玉米须不同溶剂提取物的抗氧化活性分析

刁小琴，乔秀丽，李 杨，关海宁

（绥化学院食品与制药工程学院，黑龙江绥化152061）

在人体新陈代谢过程中会产量大量的自由基，它们具有强氧化性，会造成人体内生物膜及细胞功能的伤害，进而加大心血管疾病及癌症发生的风险，同时还会加快人体衰老的进程[1]。有研究发现，抗氧化剂具有明显清除自由基的能力，能够减少其对人体的危害[2-3]。近些年，随着人们安全意识的逐渐增强，开发绿色高效的天然抗氧化剂已成为研究的热点[4]。玉米须是玉米的花柱和柱头，资源丰富，含有多种功能性成分，具有降血压、降血脂、抗氧化、抗肿瘤等功能[5-6]，其中，玉米须中含有的多酚和黄酮类物质发挥着一定的功效。

本试验以玉米须为原料，采用超声辅助浸提法，研究不同提取溶剂对玉米须提取物的含量及其抗氧化活性的影响，旨在选出超声辅助提取的最佳溶剂，进一步为天然无毒抗氧化剂的开发提供理论基础，同时对玉米副产物的综合开发利用具有一定的实践参考价值。

1 材料和方法

1.1 材料与试剂

供试玉米须采集于绥化市田间，将其干燥、粉碎、过0.59 mm筛，备用。

没食子酸标准品（天津市光复精细化工研究所）；芦丁标准品（上海源叶生物科技有限公司）；福林酚试剂（国药集团化学试剂有限公司）；1，1-二苯基-2-苦基肼（DPPH）（分析纯）（美国Sigma公司）；2，2-联氮-双-（3-乙基苯并噻唑-6-磺酸）（ABTS）（湖南汇百特生物科技有限公司）；亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠、碳酸钠、三氯乙酸、氯化铁、硫酸亚铁等均为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

TU-1901双光束紫外可见分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）；KQ-200VDE双频数控超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；80-2B台式离心机（湖南星科科学仪器有限公司）；HH-6数显恒温水浴锅（江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司）；RE-52A旋转蒸发器（上海亚荣生化仪器厂）。

1.3 试验方法

1.3.1 样品的制备 称取玉米须3 g，按料液比1∶15（g/mL）分别加入蒸馏水、甲醇、70%甲醇、50%甲醇、乙醇、70%乙醇和50%乙醇的溶剂混匀后进行超声辅助提取，设定超声温度60℃，超声时间40 min；超声提取结束后，3 500 r/min离心10 min，滤渣按上述方法再进一步提取，合并2次滤液，旋转蒸发浓缩，滤液定容到50 mL容量瓶中，低温保存，备用。

1.3.2 总多酚含量的测定 采用福林酚比色法测定总多酚含量[7]。以没食子酸为标准品，在最大吸收波长760 nm处测定不同浓度标准品的吸光度，制作标准曲线，得到回归方程y＝5.195 4x－0.168（R2＝0.992 1）。取5 mL不同溶剂的提取物，依标准曲线的方法测定不同溶剂提取物的吸光值，计算各提取溶剂提取物中多酚的含量，结果以各提取物中含有相当没食子酸的毫克数表示（mg/g）。

1.3.3 总黄酮含量的测定 采用硝酸铝比色法测定总黄酮含量[8]。以芦丁作为标准品，在510 nm处测定不同浓度标准品的吸光度，绘制标准曲线，得到回归方程y＝4.571 4x＋0.047 2（R2＝0.995 6）。取5 mL不同溶剂提取物，依标准曲线的方法测定不同溶剂提取物的吸光值，计算其黄酮含量，结果以各提取物中含有相当芦丁的毫克数表示（mg/g）。

1.3.4 抗氧化能力的测定 还原能力的测定采用吸光值法[9]；参照 MA等[10]的方法测定1，1-二苯基-2-苦肼基自由基（DPPH·）的清除能力；参照XIANG等[11]的方法测定超氧自由基（O2·）的清除能力；参照CHEN等[12]的方法测定羟自由基（·OH）的清除能力；参照LI等[13]的方法测定2，2-联氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二铵盐（ABTS+·）自由基的清除能力。

1.4 数据处理

每个试验都重复3次，计算结果以均值±标准差表示，采用Excel 2010作图，差异显著性分析采用Statistix8.0软件，相关性分析采用SPSS软件进行。

2 结果与分析

2.1 不同溶剂提取物中总多酚、总黄酮含量分析

由表1可知，不同溶剂提取物中总黄酮和总多酚的含量存在一定的差异。总黄酮含量在不同溶剂提取液中约为0.25～0.65 mg/g，其中，70%乙醇中的总黄酮含量最高；其次为蒸馏水，但其与70%乙醇间差异不显著（P＞0.05）；含量最低的为50%甲醇提取剂，总黄酮含量为（0.25±0.02）mg/g。玉米须不同溶剂提取物中总多酚含量为0.41～0.79 mg/g，其中，以70%乙醇为溶剂时提取物中的总多酚含量较高，而以甲醇为溶剂的提取物中的总多酚含量最低。综合分析可知，提取玉米须的总黄酮和总多酚适于采用70%的乙醇作为提取溶剂。华艳宏等[14]研究也发现，藜麦种子中的总黄酮和总多酚利用70%的乙醇作为提取溶剂时，提取量较高。

表1 不同溶剂提取物中总多酚、总黄酮含量分析 mg/g

2.2 不同溶剂提取物抗氧化活性分析

2.2.1 不同溶剂提取物的还原能力分析 还原能力和抗氧化能力成正比关系，即还原能力越强抗氧化能力越强[15]，因此，还原能力大小能够表征不同溶剂提取物的抗氧化活性大小。有研究报道，具有抗氧化性的物质能将铁氰化钾还原，得到的还原产物再与三氯化铁反应生成有色物质，在700 nm处有最大吸光度，吸光度越大，说明生成的有色物质越多，即还原能力越强[16]。从图1可以看出，不同溶剂提取物中的总黄酮和总多酚对铁均具有一定的还原能力，但存在一定的差异，其中，以70%甲醇作为提取剂时还原能力最高，但与70%乙醇间差异不显著（P＞0.05）；蒸馏水提取物的还原能力最弱；甲醇与乙醇提取物的还原能力显著高于蒸馏水（P＜0.05），但二者间差异不显著（P＞0.05）。

2.2.2 不同溶剂提取物的DPPH自由基清除能力分析 DPPH自由基是一种很稳定的以氮为中心的自由基，清除方法操作简便，常作为抗氧化能力的评价指标[17]。DPPH自由基清除率越高，抗氧化能力越强。由图2可知，不同溶剂提取物在一定程度上均可以清除DPPH自由基，提取溶剂为70%乙醇时，清除能力显著高于其他溶剂（P＜0.05）；70%甲醇提取物的清除能力次之；50%甲醇、乙醇以及蒸馏水作为溶剂时的提取物，其清除率集中在61%～65%，差异不显著（P＞0.05）；甲醇作为提取溶剂时，表现出的清除能力最弱。

2.2.3 不同溶剂提取物的超氧自由基清除能力分析 超氧自由基能破坏细胞内的蛋白质、DNA等，造成机体功能下降[18]，因此，对超氧自由基的清除能力常作为抗氧化性能的评价指标之一。

从图3可以看出，70%乙醇提取物对超氧自由基的清除能力最强，其消除率为91.74%；其次为50%乙醇提取物，但其与70%甲醇和无水乙醇间差异不显著（P＞0.05）；清除能力最弱的是甲醇提取物，但清除率也高于60%，且与50%甲醇、无水乙醇以及蒸馏水提取物间的清除能力差异不显著（P＞0.05）。由此可见，不同溶剂的玉米须提取物均具有较高的清除超氧自由基的能力。

2.2.4 不同溶剂提取物的羟基自由基清除能力分析 羟基自由基是一种化学性质非常活泼的自由基[19]，可以通过评价清除该自由基的能力来评价抗氧化剂的抗氧化能力。从图4可以看出，不同溶剂玉米须提取物对羟基自由基清除率为42.02%～56.86%，其中，70%乙醇为溶剂时的提取物对羟基自由基清除率最高，显著高于除70%甲醇提取物外的其他溶剂提取物；而甲醇为提取溶剂时，提取物的清除率最低，且与其他溶剂提取物间差异达显著水平；其余溶剂提取物的清除率间差异不显著（P＞0.05）。

2.2.5 不同溶剂提取物的ABTS自由基清除能力分析 清除ABTS自由基的方法是近些年被用来测定体外抗氧化能力的新方法。

从图5可以看出，蒸馏水提取物的ABTS自由基清除率最弱，但与50%甲醇提取物的清除能力差异不显著（P＞0.05），而其余5种不同溶剂提取物对ABTS自由基清除能力均具有显著差异（P＜0.05），其中，清除能力最高的是以70%乙醇为溶剂的提取物；70%甲醇为溶剂的提取物次之。

2.3 不同溶剂提取物中的多酚和黄酮含量与抗氧化能力的相关性分析

由表2可知，多酚含量与DPPH自由基和羟基自由基的清除能力间呈极显著相关性（P＜0.01），与还原力和超氧自由基间呈显著相关性（P＜0.05），而与ABTS自由基的清除能力间无显著相关；黄酮含量与还原力、DPPH自由基、超氧自由基、羟基自由基以及ABTS自由基间相关性均较低，这可能是由于不同提取剂提取得到的黄酮种类和数量不同，导致其性质有差异，进而影响其抗氧化活性。

表2 不同溶剂提取物中的多酚和黄酮含量与抗氧化能力的相关性分析

从表3可以看出，DPPH自由基和超氧自由基间呈显著相关（P＜0.05），与羟基自由基的清除能力呈极显著相关性（P＜0.01）；而其他抗氧化评价指标之间的相关性较弱，这可能与不同溶剂提取物的成分和含量不同有关，也可能是由不同抗氧化评价指标的反应机制不同所致。

表3 抗氧化评价指标间的相关性分析

3 结论与讨论

本研究表明，不同溶剂玉米须提取物中的总多酚和总黄酮含量不同，而且本研究采用还原力、DPPH自由基、超氧自由基、羟基自由基以及ABTS自由基清除率对不同溶剂提取物的抗氧化能力进行了比较，结果发现，采用70%乙醇作为溶剂得到的提取物抗氧化能力最强，其次为70%甲醇提取物。提取物中的总多酚和总黄酮含量与抗氧化能力之间的相关性分析表明，总多酚与抗氧化能力之间相关性显著，而总黄酮与抗氧化能力之间的相关性较差。同时，5种抗氧化评价指标之间的相关性表明，不同抗氧化体系之间并不都呈正相关。这可能是由于不同溶剂提取物中起抗氧化作用物质的结构和性质不同[20]，以及由5种抗氧化评价指标的反应机制不同所致。结果证实，70%乙醇玉米须提取物具有较高的抗氧化能力，该研究结果为超声辅助提取溶剂的选择提供了理论基础，同时为抗氧化功能食品等领域的开发应用及抗氧化机制的研究奠定了理论参考。