摘要:以菠蘿皮為原料提取菠蘿皮總黃酮后,以VC為陽性對照,測定菠蘿皮總黃酮對·OH,O2-·,DPPH·的清除作用。試驗結(jié)果表明,菠蘿皮總黃酮對·OH,O2-·,DPPH·具有較強的清除能力;當(dāng)菠蘿皮總黃酮濃度為2 mg/mL時,對·OH和O2-·的最大清除率分別為60.8%,40.9%;濃度為0.09 mg/mL時,對DPPH·的清除率可達(dá)69.4%。
關(guān)鍵詞:黃酮;菠蘿皮;試驗;抗氧化性;自由基
中圖分類號:Q946.9;S668.3? ? 文獻標(biāo)識碼:A? ? 文章編號:1674-1161(2020)04-0047-03
近年來,我國菠蘿產(chǎn)量逐年上升,但因其不耐儲存而大部分用于食品加工。菠蘿皮是菠蘿加工產(chǎn)生的副產(chǎn)物,資源十分豐富。研究表明,菠蘿皮含有較高的黃酮類物質(zhì),具有較強的天然抗氧化性,能清除體內(nèi)自由基。當(dāng)前,對黃酮類化合物結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)研究比較廣泛,但是對菠蘿皮中黃酮類化合物的研究較少。為此,利用資源豐富的菠蘿皮廢棄物提取黃酮類化合物,并研究其體外抗氧化能力,為抗氧化食品開發(fā)和建立菠蘿深加工綜合利用產(chǎn)業(yè)提供技術(shù)支持。
1 材料和方法
1.1 材料與試劑
菠蘿皮取自衡水市萬德福超市。新鮮的菠蘿皮洗凈、除去雜質(zhì)后烘干、粉碎,置于干燥器中保存。無水乙醇,Al(NO3)3,NaNO2,NaOH等均為分析純。
1.2 儀器與設(shè)備
JA5003N電子分析天平:上海精密科學(xué)儀器有限公司;LD-500小型粉碎機:長沙市常宏制藥機械設(shè)備廠;F123602微量可調(diào)單道移液器:法國吉爾森;RE52CS旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀:上海亞榮生化儀器廠;DD5臺式大容量低速離心機:湖南赫西儀器裝備有限公司;X5紫外可見分光光度計:上海元析儀器有限公司。
1.3 總黃酮類物質(zhì)提取方法
將干燥菠蘿皮用粉碎機粉碎,過60目篩,棄去大體積雜質(zhì),按照1∶30的料液比加入體積分?jǐn)?shù)70%的乙醇溶液,置于超聲波-微波聯(lián)合萃取儀中,在溫度65 ℃、微波100 W、超聲波400 W的條件下超聲10 min,再將溶液置于65 ℃水浴鍋中提取2~3 h,過濾,棄濾渣,利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將濾液濃縮得到浸膏。
向浸膏中加入適量水溶解,用石油醚和乙酸乙酯萃取濃縮,得黃酮樣品。將黃酮分別配置成濃度為0.01,0.03,0.05,0.07,0.09,0.1,0.5,1.0,1.5,2.0 mg/mL的樣液,供抗氧化試驗用。采用NaNO2- Al(NO3)3–NaOH顯色法測定黃酮的含量。
1.4 體外抗氧化活性試驗
以VC作為參比,評價菠蘿皮總黃酮對·OH,DPPH·和O2-·的清除作用。
1.4.1 對·OH的清除作用 用鄰二氮菲法檢測菠蘿皮總黃酮對·OH的清除作用。向錐形瓶中依次加入pH=7.45的PBS溶液2 mL,以及蒸餾水、0.75 mol /L鄰二氮菲、0.75 mmol /L FeSO4溶液,0.01%H2O2各1 mL,混勻后于37 ℃恒溫1 h,于536 nm測得吸光度A0。用水代替H2O2測得吸光度A1,用黃酮樣品溶液和VC乙醇溶液代替水測得吸光度A2。
·OH清除率(%)=(A2-A0)/(A1-A0)×100%? ? ?(1)
1.4.2 對DPPH·的清除作用 分別配置0.01,0.03,0.05,
0.07,0.09 mg/mL的黃酮樣液和VC溶液,與等體積的DPPH混合30 min后,以無水乙醇作對照,在517 nm處測定吸光度A1、黃酮提取液與無水乙醇等體積混合液的吸光度A2、DPPH與等體積無水乙醇混合液的吸光度A0,則菠蘿皮中黃酮提取液對DPPH·的清除率為:
DPPH·清除率(%)=[A0-(A1-A2)]/A0×100%? (2)
1.4.3 對O2-·的清除作用 采用鄰苯三酚法測定菠蘿皮總黃酮和VC對O2-·自由基的清除能力。取0.05 mol/L,pH=8.2的Tris-HCL緩沖液,在25 ℃預(yù)熱15 min后,加入樣液1 mL和25 mmol/L的鄰苯三酚0.5 mL,混勻,水浴4 min后立即加入2滴8 mol/L HCL終止反應(yīng)。在299 nm處測定其吸光度A1,空白對照組吸光度A0,以及用蒸餾水代替等體積鄰苯三酚的吸光度A2,則對超氧陰離子自由基的清除率為:
O2-·清除率(%)=[A0-(A1-A2)]/A0×100%? ? (3)
2 結(jié)果與分析
2.1 菠蘿皮總黃酮對·OH的清除作用
Fe2+與鄰二氮菲反應(yīng)會產(chǎn)生紅色配合物,該物質(zhì)被氧化后吸光度變小。若在該體系中加入H2O2,產(chǎn)生的·OH會氧化鄰二氮菲-Fe2+,使吸光度減少甚至消失。向溶液中加入菠蘿皮黃酮或VC,它們會先與·OH反應(yīng),使其對鄰二氮菲-Fe2+的氧化作用減弱,吸光值的減小程度下降。吸光值的減弱程度能夠反映樣液或VC的抗氧化能力大小,結(jié)果如圖1所示。
由圖1可以看出:在設(shè)置的范圍內(nèi),菠蘿皮總黃酮和VC在清除·OH方面的能力均較強;當(dāng)黃酮濃度為0.1~1.5 mg/mL時,對·OH的清除率為9.85%~55.36%,清除能力持續(xù)增加且增長較快;當(dāng)黃酮濃度大于1.5 mg/mL時,增長趨勢變緩;當(dāng)黃酮濃度為2 mg/mL時,清除率為60.81%;而當(dāng)VC的濃度為0.1 mg/mL和0.9 mg/mL時,清除率分別為10.23%和81.23%,增長速度一直較快。綜上所述,菠蘿皮總黃酮對·OH的清除能力弱于VC。
2.2 菠蘿皮總黃酮對DPPH·的清除作用
黃酮溶液和VC可提供與DPPH·結(jié)合的電子,使DPPH·減少,從而改變?nèi)芤旱念伾臀舛?。菠蘿皮總黃酮對DPPH·清除率的影響見圖2。
圖2的結(jié)果表明:菠蘿皮總黃酮和VC對DPPH·的清除能力相似;當(dāng)黃酮濃度為0.01~0.05 mg/mL時,DPPH·被清除26.50%~59.40%,清除力逐漸增強,且增加較快;當(dāng)黃酮濃度升高到0.07 mg/mL,清除率為64.20%,清除率增加趨于平穩(wěn)。同樣的,VC對DPPH·清除能力的趨勢也是先快后慢,當(dāng)VC的濃度是0.09
mg/mL時,清除率達(dá)85.60%,略高于黃酮的清除率。
2.3 菠蘿皮總黃酮對O2-·的清除作用
當(dāng)溶液中同時有鄰苯三酚和Tris-HCL堿性緩沖液存在時,會產(chǎn)生O2-·及一些帶顏色的物質(zhì),而抗氧化成分能阻礙這些物質(zhì)生成,從而導(dǎo)致吸光度下降。菠蘿皮總黃酮對O2-·的清除作用見圖3。
由圖3可以發(fā)現(xiàn):菠蘿皮總黃酮和VC對O2-·具有清除力且能力呈量效關(guān)系,隨濃度增加清除率增強。當(dāng)菠蘿皮總黃酮的質(zhì)量濃度達(dá)2.0 mg/mL時,清除率是40.90%。而VC對O2-·的清除率一直以較快速度增加,當(dāng)VC濃度為0.9 mg/mL時,清除率可達(dá)90.82%,遠(yuǎn)高于黃酮的清除率??傮w來說,菠蘿皮總黃酮對O2-·的清除能力低于VC。
3 結(jié)論
以VC作為陽性對照,測定菠蘿皮總黃酮對·OH,O2-·,DPPH·的清除作用。試驗結(jié)果表明:菠蘿皮總黃酮對·OH,O2-·,DPPH·均具有較強的清除能力,并在一定濃度范圍內(nèi)清除能力呈現(xiàn)量效關(guān)系。當(dāng)菠蘿皮總黃酮濃度為2 mg/mL時,對·OH和O2-·的最大清除率分別為60.8%、40.9%;濃度為0.09 mg/mL時,對DPPH·的清除率可達(dá)69.4%。這說明菠蘿皮總黃酮有較強的體外抗氧化活性。
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