馬鈴薯皮中多酚類物質(zhì)的抗氧化性研究

李 霄，陳 慧，周苗苗

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馬鈴薯皮中多酚類物質(zhì)的抗氧化性研究

李 霄，陳 慧，周苗苗

（榆林學(xué)院化學(xué)與化工學(xué)院，陜西 榆林719000）

通過體外抗氧化體系測定馬鈴薯皮多酚的抗氧化活性。除超氧陰離子的能力；馬鈴薯皮多酚清除羥基自由基的能力；馬鈴薯皮多酚清除DPPH自由基的能力；馬鈴薯皮多酚對油脂的抗氧化能力。馬鈴薯皮多酚對超氧陰離子的清除率最高達(dá)18.33%，且在低濃度清除能力明顯高于同濃度抗壞血酸（Vc）；馬鈴薯皮多酚對羥基自由基的清除率最高達(dá)92.26%。對DPPH自由基清除率最高達(dá)86.08%。油脂中添加馬鈴薯皮多酚提取液，可以明顯降低油脂的過氧化值（POV）。馬鈴薯皮多酚對超氧陰離子，羥基自由基和DPPH自由基都有很好的清除效果，且在一定程度上降低油脂過氧化值隨時(shí)間而延長的程度，是很好的天然抗氧化劑。

馬鈴薯皮；馬鈴薯皮多酚；多酚；抗氧化性

馬鈴薯，茄科茄屬，俗稱土豆、洋芋、山藥蛋等，是維持機(jī)體健康的理想功能食物。馬鈴薯產(chǎn)量豐富，易得，且價(jià)格便宜，既可以作為蔬菜也可以作為糧食食用，食用方法多樣、貯運(yùn)方便，食用價(jià)值[1,2]、營養(yǎng)價(jià)值[3,4]、藥用價(jià)值[5]和經(jīng)濟(jì)價(jià)值[6]都非常好，是我國的主要糧食和蔬菜作物之一。

馬鈴薯皮在馬鈴薯食用和生產(chǎn)過程中經(jīng)常作為副產(chǎn)品被遺棄。在馬鈴薯食品加工過程中，如生產(chǎn)薯?xiàng)l、淀粉等時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的馬鈴薯皮渣[7-9]。近年來，有馬鈴薯皮渣用于制沼氣[10]、生產(chǎn)飼料[11,12]等的報(bào)道，但大多數(shù)作為垃圾直接丟掉，不僅浪費(fèi)材料，而且污染環(huán)境。馬鈴薯中的多酚類物質(zhì)是其重要的次生代謝產(chǎn)物，約有50%存在于馬鈴薯的皮和皮層之間，且越靠近中心濃度越低[2,9]。植物多酚是多羥基酚類化合物的總稱，廣泛存在于植物的葉、殼、果肉、以及種皮中，是具有獨(dú)特生理活性和藥理活性的天然產(chǎn)物。具有抗癌[13]、降血糖和降血脂[14,15]等保健作用以及抗氧化作用[16]。國內(nèi)外對馬鈴薯的營養(yǎng)價(jià)值、藥用價(jià)值、工業(yè)價(jià)值、以及馬鈴薯在食品安全體系中的價(jià)值的研究較多，但是對于馬鈴薯皮中多酚的研究較少，特別是其抗氧化性鮮有報(bào)道。

本文探討了馬鈴薯皮中多酚類物質(zhì)在不同的體外抗氧化體系中的抗氧化性?？梢詫ⅠR鈴薯皮變廢為寶，且為馬鈴薯附加值的提高提供新的思路。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料與試劑

馬鈴薯取自陜北榆林主產(chǎn)區(qū)，選擇外表無褐變的新鮮馬鈴薯清洗，自然晾干，削皮，厚度約5 mm，沸水熱燙5 min，以鈍化多酚氧化酶活性。50 ℃烘干，粉碎，備用。

溴水；氯化鐵；碘化鉀；無水碳酸鈉；沒食子酸；鄰苯三酚；鉬酸鈉；鎢酸鈉；硫酸鋰；對二苯基苦基苯肼（DPPH）；無水乙醇；氯仿；水楊酸；硫代硫酸鈉；雙氧水；硫酸亞鐵；三羥甲基氨基甲烷（Tris）；鹽酸（36%~38%）；磷酸；冰醋酸；可溶性淀粉；抗壞血酸（Vｃ）；二次蒸餾水。

1.2 儀器與設(shè)備

JH722S可見分光光度計(jì)；HH-S電熱恒溫水浴鍋；電子天平；RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀；SHZ-D循環(huán)水式真空泵；WK-200B小型高速粉碎機(jī)；MH-250型電子調(diào)溫電熱套；202-0臺(tái)式電熱干燥箱；80-2型電動(dòng)離心機(jī)。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 馬鈴薯皮多酚的提取工藝流程

本實(shí)驗(yàn)參考本課題組文獻(xiàn)[9,17]，通過單因素實(shí)驗(yàn)，研究不同溶劑，提取時(shí)間，料液比，粉碎度對馬鈴薯皮多酚提取率的影響，在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，優(yōu)化馬鈴薯皮多酚的最佳提取工藝。

準(zhǔn)確稱取5.000 0 g馬鈴薯皮粉末，按料液比1:15 g/mL加入50%乙醇溶液75 mL，搖勻。先45 ℃水浴浸提20 min，再超聲浸提30 min后真空抽濾，得到的濾液經(jīng)40 ℃真空濃縮，得馬鈴薯皮多酚提取物，備用。

1.3.2 馬鈴薯皮中多酚類物質(zhì)的抗氧化性測定

（1）配制不同濃度的馬鈴薯皮多酚溶液，備用。

（2）50 mmol/L pH=8.2的Tris-HCl緩沖溶液的配制 準(zhǔn)確量取50 mL 0.1 mol/L的三羥甲基氨基甲烷（Tris）溶液和22.9 mL 0.1 mol/L HCl混勻并稀釋至100 mL，用精確pH試紙調(diào)pH值至8.2，備用。

（3） DPPH?乙醇溶液的制備 準(zhǔn)確稱取20.00 mg DPPH?，用無水乙醇溶解，再定容至250 mL容量瓶中，得濃度為0.2 mmol/L DPPH?溶液，冰箱保存。

1.3.3 清除超氧陰離子作用

操作方法參考李霄，沙朱丹，張寬朝，宋麗等人的文獻(xiàn)[18-21]，并做相應(yīng)的修改。

馬鈴薯皮多酚提取液與相同濃度的Vｃ 作對照實(shí)驗(yàn)。每個(gè)樣品測3次，取平均值。清除率按如下公式計(jì)算：

清除率（%）=

0—Tris鹽酸緩沖溶液+二次蒸餾水+鄰苯三酚的吸光度;

1—Tris鹽酸緩沖溶液+馬鈴薯皮多酚樣品+鄰苯三酚的吸光度。

1.3.4 清除羥基自由基作用

操作方法參考李金鳳，田應(yīng)娟等人的文獻(xiàn)[22,23]，并做相應(yīng)的修改。

馬鈴薯皮多酚提取液與相同濃度的Vｃ 作對照實(shí)驗(yàn)。每個(gè)樣品測3次，取平均值。清除率按如下公式計(jì)算：

清除率（%）=

0—2 mL 硫酸亞鐵溶液+2 mL蒸餾水+2 mL 雙氧水+2 mL 水楊酸的吸光度;

i—2 mL 硫酸亞鐵溶液+2 mL馬鈴薯皮多酚提取液+2 mL 雙氧水+2 mL 水楊酸的吸光度;

j—2 mL 硫酸亞鐵溶液+2 mL馬鈴薯皮多酚提取液+2 mL 雙氧水+2 mL 蒸餾水的吸光度。

1.3.5 清除二苯基苦基肼自由基作用

具體操作方法參考李霄，許申鴻，等人的文獻(xiàn)[18，24]，并做相應(yīng)的修改。

馬鈴薯皮多酚提取液與相同濃度的Vｃ 作對照實(shí)驗(yàn)。每個(gè)樣品測3次，取平均值。清除率按如下公式計(jì)算：

DPPH?清除率（%）=

1—為馬鈴薯皮多酚提取液+DPPH?的吸光度；

2—為無水乙醇+DPPH?的吸光度的吸光度。

1.3.6 抗油脂自動(dòng)氧化能力的測定

取一定量的多酚提取液加入30.000 0 g菜籽油中，充分?jǐn)嚢瑁糜?0 ℃烘箱中，每隔一段時(shí)間攪拌一次，每隔1d測定過氧化值（碘量法）。稱取2.127 0 g油樣，加入30.0 mL乙酸與三氯甲烷混合液（3:2），再加1.0 mL飽和碘化鉀，迅速蓋好，搖勻，避光靜置反應(yīng)3 min，再加入100.0 mL蒸餾水，1.0 mL淀粉溶液，搖勻后再用0.024 8 mol/L硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，記錄滴定體積V。過氧化值按下列公式計(jì)算[25,26]：

過氧化值=

其中：—標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；

—標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；

—樣品質(zhì)量，g。

2 結(jié)果與分析

2.1 馬鈴薯皮多酚對超氧陰離子的清除能力

以馬鈴薯皮多酚濃度(mg/mL)為橫坐標(biāo)，對O2-?的清除率(%)為縱坐標(biāo)作圖，結(jié)果如圖1所示。

圖1 馬鈴薯皮多酚對O2-?的清除效果

結(jié)果表明，馬鈴薯皮多酚對超氧陰離子的清除率在低濃度范圍內(nèi)，隨著濃度的增大而增大，當(dāng)濃度進(jìn)一步增大，清除率反而下降，最大清除率達(dá)18.33%。與同濃度的Vc做比較，馬鈴薯皮多酚濃度在0~0.007 mg/mL范圍內(nèi)，馬鈴薯皮多酚對超氧陰離子的清除率明顯高于同濃度的Vc，隨著濃度的進(jìn)一步增大，在0.007~0.03 mg/mL范圍內(nèi)，Vc對超氧陰離子的清除率優(yōu)于馬鈴薯皮多酚，總之，馬鈴薯皮多酚對超氧陰離子有一定的清除能力。

2.2 馬鈴薯皮多酚對?OH的清除能力

如圖2所示，橫坐標(biāo)為馬鈴薯皮多酚濃度(mg/mL)，縱坐標(biāo)為?OH的清除率(%)。

圖2 馬鈴薯皮多酚對?OH的清除效果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，馬鈴薯皮多酚濃度在0.02~0.2 mg/mL范圍內(nèi)，馬鈴薯皮多酚對羥基自由基的清除率與濃度呈正相關(guān)，當(dāng)濃度為0.2 mg/mL時(shí)，清除率最高達(dá)92.26%，與同濃度的Vc比較，馬鈴薯皮多酚清除率略低，但是隨著濃度的增大，越來越接近，故說明馬鈴薯皮多酚對?OH具有很好的清除效果，可以作為天然抗氧劑開發(fā)利用。

2.３ 馬鈴薯皮多酚對DPPH?的清除能力

以馬鈴薯皮多酚濃度(mg/mL)為橫坐標(biāo)，對DPPH?清除率(%)為縱坐標(biāo)作圖，結(jié)果如圖3所示。

圖3 馬鈴薯皮多酚清除DPPH?效果

結(jié)果表明，隨著馬鈴薯皮多酚濃度的增大，對DPPH?的清除率逐漸增大，當(dāng)多酚濃度在0.002~0.008 mg/mL范圍內(nèi)，馬鈴薯皮多酚對DPPH?的清除率明顯高于同濃度的Vｃ，最大清除率達(dá)86.08%，當(dāng)濃度在0.008~0.020 mg/mL范圍內(nèi)，馬鈴薯皮多酚對DPPH?的清除率略小于Vc的清除率。馬鈴薯皮多酚對DPPH?具有良好的清除率，是有開發(fā)價(jià)值的天然抗氧化劑。

2.4 馬鈴薯皮多酚抑制油脂氧化作用

以添加馬鈴薯皮多酚提取液的油脂反應(yīng)天數(shù)為橫坐標(biāo)，油脂過氧化值(%)為縱坐標(biāo)作圖，結(jié)果如圖4所示。

圖4 馬鈴薯皮多酚對油脂的抗氧化作用

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，空白油樣，在沒有添加抗氧化劑時(shí)，油脂的過氧化值隨著時(shí)間的延長不斷升高，加入馬鈴薯皮多酚后，油脂的過氧化值在8天內(nèi)隨時(shí)間的延長增加的程度明顯低于空白油樣，因此馬鈴薯皮多酚具有抗油脂氧化的能力。

3 結(jié)論

馬鈴薯皮多酚類物質(zhì)對自由基DPPH?、?OH、O2-?都具有一定的清除能力，且在一定范圍內(nèi)清除率高于或者非常接近同濃度的Vｃ，且具有一定的抗油脂自氧化能力,在一定程度上降低油脂過氧化值隨時(shí)間延長而升高的程度，因此馬鈴薯皮多酚可以作為良好天然抗氧化劑。

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Study on Antioxidant Activity of Polyphenols From Potato Peel

（School of Chemistry and Chemical Engineering,Yulin University, Shaanxi Yulin 719000, China）

The antioxidant activity of polyphenol from potato peel was determined by in vitro antioxidant system. At first, ultrasonic assisted extraction of polyphenols from potato peel was carried out. And then properties of potato peel polyphenols in different system were investigated, such as superoxide anion scavenging ability, hydroxyl radical scavenging capacity,DPPH free radical scavenging ability and antioxidant ability. The results show that the superoxide anion radical scavenging capacity of potato peel polyphenols is up to 18.33%, and its scavenging capacity under low concentration is significantly higher than that of ascorbic acid (Vc) with the same concentration; Hydroxyl radical scavenging rate of potato peel polyphenols is up to 92.26%;DPPH free radical scavenging rate of potato pell polyphenols is up to 86.08%. Peroxide value (POV) of oil can be significantly decreased by adding potato peel polyphenols. So potato peel polyphenols have good scavenging effect on superoxide anion, hydroxyl radicals and DPPH radicals, and can reduce the oil POV, and are a kind of good natural antioxidant.

Potato peel; Polyphenol of potato peel; Polyphenol; Antioxidant activity

S529；O656.22；S132；S565.1

A

1671-0460（2017）08-1509-04

榆林市科技局項(xiàng)目：2014 cxy－01；2017年榆林學(xué)院化學(xué)與化工學(xué)院教改項(xiàng)目：HGY2017-1，HGY2017-2。

2017-05-04

李霄（1983-），女，陜西省榆林市人，實(shí)驗(yàn)師，碩士，2010年畢業(yè)于蘭州大學(xué)生物化學(xué)專業(yè)，研究方向：從事天然產(chǎn)物的提取與分析工作。E-mail：lixiaoylxy2010@163.com。