不同溶劑提取對洋蔥皮中多酚含量及抗氧化活性的影響

任曼妮，高增明，王存堂

(齊齊哈爾大學 食品與生物工程學院，黑龍江 齊齊哈爾，161006)

我國是洋蔥(AlliumcepaL.)種植和出口大國，生產(chǎn)加工過程中通常會產(chǎn)生2%～3%的洋蔥外皮，均被當作廢棄物丟棄。洋蔥皮中的黃酮類物質(zhì)含量遠遠高于內(nèi)部鱗莖[1-2]，具有抗氧化活性和保健的功效[3-4]。不同品種洋蔥中，又以紫皮洋蔥皮中黃酮含量最高，黃皮次之，白皮最少[5]。

目前，國內(nèi)外學者對洋蔥中酚類物質(zhì)及活性研究主要集中在洋蔥鱗莖，對酚類的組成成分研究較多[6-8]，而對洋蔥皮中酚類物質(zhì)的研究較少。KIM等[9]發(fā)現(xiàn)，洋蔥皮提取物具有抗氧化活性和抗基因毒性的能力；SHIM等[10]發(fā)現(xiàn)，洋蔥皮提取物具有抗生肉糜脂類氧化的作用；RAHIMi-MADISEH等[11]發(fā)現(xiàn)，洋蔥皮提取物能改善高脂飲食/鏈脲佐菌素誘導的糖尿病大鼠的高血糖和胰島素胰島素抵抗。由于洋蔥品種不同，酚類物質(zhì)的含量和抗氧化性存在差異，但之前的報道，多是單一品種的洋蔥皮提取物中酚類物質(zhì)和抗氧化劑的研究，難以揭示品種間的差異。本試驗以不同溶劑提取紫、黃、白3個品種洋蔥皮中的總酚、總黃酮的含量，及抗氧化活性的差異，旨在為洋蔥副產(chǎn)物資源的深度開發(fā)和利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紫、黃、白洋蔥均購于黑龍江省齊齊哈爾市農(nóng)貿(mào)市場。選取大小均勻、顏色統(tǒng)一、表皮無腐爛、無機械損傷的果實備用。福林酚試劑、ABTS[2，2-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二胺鹽]、DPPH(1，1-二苯基-2-三硝基苯肼)、TPTZ(三吡啶三吖嗪)、沒食子酸(gallic acid)、蘆丁(rutin)、抗壞血酸(ascorbic acid)標準品購于美國SIGMA公司，甲醇、乙醇、丙酮均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

LG10-24A離心機，北京京立離心機有限公司；5HA-C數(shù)顯水浴恒溫振蕩器，常州榮華儀器有限公司；UV-2600紫外-可見分光光度計，日本島津公司；PZF-6050電熱鼓風干燥箱，上海精密實驗設(shè)備有限公司；XW-80A渦旋儀，海門市其林貝爾儀器制造有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品制備

剝?nèi)⊙笫[外層表皮，用蒸餾水沖洗表面泥沙，在40 ℃烘箱中烘干，粉碎，過40目篩備用。

準備稱取紫、黃、白洋蔥表皮干粉0.5 g，分別加入20 mL純水、體積分數(shù)70%甲醇水溶液、70%乙醇水溶液、70%丙酮水溶液，25 ℃浸提20 min，離心取上清液。將離心殘渣重復上述操作2遍，合并上清液，轉(zhuǎn)移至50 mL棕色容量瓶，并定容至刻度。貯存于4 ℃冰箱備用。

1.3.3 總酚含量的測定

總酚含量測定采用福林-酚法，參考XUE等[12]的方法并略有改動。取0.15 mL洋蔥表皮酚類物質(zhì)提取液于10 mL具塞比色管中，加入1.5 mL的福林酚試劑，用渦旋混勻器混勻，靜置6 min。再加入1.5 mL 7 g/L的Na2CO3溶液，將此混合液在75 ℃下水浴10 min，隨后立即冰浴終止反應，用蒸餾水定容至刻度。于725 nm波長處測定反應液的吸光值。同時以0.15 mL甲醇代替提取液作空白對照，配置不同濃度梯度沒食子酸標準品制作標準曲線。總酚含量以每100 g洋蔥皮粉末干基中所含沒食子酸當量(mg gallic acid equivalents/100 g dry weight)表示，簡寫為mg GAE/100 g DW。重復測定3次。

1.3.4 總黃酮含量的測定

總黃酮含量測定參考ZHANG等[13]的三氯化鋁分光光度法并略加改動。取2 mL提取液于10 mL具塞比色管中，加入0.3 mL 5 g/L NaNO2溶液搖勻，靜置6 min后再加入0.3 mL 10 g/L AlCl3·6H2O溶液，靜置6 min。然后加入4.0 mL 100 g/L NaOH溶液，再用蒸餾水定容至10 mL，靜置15 min，于510 nm波長下測其吸光值。同時以2 mL甲醇代替提取液作空白對照，配置不同濃度梯度蘆丁標準品制作曲線?？傸S酮含量結(jié)果以干基每100 g洋蔥皮所含的蘆丁當量(mg rutin equivalents/100 g dry weight)表示，簡寫為mg Rutin/100 g DW。重復測定3次。

1.3.5 DPPH自由基清除性能測定

DPPH自由基清除性能測定參考ABU等[14]并略有改動。吸取洋蔥表皮提取液0.4 mL于試管中，再加入4.5 mL 0.1 mmol/L DPPH甲醇溶液(現(xiàn)用現(xiàn)配)，充分搖勻后避光反應30 min，以甲醇代替樣品提取液為空白調(diào)零，在517 nm波長下測定吸光度值，配置不同質(zhì)量梯度抗壞血酸(ascorbic acid)標準品制作曲線。回歸方程為Y=0.01X+1.047(0～60 μgR2=0.994),其中Y為吸光值，X為抗壞血酸質(zhì)量(μg)。結(jié)果以干基每100 g洋蔥皮所含抗壞血酸當量來表示(mg ascorbic acid equivalents/100 g dry weight)，簡寫mg AAE/100 g DW。重復測定3次。

其次是微量生化法。其中，微熱量技法、放射測量法是微量生化法中比較常用的檢測檢驗技術(shù)。微熱量技法主要是對菌類生長過程中產(chǎn)生的熱量變化進行觀察和檢測，以此來對菌種進行鑒定。放射測量法則是借助于微量放射性標記物，有效標記菌種成長需求的碳水化合物，之后對菌種生產(chǎn)中產(chǎn)生的二氧化碳濃度進行測算，即可對食品中的菌量進行有效計算。實踐研究表明，這兩種技術(shù)的檢測效率、精確性均較高。此外，電子阻抗法、接觸酶測定法等也是微量生化法的重要類型，電子阻抗法具有較高的重復性和靈敏性，在食品微生物快速檢測中得到了比較廣泛的應用，能夠有效檢測大腸桿菌、乳酸菌以及酵母菌。

1.3.6 FRAP抗氧化能力測定

參考BENZIE等[15]的方法并略有改動。工作溶液配制：300 mmol/L pH 3.6的醋酸鈉緩沖液(0.364 g無水醋酸鈉加入3.2 mL冰乙酸，用蒸餾水定容至200 mL)、10 mmol/L的TPTZ(0.0313 g TPTZ以40 mmol/L鹽酸定容至100 mL)和20 mmol/L FeCl3溶液，按照體積比10∶1∶1混合，混勻后于37 ℃水浴備用。以FeSO4為標準溶液，根據(jù)反應后的吸光度值，在標準曲線上求得相應FeSO4的濃度(μg/mL)，定義為FRAP值。回歸方程為Y=0.665X-0.008(0～1 μg/mLR2=0.995 6)。結(jié)果以FeSO4當量濃度表示，單位為mg/mL。重復測定3次。

1.3.7 ABTS自由基清除能力測定

ABTS自由基清除能力測定參考RE等[16]和李青等[17]的方法并略有改動。ABTS+·工作液的制備：將7 mmol/L ABTS水溶液與2.45 mmol/L過硫酸鉀溶液混合，將混合液在室溫條件下避光放置12～16 h，形成ABTS+·自由基儲備液。用無水乙醇稀釋，在734 nm波長調(diào)整其吸光度為0.700±0.020，得到ABTS+·工作液，于30 ℃下儲存?zhèn)溆谩?/p>

吸取200 μL洋蔥皮提取液加入1 mL ABTS+·工作液混合均勻，室溫下避光放置30 min后于734nm波長下測其吸光度值，以甲醇作為空白對照。試驗以抗壞血酸為標準物質(zhì)計，得回歸方程：Y=-0.004X+0.604(0～120 μgR2=0.997)，其中Y為吸光值，X為抗壞血酸質(zhì)量(μg)。結(jié)果以干基每100 g洋蔥皮所含抗壞血酸當量來表示(mg ascorbic acid equivalents/100 g dry weight)，簡寫mg AAE/100 g DW。重復測定3次。

1.4 數(shù)理統(tǒng)計

所有試驗結(jié)果均表示為平均值±標準偏差。采用SPSS11.0軟件進行方差分析，并進行Duncan’s差異顯著性分析和相關(guān)性分析。P<0.05表示差異顯著，P<0.01表示差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溶劑提取對洋蔥皮多酚含量的影響

不同溶劑提取紫、黃、白洋蔥皮總酚含量見表1。3種洋蔥皮在70%丙酮提取物中總酚(1.60～95.46 mg GAE/100 g DW)含量最高。溶劑根據(jù)提取物總酚含量順序為：水<70%乙醇<70%甲醇<70%丙酮，且70%丙酮與水之間有極顯著差異(P<0.01)?？傮w來看，紫洋蔥皮提取物總酚含量極顯著高于黃、白洋蔥(P<0.01)。各品種提取物總酚含量順序為紫洋蔥皮>黃洋蔥皮>白洋蔥皮。

2.2 不同溶劑提取對洋蔥皮總黃酮含量的影響

不同溶劑提取紫、黃、白洋蔥皮總黃酮含量見表1。白洋蔥皮提取物的總黃酮含量未檢出。紫、黃洋蔥皮在70%丙酮提取物中總黃酮(36.55～40.75 mg Rutin/100 g DW)含量最高。溶劑根據(jù)提取物總黃酮含量順序為：水<70%甲醇<70%乙醇<70%丙酮，且70%丙酮與水提取液差異顯著(P<0.05)。70%甲醇與70%乙醇提取液總黃酮含量差異不顯著?？傮w來看，紫洋蔥皮提取物總黃酮含量顯著高于黃洋蔥(P<0.05)。這與宋彥顯等[18]結(jié)果一致。

表1 不同溶劑洋蔥皮提取物總酚、總黃酮含量Table 1 Total phenolic and flavonid contents of solvent extracts prepared from various onion peels

注：同一品種同一列不同字母表示差異顯著性(P<0.05)；nd-未檢出。

2.3 不同溶劑提取洋蔥皮的DPPH自由基清除能力的影響

不同溶劑提取紫、黃、白洋蔥皮DPPH自由基清除能力見圖1。

圖1 不同溶劑提取不同品種洋蔥皮DPPH自由基清除能力Fig.1 DPPH radical scavenging activity of solvent extracts prepared from various onion peels

3種洋蔥皮在70%丙酮提取物中DPPH自由基清除能力(8.23～300.4 mg AAE/100 g DW)最強。溶劑根據(jù)提取物總酚含量順序為：水<70%乙醇<70%甲醇<70%丙酮，且70%丙酮與水提取液差異顯著(P<0.05)。70%甲醇與70%乙醇提取液DPPH自由基清除能力差異不顯著?？傮w來看，紫洋蔥皮提取物DPPH自由基清除能力顯著高于黃、白洋蔥(P<0.01)，DPPH自由基清除能力值順序為紫洋蔥皮>黃洋蔥皮>白洋蔥皮，存在品種間差異。

2.4 不同溶劑提取洋蔥皮的FRAP抗氧化能力的影響

不同溶劑提取紫、黃、白洋蔥皮FRAP抗氧化能力見圖2。3種洋蔥皮在70%丙酮提取物中FRAP抗氧化能力(0.045～7.12 mg/mL)最強。溶劑根據(jù)提取物FRAP抗氧化能力順序為：水<70%甲醇<70%乙醇<70%丙酮，且70%丙酮與水提取液差異顯著(P<0.05)。70%甲醇與70%乙醇提取液FRAP抗氧化能力差異不顯著。總體來看，紫洋蔥皮提取物FRAP抗氧化能力最高，白洋蔥皮提取物FRAP抗氧化能力最低，且紫、黃洋蔥皮FRAP抗氧化能力均極顯著高于白洋蔥(P<0.01)，存在品種間差異。

圖2 不同溶劑提取不同品種洋蔥皮FRAP抗氧化能力Fig.2 FRAP values of solvent extracts prepared from various onion peels

2.5 不同溶劑提取洋蔥皮的ABTS自由基清除能力的影響

不同溶劑提取紫、黃、白洋蔥皮ABTS自由基清除能力見圖3。

圖3 不同溶劑提取不同品種洋蔥皮ABTS自由基清除能力Fig.3 ABTS radical scavenging activity of solvent extracts prepared from various onion peels

3種洋蔥皮在70%丙酮提取物中ABTS自由基清除能力(8.934～494.67 mg AAE/100 g DW)最強。溶劑根據(jù)提取物ABTS自由基清除能力順序為：水<70%乙醇<70%甲醇<70%丙酮，且70%丙酮與水提取液差異顯著(P<0.05)。70%甲醇與70%乙醇提取液ABTS自由基能力差異不顯著。總體來看，紫洋蔥皮提取物ABTS自由基清除能力最強，白洋蔥皮提取物ABTS自由基清除能力最低，且紫、黃、白洋蔥皮ABTS自由基清除能力均存在極顯著差異(P<0.01)，存在品種間差異。

3 討論

本試驗分析紫、黃、白3種不同品種的洋蔥皮提取物中抗氧化物質(zhì)發(fā)現(xiàn)，其總酚含量、總黃酮及體外抗氧化能力在各品種間差異較大?？傮w趨勢是紫洋蔥皮抗氧化物質(zhì)含量最高，抗氧化能力最強，其次是黃洋蔥，白洋蔥最低。多酚、黃酮類物質(zhì)作為植物的次級代謝產(chǎn)物，與其生長環(huán)境和品種有密切關(guān)系。這種差異既可能是遺傳基因長期積累的結(jié)果，也可能是氣候等生態(tài)環(huán)境和成熟度條件引起的。

由于具有抗氧化活性的生物組成不同，本試驗采用4種不同極性溶劑提取洋蔥皮，檢測總酚、總黃酮物質(zhì)含量及抗氧化性。根據(jù)“相似相容”原理，提取液中酚類物質(zhì)與提取溶劑有直接關(guān)系[19-21]。本試驗采用溶劑的極性順序為：70%丙酮<70%甲醇<70%乙醇<水。如表1所示，隨著提取溶劑的極性增強，洋蔥皮提取液中總酚、總黃酮含量降低，即70%丙酮提取液中總酚(1.60～95.46 mg GAE/100 g DW)、總黃酮(36.55～40.75 mg Rutin/100 g DW)含量均最高，水提取液中總酚(0.77～41.24 mg GAE/100 g DW)、總黃酮(12.491～16.91 mg Rutin/100 g DW)含量最低。

多項研究指出，果蔬的抗氧化活性與其酚類物質(zhì)含量有關(guān)。本試驗總酚含量、總黃酮含量與總抗氧化能力的相關(guān)系數(shù)均達到極顯著水平，且各抗氧化指標之間的相關(guān)系數(shù)也達到極顯著水平(見表2)，該結(jié)論與HUKKANEN等[22]研究花楸漿果總酚含量與其抗氧化能力顯著正相關(guān)一致。

表2 抗氧化能力與總酚、總黃酮含量的相關(guān)系數(shù)Table 2 Correlation coefficient between antioxidant capacity and the total phenolic and flavonid contents

注：**表示P<0.01。

本試驗結(jié)果表明總酚含量與抗氧化能力的相關(guān)性最高；紫、黃、白3種洋蔥皮提取液總酚含量、總黃酮含量以及其體外抗氧化能力的差異大，表明品種間存在差異。鑒于洋蔥皮中含有較多的酚類物質(zhì)和較強的抗氧化活性，可以將其作為一種潛在的天然抗氧化劑資源進行開發(fā)利用。