麥冬葉中總黃酮的抗油脂氧化研究

陳莉華 李三艷 張 燁 湯小虎

（吉首大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，吉首 416000）

麥冬，又名沿階草，為百合科植物麥冬［Ophiopogon japonicus（Thund.）Ker－Gawl］的干燥塊根，長期以來作為滋陰類中藥在臨床上廣泛使用，可治肺燥干咳、津傷口渴、腸燥便秘、咽白喉等［1］。

麥冬的主要化學(xué)成分為黃酮及甾體皂苷、多糖等，麥冬黃酮具有良好的抗炎、抗應(yīng)激、抗氧化、心血管保護(hù)功能和磷酸化抑制劑的作用［2－3］，但作為藥用資源的一般為麥冬的干燥塊根，大量的麥冬葉被廢棄不用。研究表明麥冬葉中的黃酮含量遠(yuǎn)高于塊根［4－5］，用麥冬葉代替塊根提取黃酮具有可行性。黃酮提取物在油脂抗氧化方面有顯著效果［6］，從植物中提取安全、天然的黃酮類物質(zhì)以取代人工合成抗氧化劑是油脂或含油食品添加劑的發(fā)展趨勢。

本試驗(yàn)采用超聲輔助乙醇提取麥冬葉中的總黃酮，深入研究了麥冬葉黃酮提取物對油脂的抗氧化活性，為麥冬藥用資源的綜合開發(fā)提供借鑒。

1　材料和方法

1.1　材料、儀器和試劑

麥冬葉采自經(jīng)野生馴化栽培于吉首大學(xué)校園內(nèi)的觀賞麥冬，經(jīng)吉首大學(xué)資環(huán)學(xué)院植物教研室鑒定確認(rèn)后干燥粉碎備用；金健牌天然茶籽油：市售；動(dòng)物油為市售新鮮豬板油熬制過濾而成。

UV－2450型紫外可見分光光度計(jì)：日本島津；723可見分光光度計(jì)：上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；KQ－250E型超聲波清洗器：昆山市超聲儀器有限公司；R－201B－Ⅱ旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：鄭州長城科工貿(mào)有限公司。

蘆丁（rutin）標(biāo)準(zhǔn)品：比利時(shí)進(jìn)口，北京化學(xué)試劑有限公司；NaNO2、NaOH、HCl、NaNO2、水楊酸、石油醚、Al（NO3）3、FeSO4、30%H2O2、冰乙酸、三氯甲烷、檸檬酸、KI、KIO3：分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2　最佳提取工藝條件的確定

通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)確定麥冬葉黃酮提取的最佳工藝條件。

1.3　麥冬葉黃酮的提取

在1.2中確定的最佳提取工藝條件下，提取麥冬葉黃酮。

準(zhǔn)確稱取麥冬葉粉末1.0 g若干份，固定超聲波功率250 W，用35 mL體積分?jǐn)?shù)為80%的乙醇溶液在70℃的水浴溫度中浸泡30 min，超聲波輔助提取20 min。收集提取液并抽濾，用石油醚脫脂脫色，用相應(yīng)濃度的乙醇洗滌得提取液，定容于50 mL容量瓶中，備用。

1.4　提取物黃酮含量的測定

以蘆丁為對照品，按照 NaNO2－Al（NO3）3－NaOH法繪制蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線，測定提取物中總黃酮含量。黃酮質(zhì)量濃度c在0.0～0.05 mg／m L范圍內(nèi)與吸光值（A）有良好的線性關(guān)系，回歸方程為：c＝0.093 9A，R2＝0.999 8。

1.5　黃酮提取物對羥基自由基的清除作用

參照Fenton反應(yīng)建立羥基自由基生成模型［7］，在15 mL比色管中依次加入2 mmol／L FeSO43 mL，6 mmol／LH2O23 mL，搖勻，接著加入 8 mL濃度為6 mmol／L的水楊酸溶液。加入1 mL的蒸餾水，未加提取物比色管所測的吸光值為A0，其余比色管根據(jù)試驗(yàn)條件加入不同濃度的提取物1 mL，在40℃水浴中放置15 min后取出，以蒸餾水為參比，于波長510 nm處測吸光值A(chǔ)x，每個(gè)樣品平行測定3次，取平均值按下式計(jì)算：

清除率／% ＝［（A0－Ax）／A0］×100%

式中：Ax為加入提取液后的吸光值；A0為空白對照的吸光值，清除率越大，表明對自由基清除效果越好。

1.6　油脂加速氧化試驗(yàn)方法

采用 Schaal烘箱法［8－9］，量取提取液 1 mL（1 mg黃酮／mL提取液），以溶劑V（油）∶V（黃酮溶液）＝5∶1的比例添加到25 mL油脂中，并以不添加任何物質(zhì)的油脂為空白對照，分別盛放于廣口瓶中，置于（65±1）℃的恒溫烘箱中進(jìn)行高溫誘導(dǎo)強(qiáng)制氧化，每隔一定時(shí)間檢測樣品的過氧化值。分別用VC和檸檬酸溶液代替黃酮提取液按上述方法測定過氧化值，比較各種抗氧化劑的抗氧化能力。

1.7　過氧化值測定方法

采用GB／T 5538—2005標(biāo)準(zhǔn)推薦的碘量法測定［10］。

POV＝［樣品中含碘量（μg）／樣品量（g）×106］×100%

抗氧化劑對油脂的保護(hù)率：η／%＝［1－（POV末1－POV初）／（POV末2－POV初）］×100%

式中：η／%為抗氧化劑對油脂的保護(hù)率；POV初為未對油脂進(jìn)行強(qiáng)制氧化時(shí)的過氧化值；POV末1為添加抗氧化劑的油脂強(qiáng)制氧化后的過氧化值；POV末2為未添加抗氧化劑的油脂強(qiáng)制氧化后的過氧化值。

2　結(jié)果與分析

2.1　單因素及正交試驗(yàn)

以總黃酮的得率為指標(biāo)，固定250 W超聲功率，考察不同的料液比、乙醇體積分?jǐn)?shù)、超聲時(shí)間、浸泡溫度等各單因素對黃酮提取的影響。結(jié)果見表1。

表1顯示，單因素試驗(yàn)得到的最佳條件為乙醇體積分?jǐn)?shù)、料液比、浸泡溫度、超聲時(shí)間分別為70%、1∶35、65℃、30 min。

表1　單因素試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，以乙醇體積分?jǐn)?shù)（60%、70%、80%）、料液比（g∶mL）（1∶30、1∶35、1∶40）、超聲溫度（60、65、70℃）、超聲時(shí)間（20、30、40 min）4種因素進(jìn)行表2的L9（34）正交試驗(yàn)，結(jié)果見表3。

表2　正交試驗(yàn)因素水平

表3　正交試驗(yàn)結(jié)果

由表3可知，乙醇體積分?jǐn)?shù)對麥冬葉總黃酮得率的影響最大，料液比的影響最小，順序依次為：乙醇體積分?jǐn)?shù)＞浸泡溫度＞超聲時(shí)間＞料液比，最佳工藝條件為：1.000 g樣品，用35 mL 80%的乙醇溶液在70℃的水浴溫度中浸泡30 min后，超聲波輔助提取20 min。

2.2　驗(yàn)證試驗(yàn)

稱取1.000 g的麥冬葉粉末，按照上述最佳條件提取黃酮，用石油醚萃取若干次除去脂溶性的色素等雜質(zhì)后定容，測定并計(jì)算相應(yīng)條件下總黃酮得率。平行提取3次，總黃酮得率分別為17.36、17.17、17.49 mg／g，平均值為 17.3 mg／g。3次結(jié)果相差不大，說明在該條件下穩(wěn)定性較好。

2.3　麥冬葉總黃酮對羥基自由基的清除能力

試驗(yàn)了不同質(zhì)量濃度的麥冬葉總黃酮對羥基自由基的清除能力，結(jié)果見表4。

表4　麥冬葉黃酮提取物濃度對羥基自由基的清除效率

由表4可知，麥冬葉中含有的黃酮類化合物對羥基自由基的清除作用是非常明顯的，在一定濃度范圍內(nèi)，隨著黃酮類化合物濃度的增大，對羥基自由基的清除效率增強(qiáng)。

2.4　麥冬葉總黃酮對油脂的抗氧化性

2.4.1 烘箱放置時(shí)間對油脂的抗氧化性的影響

VC和檸檬酸常作為加入到食品中的抗氧化劑，試驗(yàn)以此為對照，在（65±1）℃條件下，比較了在25 mL油樣中加入1 mL的質(zhì)量濃度同為1.00 mg／mL的VC、檸檬酸及麥冬葉總黃酮提取液的3種試樣在不同烘箱強(qiáng)制放置時(shí)間段對植物油的抗氧化性，結(jié)果見表5。

表5　黃酮提取物對植物油的抗氧化性

表5數(shù)據(jù)表明，在烘箱強(qiáng)制放置時(shí)間越長，空白植物油的過氧化值（POV）越大，表明烘箱熱能使油脂自氧化反應(yīng)加劇，但加入了抗氧化劑后，POV均能降低，表明VC、檸檬酸和黃酮提取物均能有效抑制油脂的自氧化反應(yīng)，在烘箱強(qiáng)化放置時(shí)間相同時(shí)，麥冬葉黃酮提取液的POV值小于VC和檸檬酸，表明麥冬葉黃酮提取液抗植物油氧化活性比常用的VC和檸檬酸強(qiáng)，作為植物油抗氧化添加劑有潛在的發(fā)展前景。

按照同樣方法，比較了3種抗氧化劑在不同烘箱強(qiáng)制放置時(shí)間段對動(dòng)物油的抗氧化性，結(jié)果如表6所示。

表6的結(jié)果表明，與植物油的情況類似，油脂自氧化反應(yīng)程度隨烘箱放置時(shí)間延長而加大，在相同的烘箱放置時(shí)間段，空白植物油的POV遠(yuǎn)比空白動(dòng)物油的POV大，表明植物油受到相同烘箱熱能時(shí)更容易發(fā)生自氧化反應(yīng)；添加黃酮提取液、VC及檸檬酸后，動(dòng)物油的過氧化值均有不同程度的降低，表明這3種物質(zhì)均能有效抑制動(dòng)物油的自氧化反應(yīng)；烘箱放置時(shí)間在3.0 h內(nèi)，檸檬酸、VC、黃酮提取液的抗氧化能力并不顯著，POV%值降低不多，但當(dāng)隨著烘箱放置時(shí)間的增長，檸檬酸、VC、黃酮提取液的抗氧化能力顯著增強(qiáng)，空白動(dòng)物油與添加抗氧化劑的溶液的POV差距明顯拉大，表明麥冬葉總黃酮對于動(dòng)物油及高溫烘烤動(dòng)物油食品是一個(gè)相當(dāng)優(yōu)良的抗氧化劑。

表6　黃酮提取物對動(dòng)物油的抗氧化性

2.4.2 黃酮提取物濃度對油脂抗氧化能力的影響

在（65±1）℃培養(yǎng)箱中強(qiáng)化保存條件下，比較了提取物黃酮濃度對油脂抗氧化能力的影響，空白為不加黃酮提取物的油脂樣品，結(jié)果如表7、表8所示。

表7　黃酮提取物濃度對植物油的抗氧化性影響

本試驗(yàn)采用的金健牌茶籽油系用油茶果實(shí)純天然壓榨而得，無任何食品添加劑及抗氧化劑。表7的結(jié)果表明，空白植物油添加黃酮提取液后，植物油的過氧化值均有不同程度的降低，表明提取液能增加植物油的抗氧化能力；在同樣的烘箱放置時(shí)間段內(nèi)，加入的黃酮提取物濃度越大，過氧化值越小，表明黃酮提取物對油脂的抗氧化能力與其濃度有正相關(guān)關(guān)系。

表8的結(jié)果顯示，提取液能增加動(dòng)物油的抗氧化能力；烘箱放置時(shí)間相同時(shí)，加入的黃酮提取物濃度越大，過氧化值越小，表明麥冬葉黃酮提取物對動(dòng)物油的抗氧化能力與其濃度有正相關(guān)關(guān)系。

表7、表8的結(jié)果表明，麥冬葉黃酮提取物既能抑制植物油的氧化也能抑制動(dòng)物油的氧化，對油脂的抗氧化能力與黃酮提取物濃度成正相關(guān)關(guān)系。

2.4.3 溫度對黃酮提取物抗油脂氧化效果的影響

在相同的強(qiáng)化保存時(shí)間段，烘箱設(shè)置溫度的高低也對油脂過氧化值有較大影響。由此研究了在烘箱溫度為40、50、和60℃時(shí)麥冬葉黃酮、VC、檸檬酸3種抗氧化劑在不同溫度下對黃酮抗油脂氧化效果的影響，結(jié)果表明隨樣品在烘箱放置時(shí)間的延長，黃酮對動(dòng)物油的保護(hù)作用愈加顯著，當(dāng)放置時(shí)間為300 min時(shí)，黃酮提取物對動(dòng)物油的保護(hù)率可達(dá)到50%以上，表明了黃酮提取物優(yōu)越的抗氧化性能。在試驗(yàn)范圍內(nèi)，同一時(shí)間段，黃酮提取物對動(dòng)物油的保護(hù)率隨溫度的升高而降低，可能是因?yàn)辄S酮類物質(zhì)的活性隨著溫度的升高，而逐漸降低。

與對動(dòng)物油的保護(hù)情況不同，隨著溫度的上升，黃酮提取物對植物油的保護(hù)率逐漸降低，說明該黃酮提取物更宜于作為動(dòng)物油的抗氧化劑，在溫和的環(huán)境中，升溫會降低其活性。在40℃和50℃時(shí)，黃酮對植物油的保護(hù)率變化趨勢大體相同，隨著時(shí)間的延長，保護(hù)率逐步降低。

表8　黃酮提取物濃度對動(dòng)物油的抗氧化性影響

2.5　各種抗氧化劑抑制氧化能力比較

從表9看出，作為油脂的抗氧化劑時(shí)，黃酮提取物的抗氧化能力強(qiáng)于檸檬酸和VC，當(dāng)在烘箱中放置時(shí)間越長，添加黃酮提取物的植物油的POV降低率越大，表明越是深度氧化的油脂，麥冬葉黃酮提取物的抗氧化活性越強(qiáng)，通常檸檬酸和VC常用于冷飲中，本研究表明麥冬葉黃酮提取物可用于烘焙含油食品中作抗氧化劑用。加入相同濃度的的抗氧化劑時(shí)，動(dòng)物油的POV降低率比植物油POV降低率要大，表明抗氧化劑對動(dòng)物油的效果更好。

表9　各種1.00 mg／mL的抗氧化劑對油脂抗氧化能力比較

3　結(jié)論

研究結(jié)果表明當(dāng)固定超聲波功率250 W，用35 mL 80%的乙醇溶液在70℃的水浴溫度中浸泡30 min、超聲波輔助提取20 min后，麥冬葉中總黃酮提取率為17.3 mg／g，在黃酮質(zhì)量濃度0.105～0.630 mg／L范圍內(nèi)，隨濃度的增大，對羥基自由基的清除率由7.96%升高至16.12%，黃酮提取物對植物油的保護(hù)在烘箱放置時(shí)間為4.5 h時(shí)達(dá)到最大，為29.61%，對動(dòng)物油的保護(hù)在烘箱放置時(shí)間為9 h時(shí)達(dá)到最大，為32.96%，表明麥冬葉黃酮對動(dòng)物油的保護(hù)效果更好且更適合作為高溫烘烤含油食品的抗氧化添加劑。

［1］國家藥典委員會.中國藥典［M］.一部.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005：106

［2］范俊，張小燕，張志杰，等.麥冬不同提取部位對過氧化氫所致血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷的保護(hù)作用［J］，中國藥理學(xué)與毒理學(xué)雜志，2007，21（2）：131－133

［3］王昭晶.麥冬提取物的抗氧化活性和抑菌作用研究［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，2007，33（9）：57－60

［4］呂惠卿.麥冬新藥用部位探索［J］.中藥材，2007，3（3）：270－272

［5］張義萍，陳建真，敖志輝.麥冬不同種屬、產(chǎn)地和部位的活性成分研究進(jìn)展［J］.中國實(shí)用醫(yī)藥，2008，3（10）：191－193

［6］張俊生，陳莉華，段琛圭，等.車前子中黃酮提取物對油脂的抗氧化活性研究［J］.中國糧油學(xué)報(bào)，2012，27（2）：62－67

［7］徐超，王鴻飛，邵興鋒，等.香榧子油抗氧化活性及降血脂功能研究究［J］.中國糧油學(xué)報(bào)，2012，27（8）：43－47

［8］陳莉華，左林艷，唐玉堅(jiān).微波輔助乙醇提取姜辣素及其對油脂的抗氧化性研究［J］.食品科學(xué)，2011，32（4）：69－73

［9］馬嫄，朱勝華，胡春梅，等.VE復(fù)合抗氧化劑在雞油中的抗氧化性能研究［J］.中國糧油學(xué)報(bào)，2012，27（8）：48－51

［10］GB／T 5538—2005，動(dòng)植物油脂過氧化值測定［S］.