馬鈴薯塊莖提取物抗氧化活性研究

李利華

（陜西理工學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，陜西漢中723001）

馬鈴薯塊莖提取物抗氧化活性研究

李利華

（陜西理工學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，陜西漢中723001）

以馬鈴薯塊莖為原料，分別以60%乙醇、95%乙醇、蒸餾水、乙酸乙酯為溶劑進(jìn)行提取。通過過氧化值、清除·OH自由基能力、清除O-2·自由基能力及還原能力四種抗氧化體系的測(cè)定，比較四種不同提取物的抗氧化性。結(jié)果表明，不同提取物在四個(gè)體系中都具有一定的抗氧化性質(zhì)，抗氧化能力的大小順序?yàn)椋?0%乙醇提取物＞蒸餾水提取物＞95%乙醇提取物＞乙酸乙酯提取物，結(jié)果表明，馬鈴薯塊莖提取物中含有酚類及鞣質(zhì)、多糖類、黃酮類化合物、植物甾醇等活性成分。

馬鈴薯塊莖，提取物，抗氧化活性

抗氧化劑是一種重要的食品添加劑，不但能用于阻止或延緩油脂的自動(dòng)氧化，防止食品在貯藏過程中因氧化而褐變、褪色、使?fàn)I養(yǎng)損壞，同時(shí)還可以作為一類重要的生物活性物質(zhì)，清除人體代謝過程中產(chǎn)生的自由基，具有延緩機(jī)體衰老的功效，從而成為近年來研究的熱點(diǎn)［1-3］。但研究表明，一些人工的合成抗氧化劑，如BHT和BHA等，能夠抑制人體的呼吸酶活性，使用過量甚至可致畸、致癌，因此人們把抗氧化劑研究的重點(diǎn)轉(zhuǎn)向了天然、低毒、高效的天然抗氧化劑［4］。許多植物中所含有的活性成分具有羥基取代的高反應(yīng)性和強(qiáng)的吞噬自由基能力，從而被作為天然抗氧化劑的重要來源［5］。馬鈴薯俗稱土豆，屬茄科茄屬一年生草本植物，其塊莖可供食用，具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值。其中淀粉含量約15%～25%、蛋白質(zhì)3%、脂肪0.7%、粗纖維15%，富含鈣、磷、鐵、鉀等礦物質(zhì)及維生素C、A和B族維生素，還含有禾谷類糧食所沒有的胡蘿卜素和抗壞血酸。祖國(guó)醫(yī)學(xué)認(rèn)為“土豆性平，有和胃、調(diào)中、健脾、益氣之功效；能改善腸胃功能，對(duì)胃潰瘍、十二脂腸潰瘍、慢性膽囊炎、痔瘡引起的便秘均有一定的療效，對(duì)腎臟病、高血壓也有良好的食療效果，還有改善人腦記憶力的功能”［6］。目前對(duì)馬鈴薯塊莖的生物活性研究尚為少見，為挖掘馬鈴薯塊莖潛在的藥用價(jià)值，本文對(duì)馬鈴薯塊莖的四種不同溶劑提取物的抗氧化活性進(jìn)行了研究，為馬鈴薯塊莖的綜合利用和深入研究開發(fā)提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮馬鈴薯塊莖 采自漢中市郊區(qū)菜園；無水乙醇、乙酸乙酯、硫酸亞鐵、雙氧水、鄰二氮菲、三羥甲基氨基甲烷（Tris）、鄰苯三酚、三氯乙酸、硫代硫酸鈉、淀粉、碘化鉀、硫氰化鉀、三氯化鐵等 均為國(guó)產(chǎn)分析純；水 為二次蒸餾水；豬油 市售新鮮板油，文火熬制。

721型可見分光光度計(jì) 上海第三分析儀器廠；RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 鄭州凱鵬實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；101型電熱鼓風(fēng)干燥箱、HH-2型恒溫水浴鍋北京科偉永興儀器有限公司；TDL-5臺(tái)式離心機(jī)上海安亭科學(xué)儀器制造廠。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 馬鈴薯塊莖的預(yù)處理 新鮮馬鈴薯塊莖洗凈削皮，切成薄片，低溫烘干，粉碎，過40目篩備用。

1.2.2 抗氧化活性物質(zhì)提取 分別稱取馬鈴薯塊莖粉末4份各15g于4只錐形瓶中，并分別加入150mL的蒸餾水、60%乙醇、95%乙醇、乙酸乙酯。將這4只錐形瓶置于60℃恒溫水浴鍋中浸取6h，并不時(shí)地?cái)嚢?，過濾，濾液保存。濾渣用同樣的方法浸取6h，過濾，兩次濾液合并，置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中濃縮至黏稠，再轉(zhuǎn)移至干燥的蒸發(fā)皿中，將蒸發(fā)皿置于60℃的真空干燥器中干燥，得到4種不同溶劑粗提物，最后將提取物分別用無水乙醇溶解、定容至100mL，放入冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.3 過氧化值（POV）的測(cè)定 過氧化值的測(cè)定采用GB/T5538-1995［7］。取5個(gè)100mL燒杯，標(biāo)號(hào)為1～5，分別加入50g經(jīng)過新鮮板油熬制的豬油，在1～4號(hào)分別加入5mL的蒸餾水、60%乙醇、95%乙醇、乙酸乙酯提取物，劇烈攪拌混勻，5號(hào)做空白對(duì)照，將所有樣品放入65±2℃恒溫干燥箱中強(qiáng)化保溫，每隔24h攪拌2min，并交換其在烘箱中的位置，以確保環(huán)境條件相同。在第1、2、4、6、8、10、12d測(cè)定其過氧化值（POV），以過氧化值（POV）大小表示油脂的氧化速度，進(jìn)而衡量馬鈴薯塊莖提取物的抗氧化活性。過氧化值按下式計(jì)算：

式中：V1為用于滴定樣品的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；V0為用于空白的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；C為硫代硫酸鈉標(biāo)定濃度，mol·L-1；m為試樣的質(zhì)量，g。

1.2.4 對(duì)羥自由基的清除作用 參照Fenton反應(yīng)的方法建立·OH自由基產(chǎn)生體系模型［8］。取7支10mL具塞試管編號(hào)為1～7，其中1號(hào)為未損傷管，2號(hào)為損傷管，在7支比色管中依次加入7.5mmol·L-1的鄰二氮菲溶液 1mL，pH7.4的 PBS緩沖溶液3.8mL，在3～7管依次加入各不同溶劑提取液0.5、1.0、1.5、2.0、2.5mL，再加5.0mmol·L-1FeSO41.5mL，最后在2～7管中加入1mL 0.1%的H2O2，每加一管立即混勻，用蒸餾水將各管定容至10mL，于37℃恒溫水浴1h，分別測(cè)定各管A536值（樣品管以同濃度的試樣溶液做參比，損傷管及未損傷管以蒸餾水做參比），并與0.02mg·mL-1VC試劑對(duì)比，按下式計(jì)算對(duì)羥自由基的清除率：

式中：A1為未損傷管的吸光度；A2為損傷管的吸光度；A3為加入不同溶劑提取液后的吸光度。

1.2.5 對(duì)超氧自由基的清除作用 采取鄰苯三酚自氧化法［9］。取5支10mL具塞試管，各加入0.05mol·L-1pH為8.2的Tris-HCl緩沖液6mL，置于25℃水浴中預(yù)熱20min，在各管中依次加入各不同溶劑提取液0.4、0.8、1.2、1.6、2.0mL，再立即加入在25℃水浴中預(yù)熱的7mmol·L-1鄰苯三酚1mL，在30s內(nèi)定容至刻度，最后在25℃水浴中準(zhǔn)確反應(yīng)4min，立即用8mol·L-1鹽酸2滴終止反應(yīng)，在420nm處測(cè)吸光度（樣品管以同濃度的試樣提取液做參比），并同0.02mg·mL-1VC試劑做比較。各提取物對(duì)超氧自由基的清除率按下式計(jì)算：

1.2.6 還原能力的測(cè)定 還原能力的測(cè)定參考Oyaizu的方法［10］并稍作改動(dòng)。取5支10mL具塞試管，在各管中依次加入各不同溶劑提取液0.5、1.0、 1.5、2.0、2.5mL，再加入pH6.6的磷酸鹽緩沖液2.5mL和1%鐵氰化鉀2.5mL，并用蒸餾水定容至刻度?；靹蚝笤?0℃水浴中保溫20min，急速冷卻，加入10%的三氯乙酸2.5mL混勻，以3000r/min離心10min，移取上清液2.5mL，加蒸餾水2.5mL和0.1%三氯化鐵0.5mL，常溫反應(yīng)5min后在700nm處測(cè)吸光度。吸光度越高，還原能力越強(qiáng)。

1.2.7 不同溶劑提取物抗氧化活性成分的定性分析［11］酚類物質(zhì)和鞣質(zhì)按照三氯化鐵實(shí)驗(yàn)、香草醛-鹽酸實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)；黃酮類化合物按照三氯化鋁實(shí)驗(yàn)、鹽酸鎂粉實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)；多糖類按照Molish反應(yīng)實(shí)驗(yàn)；植物甾醇按照氯仿-濃硫酸實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同溶劑提取物對(duì)豬油的抗氧化作用

圖1是馬鈴薯塊莖提取物對(duì)豬油的抗氧化作用結(jié)果。由圖1可見，馬鈴薯塊莖提取物對(duì)豬油的抗氧化能力是不同的。加入不同溶劑提取物的豬油在前6d區(qū)分度不大，POV值較小，各種抗氧化劑的抗氧化效果也不明顯；隨著時(shí)間的推移，豬油的氧化程度逐漸加深，尤其是空白樣品因?yàn)闆]有抗氧化劑的存在很容易被氧化，而相應(yīng)的添加乙酸乙酯提取物的抗氧化性較60%乙醇、蒸餾水和95%乙醇提取物的抗氧化性差。這可能是因?yàn)橐掖?、蒸餾水是較強(qiáng)的極性溶劑，能有效地溶出馬鈴薯塊莖中的抗氧化物質(zhì)，從而有效地減緩豬油的氧化。得出4種提取物對(duì)豬油的抗氧化作用順序?yàn)椋?0%乙醇提取物＞蒸餾水提取物≥95%乙醇提取物 ＞乙酸乙酯提取物。

圖1 不同溶劑提取物POV值比較

2.2 不同溶劑提取物對(duì)羥自由基清除能力的研究

利用Fenton反應(yīng)，檢測(cè)馬鈴薯塊莖提取物對(duì)羥基自由基·OH的消除作用，其結(jié)果如圖2所示。由圖2可看出，馬鈴薯塊莖提取物均能有效地清除·OH，并且加入量與清除率成正比關(guān)系。當(dāng)提取液加入量為2.5mL時(shí)，60%乙醇、蒸餾水提取物的清除率可以達(dá)到52.7%和44.0%，比相應(yīng)體積濃度為0.02mg·mL-1VC的清除效果要好；95%乙醇、乙酸乙酯提取物的清除率分別為31.3%和9.9%；總的來說，4種不同溶劑提取物對(duì)羥自由基清除能力的大小排序?yàn)椋?0%乙醇提取物＞蒸餾水提取物＞95%乙醇提取物＞乙酸乙酯提取物。

2.3 不同溶劑提取物對(duì)超氧自由基清除能力的研究

鄰苯三酚會(huì)發(fā)生自氧化反應(yīng)，其自氧化反應(yīng)速率被抑制的大小顯示超氧自由基O-2·被清除作用的強(qiáng)弱。圖3為不同溶劑提取物對(duì)超氧自由基的清除作用實(shí)驗(yàn)結(jié)果。由圖3可知，馬鈴薯塊莖提取物對(duì)超氧自由基的清除率隨著提取液加入量的增加呈線性上升趨勢(shì)，當(dāng)提取液加入量為2.0mL時(shí)，蒸餾水、60%乙醇、95%乙醇、乙酸乙酯提取液對(duì)超氧自由基的清除率分別為：42.2%、45.4%、39.6%和16.2%。得出4種不同溶劑提取物對(duì)超氧自由基的清除能力的大小排序?yàn)椋?0%乙醇＞蒸餾水＞95%乙醇＞乙酸乙酯。其中60%乙醇提取物比相同體積濃度為0.02mg·mL-1VC的清除能力要強(qiáng)。

圖2 不同溶劑提取物清除羥自由基能力比較

圖3 不同溶劑提取物清除超氧自由基能力比較

2.4 對(duì)不同溶劑提取物進(jìn)行還原能力的測(cè)定

還原力的測(cè)定可檢驗(yàn)樣品是否是良好的電子供應(yīng)者。還原力強(qiáng)的樣品應(yīng)為良好的電子供應(yīng)者，其供應(yīng)的電子除了可使Fe3+還原為Fe2+外，也可與自由基反應(yīng)，使自由基成為更為穩(wěn)定的物質(zhì)［9］。馬鈴薯塊莖提取物還原力測(cè)定的結(jié)果如圖4。

圖4 不同溶劑提取物還原能力比較

由吸光度值可看出，馬鈴薯塊莖的60%乙醇、95%乙醇和蒸餾水提取物均具有較好的還原能力，并且60%乙醇提取物要優(yōu)于95%乙醇和蒸餾水提取物，乙酸乙酯取物的吸光度值最小，還原能力最差。各提取物的還原能力大小依次為60%乙醇＞蒸餾水＞95%乙醇＞乙酸乙酯，60%乙醇提取物與相同體積濃度為0.02mg·mL-1VC的還原能力相當(dāng)。

2.5 不同溶劑提取物的定性分析結(jié)果

馬鈴薯塊莖提取物抗氧化活性成分的定性分析結(jié)果見表1。由表1可以看出，馬鈴薯塊莖提取物中均含有酚類、鞣質(zhì)、多糖類、黃酮類、植物甾醇及萜類，這些物質(zhì)大多較易氧化；其中，60%乙醇、蒸餾水和95%乙醇提取物所含活性成分較為豐富，這與其具有較好的抗氧化活性相一致。

表1 不同溶劑提取物活性成分定性鑒定結(jié)果

3 結(jié)論

3.1 馬鈴薯塊莖提取物中含有一定量的抗氧化物質(zhì)。所選擇的提取劑中，60%乙醇提取物具有較好的抗氧化能力，蒸餾水和95%乙醇提取物次之，乙酸乙酯提取物抗氧化能力較差，且抗氧化效果隨著提取物用量的增加而增強(qiáng)。

3.2 化學(xué)預(yù)試結(jié)果表明，馬鈴薯塊莖提取物中含有酚類、鞣質(zhì)、多糖類、黃酮類、植物甾醇及萜類等天然抗氧化活性物質(zhì)，從天然無毒方面考慮，可作為天然抗氧化劑應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、保健用品等領(lǐng)域。

［1］萬(wàn)素英.食品抗氧化劑［M］.北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，1998：155-157.

［2］凌美庭.食品抗氧化劑及其進(jìn)展［J］.糧食與油脂，2000（6）：45-48.

［3］楊洋，韋小英，阮征.國(guó)內(nèi)外天然食品抗氧化劑的研究進(jìn)展［J］.食品科學(xué)，2002，23（10）：137-140.

［4］龐戰(zhàn)軍，周玫，陳瑗.自由基醫(yī)學(xué)研究方法［M］.北京：人民衛(wèi)生出版社，2000：14-15.

［5］趙保路.氧自由基和天然抗氧化劑［M］.北京：科學(xué)出版社，1999：7.

［6］張康健，王藍(lán).藥用植物資源開發(fā)利用學(xué)［M］.北京：中國(guó)林業(yè)出版社，1997：47-521.

［7］中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社總編室.食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法［M］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1990：320-326.

［8］焦揚(yáng)，李彩霞，倪麗芳，等.鎖陽(yáng)多糖抗氧化性研究［J］.食品科技，2007，32（11）：113-115.

［9］朱曉燕，鄔建敏，賈之慎.佛手多糖的化學(xué)組成及體外抗氧化活性研究［J］.高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào)，2005，26（7）：88-91.

［10］Oyaizu M.Studies on products of browning reactions：antioxidative activities of products of browning reaction prepared from glucosamine［J］.Japanese Journal of Nutrition，1986，44：307-315.

［11］任仁安.中藥鑒定學(xué)［M］.上海：上?？萍汲霭嫔?，1986：466.

Study on antioxidation activity of the extracts from potato tuber

LI Li-hua
（Chemical and Environmental Sciences，Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723001，China）

The potato tuber was used as primal material and the antioxidation activities of different solvents extracts were studied by various antioxidant assays，including POV valve，·OH and O2-· free radical scavenging and reducing power.The results showed that the antioxidation activities were in the order：60%ethanol extract＞water extract＞95%ethanol extract＞ethyl acetate extract.The preliminary chemical test indicated that the extracts contained phenolic compounds，tannins，polysaccharides，flavonoids，phytosterols，etc.

potato tuber；extracts；antioxidation activity

TS255.1

A

1002-0306（2010）11-0121-03

2009-12-09

李利華（1977-），女，講師，研究方向：天然產(chǎn)物的提取及應(yīng)用研究。