原子具碱性，能与强酸成盐，其羟基衍生物多具黄色，故又称黄碱素或黄酮。黄酮类化合物在植物体中通常与糖结合成苷类，小部分以游离态（苷元）的形式存在。绝大多数植物体内都含有黄酮类化合物，它具有消除疲劳、保护血管、防动脉硬化、扩张毛细血管、疏通微循环、抗氧化、抗衰老、活化大脑及其他脏器细胞、抗肿瘤、抗心脑血管疾病、抗炎镇痛、免疫调节、抑菌、抗病毒、抗辐射、降血糖、治疗骨质疏松等作用[1-3]。

本文是以山竹果皮为原料，采用乙醇加热法提取山竹果皮提取物，以天然抗氧化剂VC进行对比，探讨了提取物对橄榄油的抗氧化作用，并测定其的总抗氧化能力，皆在开发和利用山竹果皮和进一步开发新型食品天然抗氧化剂、药物以及化妆品等工业化生产与应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料

山竹：市售，将其皮刨下，烘干，粉碎备用。

橄榄油、95%乙醇、氢氧化钠、盐酸、抗坏血酸、百里香酚蓝均为分析纯。

总抗氧化能力（T-AOC）测定试剂盒：南京建成生物工程研究所。

1.1.2 仪器

BS124S电子天平：北京塞多利斯仪器系统有限公司；DHG-9123A电热恒温鼓风干燥箱、DK-BD电热恒温水槽：上海精宏实验设备有限公司；T6新世纪紫外可见分光光度计：北京普析通用仪器有限责任公司；微量滴定管。

1.2 方法

1.2.1 山竹果皮提取物的制备

新鲜山竹果皮→烘干、粉碎→乙醇浸提→浓缩→溶解→过滤→沉淀→过滤→干燥→黄酮类物质

操作要点：

1）烘干、粉碎：将市售山竹，除去果肉，将新鲜的果皮烘干、粉碎，筛选出40目的山竹果皮粉末。

2）乙醇浸提：称取一定量干燥的山竹果皮粉末置于烧杯中，加入6倍80%乙醇85℃浸提30 min，重复3次，使提取物充分溶出。

3）浓缩：提取液放入60℃电热恒温鼓风干燥箱中，加热浓缩，挥发除去乙醇溶液。

4）溶解：浓缩液中加入一定量的5%氢氧化钠溶液，使其充分溶解。

5）过滤：滤除不溶于5%氢氧化钠溶液的杂质。

6）沉淀：在滤液中加入过量的0.5 mol/L盐酸，使其充分沉淀。

7）过滤、干燥：将滤液过滤得沉淀物，将沉淀物于60℃干燥箱烘干，研磨成粉末，为山竹果皮提取物，提取物主要是黄酮类化合物，备用。

1.2.2 山竹果皮提取物抗氧化活性的研究

采用水浴贮藏法测定山竹果皮提取物的抗氧化活性。分别称取约10 g橄榄油若干份。山竹果皮提取物用少量乙醇溶解，然后按确定的量0.2%、0.5%、1.0%、1.5%（以橄榄油量为基准）分别加入橄榄油中，搅拌成均相；另取10 g橄榄油作空白样品。将各个样品置于电热恒温水槽中，（70±1）℃恒温保存，每隔10个小时测一次样品的酸值，以酸值升高的快慢衡量山竹果皮提取物抗氧化效果。

酸值的测定方法[4]参照GB/T 5530-2005《动植物油脂酸值和酸度测定》。具体操作步骤：将含有0.5 mL百里香酚蓝指示剂50 mL乙醇溶液置入锥形瓶中，加热至沸腾，当乙醇的温度高于70℃时，用0.1 mol/L氢氧化钠溶液滴定至溶液变色，并保持溶液15 s不褪色，即为终点。

将中和后的乙醇转移至装有测试样品的锥形瓶中，充分混合，煮沸。用0.1 mol/L氢氧化钠溶液滴定，滴定过程中要充分摇动。至溶液颜色发生变化，并且保持15 s不褪色，即为滴定终点。

式中：S为酸值；V为氢氧化钾标准溶液的体积，L；C为氢氧化钾标准溶液的浓度，（mol/L）；m为样品质量，g；56.1 为氢氧化钾的摩尔质量，（g/mol）。

1.2.3 山竹果皮提取物总抗氧化能力的测定

原理：机体中有许多抗氧化物质，能使三价铁离子还原成二价铁离子，后者可与菲啉类物质形成稳固的络合物，通过比色可测出其抗氧化能力的高低。

方法：将山竹果皮乙醇提取的黄酮类物质配制成浓度分别为 6、8、10、12、14、16 mg/mL，具体按试剂盒说明操作。总抗氧化能力按以下公式计算：

式中：N为反应体系稀释倍数（反应液总体积/取样量）。

注：在37℃时，每分钟反应体系的吸光度（OD）值每增加0.01时为一个总抗氧化能力单位。

2 结果与分析

2.1 山竹果皮提取物抗氧化活性测定

橄榄油在储藏中酸值的变化：分别测定山竹果皮乙醇提取物添加量为0.2%、0.5%、1.0%、1.5%（以橄榄油量为基准）以及VC添加量为0.2%时体系的酸值，结果见图1。

图1 VC和不同浓度提取物对油脂酸值的影响Fig.1 Effect of VCand different concentration of extraction on the acid value of oil

由图1可知，在实验剂量范围内，山竹果皮提取物抗氧化活性会随着提取物用量的增加而逐渐增强，对橄榄油的氧化具有明显的抑制作用，但其抗氧化效果不如VC。当油脂在（70±1）℃恒温水浴槽中存放40h时，测定加入VC添加量为0.20%的样品的酸值为3.613；而加入山竹果皮乙醇提取物添加量为0.20%的样品的酸值达到4.598；但加入其提取物添加量为1.00%的样品的酸值为3.814。当提取物用量为1.00%时，即提取物的浓度为VC浓度5倍时，二者的抗氧化效果才相对接近。由于山竹果皮提取物是粗提物，同量的提取物抗氧化的有效成分含量相对VC低，可将进一步纯化粗提取物，提高山竹果皮提取物的抗氧化活性。

2.2 山竹果皮提取物总抗氧化能力的测定

通过试剂盒测定不同浓度的山竹果皮提取物VC的抗氧化能力，结果见图2。

由图2可知，在低浓度时山竹果皮乙醇提取物的总抗氧化能力相对VC比较弱，但随着浓度的逐渐增大，当浓度为12 mg/mL以上其总抗氧化能力慢慢的接近同浓度的VC的总抗氧化能力。根据实验可得，山竹果皮乙醇提取物的总抗氧化能力达到202.01 mg/g。

图2 提取物和VC的总抗氧化能力对比Fig.2 Contrast of total antioxidant capacity of extraction and VC

3 讨论

山竹果皮的研究开始于19世纪50年代，山竹果皮中的主要成分为黄酮类化合物倒捻子素。黄酮类化合是以黄酮（2－苯基色原酮）为母核，同时黄酮母核上连有羟基、甲氧基、氢氧基等取代基，是植物经光合作用产生的一大类化合物[5]。到目前为止，已发现有5000多种植物中有黄酮类和异黄酮类物质，包括黄烷酮、异黄烷酮、黄酮醇、黄烷酮醇、双黄酮及其衍生物。天然来源的生物黄酮分子量小，能被人体迅速吸收，能通过血脑屏障，能进入脂肪组织。在这众多的黄酮类化合物中因其结构的不同，有的表现出生物活性，有的却没有生物活性，而且生物活性亦因其结构的差异而不同[6]。因而，提取分离出具有较高生物活性的黄酮类化合物对医药及食品工业是十分重要的[7]。

山竹果皮功效成分的生物活性研究表明，山竹果皮及其功效成分具有抗菌、抗炎、抗氧化、组胺拮抗、癌细胞毒性等多种生物活性和生理作用[8]。值得提出的是，与多种热带水果果皮提取物及植物提取物相比，山竹果皮都具有突出的抗氧化活性[9]。山竹是黄酮种类及含量最高的植物，果皮中富含有α-，β-，γ-倒捻子素、植物多酚、原花青素等黄酮类物质，这是山竹果皮具有抗氧化活性的物质基础。张泽生[10]等报道，将山竹果皮95%乙醇提取物用溶剂萃取法分成4个不同的组分，采用2，2-二苯基-1-苦肼基自由基清除法、铁离子还原/抗氧化能力检测等目前广泛应用于物质抗氧化能力评价的指标，测定4个组分的抗氧化能力，表明山竹具有良好的抗氧化能力。而Yu等[11]检验了山竹果皮70%乙醇提取所得的多酚类化合物同样具有抗氧化作用,并采用活性跟踪的分离方法找到了抗氧化活性较强的成分,其中对DPPH自由基清除作用和抗亚麻酸超氧化作用最强的成分是1，3，6，72四羟基22，82（32甲基222正丁巴比妥），而超氧阴离子清除活性最强的成分为表儿茶素。于立梅[12]发现山竹果皮中提取的原花青素（procyani2dins）有较强的羟基自由基清除活性、超氧化阴离子清除活性及自由基清除活性。Chin等[13]报道了山竹果实的二氯甲烷提取物中分离的氧杂蒽酮类化合物有抗氧化活性，这些化合物在0.68μg/mL～2.2μg/mL 浓度下即能将 Hepa 1c1c7 细胞的醌还原酶活性增加一倍，其中γ-倒捻子素表现出很强的羟自由基清除活性，其作用的IC50仅为0.2μg/mL。

结果表明，采用乙醇加热提取方法，山竹果皮提取物的提取率可达5.26%，提取物主要是黄酮类化合物为主。山竹果皮提取物对橄榄油的氧化具有明显的抑制作用，抗氧化活性会随着提取物用量的增加而逐渐增强，当乙醇提取物的用量为1%时与VC用量为0.2%的的抗氧化效果相当,其总抗氧化能力可达到202.01 mg/g。由于本实验山竹果皮提取物是混合物，提取物抗氧化的有效成分含量相对较低，因此在对抑制橄榄油的氧化效果相对弱于VC，但仍不失为一种有效的天然抗氧化剂。有研究表明，山竹果皮中黄酮类物质中的氧杂蒽酮的抗氧化活性要强于VC、VE这两种抗氧化剂，具有很强的抗氧化和自由基清除功能。因此，在此实验的基础上，可进一步提取纯化抗氧化有效成分，对其进行合理的开发利用，为食品天然抗氧化剂、药物以及化妆品等工业化生产与应用开辟一条崭新的道路。

4 展望

目前，山竹植物提取物日益受到食品及化妆品行业的重视。已有日韩、欧美等国的多个知名厂商推出了以山竹为主要成分的食品和化妆品系列。知名的食品品牌有：美国XOOD食品系列和XANGO果汁系列；化妆品品牌有：日本石泽研究所产品、韩国It's skin品牌、法国高级奢侈品牌FRESH等，其生产的数十种新型产品有山竹净白身体乳液、山竹去角质凝露、山竹酸奶面膜等。相信随着山竹在美容护肤方面研究的不断深入，以及山竹在增强机体免疫能力及抗组织增生研究的不断拓展，在食品、化妆品领域的应用也必将越来越广泛。

山竹子有多种的药用疗效,但在我国的古医书中却没有相关记载。到目前为止,国内对山竹子的研究甚少,仅局限于山竹子的粗制剂对治疗烧伤、解肝毒等部分药效作用的研究,国内有的研究为岭南山竹子Garcin ia oblong ifotia Champ 与 Gar·cinia mangostana L同属但并非同种。尽管国外对山竹子化学成分的研究已经有一段悠长的历史,但是对其药理机制的研究却远远落后于对化学成分的研究。对山竹子及其有效成分的药理和毒理作用进行进一步的深入研究，探求其多种应用价值背后潜在的机制，扩充生物学领域相关研究，将有利于其应用的拓展。

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