紅果參果膠提取物的抗氧化作用研究

陳莉華，王曉靜，肖　琴，莫宇婷

（1.吉首大學化學化工學院，湖南吉首416000；2.吉首大學植物資源保護與利用湖南省高校重點實驗室，湖南吉首416000）

紅果參果膠提取物的抗氧化作用研究

陳莉華1，2，王曉靜1，肖琴1，莫宇婷1

（1.吉首大學化學化工學院，湖南吉首416000；2.吉首大學植物資源保護與利用湖南省高校重點實驗室，湖南吉首416000）

酸提醇沉超聲輔助提取并純化紅果參中的果膠，以VC為對照，研究了果膠提取物對·OH、O2-·的清除能力、對Fe3+的還原作用以及對油脂氧化體系的抑制效果。結(jié)果表明：當質(zhì)量濃度為0.6g/L時，紅果參果膠提取物對·OH、O2-·的清除率分別為40.53%和26.02%，還原Fe3+產(chǎn)生的吸光值為0.51，對植物油和動物油的保護率分別為96.83%和39.22%，其抗氧化性均在一定濃度范圍呈劑量正相關(guān)效應。

紅果參，果膠，抗氧化活性

紅果參又稱蜘蛛果、山荸薺，是桔?？浦参镩L葉輪鐘草的果實，具有潤肺、止咳，滋補、理氣、補虛、祛瘀止痛等功效[1]。紅果參中除含有黃酮及原花青素等生理活性成分外，還富含果膠。

果膠廣泛存在于植物的果實、根、莖和葉中，作為可溶性膳食纖維具有抗菌[2]、抗炎和舒張血管的作用，對高膽固醇患者和糖尿病患者大有裨益。果膠的提取較多的受到研究者的注意[3-4]，研究表明果膠提取物也具有抗氧化性[5-6]。本研究采取酸提醇沉法提取并純化紅果參果實中果膠，研究了提取物的抗氧化性能，旨在為進一步利用紅果參資源提供實驗依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

樣品采于吉首大學“植物資源保護與利用湖南省高校重點實驗室”紅果參基地，選擇無霉爛變質(zhì)的紅果參低溫烘干，碎成0.15mm粉末，裝袋備用；硫酸、苯酚、抗壞血酸、鄰苯三酚、三羥甲基氨基甲烷、碘化鉀、冰醋酸、三氯甲烷、淀粉、碘等均為分析純；金健牌茶籽油（植物油） 市購；動物油購自豬板油熬制過濾而得。

723可見分光光度計上海荊和分析儀器有限公司；K-201B-Ⅱ旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器、KQ250-E超聲波清洗器、SHB-Ⅲ循環(huán)水式多用真空泵鄭州長城科工貿(mào)有限公司；GZX-9070MBE數(shù)顯鼓風干燥箱上?；|實驗儀器設備有限公司。

1.2紅果參果膠的提取及純化

準確稱取已處理的紅果參粗粉10.0g，放入盛有200mL沸水燒杯中攪拌10min，冷卻，然后在75℃水浴中用0.1moL/L的鹽酸調(diào)pH為2.1，保持此溫度下提取1h，過濾得提取液，重復提取3次，將3次濾液合并，在70℃水浴中用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮濾液至原體積的1/10。冷卻后，加入濃縮液等體積的95%乙醇，封口，靜置24h后除去上層清液減壓抽濾，低溫烘干后得果膠粗產(chǎn)物，封存?zhèn)溆谩?/p>

將果膠粗產(chǎn)物溶于20mL的蒸餾水中，加入果膠溶液總體積的1/5體積的石油醚，磁力攪拌0.5h，倒入分液漏斗中，充分振蕩并靜置0.5h，分層后，去除石油醚萃取的色素層，重復多次，直至石油醚萃取層為清澈透明，使果膠溶液中無色素殘留。然后加入新配制的Sevag試劑磁力攪拌0.5h，將混合溶液倒入分液漏斗中，充分振蕩后靜置0.5h，除去下層變性蛋白質(zhì)層，重復上述操作直至無變性蛋白質(zhì)層出現(xiàn)，將萃取后的溶液濃縮至1/3，使用95%乙醇沉淀果膠，過濾并充分洗滌沉淀，抽濾后低溫烘干，制得果膠提取物，封存?zhèn)溆?，使用時配成一定質(zhì)量濃度的果膠溶液。

1.3果膠含量的測定

以葡萄糖為對照品，用苯酚-硫酸法測總糖含量，以D-半乳糖醛酸為標準品，用咔唑比色法測半乳糖醛酸含量[7]。

1.4提取物對羥基自由基（·OH）的清除

建立Fenton反應體系模型[8]，以空白液為參比在波長510nm下測其吸光值A(chǔ)0、Ax及Ax0，重復3次測定，按下式計算提取物對羥基自由基的清除率：

式中，A0為空白對照液吸光值；Ax為果膠溶液吸光值；Ax0為本底吸光值。

1.5提取物對超氧陰離子自由基（O2-·）的清除

鄰苯三酚在堿性條件下自氧化產(chǎn)生穩(wěn)定的超氧陰離子自由基并生成有色中間產(chǎn)物，提取物中的抗氧化物質(zhì)可清除所產(chǎn)生的超氧陰離子自由基，從而可通過比色法測定提取物對超氧陰離子自由基的清除效果。按照張俊生[9]的實驗方法，在325nm處測定體系的吸光值A(chǔ)、Aj、A0，提取物對超氧陰離子自由基清除率計算公式為：

式中，A為樣品加入緩沖溶液及鄰苯三酚后的吸光值；Aj為樣品加入緩沖溶液后的吸光值；A0為緩沖溶液加入鄰苯三酚后的吸光值。

1.6提取物對Fe3+的還原作用

鐵氰化鉀被抗氧化物質(zhì)還原，生成亞鐵氰化鉀在酸性條件下與Fe3+偶合形成普魯士藍，該絡合物在700nm處有最大吸收，抗氧化物質(zhì)濃度越大或還原能力越強，則700nm處吸光值越大，因此，可用700nm吸光值大小表示提取物對Fe3+還原作用的強弱。

取待測液0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2mL，分別加入到比色管內(nèi)，再分別加入2.0mL磷酸緩沖溶液（pH=6.8）及1%鐵氰化鉀溶液2mL，50℃水浴上加熱20min后急速冷卻，加入10%三氯乙酸溶液2mL，于3000r/min條件下離心10min，取上清液5mL于15mL比色管中，加入0.1%三氯化鐵1.0mL，加入去離子水定容，混合均勻，于700nm處測定吸光度。

1.7提取物抗油脂氧化能力測定

參照張俊生[9]繪制的標準曲線并求出碘量-吸光值之間的數(shù)學關(guān)系。

提取物對油脂的抗氧化性采用國際上通用的烘箱強化貯存法[10]：稱取0.2g油脂，加入不同質(zhì)量濃度的果膠液，攪拌均勻后，放入烘箱中強化保存，間隔1h交換在烘箱中的位置并取2mL待測樣品，參照標準曲線方法分別測定585nm處的吸光度。以同質(zhì)量濃度的抗壞血酸（VC）溶液作對比，比較其抗氧化能力。按下式計算油脂過氧化值（POV）及提取物對油脂的保護率η∶m

式中：η為提取物對油脂的保護率，%；POV初為未對油脂進行強化氧化時的過氧化值，mmol/kg；POV末1為添加提取物的油脂強化氧化后的過氧化值，mmol/kg；POV末2為未添加提取物的油脂強化氧化后的過氧化值，mmol/kg。

2　結(jié)果與討論

2.1紅果參中果膠得率及含量測定

經(jīng)測定，紅果參中果膠得率為0.315g/10g（紅果參粉末），得率為3.15%?？偺呛繛?3.1%，半乳糖醛酸含量為68.8%。

2.2提取物對羥基自由基（·OH）的清除

分別配制一系列不同質(zhì)量濃度的果膠液，以相同濃度的VC（以抗壞血酸配制）溶液為對照，考察其對羥基自由基的清除作用，結(jié)果如圖1所示。

圖1　提取物對羥基自由基的清除Fig.1　Scavenging effect on·OH of extracts

羥基自由基是已知的最活潑的活性氧自由基，也是毒性最大的氧自由基，清除羥基自由基可能是生物預防疾病的有效方式之一。從圖1可以看出，果膠具有較強的清除羥基自由基的作用，隨著果膠質(zhì)量濃度的增加，果膠對羥基自由基的清除能力增加，當果膠濃度為0.6g/L時，果膠的清除率達到40.53%，對照品VC對羥基自由基的清除具有相當顯著的劑量效應，且比同質(zhì)量濃度的果膠的清除能力強，當VC的質(zhì)量濃度為0.5g/L時，VC的清除率高達97.88%。

2.3對超氧陰離子自由基（O2-·）的清除

圖2表明，果膠對超氧陰離子自由基有一定的清除作用，在一定的濃度范圍內(nèi)，果膠對超氧陰離子自由基的清除作用呈現(xiàn)劑量效應。雖然果膠的清除率不及對照品VC大，當質(zhì)量濃度為0.6g/L時，果膠對超氧陰離子自由基的清除率仍可達26.02%，表現(xiàn)出了對超氧陰離子自由基較好的還原能力。

圖2　提取物對超氧陰離子自由基的清除Fig.2　Scavenging effect on O2-·of extracts

圖1和圖2比較可知，紅果參果膠提取物對·OH、O2-·均有較好的清除作用，相同質(zhì)量濃度的果膠液對羥基自由基的清除效果強于對超氧陰離子自由基的清除作用。導致這種差別可能有兩個原因。一是超氧陰離子自由基和羥基自由基的差別，羥基自由基的氧化電極電位很高，因此具有很強的氧化性、電負性和親電性，其氧化性較超氧陰離子自由基強。二是果膠的不同提取方法也對其抗氧化性有影響。韋詩琪[7]的菠蘿蜜絲中不同果膠對自由基清除能力大小順序為：水提果膠＞總果膠＞酸提果膠。

2.4對Fe3+的總還原作用

考察提取物對Fe3+的還原作用，結(jié)果如圖3所示。

圖3　提取物對Fe3+的清除作用Fig.3　Fe3+reducing capacity of extracts

由圖3可以看出，果膠的質(zhì)量濃度越大，其吸光值越大，表明對Fe3+的還原能力越強，其還原能力與質(zhì)量濃度的增加呈正相關(guān)性，當果膠提取物的質(zhì)量濃度為0.6g/L時，果膠可使Fe3+還原產(chǎn)生的吸光值為0.51，盡管比對照品VC的還原能力弱，果膠對Fe3+仍有較好的還原能力。

2.5提取物對油脂氧化的抑制作用

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

將一系列不同質(zhì)量濃度的果膠提取液及相同質(zhì)量濃度的對照品VC溶液分別加入0.2g油脂，放置在烘箱中，50℃下強化保存1h?？疾觳煌|(zhì)量濃度的抗氧化劑對植物油、動物油的抗氧化能力。結(jié)果分別見圖4、圖5。

圖4　提取物對植物油氧化的抑制作用Fig.4　Antioxidants effect on oil of extracts

圖5　提取物對動物油氧化的抑制作用Fig.5　Antioxidants effect on fat of extracts

由上圖4、圖5可知，果膠提取物作為抗油脂氧化抑制劑時，在所研究濃度范圍內(nèi)，隨著質(zhì)量濃度的增大，果膠和VC對植物油以及動物油的保護率均呈上升趨勢。當質(zhì)量濃度為0.6g/L時，VC和果膠提取物對植物油的保護率分別為96.83%和92.37%，對動物油的保護率分別為74.71%和39.22%。比較二者可以看出，在相同濃度下，果膠對植物油氧化性抑制作用強于動物油，這是由于植物油主要為不飽和脂肪酸，在強化保存期間，自動氧化作用強，而動物油主要為飽和脂肪酸，植物油的氧化機理和動物油的氧化機理不盡相同，導致抗氧化劑對其氧化抑制能力有所區(qū)別。有關(guān)抗氧化機理方面的研究正在進行中。

3　結(jié)論

從紅果參中可提取果膠，得率為3.15%，總糖含量為93.1%，半乳糖醛酸含量為68.8%。提取物在一定質(zhì)量濃度范圍內(nèi)對·OH、O2-·均有一定的清除作用，對Fe3+有較強的還原作用，對植物油、動物油具有較強的抗氧化效果，且清除作用及抗氧化效果均與濃度有劑量效應關(guān)系，表明紅果參提取物具有良好的抗氧化能力，作為一種新的天然、保健的綠色食品抗氧化劑具有良好的開發(fā)前景。

[1]中國藥典委員會.中國藥典[M].北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2010：42-43.

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[4]馮靜，梁瑞紅，劉成梅.菠蘿皮果膠的提取及結(jié)構(gòu)組成研究[J].食品工業(yè)科技，2011，32（11）：241-243.

[5]杜麗娟，李拖平，王娜，等.山楂果膠分解物抗氧化作用研究[J].食品研究與開發(fā)，2009，30（6）：18-20.

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Study on antioxidant activities of pectin from Hong Guo Ginseng

CHEN Li-hua1，2，WANG Xiao-jing1，XIAO Qin1，MO Yu-ting1
（1.College of Chemistry and Chemical Engineering，Jishou University，Jishou 416000，China；2.Key Laboratory of Plant Resource Conservation and Utilization，Jishou University，Jishou 416000，China）

Pectin was extracted and purified by acid-extraction and ethanol precipitation ultrasonic assistance from Hong Guo Ginseng.With the same concentration of ascorbic acid（VC）as the control，the antioxidant activities of pectin extracts was investigated by testing scavenging effects of·OH，O2-·，reduction to Fe3+and against the peroxidation of oil and fats.The results showed that at the same pectin concentration of 0.6g/L，the scavenging rate to·OH，O2-·was 40.53%and 26.02%，adsorption value was 0.51 by reducting Fe3+，and the protect rate to oil and fat was 96.83%39.22%，respectively.Furthermore，the antioxidant activity was increased with pectin concentration increasing.

Hong Guo Ginseng；pectin；antioxidant activity

TS201.1

A

1002-0306（2015）04-0143-04

10.13386/j.issn1002-0306.2015.04.022

2014－05－12

陳莉華（1961-），女，博士，教授，主要從事天然產(chǎn)物中活性成分提取及應用方面的研究。

科技部科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基金資助項目（10C26214302421，11C26214305373）；湖南省科技廳科技項目（2013FJ3026）；吉首大學湖南省高校重點實驗室開放項目。