槐角黄酮抗油脂氧化作用

薛畅敏，申艳艳，赵越

（1．贵州六盘水职业技术学院，贵州六盘水 553004；2.东南大学公共卫生学院，江苏南京 210009）

槐角黄酮抗油脂氧化作用

薛畅敏1，申艳艳2，赵越2

（1．贵州六盘水职业技术学院，贵州六盘水 553004；2.东南大学公共卫生学院，江苏南京 210009）

摘 要：采用烘箱强化贮藏法，研究槐角黄酮的抗油脂氧化作用。以TBHQ为阳性对照，研究槐角中黄酮化合物在大豆油中的抗氧化作用，并比较柠檬酸和维生素C（VC）与提取物复配后的抗氧化效果。结果表明，随着槐角黄酮添加量的增加，POV值呈下降趋势，诱导时间和PF值则呈递增趋势。其中当添加量增加到0.01%时，其具有与TBHQ相当的抗氧化能力，当添加量继续增大到0.025%，抗氧化作用则比TBHQ更强。柠檬酸和VC与槐角黄酮联合使用时存在协同作用。槐角黄酮具有良好的抗油脂氧化作用。

关键词：槐角；黄酮化合物；自由基；抗氧化；过氧化值

中药槐角系豆科植物槐（Sophora jonicaL.）的干燥成熟果实[1]，为《中华人民共和国药典》历版收载品种。槐角中含有多种化学成分，其中以黄酮类化合物含量尤其突出，是槐角的主要活性成分[2]。

食用油脂是人类膳食的重要组成部分，但食用油脂长期贮存会发生自动氧化，引起风味变化、营养价值下降，并产生有害物质。油脂的氧化反应首先是在易氧化的不饱和双键上取走氢原子，被激发态的氧氧化成氢过氧化物后形成脂肪自由基[3]。添加抗氧化剂可以防止和减缓油脂的自动氧化，增强稳定性，保持油脂原有的色、香、味，避免营养成分损失，延长货架寿命[4-6]。

黄酮类化合物（AH）可将氢供给脂肪自由基（ROO·、RO·），自身转变为酚基自由基，酚基自由基的稳定性降低了自动氧化连锁反应的传递速度，从而抑制油脂的进一步氧化[7-9]。

过氧化值，指油脂试样在操作条件下氧化KI的物质的量。通过测定油脂的过氧化值来直观的反映油脂的氧化情况，进而评价抗氧化剂抗氧化活性[10]。由于在室温及一般条件下，油脂氧化反应进行比较缓慢，通常采用加速氧化条件的方法。其中烘箱强化贮藏法是最经典也是最简单的加速方法。它的最大优点是设备简单，和实际情况也比较接近。

在实际使用抗氧化剂的时候，由于食品的组成成分非常复杂，有时使用单一的抗氧化剂很难起到最佳抗氧化作用。这时，可以采用多种抗氧化剂复合使用，或者使用抗氧化增效剂，使抗氧化作用明显增加，这种现象称为增效作用或协同作用[11]。常见的抗氧化增效剂有柠檬酸、VC和甘氨酸等。然而，槐角中黄酮化合物对油脂的抗氧化及其与上述增效剂的协同作用到尚未见报道。

本文采用烘箱强化贮藏法，以TBHQ为阳性对照，研究槐角中黄酮化合物在大豆油中的抗氧化作用，并比较柠檬酸和VC与提取物复配后的抗氧化效果，筛选出最佳抗氧化组合，延长油脂的货架寿命，探究槐角中黄酮化合物的抗氧化功效，为槐角的深度开发和应用提供理论指导和数据支持。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

槐角黄酮提取物：实验室自制；大豆油：山东鲁花集团有限公司；碘化钾、硫代硫酸钠、三氯甲烷、乙酸、无水乙醇、可溶性淀粉、VC、柠檬酸、重铬酸钾均为分析纯；TBHQ为食品级添加剂（99%）：河南天隆生物科技。

AL204电子天平：瑞士梅特勒；UV-2550紫外分光光度计：日本岛津；高速万能粉碎机：天津华鑫；HH-4数显恒温水浴锅：金坛荣华；SB-50D超声波清洗机：宁波新芝；PHS-25数显PH计：合肥远中；旋转蒸发仪：上海东玺。

1.2 实验方法

1.2.1 槐角黄酮的提取

选用传统的回流提取法对槐角中黄酮类化合物进行提取。在单因素试验的基础上，选取乙醇浓度、液料比、回流提取时间和提取温度为影响因子，采用星点设计（central composite design，CCD）进行4因素5水平的实验设计，以高效液相色谱法（HPLC）测定槐角总黄酮得率作为响应值，进行响应面分析（response surface methodology，RSM）。结果表明，乙醇浓度和提取时间对提取率具有显著影响作用。最佳提取条件为：乙醇浓度74.47%，液料比17.99（mL/g），提取时间C为2.10 h，提取温度为89.13℃。

将槐角粉碎，准确称取5.0 g槐角粉末于150 mL具塞锥形瓶中，加入90 mL74%乙醇90℃加热回流提取2.0 h后，得槐角黄酮提取液。

将槐角黄酮提取液以水稀释定容到150 mL，移取15 mL至另一锥形瓶中酸水解，依次加入20 mL甲醇和5 mL 25%盐酸水溶液，80℃水浴回流水解30 min，冷却至室温，用甲醇定容到50mL。过滤，滤液稀释10倍后进行HPLC分析，求得水解后山奈酚、槲皮素、异鼠李素等各苷元的质量。

参考银杏叶提取物总黄酮苷的计算方法[12]，槐角中黄酮苷与苷元的换算采取单因子计算，即取以上3种苷的平均值2.51。槐角黄酮提取率按下面公式计算：

其中，槐角黄酮质量为以上3种苷元质量之和乘以2.51。

色谱条件：Diamonsil C18柱（250 mm×416 mm，5 μm）；柱温为室温；流动相：甲醇-0.3%磷酸水溶液（体积比为 61∶39）；流量：1 mL/min；检测波长 370 nm。

将上述已测得槐角黄酮提取率（10.26%，n=6）的提取液旋转蒸干，得槐角黄酮提取物粉末。

1.2.2 油脂过氧化值的测定方法

测定方法按GB/T 5538-2005《动植物油脂过氧化值测定》。取待测样品适量，置于具塞锥形瓶中，加入10 mL三氯甲烷、15 mL乙酸和1 mL饱和碘化钾溶液，迅速盖好瓶盖，混合并摇匀溶液1 min，于15℃～25℃下避光静置5 min。加入75 mL蒸馏水和0.5 mL 0.5%淀粉指示剂，用0.01 mol/L Na2S2O3滴定析出的I2，当滴定临近滴定终点时，应不断用力振摇，滴定至蓝色消失，即为终点，记录消耗硫代硫酸钠的体积。取相同量三氯甲烷—冰乙酸溶液、碘化钾溶液、水，按同一方法，做空白试验。当空白实验消耗0.01 mol/L Na2S2O3超过0.1 mL时，应更换试剂，重新进行。

1.2.3 抗油脂氧化实验

本实验中分别设置空白组、实验组和阳性对照组，分别取大豆油50 g于250 mL锥形瓶中，实验组加入适量槐角黄酮提取物或黄酮提取物及增效剂，阳性对照组中加入适量TBHQ，不加任何提取物或抗氧化剂的作为空白对照组。将大豆油试样搅拌均匀，使添加物充分溶解，然后将各组样品置于（65±1）℃的烘箱保存，每隔24小时分别摇匀搅拌2 min，并交换它们在恒温箱中的位置，以保证受热均匀，每隔1天取样测定其过氧化值。设计了下面二组对比实验来评价槐角中黄酮化合物抗油脂氧化效果。

1）将不同量的槐角中黄酮化合物粉末（0.005%、0.01%、0.02%）分别添加到50 g大豆油中，以0.02%用量的TBHQ进行抗氧化性能的比较。其余操作同上。

2）将槐角中黄酮化合物（0.025%）与增效剂（0.02%柠檬酸，0.02%VC）的混合物，分别添加到50 g大豆油中，不断搅拌使其均匀分布在油样中，再采用上述烘箱强化贮藏法进行实验。

1.2.4 诱导期和抗氧化系数

国家食用植物油卫生标准规定大豆油的POV值上限为20 meq/g，即认为油脂中POV值达到20 meq/g时所需的时间为诱导时间（AOM值）。通过方程lnc=-kt+b（c：POV 值，meq/kg；k：速度常数；t：时间，d）计算得到AOM值。

评价抗氧化剂的抗氧化作用强弱，主要是通过比较加入抗氧化剂前后，底物氧化诱导期（IP）长短来确定[13]。通常用抗氧化保护系数（PF）来表示，PF值为添加抗氧化剂的油脂的氧化诱导期与空白油脂的氧化诱导期之比：

PF=IP（添加抗氧化剂）/IP（空白）

如果抗氧化剂的PF值越高，说明它的抗氧化活性越强。当PF=1，该物质没有抗氧化活性；2≥PF＞1，该物质具有一定的抗氧化活性；3≥PF＞2，该物质具有明显的抗氧化活性；PF≥3，该物质具有极显著的抗氧化活性[14]。

2 结果与讨论

2.1 不同添加量的槐角黄酮对大豆油的抗氧化作用

分别将0.005%、0.01%、0.025%的槐角中黄酮化合物粉末以及0.02%用量的TBHQ添加到大豆油中，同时做空白实验，研究不同添加量的槐角黄酮对大豆油的抗氧化作用。结果见图1。

图1 不同用量的槐角黄酮对大豆油的抗氧能力Fig.1 Anti-oxidation activity in peanut oil of flavones from fructus Sophorae

结果表明，相对于未添加任何抗氧化剂的空白油样，无论是TBHQ还是槐角黄酮均对大豆油的氧化作用有抑制作用。随着槐角黄酮添加量的增大，其抗氧化能力呈上升趋势。0.005%槐角黄酮添加到大豆油中，对油脂的抗氧化作用不如0.02%TBHQ强。但当槐角黄酮添加量增大到0.01%时，抗氧化效果与0.02%TBHQ的抗氧化效果相当。继续增加槐角黄酮添加量，可以发现，0.025%槐角黄酮加入大豆油中，POV值明显下降，具有比TBHQ更强的抗氧化能力。

根据实验结果得到不同抗氧化剂添加量的抗氧化回归方程，分别如下：

由相关指数R2可知，上述线性回归方程的拟合度比较高，可以进行诱导期和抗氧化保护系数PF值的计算。国家食用植物油卫生标准规定大豆油的POV值上限为20 meq/g。计算结果见表1。

表1 不同添加量的槐角黄酮在大豆油中的诱导期和PF值Table 1 Induction period and PF value in soybean oil of different additive amount of extracts

从表1中数据可见，添加抗氧化剂后，诱导时间和PF值均大于空白对照，且0.005%槐角黄酮、0.01%槐角黄酮、0.025%槐角黄酮的PF值均大于1，说明槐角黄酮对大豆油具有一定的抗氧化作用。槐角黄酮的不同添加量对油脂由不同的抗氧化能力，且随着添加量的增大，诱导时间和PF值也呈上升趋势，表明其抗氧化能力增强。0.005%槐角黄酮的PF值小于TBHQ，而0.01%槐角黄酮的PF值与TBHQ相当，说明其与TBHQ具有相当的抗氧化能力。当槐角黄酮添加量增加到0.025%时，其PF值最大，具有比TBHQ更强的抗氧化能力。综上所述，我们选取0.025%作为进一步复合抗氧化剂协同作用的槐角黄酮添加量。

2.2 槐角黄酮与不同增效剂对大豆油的协同抗氧化作用

分别将柠檬酸和VC与0.025%槐角黄酮一同添加到50 g大豆油中，在（65±0.5）℃的恒温培养箱中强化保存，并定期测定过氧化值。同时取50 g大豆油在同样条件下做空白实验，实验结果见表2。

表2 槐角黄酮与增效剂对大豆油的联合抗氧化作用Table 2 Antioxidative effects of extract and synergist on the stability of soybean oil

从表2的数据可以看出，槐角黄酮与柠檬酸和VC复配后，POV值相对于空白油样和TBHQ都有较明显的下降趋势。而且进一步发现，槐角黄酮与VC的协同作用使得过氧化值降低程度比槐角黄酮与柠檬酸的过氧化值降低程度更为大些。因此可以推测槐角黄酮与VC联合作用，会对大豆油有明显的抗氧化作用。

为进一步证实我们的推测，将表3数据进一步分析，得到各组的抗氧化回归方程：

由相关指数R2可知，上述线性回归方程的拟合度比较高，可以进行诱导期和抗氧化保护系数PF值的计算。计算结果见表3。

表3 复合抗氧化剂在大豆油中的抗氧化诱导期和PF值Table 3 Induction Period and PF value of different antioxidant extracts in soybean oil

表3结果显示，槐角黄酮与柠檬酸和VC联合使用，其诱导时间和PF值均比空白组更高，表明增效剂与槐角黄酮的联用，会增强对大豆油的抗氧化作用。同时，与TBHQ相比，增效剂与槐角黄酮联合使用后，PF值和诱导时间均比TBHQ高，证实其比TBHQ具有更强的抗氧化能力。

VC的抗氧化增效机理主要是与油脂中的氧反应生成半脱氢抗坏血酸和脱氢抗坏血酸，使油脂中氧浓度降低，从而增强了抗氧化剂的抗氧化效果[15]。柠檬酸为金属螯和剂，可以与油脂中的微量金属离子（如Cu2+，Fe2+，Mn2+，Ni2+等）结合形成螯合物，降低了金属离子对过氧化物形成的催化活性，从而起到了抗氧化增效作用[16]。

从上述分析可以得出结论，槐角黄酮与增效剂联用会使其对油脂的抗氧化效果得到提高。

3 结论

本实验采用测定油脂过氧化值的方法来检验抗氧化剂抑制油脂氧化的效果。结果表明，槐角黄酮对大豆油具有一定的抗氧化作用，且随着槐角黄酮添加量的增加，POV值呈下降趋势，诱导时间和PF值则呈递增趋势。其中当添加量增加到0.01%时，其具有与TBHQ相当的抗氧化能力，当添加量继续增大到0.025%，抗氧化作用则比TBHQ更强。另外，选取常用的增效剂柠檬酸和VC与槐角黄酮联合使用，发现它们存在协同作用，对油脂的抗氧化作用更加显著。该研究结果可为进一步开发利用提供实验基础，以具有保健作用的天然抗氧化剂取代合成抗氧化剂将成为今后食品添加剂、保健食品等行业的发展趋势，具有很广泛的开发前景。

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Flavanoids from Fructus Sophorae as Oil Antioxidant

XUE Chang-min1，SHEN Yan-yan2，ZHAO Yue2
（1.Vocational and Technical College，Liupanshui 553004，Guizhou，China；2.School of Public Health，Southeast Univerity ，Nanjing 210009，Jiangsu，China）

Abstract：Favanoids from fructus sophorae as oil antioxidant was studied using the oven strengthen storage method.Taking TBHQ as positive control，oil antioxidation of favanoids from fructus sophorae and the commixture with citric acid and vitamin C was researched.With the increasing of the amount of favanoids from fructus sophorae， POV value decreased， the induction time and the PF value increasing.When the adding amount of favanoids from fructus sophorae was increased to 0.01%，equivalent antioxidant capacity with TBHQ was shown.And when adding volume continued to increase to 0.025%，antioxidant action is more powerful than TBHQ.In addition，joint action was found when citric acid and Vc used with favanoids from fructus sophorae.Favanoids from fructus sophorae as oil antioxidant has obvious antioxidation effect.

Key words：Sophora japonica；flavonoid compounds；free radical；antioxidant；peroxide value

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2013.13.033

薛畅敏（1969—），女（汉），副教授，大学本科，主要从事生物科学的教学和研究工作。

2013-03-20