槐角黃酮抗油脂氧化作用

薛暢敏，申艷艷，趙越

（1．貴州六盤水職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州六盤水 553004；2.東南大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，江蘇南京 210009）

槐角黃酮抗油脂氧化作用

薛暢敏1，申艷艷2，趙越2

（1．貴州六盤水職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州六盤水 553004；2.東南大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，江蘇南京 210009）

摘 要：采用烘箱強化貯藏法，研究槐角黃酮的抗油脂氧化作用。以TBHQ為陽性對照，研究槐角中黃酮化合物在大豆油中的抗氧化作用，并比較檸檬酸和維生素C（VC）與提取物復(fù)配后的抗氧化效果。結(jié)果表明，隨著槐角黃酮添加量的增加，POV值呈下降趨勢，誘導(dǎo)時間和PF值則呈遞增趨勢。其中當(dāng)添加量增加到0.01%時，其具有與TBHQ相當(dāng)?shù)目寡趸芰?，?dāng)添加量繼續(xù)增大到0.025%，抗氧化作用則比TBHQ更強。檸檬酸和VC與槐角黃酮聯(lián)合使用時存在協(xié)同作用?；苯屈S酮具有良好的抗油脂氧化作用。

關(guān)鍵詞：槐角；黃酮化合物；自由基；抗氧化；過氧化值

中藥槐角系豆科植物槐（Sophora jonicaL.）的干燥成熟果實[1]，為《中華人民共和國藥典》歷版收載品種?；苯侵泻卸喾N化學(xué)成分，其中以黃酮類化合物含量尤其突出，是槐角的主要活性成分[2]。

食用油脂是人類膳食的重要組成部分，但食用油脂長期貯存會發(fā)生自動氧化，引起風(fēng)味變化、營養(yǎng)價值下降，并產(chǎn)生有害物質(zhì)。油脂的氧化反應(yīng)首先是在易氧化的不飽和雙鍵上取走氫原子，被激發(fā)態(tài)的氧氧化成氫過氧化物后形成脂肪自由基[3]。添加抗氧化劑可以防止和減緩油脂的自動氧化，增強穩(wěn)定性，保持油脂原有的色、香、味，避免營養(yǎng)成分損失，延長貨架壽命[4-6]。

黃酮類化合物（AH）可將氫供給脂肪自由基（ROO·、RO·），自身轉(zhuǎn)變?yōu)榉踊杂苫踊杂苫姆€(wěn)定性降低了自動氧化連鎖反應(yīng)的傳遞速度，從而抑制油脂的進一步氧化[7-9]。

過氧化值，指油脂試樣在操作條件下氧化KI的物質(zhì)的量。通過測定油脂的過氧化值來直觀的反映油脂的氧化情況，進而評價抗氧化劑抗氧化活性[10]。由于在室溫及一般條件下，油脂氧化反應(yīng)進行比較緩慢，通常采用加速氧化條件的方法。其中烘箱強化貯藏法是最經(jīng)典也是最簡單的加速方法。它的最大優(yōu)點是設(shè)備簡單，和實際情況也比較接近。

在實際使用抗氧化劑的時候，由于食品的組成成分非常復(fù)雜，有時使用單一的抗氧化劑很難起到最佳抗氧化作用。這時，可以采用多種抗氧化劑復(fù)合使用，或者使用抗氧化增效劑，使抗氧化作用明顯增加，這種現(xiàn)象稱為增效作用或協(xié)同作用[11]。常見的抗氧化增效劑有檸檬酸、VC和甘氨酸等。然而，槐角中黃酮化合物對油脂的抗氧化及其與上述增效劑的協(xié)同作用到尚未見報道。

本文采用烘箱強化貯藏法，以TBHQ為陽性對照，研究槐角中黃酮化合物在大豆油中的抗氧化作用，并比較檸檬酸和VC與提取物復(fù)配后的抗氧化效果，篩選出最佳抗氧化組合，延長油脂的貨架壽命，探究槐角中黃酮化合物的抗氧化功效，為槐角的深度開發(fā)和應(yīng)用提供理論指導(dǎo)和數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

槐角黃酮提取物：實驗室自制；大豆油：山東魯花集團有限公司；碘化鉀、硫代硫酸鈉、三氯甲烷、乙酸、無水乙醇、可溶性淀粉、VC、檸檬酸、重鉻酸鉀均為分析純；TBHQ為食品級添加劑（99%）：河南天隆生物科技。

AL204電子天平：瑞士梅特勒；UV-2550紫外分光光度計：日本島津；高速萬能粉碎機：天津華鑫；HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋：金壇榮華；SB-50D超聲波清洗機：寧波新芝；PHS-25數(shù)顯PH計：合肥遠中；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：上海東璽。

1.2 實驗方法

1.2.1 槐角黃酮的提取

選用傳統(tǒng)的回流提取法對槐角中黃酮類化合物進行提取。在單因素試驗的基礎(chǔ)上，選取乙醇濃度、液料比、回流提取時間和提取溫度為影響因子，采用星點設(shè)計（central composite design，CCD）進行4因素5水平的實驗設(shè)計，以高效液相色譜法（HPLC）測定槐角總黃酮得率作為響應(yīng)值，進行響應(yīng)面分析（response surface methodology，RSM）。結(jié)果表明，乙醇濃度和提取時間對提取率具有顯著影響作用。最佳提取條件為：乙醇濃度74.47%，液料比17.99（mL/g），提取時間C為2.10 h，提取溫度為89.13℃。

將槐角粉碎，準確稱取5.0 g槐角粉末于150 mL具塞錐形瓶中，加入90 mL74%乙醇90℃加熱回流提取2.0 h后，得槐角黃酮提取液。

將槐角黃酮提取液以水稀釋定容到150 mL，移取15 mL至另一錐形瓶中酸水解，依次加入20 mL甲醇和5 mL 25%鹽酸水溶液，80℃水浴回流水解30 min，冷卻至室溫，用甲醇定容到50mL。過濾，濾液稀釋10倍后進行HPLC分析，求得水解后山奈酚、槲皮素、異鼠李素等各苷元的質(zhì)量。

參考銀杏葉提取物總黃酮苷的計算方法[12]，槐角中黃酮苷與苷元的換算采取單因子計算，即取以上3種苷的平均值2.51?；苯屈S酮提取率按下面公式計算：

其中，槐角黃酮質(zhì)量為以上3種苷元質(zhì)量之和乘以2.51。

色譜條件：Diamonsil C18柱（250 mm×416 mm，5 μm）；柱溫為室溫；流動相：甲醇-0.3%磷酸水溶液（體積比為 61∶39）；流量：1 mL/min；檢測波長 370 nm。

將上述已測得槐角黃酮提取率（10.26%，n=6）的提取液旋轉(zhuǎn)蒸干，得槐角黃酮提取物粉末。

1.2.2 油脂過氧化值的測定方法

測定方法按GB/T 5538-2005《動植物油脂過氧化值測定》。取待測樣品適量，置于具塞錐形瓶中，加入10 mL三氯甲烷、15 mL乙酸和1 mL飽和碘化鉀溶液，迅速蓋好瓶蓋，混合并搖勻溶液1 min，于15℃～25℃下避光靜置5 min。加入75 mL蒸餾水和0.5 mL 0.5%淀粉指示劑，用0.01 mol/L Na2S2O3滴定析出的I2，當(dāng)?shù)味ㄅR近滴定終點時，應(yīng)不斷用力振搖，滴定至藍色消失，即為終點，記錄消耗硫代硫酸鈉的體積。取相同量三氯甲烷—冰乙酸溶液、碘化鉀溶液、水，按同一方法，做空白試驗。當(dāng)空白實驗消耗0.01 mol/L Na2S2O3超過0.1 mL時，應(yīng)更換試劑，重新進行。

1.2.3 抗油脂氧化實驗

本實驗中分別設(shè)置空白組、實驗組和陽性對照組，分別取大豆油50 g于250 mL錐形瓶中，實驗組加入適量槐角黃酮提取物或黃酮提取物及增效劑，陽性對照組中加入適量TBHQ，不加任何提取物或抗氧化劑的作為空白對照組。將大豆油試樣攪拌均勻，使添加物充分溶解，然后將各組樣品置于（65±1）℃的烘箱保存，每隔24小時分別搖勻攪拌2 min，并交換它們在恒溫箱中的位置，以保證受熱均勻，每隔1天取樣測定其過氧化值。設(shè)計了下面二組對比實驗來評價槐角中黃酮化合物抗油脂氧化效果。

1）將不同量的槐角中黃酮化合物粉末（0.005%、0.01%、0.02%）分別添加到50 g大豆油中，以0.02%用量的TBHQ進行抗氧化性能的比較。其余操作同上。

2）將槐角中黃酮化合物（0.025%）與增效劑（0.02%檸檬酸，0.02%VC）的混合物，分別添加到50 g大豆油中，不斷攪拌使其均勻分布在油樣中，再采用上述烘箱強化貯藏法進行實驗。

1.2.4 誘導(dǎo)期和抗氧化系數(shù)

國家食用植物油衛(wèi)生標準規(guī)定大豆油的POV值上限為20 meq/g，即認為油脂中POV值達到20 meq/g時所需的時間為誘導(dǎo)時間（AOM值）。通過方程lnc=-kt+b（c：POV 值，meq/kg；k：速度常數(shù)；t：時間，d）計算得到AOM值。

評價抗氧化劑的抗氧化作用強弱，主要是通過比較加入抗氧化劑前后，底物氧化誘導(dǎo)期（IP）長短來確定[13]。通常用抗氧化保護系數(shù)（PF）來表示，PF值為添加抗氧化劑的油脂的氧化誘導(dǎo)期與空白油脂的氧化誘導(dǎo)期之比：

PF=IP（添加抗氧化劑）/IP（空白）

如果抗氧化劑的PF值越高，說明它的抗氧化活性越強。當(dāng)PF=1，該物質(zhì)沒有抗氧化活性；2≥PF＞1，該物質(zhì)具有一定的抗氧化活性；3≥PF＞2，該物質(zhì)具有明顯的抗氧化活性；PF≥3，該物質(zhì)具有極顯著的抗氧化活性[14]。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同添加量的槐角黃酮對大豆油的抗氧化作用

分別將0.005%、0.01%、0.025%的槐角中黃酮化合物粉末以及0.02%用量的TBHQ添加到大豆油中，同時做空白實驗，研究不同添加量的槐角黃酮對大豆油的抗氧化作用。結(jié)果見圖1。

圖1 不同用量的槐角黃酮對大豆油的抗氧能力Fig.1 Anti-oxidation activity in peanut oil of flavones from fructus Sophorae

結(jié)果表明，相對于未添加任何抗氧化劑的空白油樣，無論是TBHQ還是槐角黃酮均對大豆油的氧化作用有抑制作用。隨著槐角黃酮添加量的增大，其抗氧化能力呈上升趨勢。0.005%槐角黃酮添加到大豆油中，對油脂的抗氧化作用不如0.02%TBHQ強。但當(dāng)槐角黃酮添加量增大到0.01%時，抗氧化效果與0.02%TBHQ的抗氧化效果相當(dāng)。繼續(xù)增加槐角黃酮添加量，可以發(fā)現(xiàn)，0.025%槐角黃酮加入大豆油中，POV值明顯下降，具有比TBHQ更強的抗氧化能力。

根據(jù)實驗結(jié)果得到不同抗氧化劑添加量的抗氧化回歸方程，分別如下：

由相關(guān)指數(shù)R2可知，上述線性回歸方程的擬合度比較高，可以進行誘導(dǎo)期和抗氧化保護系數(shù)PF值的計算。國家食用植物油衛(wèi)生標準規(guī)定大豆油的POV值上限為20 meq/g。計算結(jié)果見表1。

表1 不同添加量的槐角黃酮在大豆油中的誘導(dǎo)期和PF值Table 1 Induction period and PF value in soybean oil of different additive amount of extracts

從表1中數(shù)據(jù)可見，添加抗氧化劑后，誘導(dǎo)時間和PF值均大于空白對照，且0.005%槐角黃酮、0.01%槐角黃酮、0.025%槐角黃酮的PF值均大于1，說明槐角黃酮對大豆油具有一定的抗氧化作用。槐角黃酮的不同添加量對油脂由不同的抗氧化能力，且隨著添加量的增大，誘導(dǎo)時間和PF值也呈上升趨勢，表明其抗氧化能力增強。0.005%槐角黃酮的PF值小于TBHQ，而0.01%槐角黃酮的PF值與TBHQ相當(dāng)，說明其與TBHQ具有相當(dāng)?shù)目寡趸芰?。?dāng)槐角黃酮添加量增加到0.025%時，其PF值最大，具有比TBHQ更強的抗氧化能力。綜上所述，我們選取0.025%作為進一步復(fù)合抗氧化劑協(xié)同作用的槐角黃酮添加量。

2.2 槐角黃酮與不同增效劑對大豆油的協(xié)同抗氧化作用

分別將檸檬酸和VC與0.025%槐角黃酮一同添加到50 g大豆油中，在（65±0.5）℃的恒溫培養(yǎng)箱中強化保存，并定期測定過氧化值。同時取50 g大豆油在同樣條件下做空白實驗，實驗結(jié)果見表2。

表2 槐角黃酮與增效劑對大豆油的聯(lián)合抗氧化作用Table 2 Antioxidative effects of extract and synergist on the stability of soybean oil

從表2的數(shù)據(jù)可以看出，槐角黃酮與檸檬酸和VC復(fù)配后，POV值相對于空白油樣和TBHQ都有較明顯的下降趨勢。而且進一步發(fā)現(xiàn)，槐角黃酮與VC的協(xié)同作用使得過氧化值降低程度比槐角黃酮與檸檬酸的過氧化值降低程度更為大些。因此可以推測槐角黃酮與VC聯(lián)合作用，會對大豆油有明顯的抗氧化作用。

為進一步證實我們的推測，將表3數(shù)據(jù)進一步分析，得到各組的抗氧化回歸方程：

由相關(guān)指數(shù)R2可知，上述線性回歸方程的擬合度比較高，可以進行誘導(dǎo)期和抗氧化保護系數(shù)PF值的計算。計算結(jié)果見表3。

表3 復(fù)合抗氧化劑在大豆油中的抗氧化誘導(dǎo)期和PF值Table 3 Induction Period and PF value of different antioxidant extracts in soybean oil

表3結(jié)果顯示，槐角黃酮與檸檬酸和VC聯(lián)合使用，其誘導(dǎo)時間和PF值均比空白組更高，表明增效劑與槐角黃酮的聯(lián)用，會增強對大豆油的抗氧化作用。同時，與TBHQ相比，增效劑與槐角黃酮聯(lián)合使用后，PF值和誘導(dǎo)時間均比TBHQ高，證實其比TBHQ具有更強的抗氧化能力。

VC的抗氧化增效機理主要是與油脂中的氧反應(yīng)生成半脫氫抗壞血酸和脫氫抗壞血酸，使油脂中氧濃度降低，從而增強了抗氧化劑的抗氧化效果[15]。檸檬酸為金屬螯和劑，可以與油脂中的微量金屬離子（如Cu2+，F(xiàn)e2+，Mn2+，Ni2+等）結(jié)合形成螯合物，降低了金屬離子對過氧化物形成的催化活性，從而起到了抗氧化增效作用[16]。

從上述分析可以得出結(jié)論，槐角黃酮與增效劑聯(lián)用會使其對油脂的抗氧化效果得到提高。

3 結(jié)論

本實驗采用測定油脂過氧化值的方法來檢驗抗氧化劑抑制油脂氧化的效果。結(jié)果表明，槐角黃酮對大豆油具有一定的抗氧化作用，且隨著槐角黃酮添加量的增加，POV值呈下降趨勢，誘導(dǎo)時間和PF值則呈遞增趨勢。其中當(dāng)添加量增加到0.01%時，其具有與TBHQ相當(dāng)?shù)目寡趸芰?，?dāng)添加量繼續(xù)增大到0.025%，抗氧化作用則比TBHQ更強。另外，選取常用的增效劑檸檬酸和VC與槐角黃酮聯(lián)合使用，發(fā)現(xiàn)它們存在協(xié)同作用，對油脂的抗氧化作用更加顯著。該研究結(jié)果可為進一步開發(fā)利用提供實驗基礎(chǔ)，以具有保健作用的天然抗氧化劑取代合成抗氧化劑將成為今后食品添加劑、保健食品等行業(yè)的發(fā)展趨勢，具有很廣泛的開發(fā)前景。

：

[1]張鞍靈,高錦明,王姝清.黃酮類化合物的分布和利用[J].西北林學(xué)院學(xué)報,2000,15(1):69-74

[2]馬磊,樓鳳昌.槐角中的抗癌活性成分[J].中國天然藥物,2006,4(2):151-153

[3]孫曙慶.油脂氧化穩(wěn)定性研究[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2006,25(3):20-22

[4]穆同娜,張惠,景全榮.油脂的氧化機理及天然抗氧化物的簡介[J].食品科學(xué),2004,25(增刊):241-243

[5]Fereidoon Shahidi,Udaya Wanasundara.Effect of natural antioxidants on the stability of canola oil[J].Development in food science,1995,37:469-479

[6]Karpinska M,Borowski J,Danowska OM.The use of natural antioxidants in ready-to-serve food[J].Food chemistry,2001,72:5-9

[7]吳姣.粉末油脂過氧化值測定方法的研究[J].中國油脂,2006,3l(7):54-56

[8]李穎暢,孫建華,孟憲軍.藍莓葉總黃酮提取物的定性分析和抗油脂氧化[J].食品科學(xué),2010,31(13):96-99

[9]馮穎,王建國,孟憲軍,等.無梗五加果黃酮的提取及抗油脂氧化性能的研究[J].食品研究與開發(fā),2006,27(3):35-36

[10]Cacace J E,Mazza G.Mass transfer process during extraction of phenolic compounds from milled berries[J].Journal of food engineering,2003,59:379-389

[11]Irwandi J,Cheman YB,Kitts DD.Synergistic effect of rosemary and sage extracts and citric acid on fatty acid retention of RBD palm olein during deep-fat frying[J].Journal of the american oil chemists’society,2000,77(5):527-533

[12]鞠興榮,汪海峰.銀杏葉提取物中黃酮類化合物的高效液相色譜測定[J].食品科學(xué),2001,22(12):66-68

[13]Karpinska M,Borowski J,Danowska OM.The use of natural antioxidants in ready-to-serve food[J].Food chemistry,2001,72:5-9

[14]朱元龍.紫蘇葉抗氧化的提取分離及其在油脂中抗氧化應(yīng)用研究[D].福州大學(xué):福建,2010

[15]王延平,趙謀明,張羽航,等.不同抗氧化劑對油脂抗氧化性能影響的研究[J].中國油脂,1999,24(3):37-39

[16]畢艷蘭.油脂化學(xué)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005:74-89

Flavanoids from Fructus Sophorae as Oil Antioxidant

XUE Chang-min1，SHEN Yan-yan2，ZHAO Yue2
（1.Vocational and Technical College，Liupanshui 553004，Guizhou，China；2.School of Public Health，Southeast Univerity ，Nanjing 210009，Jiangsu，China）

Abstract：Favanoids from fructus sophorae as oil antioxidant was studied using the oven strengthen storage method.Taking TBHQ as positive control，oil antioxidation of favanoids from fructus sophorae and the commixture with citric acid and vitamin C was researched.With the increasing of the amount of favanoids from fructus sophorae， POV value decreased， the induction time and the PF value increasing.When the adding amount of favanoids from fructus sophorae was increased to 0.01%，equivalent antioxidant capacity with TBHQ was shown.And when adding volume continued to increase to 0.025%，antioxidant action is more powerful than TBHQ.In addition，joint action was found when citric acid and Vc used with favanoids from fructus sophorae.Favanoids from fructus sophorae as oil antioxidant has obvious antioxidation effect.

Key words：Sophora japonica；flavonoid compounds；free radical；antioxidant；peroxide value

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2013.13.033

薛暢敏（1969—），女（漢），副教授，大學(xué)本科，主要從事生物科學(xué)的教學(xué)和研究工作。

2013-03-20