黑莓果渣不同溶劑提取物抗氧化活性研究

李 立，劉曄瑋，李紅兵，李 麗，趙劍喜，邸多隆

(1.蘭州大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，營養(yǎng)與食品衛(wèi)生研究所，甘肅蘭州730000; 2.中國科學(xué)院西北特色植物資源化學(xué)重點實驗室，甘肅蘭州730000; 3.中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所，甘肅省天然藥物重點實驗室，甘肅蘭州730000)

黑莓果渣不同溶劑提取物抗氧化活性研究

李 立1，2，3，劉曄瑋1，*，李紅兵1，2，3，李 麗1，2，3，趙劍喜1，2，3，邸多隆2，3，*

(1.蘭州大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，營養(yǎng)與食品衛(wèi)生研究所，甘肅蘭州730000; 2.中國科學(xué)院西北特色植物資源化學(xué)重點實驗室，甘肅蘭州730000; 3.中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所，甘肅省天然藥物重點實驗室，甘肅蘭州730000)

黑莓果渣經(jīng)不同溶劑(水、pH3水、60%乙醇、80%乙醇、95%乙醇、正丁醇、乙酸乙酯)在室溫下振搖提取，得到黑莓果渣不同溶劑提取物。分別采用總抗氧化能力測定體系、DPPH·(1，1-二苯基-2-苦基肼)自由基體系、羥基自由基體系、超氧陰離子自由基體系，對黑莓果渣不同溶劑提取物總抗氧化能力、清除DPPH·、O-2·和·OH的活性進行測定，并與VC進行比較。結(jié)果表明，黑莓果渣不同溶劑提取物均有不同程度抗氧化能力;酸性溶劑提取效果優(yōu)于非酸性溶劑;60%乙醇為最佳的提取溶劑，其提取物總抗氧化能力、清除DPPH·和O-2·活性均弱于VC，而清除·OH活性較強且高于VC。

黑莓，抗氧化，自由基，提取物

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

黑莓 南京新得力食品有限公司提供，低溫避光保存，臨用前取出，放至室溫;總抗氧化能力(T-AOC)測定試劑盒 購自南京建成生物工程研究所;1，1-二苯基-2-苦基苯肼(DPPH·)標準品、VC標準品 購自Sigma公司;雙重蒸餾水 實驗室自制;其它試劑 均為分析純。

CH-8606微量分析天平 Mettler-Toledo公司; SHA-B多功能恒溫振蕩器 江蘇正基儀器有限公司;RE-52CS-2旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 鞏義市予華儀器有限公司;T6新世紀紫外-紫外可見分光光度計 北京普析通用儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 黑莓果渣不同溶劑提取物的制備 取黑莓榨汁后殘渣，干燥，過38目篩去籽得黑莓果渣，分別精密稱取適量的黑莓果渣粉末7份，按1g∶20mL比例加入不同提取溶劑(水、pH3水、60%乙醇、80%乙醇、95%乙醇、正丁醇、乙酸乙酯)，在恒溫振蕩器上25℃振搖3h，過濾，得不同溶劑提取液。在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上減壓濃縮至近干時，用少量溶劑轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)皿中，經(jīng)真空干燥(40℃)得黑莓果渣不同溶劑提取物，低溫避光保存，備用。

1.2.2 黑莓果渣總抗氧化能力的測定 黑莓果渣不同溶劑提取物總抗氧化能力通過南京新得力食品有限公司提供總抗氧化能力(T-AOC)測定試劑盒測定。定義為在37℃時，每分鐘每毫克浸膏使反應(yīng)體系的吸光度(OD)值每增加0.01時，為一個總抗氧化能力單位。

其中:ODU:測定管吸光度值;ODC:對照管吸光度值;N:反應(yīng)體系稀釋倍數(shù)(反應(yīng)體系總體積/取樣量);C:待測溶液濃度(mg/mL)。

1.2.3 黑莓果渣清除DPPH·活性的測定［7-8］DPPH·標準液的制備:用甲醇配制濃度為 0.052mg/mL的DPPH·標準品溶液。臨用時將儲備液稀釋至0.026mg/mL的工作溶液。

精密稱取適量黑莓果渣不同溶劑提取物，用乙醇溶解(超聲助溶)，根據(jù)其活性強弱將其稀釋至一定濃度，分別取1、2、4、6、8mL，用95%乙醇稀釋至10mL。分別移取上述不同濃度的樣品溶液2mL，加入2mL上述DPPH·標準溶液，使總體積為4mL，即為樣品反應(yīng)溶液。精密量取乙醇2mL，加入DPPH·溶液2mL，使總體積為4mL，即為空樣溶液。精密量取2mL樣品溶液，加入2mL甲醇，使總體積為4mL，即為空白溶液。分別將樣品溶液、空樣溶液和空白溶液混勻后，在室溫避光反應(yīng)30min后，在517nm波長處測定吸光值，得到A樣品、A空樣和A空白。按式(2)計算樣品對DPPH·自由基清除率。

1.2.4 黑莓果渣清除·OH活性的測定［9-10］精密稱取適量的黑莓果渣不同溶劑提取物和VC標準品，分別配制成一定濃度的溶液。首先向反應(yīng)試管中依次加入0.5mL 5.0mmol/L鄰二氮菲溶液、2mL磷酸鹽緩沖溶液(pH7.40)，充分混勻后，加入1mL 2.5mmol/L FeSO4水溶液后混勻，然后加入0.5mL 0.1%的雙氧水溶液，加水稀釋至5mL。于37℃恒溫水浴中反應(yīng)60min后，在536nm測其吸光度作為損傷管，記為AS。同上操作，不加雙氧水溶液測吸光值作為未損傷管，記為AW。加入1mL樣品后再加雙氧水操作作為樣品管，測吸光度為AY。按式(3)計算樣品對·OH的清除率:

式中:ΔA和ΔA0分別表示加入樣品和水后的鄰苯三酚自氧化速率，即每分鐘吸光度的平均變化率。

2 結(jié)果與分析

2.1 浸膏得率和總抗氧化能力

黑莓果渣不同溶劑提取物浸膏得率及總抗氧化能力見表1。由表1可知，pH3水提物浸膏得率最高，達到了48%以上;水、60%乙醇和80%乙醇提取物浸膏得率次之，為43%左右;正丁醇與乙酸乙酯提取物浸膏得率最低。由表1可知，黑莓果渣不同溶劑提取物中，60%乙醇提取物總的抗氧化能力最強，達到9.67個單位。黑莓果渣不同溶劑提取物總抗氧化能力強弱順序為:60%乙醇提取物＞80%乙醇提取物＞pH3水提取物＞正丁醇提取物＞水提取物＞95%乙醇提取物＞乙酸乙酯提取物。

表1 不同溶劑提取物浸膏得率、總抗氧化能力及綜合指標

2.2 清除DPPH·活性

黑莓果渣不同溶劑提取物清除DPPH·活性見圖1。由圖1可以看出，各提取物濃度與其清除率之間存在一定的量效關(guān)系。黑莓果渣不同溶劑提取物清除DPPH·活性均低于VC，黑莓果渣不同溶劑提取物中60%乙醇提取物清除DPPH自由基活性最強，IC50達到0.045mg/mL左右。各溶劑提取物清除DPPH·活性強弱順序為:VC＞60%乙醇提取物＞pH3水提取物＞80%乙醇提取物＞水提取物＞95%乙醇提取物＞正丁醇提取物＞乙酸乙酯提取物。

圖1 不同溶劑提取物清除DPPH·活性

2.3 清除·OH活性

黑莓果渣不同溶劑提取物清除·OH活性見圖2。在0.25～1.25mg/mL濃度范圍內(nèi)，60%乙醇、80%乙醇和 pH3水提物清除活性均強于 VC，在濃度1.25mg/mL時60%乙醇提取物清除率達到100%。同時可以看出，在0.25～1.25mg/mL濃度范圍內(nèi)，pH3水提物的清除率要高于單純水提取物，這說明pH3水提物活性要高于水提物。對不同溶劑提取物清除·OH活性強弱總的排序為:60%乙醇提取物＞80%乙醇提取物＞pH3水提取物＞95%乙醇提取物＞VC＞水提取物。

圖2 不同溶劑提取物清除·OH活性

2.4 清除O-2·活性

黑莓果渣不同溶劑提取物清除O2-·活性見圖3。由圖3可知，各提取物清除活性強弱依次為:VC＞60%乙醇提取物＞pH3水提取物＞水提取物＞95%乙醇提取物＞80%乙醇提取物。黑莓果渣不同溶劑提取物清除O2-·活性要明顯弱于VC;pH3水提取物清除活性要強于水提取物活性。

圖3 不同溶劑提取物清除物O-2·活性

2.5 加權(quán)法評價

通過加權(quán)法綜合總抗氧化能力和浸膏得率來篩選最佳的提取黑莓果渣中抗氧化活性物質(zhì)的溶劑。由于總抗氧化能力是反映提取物抗氧化效果主要的指標，故將總抗氧化能力權(quán)重設(shè)定為0.6;浸膏得率也是反映提取效果的一個重要方面，將其權(quán)重設(shè)定為0.4。按式(5)計算不同溶劑提取效果的綜合指標，結(jié)果見表1。

綜合指標=(浸膏得率/浸膏得率最大值×0.4+總抗氧化能力/總抗氧化能力最大值×0.6)×100%式(5)

3 結(jié)論

3.1 由于乙酸乙酯和正丁醇提取物在反應(yīng)液中很難溶解，故在清除·OH和O2-·活性測定中剔除。根據(jù)實驗和分析，結(jié)果表明，黑莓果渣不同溶劑提取物均具有不同程度的總抗氧化能力和清除DPPH·、·OH、O2-·活性;60%乙醇提取物總抗氧化能力和自由基清除活性均為各測定提取物中最強，其清除·OH活性較好，且高于VC;但其總抗氧化能力、清除DPPH·活性和清除O2-·活性均要低于同等濃度的VC，推測一方面由于粗提取物中有效活性物質(zhì)的含量大大低于純的VC標準品，同時提取物中存在的大量多糖和果膠成分也抑制了活性的發(fā)揮［11］。

3.2 比較pH3水提物與水提物清除自由基活性和總抗氧化能力發(fā)現(xiàn)，提取溶劑酸堿值為影響黑莓果渣提取效果的因素，酸性溶劑提取效果較佳，這主要是由于VC和花色苷成分在堿性、中性環(huán)境容易破壞，而在酸性條件下穩(wěn)定性較好［12-13］。

3.3 通過加權(quán)法綜合總抗氧化能力和浸膏得率篩選出60%乙醇為最佳的黑莓果渣抗氧化物質(zhì)提取溶劑。這與60%乙醇提取物清除DPPH·、·OH、·活性為所測提取物中活性最強的結(jié)果相一致。

［1］錢驊，張衛(wèi)明，趙伯濤，等.黑莓果蔬汁加工工藝研究［J］.食品科技，2006(9):186-189.

［2］E Kafkas，M Kosar，N Turemis.Analysis of sugars，organic acids and vitamin C contents of blackberry genotypes from Turkey［J］.Food Chemistry，2006，97:732-736.

［3］Ingrid Elisia，Chun Hu，David G Popovich.Antioxidant assessment of an anthocyanin-enriched blackberry extract［J］. Food Chemistry，2007，101:1052-1058.

［4］焦中高，劉杰超，王思新.黑莓紅色素抗氧化活性的研究［J］.食品科技，2003(8):63-65.

［5］陳欣欣，許時嬰.從黑莓汁加工的廢棄物中提取多酚類化合物［J］.食品工業(yè)科技，2006，26(12):135-139.

［6］陳欣欣，許時嬰.黑莓渣提取物中多酚類化合物抗氧化活性的研究［J］.食品工業(yè)，2007(3):3-6.

［7］Nicole Cotelle，et al.Free Radical Bio and Med［J］，1998，20 (1):35-43.

［8］馬慶一，張俠，熊衛(wèi)東，等.紅薯梗中清除自由基活性成分的研究［J］.食品科學(xué)，2003，24(6):145-148.

［9］金鳴，蔡亞欣，李金榮.鄰二氮菲-Fe2+氧化法檢測H2O2/ Fe2+產(chǎn)生的羥自由基［J］.生物化學(xué)與生物物理進展，1996，23 (6):553-555.

［10］茹宗玲，李安林，張換平.月季花黃色素清除超氧自由基和羥自由基作用研究［J］.化學(xué)研究與應(yīng)用，2009，21(9):1331 -1333.

［11］李云峰，郭長江，楊繼軍，等.石榴皮抗氧化物質(zhì)提取及其體外抗氧化作用研究［J］.營養(yǎng)學(xué)報，2004，26(2):144-146.

［12］吳坤.營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)［M］.北京:人民衛(wèi)生出版社，2003.

［13］G A F Hendry，J D Houghton.Natural food colorants［M］. London:Chapman＆Hall，1996:271.

Study on antioxidant activity of different solvents extracts from blackberry pomaces

LI Li1，2，3，LIU Ye-wei1，*，LI Hong-bing1，2，3，LI Li1，2，3，ZHAO Jian-xi1，2，3，DI Duo-long2，3，*
(1.Institute of Nutrition and Food Hygiene，College of Public Health，Lanzhou University，Lanzhou 730000，China; 2.Key Laboratory of Chemistry of Northwestern Plant Resources，Chinese Academy of Sciences，Lanzhou 730000，China; 3.Key Laboratory for Natural Medicine of Gansu Province，Lanzhou Institute of Chemical Physics，Chinese Academy of Sciences，Lanzhou 730000，China)

The blackberry pomaces was vibrational extracted using different solvent including aqueous，aqueous (pH3)，60%ethanol，80%ethanol，95%ethanol，n-butanol and ethyl acetate in room temperature，respectively. And then the different extracts were obtained.The total antioxidant activity，the·OH antioxidant capacity，O-2· and DPPH· free radical scavenging capacity of the different extracts were determined spectrophotometrically using the total antioxidant capacity assay system，DPPH· system，hydroxyl radical system，superoxide radical system.The results showed that all the extracts from the blackberry pomaces had antioxidant activity and free radical scavenging activity.The acidic solvent had better effect than non-acidic solvent.The 60%ethanol was the appropriate solvent.And the total antioxidant capacity，scavenging capacity to O-2·and DPPH·of 60%ethanol extract were all weaker than VC，but the scavenging capacity to·OH was stronger than VC.

blackberry;antioxidant;radical;extract

TS255.1

A

1002-0306(2011)03-0116-04

黑莓(Blackberry)為薔薇科懸鉤子屬植物，果汁主要用于制作甜點、果醬、果凍、果酒和飲料等［1］。在工業(yè)加工中會產(chǎn)生大量殘渣，主要包含黑莓果渣和黑莓籽。工業(yè)上常將黑莓籽榨油，而將黑莓果渣廢棄。研究表明，黑莓果渣中含有豐富的多酚類化合物和維生素，其提取物具有較好的抗氧化能力［2］，如將其作為抗氧化活性物質(zhì)提取原料加以利用，可變廢為寶，且資源豐富。Ingrid Elisia等對黑莓80%乙醇提取物中花色苷含量和抗氧化活性進行測定后發(fā)現(xiàn)，其花色苷成分可以抑制過氧化氫自由基對細胞內(nèi)物質(zhì)的氧化，并且花色苷含量與抗氧化能力存在很強相關(guān)性［3］。焦中高等對黑莓果實水提物還原能力、抗脂質(zhì)過氧化和抑制鄰苯三酚自氧化三個方面進行了抗氧化活性的測定，顯示黑莓紅色素可有效抑制亞油酸的過氧化和鄰苯三酚自氧化［4］。在實驗濃度范圍內(nèi)，其對亞油酸過氧化和鄰苯三酚自氧化的最大抑制率分別可達98.70%和84.52%。陳欣欣等將榨汁后黑莓殘渣按1∶10的料液比加入含有1%檸檬酸的不同濃度的乙醇溶液攪拌提取得到提取物，對其總多酚含量進行測定，結(jié)果證明，50%乙醇溶液提取物總酚含量最高［5-6］。本研究選用不同溶劑對黑莓果渣(去籽部分)進行提取，得到不同粗提物，通過對黑莓果渣不同溶劑提取物總的抗氧化能力(T-AOC)和清除DPPH·、·OH、O2-·活性的測定，來綜合評價不同溶劑提取物抗氧化活性，并篩選出最佳的提取溶劑，為更好地利用黑莓果渣提供參考。

2010-02-05 *通訊聯(lián)系人

李立(1984-)，男，碩士研究生，主要從事食品營養(yǎng)功效成分篩選研究。

甘肅省自然科學(xué)基金(096RJZA058);中國科學(xué)院“百人計劃”擇優(yōu)項目。