菠蘿皮渣醇提物不同極性部位抗氧化活性研究

薛雅榮，薛海波，郝麗琴，趙三虎，趙二勞

（忻州師范學(xué)院化學(xué)系，山西忻州034000）

菠蘿皮渣醇提物不同極性部位抗氧化活性研究

薛雅榮，薛海波，郝麗琴，趙三虎，趙二勞*

（忻州師范學(xué)院化學(xué)系，山西忻州034000）

采用不同極性有機(jī)溶劑萃取法，將菠蘿皮渣醇提物分為石油醚、乙酸乙酯、正丁醇和水相4個(gè)不同極性部位。福林酚法測(cè)定各極性部位多酚含量，并以BHT為對(duì)照，利用清除DPPH·和·OH法評(píng)價(jià)各極性部位的抗氧化活性。結(jié)果顯示，菠蘿皮渣醇提物水部、正丁醇部、石油醚部、乙酸乙酯部和BHT對(duì)DPPH·的半清除率（IC50）分別是：0.527、0.279、0.198、0.011、0.019 mg/mL；對(duì)·OH的半清除率（IC50）分別是：0.490、0.321、0.180、0.143、0.026 mg/mL。其石油醚部、水部、正丁醇部和乙酸乙酯部多酚含量分別為：12.27、21.43、44.18、163.30mg/mL。表明菠蘿皮渣醇提物不同極性部位均具有一定的抗氧化活性，乙酸乙酯部多酚含量最高，該部位抗氧化活性也最強(qiáng)。

菠蘿皮渣；極性部位；多酚；抗氧化活性

自由基理論認(rèn)為，機(jī)體的衰老、諸多疾病的發(fā)生、發(fā)展與體內(nèi)過量自由基氧化損傷機(jī)體細(xì)胞密切相關(guān)［1-2］。膳食抗氧化劑或含有抗氧化活性成分的食物可有效清除體內(nèi)過量自由基，阻斷由過量自由基參與的不良反應(yīng)，起到養(yǎng)身保健、延緩衰老、減少疾病、防癌抗癌等積極作用。許多人工合成抗氧化劑盡管可以清除體內(nèi)過量自由基，但由于其對(duì)機(jī)體存在潛在毒副作用，已被一些國家禁用或限制使用［3］。因此，在人們?nèi)找孀⒅刈陨肀＝〉慕裉?，研究開發(fā)天然抗氧化劑具有重要的實(shí)際意義。

菠蘿（Ananas comosus），又名鳳梨，是熱帶、亞熱帶四大名果之一。菠蘿由于不易貯存，大多用于果脯、果汁和罐頭加工［4］，加工過程中產(chǎn)生的約占整個(gè)菠蘿質(zhì)量50%～60%［5］的菠蘿皮渣未被利用，不但污染環(huán)境，還造成資源的極大浪費(fèi)。顯見，研究菠蘿皮渣的開發(fā)應(yīng)用具有顯著的社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。已有研究表明，菠蘿皮渣中含有多酚類物質(zhì)［4-6］，多酚類物質(zhì)是植物次生代謝中產(chǎn)生的一類酚羥基化合物，具有清除自由基、抗腫瘤、抗衰老、抗氧化、抗菌等多種生理功能活性［6-8］，在食品、衛(wèi)生和醫(yī)藥等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。目前，有關(guān)菠蘿皮渣開發(fā)應(yīng)用的研究不少［9-12］，但對(duì)菠蘿皮渣多酚抗氧化活性的研究鮮見報(bào)道?；诖耍狙芯繉?duì)菠蘿皮渣乙醇提取物進(jìn)行不同極性溶劑萃取分部，測(cè)定各極性部位中多酚含量，研究各極性部位的抗氧化活性，為菠蘿皮渣的深度開發(fā)應(yīng)用提供參考。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

菠蘿皮渣收集于當(dāng)?shù)厮?。新鮮菠蘿皮渣用水清洗，50℃烘箱內(nèi)烘干，粉碎后過60目篩，裝瓶冷藏，備用。

1，1-二苯基-2-苦肼基（DPPH·）：Sigma公司；福林-酚試劑：上海海聚生物科技有限公司；沒食子酸：山東西亞化學(xué)工業(yè)有限公司；2，6-二叔丁基對(duì)甲酚（BHT）：上海譜振生物科技有限公司；無水乙醇：天津市申泰化學(xué)試劑有限公司；石油醚（沸程30℃～60℃）、碳酸鈉、正丁醇：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；硫酸亞鐵：陜西深華金屬材料研究所；水楊酸：天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司；乙酸乙酯：西隴化工股份有限公司；雙氧水：天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司，所用試劑均為分析純，試驗(yàn)用水為二次去離子水。

1.2儀器與設(shè)備

723型可見分光光度計(jì)：上海光譜儀有限公司；KQ-400KDE型高功率數(shù)控超聲波清洗器：昆山市超聲儀器有限公司；SCIENTZ-10N多歧管壓蓋型冷凍干燥機(jī)：寧波新芝生物科技有限公司；AL104電子分析天平：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；SHZ-D（Ⅱ）循環(huán)水式真空泵：鞏義市英峪予華儀器廠。

1.3試驗(yàn)方法

1.3.1菠蘿皮渣醇提物不同極性部位樣品的制備

［13-14］的方法稍作改動(dòng)，提取制備菠蘿皮渣醇提物不同極性部位樣品。準(zhǔn)確稱取10.0 g菠蘿皮渣粉于燒杯中，以體積分?jǐn)?shù)50%的乙醇為提取劑，在超聲功率320 W、料液比1∶30（g/mL）和溫度為60℃的條件下，超聲提取30 min。過濾，濾渣再按上述條件提取1次，合并2次濾液，經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)得乙醇提取浸膏。將浸膏加水復(fù)溶，按1∶1體積比分別加入石油醚、乙酸乙酯、正丁醇依次萃取，每相萃取3次，得石油醚相、乙酸乙酯相、正丁醇相以及剩余部分水相萃取液。各相萃取液分別經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑、冷凍干燥得菠蘿皮渣石油醚萃取物、乙酸乙酯萃取物、正丁醇萃取物和水萃取物，取適量各萃取物用水配成質(zhì)量濃度為1 mg/mL的待測(cè)液，冷藏待用。

1.3.2樣品中多酚含量的測(cè)定

［15］方法稍作改動(dòng)，以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品，采用Folin-Ciocalteu法測(cè)定菠蘿皮渣醇提物不同極性部位溶液中多酚含量。

1.3.2.1沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的繪制

準(zhǔn)確移取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4 mL質(zhì)量濃度為0.1 mg/mL的沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品溶液，分別置于10 mL比色管中，依次都加入約5 mL水、0.5 mL酚試劑和1.5 mL質(zhì)量濃度為75 mg/mL的Na2CO3溶液，用水定容至刻度，搖勻，75℃水浴10 min后。冷卻至室溫，于波長760 nm處以試劑空白為參比測(cè)定其吸光度值。沒食子酸質(zhì)量濃度C（μg/mL）為橫坐標(biāo)，吸光度值A(chǔ)為縱坐標(biāo)，繪制沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。求得線性回歸方程為A=0.087 9C+0.034 3，R2=0.999 6，線性范圍為2.0 μg/mL～14.0 μg/mL。

1.3.2.2菠蘿皮渣醇提物不同極性部位多酚含量的測(cè)定

分別吸取適宜體積的質(zhì)量濃度1.0 mg/mL的菠蘿皮渣不同極性部位萃取物物溶液，按1.3.2.1中的方法測(cè)定，由回歸方程計(jì)算菠蘿皮渣不同極性部位萃取物中多酚含量（mg/g）。

1.3.3菠蘿皮渣醇提物不同極性部位的抗氧化性活性

［16-18］方法稍作改動(dòng)，以常用抗氧化劑2，6-二叔丁基對(duì)甲酚（BHT）為對(duì)照，采用清除DPPH·法和羥自由基（·OH）法評(píng)價(jià)菠蘿皮渣不同極性部位的抗氧化活性。并利用半清除率（IC50）定量比較菠蘿皮渣醇提物不同極性部位與BHT溶液的抗氧化活性［19］，IC50越小，其抗氧化活性越強(qiáng)。

1.3.3.1菠蘿皮渣萃取物對(duì)DPPH·的清除率

DPPH·是一種穩(wěn)定的以氮為中心有機(jī)自由基，其乙醇溶液在517 nm處具有特征吸收峰，加入抗氧化劑可與DPPH·單電子配對(duì)使其乙醇溶液在517 nm處吸收減弱，這種吸收減弱程度與抗氧化劑提供的電子數(shù)成定量關(guān)系。抗氧化劑提供電子的能力反映其抗氧化活性，因而可通過測(cè)定抗氧化劑對(duì)DPPH·的清除率評(píng)價(jià)抗氧化劑的抗氧化活性［15］。

試驗(yàn)時(shí)，準(zhǔn)確吸取2.0 mL質(zhì)量濃度為0.1 mg/mL DPPH·溶液于10 mL比色管中，加入一定量的菠蘿皮渣不同極性部位萃取物溶液，用50%乙醇定容至刻度，搖勻，室溫下避光反應(yīng)30 min后，在517 nm處測(cè)定其吸光度。清除率由下式計(jì)算。

式中：A0為僅DPPH·溶液體系吸光度；A1為加入萃取物溶液后體系吸光度；A2為僅萃取物溶液體系吸光度。

同法測(cè)定BHT對(duì)DPPH·的清除率，計(jì)算IC50，并與菠蘿皮渣醇提物不同極性部位進(jìn)行比較。

1.3.3.2菠蘿皮渣醇提物不同極性部位對(duì)·OH的清除率

·OH是活性最強(qiáng)的自由基，它可與機(jī)體活細(xì)胞的所有分子發(fā)生反應(yīng)，促使多糖降解、DNA鏈斷裂，對(duì)機(jī)體產(chǎn)生損傷，引起機(jī)體代謝紊亂，導(dǎo)致機(jī)體衰老以及各種疾病的發(fā)生發(fā)展。因此物質(zhì)對(duì)·OH的清除能力，能夠反映其的抗氧化活性［15］。

試驗(yàn)采用水楊酸法［15-19］測(cè)定菠蘿皮渣不同極性部位萃取物溶液對(duì)·OH的清除率。準(zhǔn)確吸取一定量的菠蘿皮渣不同極性部位萃取物溶液置于10 mL比色管中，依次加入0.5 mL質(zhì)量濃度為7.5 mmol/L的硫酸亞鐵溶液、0.5 mL質(zhì)量濃度為7.5 mmol/L的水楊酸溶液和0.5 mL 0.1%的H2O2溶液，用水定容至刻度，搖勻，在45℃水浴中反應(yīng)40min后，于波長510nm處測(cè)定其吸光度。同時(shí)以BHT做對(duì)比試驗(yàn)，清除率由下式計(jì)算。

式中：A0為未加萃取物溶液體系吸光度；A1為加入萃取物溶液后體系吸光度；A2為萃取物溶液本底吸光度。

同法測(cè)定BHT對(duì)·OH的清除率，計(jì)算IC50，并與菠蘿皮渣醇提物不同極性部位進(jìn)行比較。

1.3.4數(shù)據(jù)處理

采用EXCEL2003軟件錄入數(shù)據(jù)繪圖，對(duì)結(jié)果進(jìn)行線性回歸分析。試驗(yàn)數(shù)據(jù)為3次平行試驗(yàn)的平均值。

2　結(jié)果與分析

2.1菠蘿皮渣醇提物不同極性部位多酚含量

植物中普遍含有多酚類成分，由于不同種類的多酚溶解性質(zhì)不同，不同萃取劑萃取得到的萃取物所含多酚的種類和數(shù)量會(huì)有一定差異［20］。為綜合評(píng)價(jià)菠蘿皮渣醇提物不同極性部位的抗氧化活性，按試驗(yàn)方法測(cè)定菠蘿皮渣醇提物不同極性部位多酚含量，結(jié)果見表1。

表1　菠蘿皮渣醇提物不同極性部位多酚含量Table 1Contents of polyphennol of different polarity fractions from ethanol extract of pineapple pomace

由表1可知，菠蘿皮渣醇提物不同極性部位均含有多酚，多酚含量大小順序?yàn)橐宜嵋阴ゲ浚菊〈疾浚舅浚臼兔巡俊?/p>

2.2菠蘿皮渣醇提物不同極性部位對(duì)DPPH·的清除率

菠蘿皮渣醇提物不同極性部位對(duì)DPPH·的清除率見圖1。

圖1　菠蘿皮渣不同極性部位和BHT對(duì)DPPH·的清除率Fig.1Scavenging rate of the different polarity fractions from pineapple pomace and BHT on DPPH·

由圖1可見，菠蘿皮渣醇提物不同極性部位均具有清除DPPH·能力，且隨其質(zhì)量濃度的增加而增大，呈量效關(guān)系，表明菠蘿皮渣醇提物不同極性部位均具有一定的抗氧化活性。由菠蘿皮渣醇提物不同極性部位多酚含量可知，多酚含量與清除DPPH·能力具有相關(guān)性，多酚含量高，清除率就大。石油醚部雖然多酚含量較水部和正丁醇部少，但對(duì)DPPH·的清除率卻大于水部和正丁醇部，說明石油醚部還含有其它抗氧化成分［17］。菠蘿皮渣醇提物不同極性部位與BHT清除DPPH·的IC50分別是：水部0.527 mg/mL、正丁醇部0.279 mg/mL、石油醚部0.198 mg/mL、BHT 0.019 mg/mL和乙酸乙酯部0.011 mg/mL。對(duì)DPPH·清除能力大小順序?yàn)椋阂宜嵋阴ゲ浚綛HT＞石油醚部＞正丁醇部＞水部，即抗氧化活性大小順序?yàn)椋阂宜嵋阴ゲ浚綛HT＞石油醚部＞正丁醇部＞水部。

2.3菠蘿皮渣醇提物不同極性部位對(duì)·OH的清除率

菠蘿皮渣醇提物不同極性部位對(duì)·OH的清除率見圖2。

圖2　菠蘿皮渣不同極性部位和BHT對(duì)·OH的清除率Fig.2Scavenging rate of the different polarity fractions from pineapple pomace and BHT on·OH

由圖2可見，菠蘿皮渣醇提物不同極性部位對(duì)·OH均具有一定的清除能力，且隨著其質(zhì)量濃度的增加而增大，呈量效關(guān)系，但不同極性部位對(duì)·OH的清除能力均小于BHT。表明菠蘿皮渣醇提物不同極性部位均具有一定的抗氧化活性。各極性部位質(zhì)量濃度相同時(shí)對(duì)·OH的清除率有較大差異，其原因是由于它們中多酚含量不同，多酚含量高，清除率就大。石油醚部雖然多酚含量較水部和正丁醇部小，但對(duì)·OH的清除率卻大于水部和正丁醇部，進(jìn)一步說明石油醚部還含有其它抗氧化成分。菠蘿皮渣醇提物不同極性部位與BHT清除·OH的IC50分別是：水部0.490 mg/mL、正丁醇部0.321 mg/mL、石油醚部0.180 mg/mL、乙酸乙酯部0.143 mg/mL和BHT為0.026 mg/mL。對(duì)·OH清除能力大小順序?yàn)椋築HT＞乙酸乙酯部＞石油醚部＞正丁醇部＞水部，即抗氧化活性大小順序?yàn)椋築HT＞乙酸乙酯部＞石油醚部＞正丁醇部＞水部。

3　結(jié)論

以BHT為對(duì)照，利用清除DPPH·和·OH法評(píng)價(jià)了菠蘿皮渣醇提物石油醚、乙酸乙酯、正丁醇和水相4個(gè)不同極性部位的抗氧化活性，并測(cè)定了各極性部位多酚含量。結(jié)果顯示，菠蘿皮渣醇提物水部、正丁醇部、石油醚部、乙酸乙酯部和BHT對(duì)DPPH·的半清除率（IC50）分別是：0.527、0.279、0.198、0.011、0.019 mg/mL；對(duì)·OH的半清除率（IC50）分別是：0.490、0.321、0.180、0.143、0.026 mg/mL。其石油醚部、水部、正丁醇部和乙酸乙酯部多酚含量分別為：12.27、21.43、44.18、163.30 mg/mL。表明菠蘿皮渣醇提物不同極性部位均具有一定的抗氧化活性，但各極性部位抗氧化活性存在明顯差異。兩種抗氧化能力評(píng)價(jià)體系所得各極性部位抗氧化活性大小順序均為：乙酸乙酯部＞石油醚部＞正丁醇部＞水部。在菠蘿皮渣醇提物不同極性部位中，乙酸乙酯部多酚含量最高，該部位抗氧化活性也最強(qiáng)。同時(shí)試驗(yàn)也表明，菠蘿皮渣醇提物極性部位抗氧化活性除與其多酚含量有關(guān)外，還與其它成分有關(guān)。菠蘿皮渣具有開發(fā)利用價(jià)值。

［1］Mitchell J B，Xavier S，Deluca A M，et al.A low molecular weight antioxidant decreases weight and lowers tumor incidence［J］.Free Radical Biology&Medicine，2003，34（1）：93-102

［2］Taubert D，Breitenbach T，Lazar A，et al.Reaction rate constants of superoxide scavenging by plant antioxidants［J］.Free Radical Biology&Medicine，2003，35（12）：1599-1607

［3］岳保旺，范洪毓，武玉芳，等.羅丹明6G-Fenton體系熒光法測(cè)定中草藥抗氧化活性［J］.分析科學(xué)學(xué)報(bào)，2013，29（5）：723-725

［4］沈佩儀，徐金龍，李俶，等.菠蘿皮中總多酚的純化工藝研究［J］.食品與機(jī)械，2012，28（2）：139-141

［5］王興華，杭瑜瑜，裴志勝，等.菠蘿皮渣中黃酮的提取及穩(wěn)定性研究［J］.食品研究與開發(fā)，2015，36（10）：131-135，154

［6］李靜，鄧毛程，王文文.超聲輔助提取菠蘿皮多酚物質(zhì)的研究［J］.中國釀造，2011，30（1）：130-132

［7］王妙飛，張道英，黃浩.馬尾松松塔中多酚提取工藝的研究［J］.食品研究與開發(fā)，2016，37（4）：52-55

［8］Kang N J，Shin S H，Lee H J，et al.Polyphenols as small molecular inhibitors of signaling cascades in carcinogenesis［J］.Pharmacology &Therapeutics，2011，130（3）：310-324

［9］李俶，沈佩儀，吳華星，等.Hartley方法優(yōu)化菠蘿皮渣多酚化合物提取工藝［J］.食品科學(xué)，2011，32（4）：131-134

［10］戴余軍，石會(huì)軍，李長春，等.菠蘿皮可溶性膳食纖維酶法提取工藝的研究［J］.食品工業(yè)，2014，35（2）：58-61

［11］朱英蓮.纖維素酶法提取菠蘿皮渣多糖生產(chǎn)工藝研究［J］.中國食品添加劑，2014（5）：114-118

［12］孫悅，荊慧，任鐵強(qiáng)，等.超聲法協(xié)同提取菠蘿皮果膠的研究［J］.福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2014，29（1）：78-81

［13］劉剛，姜唯唯，吳京，等.芒果葉不同極性部位提取物抗氧化活性［J］.食品研究與開發(fā)，2014，35（11）：10-14

［14］阿依姑麗·艾合麥提，戴小華，熱娜古麗·木沙，等.玫瑰花不同極性部位提取物的體外抗氧化活性研究［J］.華西藥學(xué)雜志，2015，30（5）：564-566

［15］趙二勞，姚宇霞，史淑美，等.秦皮不同溶劑提取物多酚含量及抗氧化活性［J］.中國食品添加劑，2012（3）：116-119

［16］Hasan S M R，Hossain M，Akter R，et al.DPPH free radical scavenging activity of some Bangladeshi medicinal plants［J］.J Med Plan Res，2009，3（11）：875-879

［17］鄭朋朋，李珊，楊正濤，等.拐棗不同提取物的體外抗氧化作用［J］.中國釀造，2015，34（9）：121-124

［18］郝麗琴，竇丹丹，賀宇，等.西瓜番茄紅素的酶法提取及其抗氧化活性研究［J］.河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2016，37（1）：72-76

［19］趙二勞，馮冬艷，武宇芳，等.香椿葉提取物抗氧化及抑菌活性研究［J］.河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，34（6）：69-72

［20］劉博奧，劉繼國，劉偉，等.天山雪菊不同溶劑提取物的抗氧化活性研究［J］.中國釀造，2014，33（3）：71-75

Study on Antioxidant Activities of Different Polarity Fractions of Ethanol Extract from Pineapple Pomace

XUE Ya-rong，XUE Hai-bo，HAO Li-qin，ZHAO San-hu，ZHAO Er-lao*
（Department of Chemistry，Xinzhou Teachers University，Xinzhou 034000，Shanxi，China）

Four different polarities of ethanol extract from pineapple pomace were obtained by using different polarities of solvent such as petroleum ether，ethyl acetate，normal butyl alcohol and water.Folin-Ciocalteu method was employed to detect the content of polyphone of different fraction.In addition，taken butylated hydroxytoluene（BHT）as the control，the antioxidant activity of different polarity fractions of ethanol extract had been evaluated with method of scavenging DPPH·and·OH.The results showed that the semi-scavenging rate（IC50）of water fraction，normal butyl alcohol fraction，petroleum ether fraction，ethyl acetate fraction from pineapple pomace extract and BHT to DPPH·were 0.527，0.279，0.198，0.011，0.019 mg/mL，to·OH were 0.490，0.321，0.180，0.143，0.026 mg/mL，respectively.In addition，polyphone content of petroleum ether fraction，water fraction，normal butyl alcohol fraction and ethyl acetate fraction were 12.27，21.43，44.18，163.30 mg/mL.Different polarity fractions of ethanol extract from pineapple pomace demonstrated the antioxidant activity.Ethyl acetate fraction had the strongest antioxidant activity as its hightest polyphone content.

pineapple pomace；polarity fractions；polyphenol；antioxidant activity

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.20.003

山西省重點(diǎn)學(xué)科項(xiàng)目（20141010）；忻州師范學(xué)院重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科項(xiàng)目（XK201304）；山西省高等學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目（2016381）；忻州師院化學(xué)化工大學(xué)生創(chuàng)新基地項(xiàng)目（2016）

薛雅榮（1994—），女（漢），本科，研究方向：天然產(chǎn)物活性成分分析。

趙二勞（1952—），男（漢），教授，本科，研究方向：天然產(chǎn)物資源開發(fā)。

2016-04-24