金刺梨皮原花青素的提取及抗氧化活性研究

李麗　王桃云　張曉娟

摘 要 本文在單因素的基礎上，通過正交試驗法優(yōu)化超聲波輔助提取金刺梨皮原花青素的工藝條件，并研究了金刺梨皮原花青素提取液的抗氧化活性。結果表明：影響金刺梨皮中原花青素的提取率的因素順序為：超聲溫度>料液比>乙醇體積分數>超聲溫度，最佳提取工藝條件為：超聲溫度65℃，料液比1：60，乙醇體積分數65%，超聲處理15min，在此最佳條件下，金刺梨皮原花青素提取率為為13.95 %，所得金刺梨皮原花青素粗提取物對DPPH·自由基具有一定的抗氧化活性。

關鍵詞 金刺梨皮 原花青素 抗氧化活性

原花青素，簡稱OPC，為紅棕色粉末，氣微、味澀，溶于水和大多有機溶劑，是一種具有特殊分子結構的生物類黃酮，由不同數量的兒茶素（catechist）或表兒茶素（epicatechin）結合而成。原花青素是目前國際上公認的清除人體內自由基最有效的天然抗氧化劑，具有極強的抗氧化、消除自由基的作用，可有效消除超氧陰離子自由基和羥基自由基。原花青素分布廣泛存在于植物的皮、殼、籽、核、花、葉中，近年來許多的學者提取了雞血藤、葡萄皮、葡萄籽、麥冬果皮、紫馬鈴薯皮、紫茄子皮、野生黑果枸杞、蓮房、荔枝皮等植物體中原花青素，并研究了所得原花青素的抗氧化活性。但是有關金刺梨皮中原花青素的提取和抗氧化活性的研究到目前卻未見報道。本研究以安順產金刺梨皮作為研究對象，以乙醇作為溶劑，采用正交試驗優(yōu)化超聲波輔助提取金刺梨皮原花青素工藝參數，并且研究所得原花青素抗氧化活性，以期為金刺梨皮原花青素的進一步研究開發(fā)及產業(yè)化生產提供科學依據。并且對原花青素的提取方法進行研究，不僅能增加其經濟價值，并且還豐富了金刺梨皮渣的綜合利用。

1材料與方法

1.1材料與試劑

金刺梨，采購于安順市西秀區(qū)農貿市場。將金刺梨洗干凈后，去除莖和蒂，收集金刺梨皮，烘干后粉碎備用。

DPPH·自由基（1，1-二苯基-2-苦肼基）、兒茶素標準品（純度≥99%），上海阿拉丁生化科技股份有限公司；無水乙醇、95%乙醇均為分析純。

1.2儀器與設備

GL-16B型高速臺式離心機，江蘇金壇宏凱儀器廠；PS-40A 超聲波清洗器，深圳市深華泰超聲設備有限公司；PE-Lambda 25 紫外-可見光光度計，美國 PE 公司；AB204-N 電子分析天平，梅特勒-托利多儀器上海有限公司；101型電熱鼓風干燥箱北京，北京市永光明醫(yī)療儀器廠。

1.3實驗方法

1.3.1金刺梨皮中原花青素的提取

準確稱取0.5g的金刺梨皮粉末加入一定體積分數的乙醇水溶液，超聲波輔助下提取一定時間，然后7000 r/min轉速離心5 min，收集上清液。以同樣方法對萃取物進行第2次提取，合并上清液，搖勻備用。

1.3.2兒茶素標準曲線的繪制

準確稱取100 mg兒茶素標準品，用95%乙醇溶解后轉移至l00 mL容量瓶中搖勻備用。分別移取上述兒茶素標準貯備液0.50、1.00、2.00、4.00、6.00 mL于25 mL容量瓶中，加入95%乙醇定容至刻度線，充分搖勻，制得濃度分別為0.02、0.04、0.08、0.16、0.24 mg/mL的標準系列溶液。用紫外可見分光光度計光譜掃描。在280 nm處以95%乙醇作空白調零扣除背景值，測定標準系列吸光值A280nm。標準曲線方程為：y=12.948x+0.0003，R2=0.9980。

1.3.3原花青素含量的測定

準確移取1.00 mL上述制備好的金刺梨皮原花青素上清液，置于25 mL容量瓶中，加入95%乙醇定容至刻度線，充分搖勻，制得待測溶液。在280 nm處以95%乙醇作空白調零扣除背景值，測定待測溶液的吸光值A280nm，計算出待測溶液中原花青素的質量濃度 （mg/mL）。

1.3.4單因素試驗設計

在超聲時間15min，超聲溫度55℃，料液比1：50的條件下，考察乙醇體積分數（30%、40%、50%、60%、70%、80%）對金刺梨皮原花青素提取率的影響。在超聲溫度55℃，乙醇體積分數60%，料液比1：50的條件下，考察超聲時間分別為5、10、15、20、25 min時對金刺梨皮原花青素提取率的影響。在超聲時間15min，乙醇體積分數60%，料液比1：50的條件下，考察超聲溫度（25、35、45、55、65、75℃）對金刺梨皮原花青素提取率的影響。在超聲時間15min，超聲溫度55℃，乙醇體積分數60%的條件下，考察料液比[1： 25、1：35、1：50、1：60、1：75、1：90（g/mL） ]對金刺梨皮原花青素提取率的影響。分別考察超乙醇體積分數、超聲時間、超聲溫度、料液比4個因素對金刺梨皮原花青素提取率的影響。

1.3.5金刺梨皮原花青素清除DPPH·自由基的清除率

選取用DPPH作對照，采用清除DPPH·法評價金刺梨皮中原花青素的抗氧化活性，通過檢測抗氧化劑的清除能力（一般用清除率表示）來表示其抗氧化性的強弱。清除率越大，其抗氧化活性越強。

準確稱取0.0040 g DPPH，加入25 mL無水乙醇溶解后轉移至50 mL比色管中，用蒸餾水定容搖勻備用。分別吸取2 mL樣品提取液置于10 mL離心管，加入2 mL濃度2？0-4 mol.L-1的DPPH溶液搖勻，避光反應30 min（室溫）后測其吸光度（Amax=517 nm）。以50%乙醇做空白，計算清除率。清除率（%）=[1-（A1-A2）/A0] ？00

式中：A0：DPPH溶液的吸光度

A1：DPPH溶液+樣品溶液的吸光度

A2：樣品溶液的吸光度

2結果與分析

2.1單因素試驗結果

2.1.1乙醇體積分數對原花青素提取率的影響

由圖1可知，乙醇體積分數低于50%時，原花青素提取率隨著乙醇體積分數增大而緩慢增大，當乙醇體積分數大于50%時，原花青素提取率開始下降。因為初期乙醇濃度低，而金刺梨皮中原花青素含量高，原花青素溶于乙醇，所以在超聲波輔助下原花青素的提取速率較慢。之后，乙醇濃度增大，兩個濃度差較大，傳質推動力下降，原花青素提取速率反而減小。可能由于長時間溶于乙醇中，破壞了原花青素核的結構，導致原花青素提取率下降。

2.1.2超聲溫度對原花青素提取率的影響

由圖2可知，隨著超聲溫度增加，原花青素的提取率緩慢增加，這可能由于原花青素主要存在于植物的表皮組織，升高溫度增大了表皮細胞組織的滲透性，使表皮組織更容易分解，從而促進原花青素的釋放。

2.1.3超聲時間對原花青素提取率的影響

由圖3可知，超聲時間低于15min時，原花青素提取率隨著超聲時間延長而減小，15min時提取率達到最大，大于15 min后又減小緩慢增大，總的來說，呈現一個增長趨勢。但從圖中可以看出超聲時間對金刺梨皮原花青素提取率影響較小，故適宜的超聲時間為15min。

2.1.4料液比對原花青素提取率的影響

由圖4可知，在料液比為1：60之前，原花青素的提取率隨著料液比的增加而增大，達到了最大值。溶劑量的增加有利于增大原花青素與溶劑的接觸面和溶液的傳質推動力，從而提高了原花青素的提取率；當料液比達到1：60以后原花青素提取率開始下降，可能由于隨著溶劑量的增加超聲波破碎細胞的阻力增加，使細胞破碎程度下降，從而降低了原花青素的提取率。

2.2抗氧化活性實驗結果

在測定的濃度范圍內，隨著質量濃度的增加，原花青素對DPPH自由基的清除率在增加。原花青素提取液對DPPH自由基的清除率高表示原花青素的抗氧化活性較強。

3結論

通過單因素試驗和正交試驗，得出超聲輔助提取金刺梨皮原花青素的最佳提取工藝條件為：超聲溫度65℃，料液比1：60，乙醇體積分數65%，超聲處理15min， 金刺梨皮中提取出的原花青素提取液對DPPH自由基的清除并不是線性關系，可能是金刺梨皮中提取液不僅含有原花青素抗氧化性物質，還含有大量黃酮類抗氧化活性效果不同的物質造成的。

基金項目：安順學院2017年度校級大學生SRT項目（2017SRT15）。

參考文獻

[1] 董攀，羅澤欣，王冬梅.雞血藤原花青素的提取工藝和體外抗氧化活性[J].中山大學學報，2017，56（01）：8-13.

[2] 陳月英，王彥平，孫瑞琳，等.葡萄皮原花青素微波輔助提取工藝的優(yōu)化及其抗氧化活性的研究[J].北方園藝，2016（11）：123-126.