菠蘿蜜果皮不同萃取部位抗氧化活性的研究

彭芍丹，李積華，黃曉兵，靜 瑋，劉洋洋，林麗靜，*

（1.海南大學(xué)食品學(xué)院，海南?？?570228；2.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，廣東湛江 524001；3.農(nóng)業(yè)部熱帶作物產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東湛江 524001）

菠蘿蜜果皮不同萃取部位抗氧化活性的研究

彭芍丹1，2，李積華2，3，黃曉兵2，3，靜 瑋2，3，劉洋洋2，3，林麗靜2，3，*

（1.海南大學(xué)食品學(xué)院，海南海口 570228；2.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，廣東湛江 524001；3.農(nóng)業(yè)部熱帶作物產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東湛江 524001）

為了深入研究菠蘿蜜果皮石油醚、乙酸乙酯、水三個(gè)萃取部位的抗氧化活性，通過(guò)DPPH、ABTS、FRAP三種方法對(duì)其抗氧化活性進(jìn)行評(píng)價(jià)，并考察了各個(gè)部位中多酚、黃酮含量。結(jié)果表明，菠蘿蜜果皮乙酸乙酯部多酚和黃酮的含量最高，分別為1.346、1.102mg/g，而水部含量最低，分別為0.593、0.029mg/g。不同部位中抗氧化活性大小順序?yàn)橐宜嵋阴ゲ浚‥A）＞石油醚部（PE）＞水部（W），其中乙酸乙酯部對(duì)DPPH自由基抑制率最高可達(dá)到94%，對(duì)ABTS+自由基抑制率可達(dá)99.1%，總抗氧化能力FRAP值可達(dá)952.6μmol/L。

菠蘿蜜果皮，抗氧化活性，自由基

菠 蘿 蜜（Artocarpus heterophyllus Lam.），又 稱 木菠蘿、樹(shù)菠蘿，為桑科木菠蘿屬常綠喬木，原產(chǎn)印度，是一種典型的熱帶水果。我國(guó)有一千多年的菠蘿蜜種植歷史，目前主要分布于海南、廣東、廣西、云南東南部及福建等省區(qū)[1]。菠蘿蜜果皮約占果實(shí)總重的42%[2]，由 于 加工 利 用 及 相 關(guān) 研 究 缺 乏 ，大 量 果 皮 被丟棄成為農(nóng)業(yè)廢料，造 成 了資 源浪 費(fèi) 和 環(huán) 境污染[3]。研究表明，菠蘿蜜果皮中含有豐富的果膠[2，4-5]、多酚[3]等，是一種優(yōu)良的天然產(chǎn)物資源。

彭芍丹等[6]研究進(jìn)一步表明，菠蘿蜜果皮的抗氧化活性要優(yōu)于種皮、果肉以及種子，是優(yōu)良的抗氧化劑來(lái)源。多酚、黃酮作為常見(jiàn)的天然抗氧化劑，在菠蘿蜜果皮中的分布情況及其與果皮抗氧化活性的關(guān)系還沒(méi)有相關(guān)研究，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，對(duì)菠蘿蜜果皮乙醇粗提物及其石油醚、乙酸乙酯、水等幾個(gè)萃取部位的抗氧化活性和其中的多酚、黃酮含量進(jìn)行分析，并對(duì)多酚黃酮含量與抗氧化活性的關(guān)系進(jìn)行研究，以期為菠蘿蜜果皮的藥理學(xué)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為菠蘿蜜果皮的加工利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

菠蘿蜜 采于湛江徐聞縣龍?zhí)伶?zhèn)（九成熟）；2，2-二苯基-1-苦基肼（DPPH自由基）、2，2連氮-雙-（3-乙基苯并噻咪唑-6-磺酸）（ABTS+自由基）、過(guò)硫酸 鉀（Potassium persulfate，A.C.S.reagent）、2，4，6- 三（2-吡啶基）三嗪（TPTZ自由基）、福林-酚（Folin& Ciocalteu’s phenol reagent）、香草醛、沒(méi)食子酸、兒茶素 Sigma公司；無(wú)水乙醇、95%乙醇、鹽酸、三氯化鐵、硫酸亞鐵、醋酸鈉、冰醋酸（分析純） 國(guó)藥集團(tuán)；實(shí)驗(yàn)用水 為二次蒸餾水。

HH-4恒溫水浴鍋 國(guó)華電器；752N紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)、FA2104N天平 上海精科；真空冷凍干燥機(jī) 北京若比鄰；LR4002旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 德國(guó)Heidolph ；DFT-150 高 速 萬(wàn) 能 粉 粹 機(jī) 上 海 鼎 廣 ；MS 3 digital振蕩器 德國(guó)IKA；料理機(jī) 九陽(yáng)；冰箱海爾。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 原料的預(yù)處理 將新鮮菠蘿蜜果肉與果皮分離后，收集果皮用料理機(jī)初步粉粹，粒徑約為0.2cm，置于50℃恒溫干燥箱中烘干，用萬(wàn)能高速粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，過(guò)40目篩，取干燥樣品70kg，在65℃下用80%乙醇浸泡24h，反復(fù)提取三次，提取液減壓濃縮得膏狀物8.8kg，此為菠蘿蜜果皮乙醇粗提物（C），按照料液比1∶3（g∶mL）的比例，依次用石油醚、乙酸乙酯和水分別萃取三次，合并各部萃取液后減壓濃縮，分別得到石油醚部137g、乙酸乙酯部184g和水部6000g。分別準(zhǔn)確稱取0.1g各萃取部位樣品溶解于100mL甲醇中（樣品濃度為1.0g/L），分別配制成0.8、0.6、0.4、0.2g/L的樣品液，封口冷藏備用。

1.2.2 多酚含量的測(cè)定 按照Singleton等[7]的方法進(jìn)行多酚含量測(cè)定，吸取樣品溶液1mL于25mL容量瓶中，然后加入9mL水和1mL福林-酚試劑（FC試劑），搖勻，靜置6min后加入7%的碳酸鈉溶液10mL，定容并搖勻后，室溫避光放置90min，最后以空白作為對(duì)照在750nm處測(cè)定吸光度。樣品中多酚含量用標(biāo)準(zhǔn)品沒(méi)食子酸表示。

1.2.3 黃酮含量的測(cè)定 參考Saxena等[8]的方法，以兒茶素作為標(biāo)準(zhǔn)品繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，樣品中黃酮含量以兒茶素表示。

1.2.4 DPPH 自 由 基 的 清 除 能 力 測(cè) 定 對(duì) 王 萍[9]和Kumaran 等[10]的 方 法 進(jìn) 行 改 進(jìn) ，取 2mL 樣 品 溶 液 、0.2mmol/L DPPH乙醇溶液0.5mL加入具塞試管中，混合，搖勻，在37℃避光放置20min，以無(wú)水乙醇為空白在517nm測(cè)定其吸光度Ai；取DPPH液0.5mL、無(wú)水乙醇2mL同上方法測(cè)吸光度A0；取樣品液2mL、無(wú)水乙醇0.5mL同上方法測(cè)吸光度Aj。樣品液對(duì)DPPH自由基的抑制率（%）={[1-（Ai－Aj）]/A0}×100。

1.2.5 ABTS+自由基清除能力的測(cè)定 按照Li等[11]的方法進(jìn)行測(cè)定，7.4mmol/L的ABTS水溶液和2.6mmol/L的 過(guò) 硫 酸 鉀 溶 液1∶1（v∶v）混 合 后 ，避 光 反 應(yīng) 12h，用95% 乙 醇 稀 釋 使 其 在 734nm 處 吸 光 值 為 0.7 ±0.02（95%乙醇為對(duì)照），作為工作液備用。取樣品液0.4mL、 ABTS工作液1.6mL于具塞試管，加樣后搖勻，在黑暗中靜置6min，以95%乙醇為空白在734nm處測(cè)定吸光度Ai；取ABTS液1.6mL、95%乙醇0.4mL同上述方法測(cè)吸光度A0；取樣品液0.4mL、95%乙醇1.6mL同上方法測(cè)吸光度Aj。樣品液對(duì)ABTS+自由基的抑制率（%）＝[1－（Ai－Aj）]/A0×100。

1.2.6 總抗氧化能力的測(cè)定 根據(jù)宮智勇等的方法配制FRAP反應(yīng)液和繪制FeSO4標(biāo)準(zhǔn)曲線。取樣品液0.3mL加入預(yù)熱至37℃的反應(yīng)液2.7mL，搖勻放置10min，以無(wú)水乙醇代替樣品液作為空白對(duì)照，于593nm處測(cè)吸光度A。由A在標(biāo)準(zhǔn)曲線上獲得相應(yīng)的FeSO4的濃度（μmol/L），定義為FRAP值。FRAP值越大，表明由抗氧化物質(zhì)還原的Fe2+越多，即抗氧化物質(zhì)的活性越強(qiáng)[12]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均為3次重復(fù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平均值。采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，方差分析運(yùn)用Duncan極差法，數(shù)據(jù)以±SD表示。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同部位多酚和黃酮含量的比較

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，用Excel繪制沒(méi)食子酸含量（X，μg）與吸光度（Y）的曲線，并擬合得到二者的回歸方程Y=0.0045X+0.01，R2=0.9995。繪制兒茶素含量（X，μg）與 吸 光 度（Y）的 曲 線 ：Y=0.0032X-0.0169，R2= 0.9991。

菠蘿蜜果皮乙醇粗提物和三個(gè)不同萃取部位含量測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知，菠蘿蜜果皮乙醇粗提物中黃酮和多酚的含量隨著萃取溶劑的改變而有所變化。其中，乙酸乙酯部的多酚含量最高，為1.346mg/g，其次是石油醚部，水部的多酚含量最低為0.593mg/g；黃酮含量測(cè)定結(jié)果也呈現(xiàn)了相同的趨勢(shì)。這是由于使用不同的溶劑萃取的過(guò)程中，石油醚有利于除去極性小的物質(zhì)，乙酸乙酯部有利于萃取極性中等偏低的化合物，這兩個(gè)萃取部位富集了大部分的酚類、黃酮類、萜類、甾體等物質(zhì)，而較大部分的多糖類物質(zhì)和極小部分水溶性極好的多酚類物質(zhì)仍保留在水中[13]。

表1 菠蘿蜜果皮不同萃取部位多酚和黃酮含量（±SD，n=3）Table 1 Polyphenols and flavonoids content of different fractions from jackfruit peel（±SD，n=3）

表1 菠蘿蜜果皮不同萃取部位多酚和黃酮含量（±SD，n=3）Table 1 Polyphenols and flavonoids content of different fractions from jackfruit peel（±SD，n=3）

注：同一列標(biāo)記字母不同，表示差異顯著，p＜0.05；表2、表3同。

不同部位 多酚含量（mg/g） 黃酮含量（mg/g）乙醇粗提物 0.736±0.095b 0.586±0.046b石油醚部 1.253±0.150a 1.015±0.095a乙酸乙酯部 1.346±0.021a 1.102±0.065a水部 0.593±0.029b 0.029±0.032c

2.2 不同部位清除DPPH自由基能力

由表2可知，隨著樣品濃度的增大，菠蘿蜜果皮四個(gè)被檢測(cè)部分對(duì)DPPH自由基的清除率均呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)；菠蘿蜜果皮乙醇粗提物經(jīng)過(guò)石油醚、乙酸乙酯、水依次萃取后清除DPPH自由基的能力均有所提高；且不同極性溶劑萃取物表現(xiàn)出的清除能力也不一樣：其中乙酸乙酯部對(duì)DPPH自由基的抑制率最高，在其濃度為0.2g/L時(shí)抑制率就已達(dá)到92.4%，石油醚部稍差，濃度為0.2g/L時(shí)清除率為87.4%，濃度為1.0g/L時(shí)清除率為90.9%，粗提物的抗氧化能力最低，濃度為0.2g/L時(shí)清除率僅為68.4%。

2.3 不同部位清除ABTS+自由基能力

由表3可知，隨著樣品濃度的增大，菠蘿蜜果皮不同部位對(duì)ABTS+自由基的清除率呈現(xiàn)上升趨勢(shì)；菠蘿蜜果皮乙醇粗提物經(jīng)過(guò)石油醚、乙酸乙酯、水分別萃取后清除ABTS+·的能力均有所提高；且不同極性溶劑萃取物表現(xiàn)出的清除能力也不一樣：其中乙酸乙酯部對(duì)ABTS+自由基的抑制率最高，石油醚部次之，這兩個(gè)部分在濃度僅為0.2g/L時(shí)清除率就已超過(guò)90%，水部最低。表明對(duì)ABTS+自由基清除活性強(qiáng)的物質(zhì)主要集中在石油醚部和乙酸乙酯部。

2.4 不同部位總抗氧化能力

圖1 測(cè)定總抗氧化能力的Fe2+標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 The Fe2+standard curve for determination of total antioxidative ability

圖1為測(cè)定菠蘿蜜果皮總抗氧化活性的標(biāo)準(zhǔn)曲線，F(xiàn)eSO4濃度在200～800μmol/L范圍內(nèi)與其在593nm處的吸光度成良好線性關(guān)系直線方程為：Y=0.0022X-0.0508，R2=0.9905，Y為樣品在波長(zhǎng)593nm下的吸光度，X為FeSO4的濃度。

采用FRAP法測(cè)定不同部位的抗氧化能力，在樣品濃度為1.0g/L時(shí)，各部位的FRAP值如圖2所示，F(xiàn)RAP值越大，表明抗氧化活性越高，抗氧化能力大小為：乙酸乙酯部＞石油醚部＞水部＞粗提物。結(jié)果表明乙酸乙酯部萃取物抗氧化活性最高，水部最低，且三個(gè)萃取部位的活性都大于粗提物的活性，這與DPPH法和ABTS法測(cè)定結(jié)果一致。文獻(xiàn)[14]報(bào)道FRAP法測(cè)定每100mg維生素C抗氧化活性1.51mmol，對(duì)比本研究中菠蘿蜜果皮各個(gè)部位的FRAP結(jié)果，菠蘿蜜果皮乙醇提取物的抗氧化活性明顯低于VC，與彭芍丹等[6]的研究結(jié)果相一致。

圖2 菠蘿蜜果皮不同部位的FRAP值Fig.2 The FRAP of different fractions of jackfruit peel

菠蘿蜜果皮乙醇粗提物及萃取后的石油醚部、乙酸乙酯部、水部在對(duì)DPPH·、ABTS+·、Fe3+的還原過(guò)程中均表現(xiàn)出了相同的規(guī)律，這也證明了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。研究表明[6]菠蘿蜜果皮、果肉、種皮、種子四部位中果皮具有最高的抗氧化活性：其中果皮樣品濃度為0.1g/mL時(shí)，對(duì)DPPH·最高抑制率為92.2%，對(duì)比本研究萃取后的乙酸乙酯部濃度為1.0g/L時(shí)，抑制率就以達(dá)到94.0%，清除自由基抗氧化的效果大大提高。表明萃取的過(guò)程對(duì)樣品抗氧化活性的物質(zhì)起到了富集作用。

表2 菠蘿蜜果皮不同部位對(duì)DPPH自由基的清除效果比較（±SD，n=3）Table 2 Comparison of DPPH radical scavenging effect among different fractions of jackfruit peel（±SD，n=3）

表2 菠蘿蜜果皮不同部位對(duì)DPPH自由基的清除效果比較（±SD，n=3）Table 2 Comparison of DPPH radical scavenging effect among different fractions of jackfruit peel（±SD，n=3）

不同部位 不同濃度抑制率（×100%）0.2g/L 0.4g/L 0.6g/L 0.8g/L 1.0g/L粗提物 0.684±0.046a 0.755±0.112ab 0.758±0.082ab 0.822±0.075ab 0.838±0.042b石油醚部 0.874±0.046a 0.871±0.111a 0.877±0.063a 0.896±0.010a 0.909±0.085a乙酸乙酯部 0.924±0.022a 0.929±0.030a 0.924±0.034a 0.929±0.035a 0.940±0.043a水部 0.740±0.010a 0.843±0.099ab 0.850±0.029b 0.898±0.081b 0.900±0.085b

表3 菠蘿蜜果皮不同部位對(duì)ABTS自由基的清除效果比較（±SD，n=3）Table 3 Comparison of ABTS radical scavenging effect among different fractions of jackfruit peel（±SD，n=3）

表3 菠蘿蜜果皮不同部位對(duì)ABTS自由基的清除效果比較（±SD，n=3）Table 3 Comparison of ABTS radical scavenging effect among different fractions of jackfruit peel（±SD，n=3）

不同濃度抑制率（×100%）0.2g/L 0.4g/L 0.6g/L 0.8g/L 1.0g/L粗提物 0.576±0.068a 0.726±0.050a 0.818±0.011a 0.858±0.048a 0.863±0.020a石油醚部 0.958±0.007a 0.975±0.017a 0.976±0.026a 0.979±0.025a 0.979±0.022a乙酸乙酯部 0.990±0.002a 0.991±0.005a 0.991±0.006a 0.991±0.005a 0.991±0.001a水部 0.867±0.003a 0.883±0.008b 0.888±0.014b 0.889±0.023b 0.890±0.003b不同部位

3 結(jié)論

通過(guò)DPPH、ABTS、FRAP三種方法對(duì)其抗氧化活性進(jìn)行評(píng)價(jià)，并考察了活性物質(zhì)多酚、黃酮的含量。結(jié)果表明，菠蘿蜜果皮乙酸乙酯部多酚、黃酮的含量最高，分別為1.346、1.102mg/g，含量最低的是水部，分別為0.593、0.029mg/g。不同部位中抗氧化活性大小順序?yàn)橐宜嵋阴ゲ浚‥A）＞石油醚部（PE）＞水部（W），其中乙酸乙酯部對(duì)DPPH·抑制率最高可達(dá)到94%，對(duì)ABTS+·可達(dá)99.1%，總抗氧化能力FRAP值可達(dá)952.6μmol/L。菠蘿蜜果皮粗提物的抗氧化活性和多酚、黃酮的含量均低于萃取后的乙酸乙酯部和石油醚部，萃取的過(guò)程成功的富集了抗氧化性能高的有效成分，有利于果皮中抗氧化單體成分的進(jìn)一步分離純化。為后續(xù)的菠蘿蜜果皮的相關(guān)理論研究奠定了基礎(chǔ)。

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Study on antioxidant activties of different solvent extracts from jackfruit peel

PENG Shao-dan1，2，LI Ji-hua2，3，HUANG Xiao-bing2，3，JING Wei2，3，LIU Yang-yang2，3，LIN Li-jing2，3，*
（1.College of Food Science and Technology，Hainan University，Haikou 570228，China；2.Agricultural Products Processing Research Institute，Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences，
Zhanjiang 524001，China；3.Key Laboratory of Tropical Crop Products Processing，Ministry of Agriculture，Zhanjiang 524001，China）

The antioxidant activities of three fractions partitioned by petroleum ether，ethyl acetate and water from ethanol extract of jackfruit peel were estimated using DPPH，ABTS and ferric reducing/antioxidant power（FRAP）methods.And the content of total polyphenols and flavonoids in each fraction were determined.The results showed that the content of flavoniods and polyphenols from ethyl acetate fraction were the highest and the value was 1.346mg/g and 1.102mg/g，respectively.However，the water fraction had the poor level of polyphenol and flavonoid content，which was 0.593mg/g and 0.029mg/g，respectively.The antioxidant activity of petroleum ether followed that of ethyl acetate part and the water fraction presented poor antioxidant activity.Furthermore ，the ethyl acetate part showed an excellent antioxidant activity，inhibition ratio of which was 94%for DPPH radical and 99.1%for ABTS+radical.And its ferric reducing/antioxidant power reached 952.6μmol/L.

jackfruit peel；antioxidant activity；free radical

TS201.1

A

1002-0306（2014）20-0082-04

10.13386/j.issn1002-0306.2014.20.009

2014－01－06

彭芍丹（1989-），女，碩士研究生，研究方向：天然產(chǎn)物化學(xué)。

* 通訊作者：林麗靜（1978-），男，博士，副研究員，研究方向：天然產(chǎn)物化學(xué)。

海南省自然科學(xué)基金（212009）；公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201303077）。