山竹果皮提取物抗氧化活性研究

周逢芳，蔡彬新，周蘭云

（寧德師范學(xué)院，福建 寧德 352100）

山竹（Garcinia mangostana L）又名山竹子、莽吉柿、鳳果，是藤黃屬常綠喬木山竹的果實(shí)。作為一種典型的熱帶果實(shí)，山竹素有“果中皇后”之稱(chēng)，其果實(shí)可食部分占29%～45%，果皮呈紫褐色，占單果鮮重的52%～68%，是少數(shù)幾種厚皮果實(shí)之一。山竹果皮、樹(shù)皮在泰國(guó)、緬甸、印度等東南亞國(guó)家作為傳統(tǒng)醫(yī)藥，被廣泛用于治療腹痛、腹瀉、痢疾、感染性創(chuàng)傷、化膿、慢性潰瘍等疾病治療和抗?jié)?、抗炎、抗白血病和敗血病等。我?guó)傳統(tǒng)中醫(yī)認(rèn)為，山竹性偏寒涼，對(duì)虛火上升、聲音沙啞、雙眼紅絲等癥具有很好的食療效果。近年來(lái)，山竹的藥用價(jià)值越來(lái)越受到重視。山竹果皮中可提取的多種黃酮類(lèi)物質(zhì)，包括α-倒捻子素、β-倒捻子素、γ-倒捻子素、氧雜蒽酮、原花青素等，已證實(shí)這些物質(zhì)具有較強(qiáng)的抗氧化能力、清除自由基能力和多方面的藥理活性，如抗癌、抗誘變、抗炎癥、抗微生物等，在臨床醫(yī)學(xué)、化妝品等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

黃酮類(lèi)化合物（Flavonoids）是一大類(lèi)天然產(chǎn)物，廣泛存在于植物界，是許多中草藥的有效成分，具有很高的藥用價(jià)值。在自然界中最常見(jiàn)的是黃酮和黃酮醇，其它包括雙氫黃酮醇、異黃酮、雙黃酮、黃烷醇、查爾酮、橙酮、花色苷及新黃酮類(lèi)等。它們分子中有一個(gè)酮式羰基，第一位上的氧原子具堿性，能與強(qiáng)酸成鹽，其羥基衍生物多具黃色，故又稱(chēng)黃堿素或黃酮。黃酮類(lèi)化合物在植物體中通常與糖結(jié)合成苷類(lèi)，小部分以游離態(tài)（苷元）的形式存在。絕大多數(shù)植物體內(nèi)都含有黃酮類(lèi)化合物，它具有消除疲勞、保護(hù)血管、防動(dòng)脈硬化、擴(kuò)張毛細(xì)血管、疏通微循環(huán)、抗氧化、抗衰老、活化大腦及其他臟器細(xì)胞、抗腫瘤、抗心腦血管疾病、抗炎鎮(zhèn)痛、免疫調(diào)節(jié)、抑菌、抗病毒、抗輻射、降血糖、治療骨質(zhì)疏松等作用[1-3]。

本文是以山竹果皮為原料，采用乙醇加熱法提取山竹果皮提取物，以天然抗氧化劑VC進(jìn)行對(duì)比，探討了提取物對(duì)橄欖油的抗氧化作用，并測(cè)定其的總抗氧化能力，皆在開(kāi)發(fā)和利用山竹果皮和進(jìn)一步開(kāi)發(fā)新型食品天然抗氧化劑、藥物以及化妝品等工業(yè)化生產(chǎn)與應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料

山竹：市售，將其皮刨下，烘干，粉碎備用。

橄欖油、95%乙醇、氫氧化鈉、鹽酸、抗壞血酸、百里香酚藍(lán)均為分析純。

總抗氧化能力（T-AOC）測(cè)定試劑盒：南京建成生物工程研究所。

1.1.2 儀器

BS124S電子天平：北京塞多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；DHG-9123A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱、DK-BD電熱恒溫水槽：上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；T6新世紀(jì)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；微量滴定管。

1.2 方法

1.2.1 山竹果皮提取物的制備

新鮮山竹果皮→烘干、粉碎→乙醇浸提→濃縮→溶解→過(guò)濾→沉淀→過(guò)濾→干燥→黃酮類(lèi)物質(zhì)

操作要點(diǎn)：

1）烘干、粉碎：將市售山竹，除去果肉，將新鮮的果皮烘干、粉碎，篩選出40目的山竹果皮粉末。

2）乙醇浸提：稱(chēng)取一定量干燥的山竹果皮粉末置于燒杯中，加入6倍80%乙醇85℃浸提30 min，重復(fù)3次，使提取物充分溶出。

3）濃縮：提取液放入60℃電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中，加熱濃縮，揮發(fā)除去乙醇溶液。

4）溶解：濃縮液中加入一定量的5%氫氧化鈉溶液，使其充分溶解。

5）過(guò)濾：濾除不溶于5%氫氧化鈉溶液的雜質(zhì)。

6）沉淀：在濾液中加入過(guò)量的0.5 mol/L鹽酸，使其充分沉淀。

7）過(guò)濾、干燥：將濾液過(guò)濾得沉淀物，將沉淀物于60℃干燥箱烘干，研磨成粉末，為山竹果皮提取物，提取物主要是黃酮類(lèi)化合物，備用。

1.2.2 山竹果皮提取物抗氧化活性的研究

采用水浴貯藏法測(cè)定山竹果皮提取物的抗氧化活性。分別稱(chēng)取約10 g橄欖油若干份。山竹果皮提取物用少量乙醇溶解，然后按確定的量0.2%、0.5%、1.0%、1.5%（以橄欖油量為基準(zhǔn)）分別加入橄欖油中，攪拌成均相；另取10 g橄欖油作空白樣品。將各個(gè)樣品置于電熱恒溫水槽中，（70±1）℃恒溫保存，每隔10個(gè)小時(shí)測(cè)一次樣品的酸值，以酸值升高的快慢衡量山竹果皮提取物抗氧化效果。

酸值的測(cè)定方法[4]參照GB/T 5530-2005《動(dòng)植物油脂酸值和酸度測(cè)定》。具體操作步驟：將含有0.5 mL百里香酚藍(lán)指示劑50 mL乙醇溶液置入錐形瓶中，加熱至沸騰，當(dāng)乙醇的溫度高于70℃時(shí)，用0.1 mol/L氫氧化鈉溶液滴定至溶液變色，并保持溶液15 s不褪色，即為終點(diǎn)。

將中和后的乙醇轉(zhuǎn)移至裝有測(cè)試樣品的錐形瓶中，充分混合，煮沸。用0.1 mol/L氫氧化鈉溶液滴定，滴定過(guò)程中要充分搖動(dòng)。至溶液顏色發(fā)生變化，并且保持15 s不褪色，即為滴定終點(diǎn)。

式中：S為酸值；V為氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，L；C為氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，（mol/L）；m為樣品質(zhì)量，g；56.1 為氫氧化鉀的摩爾質(zhì)量，（g/mol）。

1.2.3 山竹果皮提取物總抗氧化能力的測(cè)定

原理：機(jī)體中有許多抗氧化物質(zhì)，能使三價(jià)鐵離子還原成二價(jià)鐵離子，后者可與菲啉類(lèi)物質(zhì)形成穩(wěn)固的絡(luò)合物，通過(guò)比色可測(cè)出其抗氧化能力的高低。

方法：將山竹果皮乙醇提取的黃酮類(lèi)物質(zhì)配制成濃度分別為 6、8、10、12、14、16 mg/mL，具體按試劑盒說(shuō)明操作。總抗氧化能力按以下公式計(jì)算：

式中：N為反應(yīng)體系稀釋倍數(shù)（反應(yīng)液總體積/取樣量）。

注：在37℃時(shí)，每分鐘反應(yīng)體系的吸光度（OD）值每增加0.01時(shí)為一個(gè)總抗氧化能力單位。

2 結(jié)果與分析

2.1 山竹果皮提取物抗氧化活性測(cè)定

橄欖油在儲(chǔ)藏中酸值的變化：分別測(cè)定山竹果皮乙醇提取物添加量為0.2%、0.5%、1.0%、1.5%（以橄欖油量為基準(zhǔn)）以及VC添加量為0.2%時(shí)體系的酸值，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 VC和不同濃度提取物對(duì)油脂酸值的影響Fig.1 Effect of VCand different concentration of extraction on the acid value of oil

由圖1可知，在實(shí)驗(yàn)劑量范圍內(nèi)，山竹果皮提取物抗氧化活性會(huì)隨著提取物用量的增加而逐漸增強(qiáng)，對(duì)橄欖油的氧化具有明顯的抑制作用，但其抗氧化效果不如VC。當(dāng)油脂在（70±1）℃恒溫水浴槽中存放40h時(shí)，測(cè)定加入VC添加量為0.20%的樣品的酸值為3.613；而加入山竹果皮乙醇提取物添加量為0.20%的樣品的酸值達(dá)到4.598；但加入其提取物添加量為1.00%的樣品的酸值為3.814。當(dāng)提取物用量為1.00%時(shí)，即提取物的濃度為VC濃度5倍時(shí)，二者的抗氧化效果才相對(duì)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對(duì)VC低，可將進(jìn)一步純化粗提取物，提高山竹果皮提取物的抗氧化活性。

2.2 山竹果皮提取物總抗氧化能力的測(cè)定

通過(guò)試劑盒測(cè)定不同濃度的山竹果皮提取物VC的抗氧化能力，結(jié)果見(jiàn)圖2。

由圖2可知，在低濃度時(shí)山竹果皮乙醇提取物的總抗氧化能力相對(duì)VC比較弱，但隨著濃度的逐漸增大，當(dāng)濃度為12 mg/mL以上其總抗氧化能力慢慢的接近同濃度的VC的總抗氧化能力。根據(jù)實(shí)驗(yàn)可得，山竹果皮乙醇提取物的總抗氧化能力達(dá)到202.01 mg/g。

圖2 提取物和VC的總抗氧化能力對(duì)比Fig.2 Contrast of total antioxidant capacity of extraction and VC

3 討論

山竹果皮的研究開(kāi)始于19世紀(jì)50年代，山竹果皮中的主要成分為黃酮類(lèi)化合物倒捻子素。黃酮類(lèi)化合是以黃酮（2－苯基色原酮）為母核，同時(shí)黃酮母核上連有羥基、甲氧基、氫氧基等取代基，是植物經(jīng)光合作用產(chǎn)生的一大類(lèi)化合物[5]。到目前為止，已發(fā)現(xiàn)有5000多種植物中有黃酮類(lèi)和異黃酮類(lèi)物質(zhì)，包括黃烷酮、異黃烷酮、黃酮醇、黃烷酮醇、雙黃酮及其衍生物。天然來(lái)源的生物黃酮分子量小，能被人體迅速吸收，能通過(guò)血腦屏障，能進(jìn)入脂肪組織。在這眾多的黃酮類(lèi)化合物中因其結(jié)構(gòu)的不同，有的表現(xiàn)出生物活性，有的卻沒(méi)有生物活性，而且生物活性亦因其結(jié)構(gòu)的差異而不同[6]。因而，提取分離出具有較高生物活性的黃酮類(lèi)化合物對(duì)醫(yī)藥及食品工業(yè)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、組胺拮抗、癌細(xì)胞毒性等多種生物活性和生理作用[8]。值得提出的是，與多種熱帶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]。山竹是黃酮種類(lèi)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、原花青素等黃酮類(lèi)物質(zhì)，這是山竹果皮具有抗氧化活性的物質(zhì)基礎(chǔ)。張澤生[10]等報(bào)道，將山竹果皮95%乙醇提取物用溶劑萃取法分成4個(gè)不同的組分，采用2，2-二苯基-1-苦肼基自由基清除法、鐵離子還原/抗氧化能力檢測(cè)等目前廣泛應(yīng)用于物質(zhì)抗氧化能力評(píng)價(jià)的指標(biāo)，測(cè)定4個(gè)組分的抗氧化能力，表明山竹具有良好的抗氧化能力。而Yu等[11]檢驗(yàn)了山竹果皮70%乙醇提取所得的多酚類(lèi)化合物同樣具有抗氧化作用,并采用活性跟蹤的分離方法找到了抗氧化活性較強(qiáng)的成分,其中對(duì)DPPH自由基清除作用和抗亞麻酸超氧化作用最強(qiáng)的成分是1，3，6，72四羥基22，82（32甲基222正丁巴比妥），而超氧陰離子清除活性最強(qiáng)的成分為表兒茶素。于立梅[12]發(fā)現(xiàn)山竹果皮中提取的原花青素（procyani2dins）有較強(qiáng)的羥基自由基清除活性、超氧化陰離子清除活性及自由基清除活性。Chin等[13]報(bào)道了山竹果實(shí)的二氯甲烷提取物中分離的氧雜蒽酮類(lèi)化合物有抗氧化活性，這些化合物在0.68μg/mL～2.2μg/mL 濃度下即能將 Hepa 1c1c7 細(xì)胞的醌還原酶活性增加一倍，其中γ-倒捻子素表現(xiàn)出很強(qiáng)的羥自由基清除活性，其作用的IC50僅為0.2μg/mL。

結(jié)果表明，采用乙醇加熱提取方法，山竹果皮提取物的提取率可達(dá)5.26%，提取物主要是黃酮類(lèi)化合物為主。山竹果皮提取物對(duì)橄欖油的氧化具有明顯的抑制作用，抗氧化活性會(huì)隨著提取物用量的增加而逐漸增強(qiáng)，當(dāng)乙醇提取物的用量為1%時(shí)與VC用量為0.2%的的抗氧化效果相當(dāng),其總抗氧化能力可達(dá)到202.01 mg/g。由于本實(shí)驗(yàn)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對(duì)較低，因此在對(duì)抑制橄欖油的氧化效果相對(duì)弱于VC，但仍不失為一種有效的天然抗氧化劑。有研究表明，山竹果皮中黃酮類(lèi)物質(zhì)中的氧雜蒽酮的抗氧化活性要強(qiáng)于VC、VE這兩種抗氧化劑，具有很強(qiáng)的抗氧化和自由基清除功能。因此，在此實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，可進(jìn)一步提取純化抗氧化有效成分，對(duì)其進(jìn)行合理的開(kāi)發(fā)利用，為食品天然抗氧化劑、藥物以及化妝品等工業(yè)化生產(chǎn)與應(yīng)用開(kāi)辟一條嶄新的道路。

4 展望

目前，山竹植物提取物日益受到食品及化妝品行業(yè)的重視。已有日韓、歐美等國(guó)的多個(gè)知名廠商推出了以山竹為主要成分的食品和化妝品系列。知名的食品品牌有：美國(guó)XOOD食品系列和XANGO果汁系列；化妝品品牌有：日本石澤研究所產(chǎn)品、韓國(guó)It's skin品牌、法國(guó)高級(jí)奢侈品牌FRESH等，其生產(chǎn)的數(shù)十種新型產(chǎn)品有山竹凈白身體乳液、山竹去角質(zhì)凝露、山竹酸奶面膜等。相信隨著山竹在美容護(hù)膚方面研究的不斷深入，以及山竹在增強(qiáng)機(jī)體免疫能力及抗組織增生研究的不斷拓展，在食品、化妝品領(lǐng)域的應(yīng)用也必將越來(lái)越廣泛。

山竹子有多種的藥用療效,但在我國(guó)的古醫(yī)書(shū)中卻沒(méi)有相關(guān)記載。到目前為止,國(guó)內(nèi)對(duì)山竹子的研究甚少,僅局限于山竹子的粗制劑對(duì)治療燒傷、解肝毒等部分藥效作用的研究,國(guó)內(nèi)有的研究為嶺南山竹子Garcin ia oblong ifotia Champ 與 Gar·cinia mangostana L同屬但并非同種。盡管?chē)?guó)外對(duì)山竹子化學(xué)成分的研究已經(jīng)有一段悠長(zhǎng)的歷史,但是對(duì)其藥理機(jī)制的研究卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于對(duì)化學(xué)成分的研究。對(duì)山竹子及其有效成分的藥理和毒理作用進(jìn)行進(jìn)一步的深入研究，探求其多種應(yīng)用價(jià)值背后潛在的機(jī)制，擴(kuò)充生物學(xué)領(lǐng)域相關(guān)研究，將有利于其應(yīng)用的拓展。

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