玉米須不同溶劑提取物的抗氧化活性分析

刁小琴，喬秀麗，李 楊，關(guān)海寧

（綏化學(xué)院食品與制藥工程學(xué)院，黑龍江綏化152061）

在人體新陳代謝過程中會產(chǎn)量大量的自由基，它們具有強(qiáng)氧化性，會造成人體內(nèi)生物膜及細(xì)胞功能的傷害，進(jìn)而加大心血管疾病及癌癥發(fā)生的風(fēng)險，同時還會加快人體衰老的進(jìn)程[1]。有研究發(fā)現(xiàn)，抗氧化劑具有明顯清除自由基的能力，能夠減少其對人體的危害[2-3]。近些年，隨著人們安全意識的逐漸增強(qiáng)，開發(fā)綠色高效的天然抗氧化劑已成為研究的熱點[4]。玉米須是玉米的花柱和柱頭，資源豐富，含有多種功能性成分，具有降血壓、降血脂、抗氧化、抗腫瘤等功能[5-6]，其中，玉米須中含有的多酚和黃酮類物質(zhì)發(fā)揮著一定的功效。

本試驗以玉米須為原料，采用超聲輔助浸提法，研究不同提取溶劑對玉米須提取物的含量及其抗氧化活性的影響，旨在選出超聲輔助提取的最佳溶劑，進(jìn)一步為天然無毒抗氧化劑的開發(fā)提供理論基礎(chǔ)，同時對玉米副產(chǎn)物的綜合開發(fā)利用具有一定的實踐參考價值。

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

供試玉米須采集于綏化市田間，將其干燥、粉碎、過0.59 mm篩，備用。

沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品（天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所）；蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品（上海源葉生物科技有限公司）；福林酚試劑（國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；1，1-二苯基-2-苦基肼（DPPH）（分析純）（美國Sigma公司）；2，2-聯(lián)氮-雙-（3-乙基苯并噻唑-6-磺酸）（ABTS）（湖南匯百特生物科技有限公司）；亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉、碳酸鈉、三氯乙酸、氯化鐵、硫酸亞鐵等均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

TU-1901雙光束紫外可見分光光度計（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）；KQ-200VDE雙頻數(shù)控超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）；80-2B臺式離心機(jī)（湖南星科科學(xué)儀器有限公司）；HH-6數(shù)顯恒溫水浴鍋（江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司）；RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器（上海亞榮生化儀器廠）。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品的制備 稱取玉米須3 g，按料液比1∶15（g/mL）分別加入蒸餾水、甲醇、70%甲醇、50%甲醇、乙醇、70%乙醇和50%乙醇的溶劑混勻后進(jìn)行超聲輔助提取，設(shè)定超聲溫度60℃，超聲時間40 min；超聲提取結(jié)束后，3 500 r/min離心10 min，濾渣按上述方法再進(jìn)一步提取，合并2次濾液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，濾液定容到50 mL容量瓶中，低溫保存，備用。

1.3.2 總多酚含量的測定 采用福林酚比色法測定總多酚含量[7]。以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品，在最大吸收波長760 nm處測定不同濃度標(biāo)準(zhǔn)品的吸光度，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到回歸方程y＝5.195 4x－0.168（R2＝0.992 1）。取5 mL不同溶劑的提取物，依標(biāo)準(zhǔn)曲線的方法測定不同溶劑提取物的吸光值，計算各提取溶劑提取物中多酚的含量，結(jié)果以各提取物中含有相當(dāng)沒食子酸的毫克數(shù)表示（mg/g）。

1.3.3 總黃酮含量的測定 采用硝酸鋁比色法測定總黃酮含量[8]。以蘆丁作為標(biāo)準(zhǔn)品，在510 nm處測定不同濃度標(biāo)準(zhǔn)品的吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到回歸方程y＝4.571 4x＋0.047 2（R2＝0.995 6）。取5 mL不同溶劑提取物，依標(biāo)準(zhǔn)曲線的方法測定不同溶劑提取物的吸光值，計算其黃酮含量，結(jié)果以各提取物中含有相當(dāng)蘆丁的毫克數(shù)表示（mg/g）。

1.3.4 抗氧化能力的測定 還原能力的測定采用吸光值法[9]；參照 MA等[10]的方法測定1，1-二苯基-2-苦肼基自由基（DPPH·）的清除能力；參照XIANG等[11]的方法測定超氧自由基（O2·）的清除能力；參照CHEN等[12]的方法測定羥自由基（·OH）的清除能力；參照LI等[13]的方法測定2，2-聯(lián)氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二銨鹽（ABTS+·）自由基的清除能力。

1.4 數(shù)據(jù)處理

每個試驗都重復(fù)3次，計算結(jié)果以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用Excel 2010作圖，差異顯著性分析采用Statistix8.0軟件，相關(guān)性分析采用SPSS軟件進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溶劑提取物中總多酚、總黃酮含量分析

由表1可知，不同溶劑提取物中總黃酮和總多酚的含量存在一定的差異?？傸S酮含量在不同溶劑提取液中約為0.25～0.65 mg/g，其中，70%乙醇中的總黃酮含量最高；其次為蒸餾水，但其與70%乙醇間差異不顯著（P＞0.05）；含量最低的為50%甲醇提取劑，總黃酮含量為（0.25±0.02）mg/g。玉米須不同溶劑提取物中總多酚含量為0.41～0.79 mg/g，其中，以70%乙醇為溶劑時提取物中的總多酚含量較高，而以甲醇為溶劑的提取物中的總多酚含量最低。綜合分析可知，提取玉米須的總黃酮和總多酚適于采用70%的乙醇作為提取溶劑。華艷宏等[14]研究也發(fā)現(xiàn)，藜麥種子中的總黃酮和總多酚利用70%的乙醇作為提取溶劑時，提取量較高。

表1 不同溶劑提取物中總多酚、總黃酮含量分析 mg/g

2.2 不同溶劑提取物抗氧化活性分析

2.2.1 不同溶劑提取物的還原能力分析 還原能力和抗氧化能力成正比關(guān)系，即還原能力越強(qiáng)抗氧化能力越強(qiáng)[15]，因此，還原能力大小能夠表征不同溶劑提取物的抗氧化活性大小。有研究報道，具有抗氧化性的物質(zhì)能將鐵氰化鉀還原，得到的還原產(chǎn)物再與三氯化鐵反應(yīng)生成有色物質(zhì)，在700 nm處有最大吸光度，吸光度越大，說明生成的有色物質(zhì)越多，即還原能力越強(qiáng)[16]。從圖1可以看出，不同溶劑提取物中的總黃酮和總多酚對鐵均具有一定的還原能力，但存在一定的差異，其中，以70%甲醇作為提取劑時還原能力最高，但與70%乙醇間差異不顯著（P＞0.05）；蒸餾水提取物的還原能力最弱；甲醇與乙醇提取物的還原能力顯著高于蒸餾水（P＜0.05），但二者間差異不顯著（P＞0.05）。

2.2.2 不同溶劑提取物的DPPH自由基清除能力分析 DPPH自由基是一種很穩(wěn)定的以氮為中心的自由基，清除方法操作簡便，常作為抗氧化能力的評價指標(biāo)[17]。DPPH自由基清除率越高，抗氧化能力越強(qiáng)。由圖2可知，不同溶劑提取物在一定程度上均可以清除DPPH自由基，提取溶劑為70%乙醇時，清除能力顯著高于其他溶劑（P＜0.05）；70%甲醇提取物的清除能力次之；50%甲醇、乙醇以及蒸餾水作為溶劑時的提取物，其清除率集中在61%～65%，差異不顯著（P＞0.05）；甲醇作為提取溶劑時，表現(xiàn)出的清除能力最弱。

2.2.3 不同溶劑提取物的超氧自由基清除能力分析 超氧自由基能破壞細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、DNA等，造成機(jī)體功能下降[18]，因此，對超氧自由基的清除能力常作為抗氧化性能的評價指標(biāo)之一。

從圖3可以看出，70%乙醇提取物對超氧自由基的清除能力最強(qiáng)，其消除率為91.74%；其次為50%乙醇提取物，但其與70%甲醇和無水乙醇間差異不顯著（P＞0.05）；清除能力最弱的是甲醇提取物，但清除率也高于60%，且與50%甲醇、無水乙醇以及蒸餾水提取物間的清除能力差異不顯著（P＞0.05）。由此可見，不同溶劑的玉米須提取物均具有較高的清除超氧自由基的能力。

2.2.4 不同溶劑提取物的羥基自由基清除能力分析 羥基自由基是一種化學(xué)性質(zhì)非?；顫姷淖杂苫鵞19]，可以通過評價清除該自由基的能力來評價抗氧化劑的抗氧化能力。從圖4可以看出，不同溶劑玉米須提取物對羥基自由基清除率為42.02%～56.86%，其中，70%乙醇為溶劑時的提取物對羥基自由基清除率最高，顯著高于除70%甲醇提取物外的其他溶劑提取物；而甲醇為提取溶劑時，提取物的清除率最低，且與其他溶劑提取物間差異達(dá)顯著水平；其余溶劑提取物的清除率間差異不顯著（P＞0.05）。

2.2.5 不同溶劑提取物的ABTS自由基清除能力分析 清除ABTS自由基的方法是近些年被用來測定體外抗氧化能力的新方法。

從圖5可以看出，蒸餾水提取物的ABTS自由基清除率最弱，但與50%甲醇提取物的清除能力差異不顯著（P＞0.05），而其余5種不同溶劑提取物對ABTS自由基清除能力均具有顯著差異（P＜0.05），其中，清除能力最高的是以70%乙醇為溶劑的提取物；70%甲醇為溶劑的提取物次之。

2.3 不同溶劑提取物中的多酚和黃酮含量與抗氧化能力的相關(guān)性分析

由表2可知，多酚含量與DPPH自由基和羥基自由基的清除能力間呈極顯著相關(guān)性（P＜0.01），與還原力和超氧自由基間呈顯著相關(guān)性（P＜0.05），而與ABTS自由基的清除能力間無顯著相關(guān)；黃酮含量與還原力、DPPH自由基、超氧自由基、羥基自由基以及ABTS自由基間相關(guān)性均較低，這可能是由于不同提取劑提取得到的黃酮種類和數(shù)量不同，導(dǎo)致其性質(zhì)有差異，進(jìn)而影響其抗氧化活性。

表2 不同溶劑提取物中的多酚和黃酮含量與抗氧化能力的相關(guān)性分析

從表3可以看出，DPPH自由基和超氧自由基間呈顯著相關(guān)（P＜0.05），與羥基自由基的清除能力呈極顯著相關(guān)性（P＜0.01）；而其他抗氧化評價指標(biāo)之間的相關(guān)性較弱，這可能與不同溶劑提取物的成分和含量不同有關(guān)，也可能是由不同抗氧化評價指標(biāo)的反應(yīng)機(jī)制不同所致。

表3 抗氧化評價指標(biāo)間的相關(guān)性分析

3 結(jié)論與討論

本研究表明，不同溶劑玉米須提取物中的總多酚和總黃酮含量不同，而且本研究采用還原力、DPPH自由基、超氧自由基、羥基自由基以及ABTS自由基清除率對不同溶劑提取物的抗氧化能力進(jìn)行了比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，采用70%乙醇作為溶劑得到的提取物抗氧化能力最強(qiáng)，其次為70%甲醇提取物。提取物中的總多酚和總黃酮含量與抗氧化能力之間的相關(guān)性分析表明，總多酚與抗氧化能力之間相關(guān)性顯著，而總黃酮與抗氧化能力之間的相關(guān)性較差。同時，5種抗氧化評價指標(biāo)之間的相關(guān)性表明，不同抗氧化體系之間并不都呈正相關(guān)。這可能是由于不同溶劑提取物中起抗氧化作用物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同[20]，以及由5種抗氧化評價指標(biāo)的反應(yīng)機(jī)制不同所致。結(jié)果證實，70%乙醇玉米須提取物具有較高的抗氧化能力，該研究結(jié)果為超聲輔助提取溶劑的選擇提供了理論基礎(chǔ)，同時為抗氧化功能食品等領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用及抗氧化機(jī)制的研究奠定了理論參考。