火棘果黃酮對(duì)油脂的抗氧化活性

王曉靜，陳莉華，黃玉龍

吉首大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，吉首 416000

火棘果為薔薇科蘋果亞科(Maloideae)火棘屬(Pyracantha Roeme)的常綠野生灌木的果實(shí)，具有抗氧化、增強(qiáng)免疫力、利膽、助消化、抗疲勞、降血脂、促進(jìn)血凝等作用［1］。在臨床藥用上，主治脾胃虛弱，消化不良、瀉泄、痢疾、疳積等病癥［2］?，F(xiàn)有的研究中多偏重于火棘果黃酮的提取鑒定與測(cè)定，如用丙酮或乙醇提取火棘果黃酮［3，4］，用微乳薄層色譜法分離鑒定火棘果黃酮［5］，用分光光度法測(cè)定火棘果黃酮［6，7］。在其抗氧化性能的研究方面，發(fā)現(xiàn)火棘果黃酮有清除自由基的作用［4］，但尚未見火棘果黃酮對(duì)油脂的抗氧化研究的報(bào)道。黃酮類化合物除了可以清除自由基，對(duì)油脂氧化也具有較好的抑制功能［8］。本研究以超聲波輔助乙醇提取火棘果黃酮，采用D-101 大孔吸附樹脂進(jìn)行純化，探討了粗提液與純化液對(duì)植物油、家禽油及動(dòng)物油三大類共6 種油脂氧化體系的抗氧化性能，并與油脂常用的抗氧化劑VE進(jìn)行比較，以期為火棘果的進(jìn)一步開發(fā)利用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

火棘果于12 月采于吉首馬頸坳，經(jīng)吉首大學(xué)資環(huán)學(xué)院植物教研室鑒定為薔薇科蘋果亞科(Maloideae)火棘屬(Pyracantha Roeme)的常綠野生灌木的果實(shí)，自然干燥，備用;菜籽油、橄欖油、鵝油、雞油、豬板油、牛油市購(gòu)，95%乙醇、濃鹽酸、氫氧化鈉、石油醚、無(wú)水乙醇、亞硝酸鈉、硝酸鋁、冰醋酸、三氯甲烷、酚酞、碘化鉀、淀粉等均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

KQ250-E 型超聲波發(fā)生器(昆山市超聲儀器有限公司)，SHB-Ⅲ循環(huán)水式多用真空泵(鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司)，GZX-9070MBE 數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱(上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠)，K-201B-Ⅱ旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司)，HH-S 恒溫水浴鍋(鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司)，721 可見分光光度計(jì)(上海菁華分析儀器有限公司)。

1.3 方法

1.3.1 火棘果總黃酮(PFF)的提取

稱取5 g 火棘果，用去離子水清洗干凈，自然風(fēng)干，轉(zhuǎn)移到250 mL 錐形瓶中，按料液比1∶10(g∶mL)加入60%的乙醇，置于功率40 W 的超聲波發(fā)生器中，在溫度50 ℃下超聲提取40 min，抽濾，減壓旋蒸回收乙醇，濃縮液用石油醚脫色后用95%的乙醇浸泡并靜置16 h，抽濾，濾液減壓旋蒸回收乙醇后得到火棘果黃酮粗提液，簡(jiǎn)寫為PFF1。

1.3.2 火棘果黃酮含量測(cè)定

以蘆丁為黃酮對(duì)照品按NaNO2-Al(NO3)3-NaOH 法［9］繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，以質(zhì)量濃度(c)對(duì)吸光值A(chǔ) 進(jìn)行線性回歸，得出回歸曲線方程。準(zhǔn)確吸取1.00 mL 已定容的黃酮提取液，置于25 mL 容量瓶中，按照標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制方法測(cè)吸光值A(chǔ)，通過(guò)回歸曲線方程求得火棘果黃酮含量。

1.3.3 火棘果黃酮的純化、提取率及純度測(cè)定

按文獻(xiàn)［9］預(yù)處理D-101 大孔樹脂并裝柱，將PFF1 按文獻(xiàn)［9］最佳參數(shù)純化得火棘果黃酮純化液，簡(jiǎn)寫為PFF2。將得到的PFF2 濃縮烘干制備火棘果黃酮粉末，精密稱取干燥PFF2 樣品0.1 g，用95%乙醇溶解并定容至100 mL 備用。移取1.00 mL 于25 mL 容量瓶中，按照標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制方法測(cè)定吸光值A(chǔ)，由回歸曲線方程求出火棘果黃酮質(zhì)量m1，火棘果黃酮提取率P(%)和純度D(%)計(jì)算式如下:

式中:M—火棘果干果質(zhì)量，g;m—PFF2 干燥后的質(zhì)量，g;m1—火棘果黃酮質(zhì)量，g。

1.3.4 火棘果黃酮抗油脂氧化

采用國(guó)際通用的烘箱儲(chǔ)藏法使油脂氧化酸敗變質(zhì)并測(cè)定過(guò)氧化值(peroxide value，POV)。比較PFF1 與PFF2 加入前后油脂的過(guò)氧化值，計(jì)算出提取物對(duì)油脂的保護(hù)率，進(jìn)而探討PFF1、PFF2 對(duì)油脂氧化體系的抗氧化作用。

在無(wú)水酸性條件下，油脂中的過(guò)氧化物使I-定量氧化成I2，I2與I-結(jié)合生成易溶于水的，利用的顏色與標(biāo)準(zhǔn)碘液進(jìn)行比較定量。參照［8，10］的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在烘箱溫度70 ℃強(qiáng)化1 h 的條件下，濃度在0.043～0.258 g/L 范圍內(nèi)，考察了PFF1、PFF2作為抗氧化劑對(duì)3 類油脂即植物油、家禽油、動(dòng)物油共6 個(gè)種類，即菜籽油、橄欖油、鵝油、雞油、豬油、牛油的氧化抑制作用，并與VE進(jìn)行比較。

按下式計(jì)算油脂過(guò)氧化值(POV)及提取液對(duì)油脂的保護(hù)率(η):

式中:M—碘生成物質(zhì)的量，mmol;W—油脂質(zhì)量，kg;η—提取液對(duì)油脂的保護(hù)率;POV初—未對(duì)油脂進(jìn)行強(qiáng)化氧化時(shí)的過(guò)氧化值，mmol/kg;POV末1—添加提取液的油脂強(qiáng)化氧化后的過(guò)氧化值，mmol/kg;POV末2—未添加提取液的油脂強(qiáng)化氧化后的過(guò)氧化值，mmol/kg。

1.3.5 火棘果黃酮抗油脂酸敗水解

酸價(jià)(acid value，AV)是脂肪中游離脂肪酸含量的標(biāo)志，脂肪在長(zhǎng)期保藏過(guò)程中，由于微生物、酶和熱的作用發(fā)生緩慢水解，產(chǎn)生游離脂肪酸，使油中酸價(jià)增大，貯藏穩(wěn)定性降低。酸價(jià)越小，說(shuō)明油脂質(zhì)量越好，新鮮度和精煉程度越好。如果酸價(jià)過(guò)高，則會(huì)導(dǎo)致人體腸胃不適、腹瀉并損害肝臟。酸價(jià)是評(píng)價(jià)油脂氧化過(guò)程中產(chǎn)生酸性物質(zhì)的量的一個(gè)有效指標(biāo)［11］。采用國(guó)際通用的烘箱儲(chǔ)藏法使油脂發(fā)生氧化酸敗變質(zhì)，酸價(jià)的測(cè)定參照食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)即GB/T 5009.37-2003。在烘箱溫度70 ℃強(qiáng)化1 h的條件下，濃度在0.043～0.258 g/L 范圍內(nèi)，測(cè)定PFF1、PFF2 及對(duì)照品VE加入前后油脂的酸價(jià)，用于衡量其抗油脂酸敗水解能力。

按下式計(jì)算酸價(jià)(AV)及酸價(jià)降低值(ΔAV):

式中:AV—酸價(jià)，mg/g;W—油脂的質(zhì)量，g;CNaOH—?dú)溲趸c物質(zhì)的量濃度，0.1 mol/L;VNaOH消耗氫氧化鈉的體積，L;AV1—添加提取液的油脂強(qiáng)化氧化后的酸價(jià)，mg/g;AV2—未添加提取液的油脂強(qiáng)化氧化后的酸價(jià)，mg/g;ΔAV—酸價(jià)降低值，mg/g。

2 結(jié)果與分析

2.1 火棘果黃酮的含量測(cè)定

吸光值(A)與蘆丁質(zhì)量濃度(c)之間的線性回歸方程為:c=0.0939A(R2=0.9998)。濃度0～0.05 g/L 之間具有良好的線性關(guān)系。測(cè)定火棘果黃酮含量結(jié)果表明，PFF1 中黃酮質(zhì)量濃度為2.25 g/L，PFF2 中黃酮質(zhì)量濃度為3.49 g/L，50 mL PFF2干燥后的質(zhì)量為0.766 g，PFF2 黃酮含量為0.175 g。以PFF2 為指標(biāo)，火棘果黃酮提取率為5.11%。用D-101 大孔吸附樹脂純化后純度為22.84%。

2.2 火棘果黃酮對(duì)油脂氧化的抑制效果

碘量M(μmol)與吸光度(A)在0.0～0.96 μmol 間有良好的線性關(guān)系，回歸方程為M=4.0153A+0.0039，R2=0.9986。

2.2.1 火棘果黃酮質(zhì)量濃度對(duì)油脂抗氧化效果的影響

PFF1、PFF2 對(duì)3 類油脂氧化抑制作用結(jié)果見圖1。

圖1 不同質(zhì)量濃度的火棘果黃酮對(duì)油脂抗氧化性的影響Fig.1 Antioxidant activity of PFF with different mass concentrations on oils and fats

由圖1 可知，PFF1、PFF2 對(duì)該6 種油脂氧化體系的保護(hù)率均隨著其質(zhì)量濃度的增大而逐漸增大，呈現(xiàn)劑量相關(guān)效應(yīng);PFF2 對(duì)各種油脂的保護(hù)作用較PFF1 的大，但兩者對(duì)各種油脂的保護(hù)作用不及VE。PFF2 中黃酮含量較PFF1 的大，說(shuō)明提取物中黃酮含量高有利于油脂的抗氧化。比較圖1 中的A 與B可知，同一質(zhì)量濃度下的PFF1、PFF2 對(duì)菜籽油的保護(hù)率明顯較橄欖油的大，說(shuō)明火棘果黃酮對(duì)菜籽油的抗氧化效果較橄欖油的好。但圖1 中B 的增長(zhǎng)趨勢(shì)大，說(shuō)明火棘果黃酮對(duì)橄欖油抗氧化效果受其濃度影響很大。比較圖1 的C 與D，PFF1、PFF2 對(duì)雞油保護(hù)作用較鵝油的略大，圖1 中D 增長(zhǎng)趨勢(shì)大，說(shuō)明火棘果黃酮對(duì)雞油的抗氧化效果其濃度影響大。比較圖1 的E 與F，PFF1 與PFF2 在對(duì)該2種動(dòng)物油的抗氧化效果上差別不是很大，火棘果黃酮對(duì)豬油保護(hù)作用較牛油的略大。

2.2.2 溫度對(duì)火棘果黃酮抗油脂氧化效果的影響

火棘果黃酮質(zhì)量濃度為0.215 g/L 時(shí)，不同烘箱溫度下PFF1、PFF2 對(duì)油脂的抗氧化效果見圖2。

圖2 不同溫度對(duì)火棘果黃酮抗油脂氧化的影響Fig.2 Antioxidant activity of PFF on oils and fats under differents temperatures

由圖2 可知，溫度在50～80 ℃范圍內(nèi)，PFF1、PFF2 對(duì)該6 種油脂的保護(hù)率隨著烘箱強(qiáng)化溫度的升高而逐漸增大，但溫度高于90 ℃時(shí)，保護(hù)率反而下降。溫度逐漸升高，油脂氧化越劇烈，PFF1、PFF2的抗氧化活性越強(qiáng)。溫度過(guò)高，油脂氧化劇烈，油脂自氧化反應(yīng)程度加大，表現(xiàn)出抗氧化劑在不同的氧化溫度所發(fā)揮的抗氧化效果有所不同，所以溫度過(guò)高，其保護(hù)率反而減小;同時(shí)在高溫下PFF1 及PFF2的活性成分減少，抗氧化能力降低。比較圖2 中的A、B、C、D 可知，PFF1 對(duì)該4 種油脂保護(hù)作用受溫度的影響較PFF2 的大，PFF2 對(duì)這4 種油脂的保護(hù)效果較PFF1 的好。80 ℃時(shí)，PFF1 對(duì)雞油的保護(hù)率與PFF2 對(duì)鵝油的相當(dāng)，說(shuō)明在較高溫度時(shí)，火棘果黃酮是一種優(yōu)異的雞油抗氧化劑。比較圖2 的E與F 可知，PFF1 與PFF2 對(duì)豬油、牛油的保護(hù)作用受溫度的影響均不是很大，PFF2 對(duì)豬油的保護(hù)效果較PFF1 的好，PFF2 與PFF1 對(duì)牛油的保護(hù)作用相當(dāng)。

2.3 火棘果黃酮抗油脂酸敗水解

2.3.1 火棘果黃酮質(zhì)量濃度對(duì)油脂酸價(jià)的影響

以酸價(jià)降低值為指標(biāo)，考察了不同質(zhì)量濃度的PFF1、PFF2 對(duì)油脂酸敗水解的影響，結(jié)果見圖3。

由圖3 可知，各種油脂氧化體系的酸價(jià)降低值隨著PFF1、PFF2 質(zhì)量濃度的增大而逐漸增大，說(shuō)明火棘果黃酮對(duì)各種油脂具有抗酸敗水解的作用，并且這種作用與火棘果黃酮存在一定的劑量關(guān)系。由圖3 中的6 個(gè)圖可知，黃酮含量較高的PFF2 對(duì)該6種油脂的抗酸敗水解效果優(yōu)于黃酮含量較低的PFF1，但兩者的抗酸敗水解效果不及VE。比較這6個(gè)圖，同一質(zhì)量濃度下，菜籽油、雞油的酸價(jià)降低值明顯較橄欖油、鵝油、豬油、牛油的大，說(shuō)明火棘果黃酮對(duì)菜籽油、雞油的抗酸敗水解效果較其他4 種油脂好。圖3 中的A 與D，PFF1、PFF2 增長(zhǎng)趨勢(shì)大均較大，說(shuō)明火棘果黃酮對(duì)菜籽油、雞油的抗酸敗水解效果受黃酮濃度影響大。圖3 中的F，PFF1 與PFF2十分相近，說(shuō)明PFF1 與PFF2 在對(duì)牛油的抗酸敗水解效果上差別不是很大。

圖3 不同質(zhì)量濃度的火棘果黃酮對(duì)油脂酸敗的影響Fig.3 Anti-rancidity of PFF with different mass concentrations on oils and fats

2.3.2 溫度對(duì)火棘果黃酮抗油脂酸敗水解的影響

火棘果黃酮質(zhì)量濃度為0.215 g/L 時(shí)，不同烘箱溫度下PFF1、PFF2 對(duì)油脂的抗酸敗水解效果，結(jié)果見圖4。

圖4 不同溫度對(duì)火棘果黃酮抗油脂酸敗的影響Fig.4 Anti-rancidity of PFF on oils and fats under different temperatures

由圖4 可知，各種油脂的酸價(jià)降低值隨著烘箱強(qiáng)化溫度的升高而逐漸增大，但溫度高于90 ℃時(shí)，ΔAV 的變化趨勢(shì)趨于平坦。溫度逐漸升高，油脂氧化酸敗變質(zhì)加劇，PFF1 及PFF2 的抗酸敗水解的效果越好。但溫度過(guò)高，油脂加速水解，有過(guò)多的游離脂肪酸產(chǎn)生，使油中酸價(jià)劇增，并且過(guò)高的溫度使PFF1 及PFF2 的抗氧化活性成分減少，從而使黃酮抗氧化酸解的能力減弱，表現(xiàn)為酸價(jià)降低趨勢(shì)下降。比較圖4 中的A 與B 可知，火棘果黃酮對(duì)菜籽油的抗酸敗水解效果較橄欖油的好。比較圖4 中的C與D，PFF 對(duì)雞油的抗酸敗水解效果較鵝油的好。比較圖4 的E 與F，豬油、牛油的ΔAV 受溫度的影響均不是很大，并且PFF1、PFF2 對(duì)豬油氧化體系的抗酸敗水解效果較牛油的好。

3 結(jié)論

在乙醇濃度60%，料液比為1∶10(g∶mL)，超聲功率40 W，溫度50 ℃的條件下，提取40 min，PFF1中黃酮質(zhì)量濃度為2.25 g/L，PFF2 中黃酮質(zhì)量濃度為3.49 g/L，以PFF2 為指標(biāo)，火棘果黃酮提取率為5.11%。用D-101 大孔吸附樹脂純化后純度為22.84%。PFF1、PFF2 對(duì)菜籽油、橄欖油、鵝油、雞油、豬油、牛油6 種油脂的抗氧化效果明顯，且均與濃度有劑量效應(yīng)關(guān)系，火棘果黃酮能增加油脂的抗氧化能力，相同條件下黃酮含量高的PFF2 較黃酮含量低的PFF1 抗氧化作用大。在50～80 ℃溫度范圍內(nèi)，PFF1、PFF2 對(duì)油脂氧化體系的保護(hù)作用隨著烘箱強(qiáng)化溫度的升高而逐漸增大。但溫度過(guò)高，PFF1 及PFF2 的活性成分減少，抗氧化能力降低。油脂的酸價(jià)降低值隨著PFF1、PFF2 質(zhì)量濃度的增大而逐漸增大，說(shuō)明火棘果黃酮能抑制油脂酸敗水解成游離脂肪酸，表明火棘果黃酮具有良好的抗氧化酸敗能力。在50～80 ℃溫度范圍內(nèi)，PFF1、PFF2能抑制油脂酸敗水解，使游離脂肪酸含量逐漸減少，體系的酸價(jià)降低。但溫度過(guò)高，酸價(jià)降低趨勢(shì)下降。火棘果黃酮是一種優(yōu)良的油脂抗氧化劑，具有廣闊的發(fā)展前景。

1 Liu SB(劉世彪)，Yi LB(易浪波)，Li K(李寬)，et al.The nutritional compositions of Pyracantha fortuneana fruit in dif-ferent producing areas of autonomous prefecture of west Hunan.Chin Wild Plant Res(中國(guó)野生植物資源)，2007，26(3):58-60.

2 Gan XH(甘秀海)，Zhao Y(趙楊)，Zhou X(周欣)，et al.Comparison of the contents of quercitin in various medicinal parts of Pyracantha fortuneana.China J Exp Tradit Med Form(中國(guó)實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志)，2012，18:100-102.

3 Gan XH(甘秀海)，Zhao C(趙超)，Zhou X(周欣)，et al.Study on process of extracting flavonoids from the fruit of Pyracantha fortuneana (Maxim.)Li.Guangzhou Chem Ind Tech (廣州化工)，2012，40(8):78-79.

4 Li W(李偉)，Tian C(田成)，Wang M(汪滿)，et al.Extraction optimization and its antioxidant activities of flavonoids from Pyracantha fortuneana (Maxim.)Li fruits.J Hubei Nati Inst，Nat Sci(湖北民族學(xué)院學(xué)報(bào)，自科版)，2013，31:145-148.

5 Liang SF(梁淑芳)，Ma RL(馬絨利)，Ma BL(馬柏林).Extraction and separation and identification of Pyracantha fortuneana flavonoids.J Northwest Forestry Univ(西北林學(xué)院學(xué)報(bào))，2003，18(3):60-62.

6 Huang R(黃榮)，F(xiàn)u XH (傅小紅)，Chang B(常波).The research on the determination of the extracts from Pyracantha with spectrophotometry.West China J Pharm Sci(華西藥學(xué)雜志)，2013，28:642-643.

7 Gan XH(甘秀海)，Chen GH(陳國(guó)華)，Zhou X(周欣)，et al.Determination of total flavonoids in fruit of Pyracantha fortuneana (Maxim.)Li.Chin J Spec Lab(光譜實(shí)驗(yàn)室)，2012，29:1223-1226.

8 Zhang JS(張俊生)，Chen LH(陳莉華)，Zhang WL(張文龍).Adsorption and desorption characteristics of macroporous resin to flavonoids from leaves and rattan of Lonicera japonicab.Food Sci(食品科學(xué))，2013，25:383-387.

9 Chen LH(陳莉華)，Xiao B(肖斌)，He CZ(賀誠(chéng)志)，et al.Adsorption and desorption characteristics of macroporous resin to flavonoids from leaves and rattan of Lonicera japonicab.Nat Prod Res Dev(天然產(chǎn)物研究與開發(fā))，2013，25:383-387.

10 Chen LH(陳莉華)，He CZ(賀誠(chéng)志)，Tan LY(譚林艷)，et al.Investigation of antioxidant activities of extracts of Hong Guo Shen.Nat Prod Res Dev(天然產(chǎn)物研究與開發(fā))，2014，26:174-177.

11 Yang RY(楊如義).Study on the influencing factors of corn oil acid value.J West Anhui Univ(皖西學(xué)院學(xué)報(bào))，2014，30:104-106.