于曉瑾,劉采艷,張萌,王碩,袁旭,韓華
摘要:目的:對(duì)刺玫籽油進(jìn)行體外抗氧化活性評(píng)價(jià),旨在為刺玫籽油的進(jìn)一步研究及刺玫果的綜合開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。方法:以刺玫果籽為原料,利用索氏提取法提取刺玫果籽油,并以刺玫果籽油的提取率為指標(biāo),在單因素分析的基礎(chǔ)上,選取提取溫度、粉碎目數(shù)、溶劑體積3個(gè)因素進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)。以維生素C為陽(yáng)性對(duì)照,對(duì)所提取的刺玫果籽油進(jìn)行體外抗氧化活性分析。結(jié)果:當(dāng)溶劑體積333? mL、提取溫度82 ℃、粉碎度60目時(shí),刺玫果籽油的提取率為18.84%。此外,刺玫果籽油清除ABTS 自由基、DPPH自由基、超氧陰離子自由基的作用存在量效關(guān)系,且IC50值分別為29.73、34.58、40.54 μg/mL,而同濃度維生素C清除自由基的IC50值分別為26.51、49.62、26.37 μg/mL,此外,刺玫果籽油還具有一定的還原力。結(jié)論:利用響應(yīng)面優(yōu)化法優(yōu)化提取工藝參數(shù)可提高刺玫籽油的提取率,刺玫籽油還具有較好的抗氧化活性,可作為一種潛在可用的天然抗氧化劑。
關(guān)鍵詞:刺玫果;種子油;索氏提取法;中心組合響應(yīng)面設(shè)計(jì) ;抗氧化活性
刺玫果(Rosa davurica)是一種藥食同源的野生漿果,主要分布于中國(guó)吉林、遼林、黑龍江省等地。刺玫籽蘊(yùn)藏的油脂中包含各種維生素、類胡蘿卜素[1] (β-胡蘿卜素、番茄紅素)、植物甾醇[1]、角鯊烯、多酚及多不飽和脂肪酸(52.52%亞油酸、23.50%亞麻酸、12.39%油酸、5.88%棕櫚酸)[2]等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[3-7]。同時(shí),刺玫籽油也是一種極好的天然保濕油 [8-9]。此外,屈巖峰等[10]報(bào)道了往一級(jí)大豆油中添加0.2%的刺玫果籽油具有較好的抗氧化效果;高陽(yáng)等[11]報(bào)道了不同溶劑的刺玫果種子萃取物具有一定的抗氧化活性。目前,提取刺玫籽油的方法主要有酶解法、超臨界CO2萃取法、超聲提取法,而利用響應(yīng)面法優(yōu)化索氏提取刺玫籽油及其體外抗氧化活性分析尚無(wú)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)以刺玫果籽為原材料,利用索氏提取法提取刺玫籽油,并采用Central Composite Design響應(yīng)面優(yōu)化法(CCD-RSM) 對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,再以維生素C為陽(yáng)性對(duì)照,利用ABTS(ABTS+·)法,DPPH(DPPH·)法,超氧陰離子自由基(O-2·)清除法及還原Fe3+作用對(duì)刺玫籽油進(jìn)行體外抗氧化活性評(píng)價(jià),旨在為刺玫籽油的進(jìn)一步研究及刺玫果的綜合開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。
1材料與方法
1.1原料
刺玫果;1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH),上海金穗生物科技有限公司;2,2'氨基-二(3-乙基-苯并噻唑啉磺酸-6)銨鹽(ABTS),合肥巴斯夫生物科技有限公司。
1.2主要儀器設(shè)備
TGL-16LG高速離心機(jī),湖南星科科學(xué)儀器有限公司;0SB-2100旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,上海愛(ài)朗儀器有限公司;Synergy MX酶標(biāo)儀,美國(guó)BIOTEK公司。
1.3方法
1.3.1刺玫籽油的提取溶劑的選擇準(zhǔn)確稱取刺玫籽粉末20.00 g,裝入脫脂濾紙筒中,并以無(wú)水乙醇、乙酸乙酯、正己烷、石油醚為提取溶劑,利用索氏提取法在適宜的條件下進(jìn)行刺玫籽油的提取,刺玫籽油提取率按式(1)計(jì)算。
y=m2m1×100% (1)
式(1)中,m1為刺玫籽粉末質(zhì)量(g);m2為刺玫果籽油質(zhì)量(g)。
1.3.2單因素試驗(yàn)準(zhǔn)確稱取20.00 g刺玫籽粉末于脫脂濾紙筒中,利用索氏提取法提取刺玫果籽油,并以溶劑體積、提取溫度、粉碎目數(shù)、提取時(shí)間5個(gè)因素進(jìn)行單因素設(shè)計(jì)。設(shè)定溶劑體積分別為140 、200、260、320、360 mL;提取溫度分別為70、75、80、85、90 ℃;粉碎目數(shù)分別為0、20、40、60、80目;提取時(shí)間分別為180、210、240、270、300、330 min,分析各個(gè)因素對(duì)刺玫籽油提取率的影響。
1.3.3CCD-RSM法優(yōu)化刺玫籽油提取工藝參數(shù)在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,選溶劑體積(X1)、提取溫度(X2)、粉碎目數(shù)(X3)作為變量,刺玫籽油提取率為響應(yīng)值進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。利用Design Expert10.0.3軟件,進(jìn)行Central Composite Design(CCD)實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行三因素三水平試驗(yàn)設(shè)計(jì),并將所得結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,確定最優(yōu)的工藝參數(shù),試驗(yàn)因素及水平見(jiàn)表1。
1.3.4刺玫籽油體外抗氧化活性研究
(1)刺玫籽油清除ABTS+·活性測(cè)定:將ABTS溶液與過(guò)硫酸鉀溶液等體積混合,置于黑暗條件下氧化12 h,然后加無(wú)水乙醇稀釋反應(yīng)液,并在734 nm波長(zhǎng)下調(diào)節(jié)其吸光度值為0.7左右。其次,利用無(wú)水乙醇將刺玫果籽油配制成一序列質(zhì)量濃度,并以維生素C溶液作為陽(yáng)性對(duì)照,在96孔板中加入100 μL的ABTS工作液及30 μL的樣品溶液,震蕩混勻,避光反應(yīng)5 min,于734 nm波長(zhǎng)處測(cè)定溶液的吸光度值A(chǔ),以式(2)計(jì)算刺玫籽油清除ABTS活性[12]。
ABTS+·清除率%=(A0-A樣)A0×100%(2)
式(2)中,A樣為30 μL樣品溶液與100 μL ABTS溶液混合后的吸光度值;A0為30 μL乙醇溶液與100 μL ABTS溶液混合后的吸光度值。
(2)刺玫籽油清除DPPH·活性測(cè)定:將配置好的DPPH乙醇儲(chǔ)備液,加無(wú)水乙醇溶液稀釋,并在517 nm波長(zhǎng)處調(diào)節(jié)吸光度值為0.7左右。與ABTS試驗(yàn)相似,在96孔板中加入100 μL的DPPH溶液及30 μL的樣品溶液,震蕩混勻,避光反應(yīng)30 min后,于517 nm波長(zhǎng)處測(cè)定溶液的吸光度值A(chǔ),以式(3)計(jì)算刺玫籽油清除DPPH·活性[11]。
DPPH·清除率(%)=(A0-A樣)A0×100%(3)
(3)刺玫籽油清除O-2·活性測(cè)定:參照文獻(xiàn)[13],并稍作修改,精密量取500 μL Tris-HCl(pH 8.2)溶液于12支試管中,置于37 ℃水浴鍋內(nèi)預(yù)熱20 min。待預(yù)熱結(jié)束后,于試管中分別加入不同濃度樣品溶液,在其中的6支試管內(nèi)加入40 μL鄰苯三酚溶液(25 mmol/L),充分混勻后置于37 ℃水浴鍋內(nèi)反應(yīng)5 min,加入8 mmol/L HCl終止反應(yīng)。最終,移取 100 μL溶液置于325 nm波長(zhǎng)處測(cè)光度值A(chǔ),并利用式(3)計(jì)算刺玫籽油對(duì)O-2·的清除率。
O-2·清除率(%)=[A0-(A1-A2)]A0×100%(4)
式(4)中,A0為含有鄰苯三酚的空白溶液的吸光度值;A1為含有樣品溶液及鄰苯三酚的吸光度值;A2為只含樣品溶液的吸光度值。
(4)刺玫籽油還原力的測(cè)定:參照文獻(xiàn)[14-15]。
1.3.5數(shù)據(jù)處理每組做3個(gè)平行樣,結(jié)果以X±SD值表示,利用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析及差異性分析,P<0.05表示差異性具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,并利用GraphPad Prism 8.0.1 進(jìn)行圖的繪制。
2結(jié)果與討論
2.1不同溶劑對(duì)刺玫籽油提取率的影響
選取石油醚、正己烷、乙酸乙酯、無(wú)水乙醇4種溶劑分別提取刺玫籽油。由圖1可知,4種常用的提取溶劑對(duì)刺玫籽油的溶解性具有差異性,其中以石油醚為提取溶劑所獲得的刺玫籽油量最佳,為11.23%;正己烷為10.96%;無(wú)水乙醇為5.74%;乙酸乙酯最低,為2.09%。其中,石油醚沸程長(zhǎng),回收時(shí)溫度不易控制,而正己烷的沸程短、毒性低、且提取率與石油醚相差0.27%,故選取正己烷為刺玫籽油的提取溶劑。
2.1.1提取時(shí)間對(duì)刺玫籽油提取率的影響在水浴溫度為80 ℃、粉碎度為60目、溶劑260 mL的條件下,分析180、210、240、270、300、330 min時(shí)對(duì)提取率的影響。由圖2可知,當(dāng)提取時(shí)間為180 min時(shí)提取率最低為8.96%,且伴隨溫度升高,刺玫籽油的提取率逐漸升高,240 min時(shí)刺玫籽油的提取率達(dá)到最高為12.88%;但超過(guò)240 min時(shí)刺玫籽油提取率略下降,且所得的油內(nèi)有白色乳濁液??赡苁怯捎诩訜釙r(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致溶劑的揮發(fā)及刺玫籽油中某些成分分解。此外,唐小媛等[16]研究表明,長(zhǎng)時(shí)間的萃取會(huì)加劇油脂乳化,嚴(yán)重影響油的質(zhì)量。因此綜合考慮選取240 min為最終提取時(shí)間。
2.1.2粉碎度對(duì)刺玫籽油提取率的影響水浴溫度為80 ℃、溶劑體積260 mL、提取時(shí)間為240 min時(shí),分析不同粉碎度對(duì)刺玫籽油提取率的影響。由圖3可知,不粉碎刺玫籽時(shí),刺玫籽油提取率為4.52%,隨著粉碎目數(shù)的增大,呈上升狀態(tài)。這是由于隨著比表面積的增大,刺玫籽與溶劑接觸面積增大,促進(jìn)了油的溶出;此外,由于破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)也可使正己烷與細(xì)胞內(nèi)的油脂充分接觸[17]。當(dāng)粉碎度達(dá)60目時(shí),刺玫籽油提取率最高為13.56%,而80目時(shí)提取率為13.51%,油中存在大量雜質(zhì)。這可能是長(zhǎng)時(shí)間的研磨,導(dǎo)致油脂達(dá)到損失,而且刺玫籽粉末的粒徑過(guò)小時(shí),會(huì)導(dǎo)致粉末堆積密度增大,從而降低了溶劑的擴(kuò)散速率,致使刺玫籽油提取率減少[18]。故選取60目為后續(xù)實(shí)驗(yàn)的粉碎度。
2.1.3溶劑體積對(duì)刺玫籽油提取率的影響當(dāng)提取溫度為82 ℃、粉碎度為60目、提取時(shí)間為240 min的條件時(shí),分析溶劑體積分別為140、200、260、320、380 mL對(duì)油脂提取率的影響。由圖4可知,當(dāng)溶劑體積為140 mL時(shí),刺玫籽油提取率最低為9.77%,200 mL時(shí)達(dá)到最高為13.03%,這是由于濃度差的存在,伴隨溶劑量的增大,提取率亦增加。溶劑體積為260 mL時(shí)提取率為11.34%,這可能是由于溶劑中油脂濃度達(dá)到飽和狀態(tài),促使刺玫籽中油脂溶出的動(dòng)力減少,從而導(dǎo)致刺玫果籽油的提取率降低。蔣新龍等[19]人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,棠梨籽中油脂降低時(shí),導(dǎo)致有效濃度差減小,即使增加溶劑量,對(duì)棠梨籽油的提取率的影響也較小,還會(huì)造成溶劑的浪費(fèi)。因此,選取溶劑體積為320 mL用于后續(xù)的實(shí)驗(yàn)。
2.1.4溫度對(duì)刺玫籽油提取率的影響當(dāng)粉碎度為60目、提取時(shí)間為240 min、溶劑體積為320 mL時(shí),分析溫度為70、75、80、85、90℃時(shí)對(duì)提取率的影響。由圖5可知,當(dāng)水浴溫度為70 ℃時(shí)籽油提取率最低為2.00%,80 ℃時(shí)為13.11%,可能是由于隨著溫度的升高,加劇了刺玫籽油內(nèi)分子熱運(yùn)動(dòng),促進(jìn)了刺玫籽油的溶出及正己烷的滲透;當(dāng)水浴溫度為85 ℃時(shí),刺玫籽油的提取率達(dá)到最高為13.77%;而溫度為90 ℃時(shí),籽油提取率為12.50%,油顏色較深,伴隨大量雜質(zhì),可能是由于溫度過(guò)高導(dǎo)致短期內(nèi)正己烷的大量蒸發(fā),而冷凝效果不變,使得溶劑未能與原料充分接觸,降低了油脂的擴(kuò)散速率。Mohammadpour等[20]研究表明,當(dāng)溫度過(guò)高可導(dǎo)致正己烷氣化,致使液固比降低及低沸點(diǎn)物質(zhì)的分解。因此,鑒于刺玫籽油的品質(zhì)及提取率,選取溫度為85 ℃為刺玫籽油提取的最適工藝參數(shù)。
2.2響應(yīng)面優(yōu)化結(jié)果分析
2.2.1建立回歸模型方程由單因素方差分析得出提取時(shí)間P>0.05,故提取時(shí)間對(duì)刺玫籽油提取率的影響較小。因此,選取料液比、溫度、粉碎目數(shù)為響應(yīng)面設(shè)計(jì)因素,進(jìn)行中心組合設(shè)計(jì)。利用Design8.0對(duì)表2中的數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析可得響應(yīng)面模型方程:Y=18.08-0.062X1-0.32X2+4.81X3-0.3X1X2+0.23X1X3-0.68X2X3-0.77X12-0.34X22-6.19X32
2.2.2模型及回歸方程系數(shù)的顯著性檢驗(yàn)由表3可知,F(xiàn)回歸=475.09,P<0.000 1,表明該模型達(dá)到顯著性水平,其回歸方程具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,模型可靠,可用來(lái)分析與預(yù)測(cè)刺玫果籽油的提取率;失擬P=0.1019>0.05,不顯著,說(shuō)明該模型擬合較好,其建立的回歸方程比較準(zhǔn)確;此外,決定系數(shù)R2與調(diào)整系數(shù)Radj2的差別不大,說(shuō)明本模型擬合度較佳,可用于確定本試驗(yàn)的最佳工藝[20]。其次,溶劑體積(X1)、水浴溫度(X2)、粉碎目數(shù)(X3)對(duì)刺玫籽油的提取率均有顯著性的影響; 由P值可知,各因素對(duì)刺玫籽油的提取率的影響大小為X3>X2>X1,即粉碎度>溫度>溶劑體積;X2與X3的交互作用影響極顯著,而X1與X2,X1與X3的交互作用影響顯著;模型中X2、X3、X2X3、X12、X32對(duì)Y值的都具有顯著性的影響,說(shuō)明試驗(yàn)因素對(duì)響應(yīng)值不僅是單純的線性關(guān)系,而且都具有顯著性影響。此外,由圖6可知,X2、X3的曲線相對(duì)于X1的較為陡峭,表明水浴溫度、粉碎目數(shù)對(duì)刺玫籽油提取率的影響程度大于溶劑體積;等高線圖是
響應(yīng)面在平面的投影,其形狀越趨近于橢圓且排列越緊密時(shí),預(yù)示倆個(gè)因素的交互作用越顯著、對(duì)刺玫籽油提取率的影響越明顯[21]。X1X2的等高線圖呈圓形、排列稀疏且方差分析結(jié)果中P>0.05,故料液比、水浴溫度對(duì)刺玫籽油提取率的影響不顯著;X1X3、X2X3的等高線圖都趨近于橢圓,但X2X3的曲面較陡峭,且P<0.000 1,而X1X3的曲面較平緩,且P>0.01,故X2X3對(duì)于刺玫籽油提取率的影響較X1X3顯著,即水浴溫度與粉碎度的交互作用對(duì)于響應(yīng)值的影響程度大于溶劑體積與粉碎度的交互作用。
2.2.3CCD-RSM優(yōu)化的驗(yàn)證由軟件Design expert10.0.3設(shè)計(jì)的響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)中可知,當(dāng)提取最優(yōu)條件為:溶劑體積333.26 mL、水浴溫度82 ℃、粉碎度68.95目時(shí),刺玫籽油的最佳提取率為19.31%;因此,在考慮實(shí)驗(yàn)設(shè)備及可行性的條件下,確定溶劑體積333 mL、水浴溫度82 ℃、粉碎目數(shù)60目為最佳條件進(jìn)行3次平行試驗(yàn),并求得平均值為18.84%,與理論值相差0.47%,與理論值相差較小,說(shuō)明響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)?zāi)P团c現(xiàn)實(shí)情況的擬合度較佳,可信度及穩(wěn)定性較好。因此,基于CCD響應(yīng)面法優(yōu)化獲取的工藝參數(shù)具有合理性。容晨曦等[23]利用超聲提取法對(duì)刺玫籽油的提取率為11.92%。任潔等[2]利用酶解法及低溫壓榨法的提取率分別為9.0%、4.5%。相比之下,本試驗(yàn)的提取率較高。
2.3刺玫籽油體外抗氧化活性結(jié)果分析
2.3.1刺玫籽油清除ABTS+·能力根據(jù)1.2.5,以維生素C作為陽(yáng)性對(duì)照,測(cè)定不同濃度刺玫籽油對(duì)ABTS+·清除活性??寡趸瘎┛膳cABTS+·反應(yīng),使藍(lán)綠色的ABTS+·溶液褪色,從而降低其吸光度值,且清除ABTS+·的能力與吸光度值呈負(fù)相關(guān)。由圖7可知,刺玫籽油的對(duì)ABTS+·的清除率存在量效關(guān)系,當(dāng)刺玫籽油的濃度為10 μg/mL時(shí)對(duì)ABTS+ ·的清除率為30.25%;50 μg/mL時(shí),為80.89%,而10.50 μg/mL維生素C溶液的ABTS+·的清除率分別為34.91%、87.49%;此外,經(jīng)計(jì)算刺玫籽油的IC50值為29.73 μg/mL,而維生素C的IC50值為26.51 μg/mL。因此,維生素C清除ABTS+·的活性優(yōu)于刺玫籽油。唐琳琳等[23]研究發(fā)現(xiàn),利用索氏提取法提取的紅樹(shù)酶籽油清除ABTS+·的IC50值為20.41 mg/mL。故,相對(duì)于紅樹(shù)酶籽油,刺玫籽油ABTS+·清除能力更強(qiáng)。
2.3.2刺玫籽油清除DPPH·能力根據(jù)1.2.5,以維生素C為陽(yáng)性對(duì)照,測(cè)定不同濃度刺玫籽油對(duì)DPPH·清除活性。DPPH·與抗氧化劑的H+或者電子結(jié)合可使溶液顏色由紫色變?yōu)辄S色,從而降低吸光度值[24]。由圖8可知,當(dāng)刺玫籽油濃度為10 μg/mL時(shí),清除率為14.19%,且隨著刺玫籽油質(zhì)量濃度的升高,其清除DPPH·的效果也越佳。當(dāng)刺玫籽油的濃度為50 μg/mL時(shí),DPPH·清除率為89.93%,并且IC50值為34.58 μg/mL;而同濃度的維生素C溶液自由基清除率為61.37%,IC50值為49.62 μg/mL,故刺玫籽油清除DPPH自由基的能力強(qiáng)于維生素C。
2.3.3刺玫籽油清除O-2·能力以維生素C作為陽(yáng)性對(duì)照,測(cè)定不同濃度刺玫籽油對(duì)清除O-2·活性。O-2·為人體內(nèi)存在的活性氧之一,具有氧化作用。當(dāng)其產(chǎn)生異常時(shí),會(huì)損壞機(jī)體細(xì)胞、DNA及蛋白質(zhì),導(dǎo)致機(jī)體衰老、炎癥、癌癥及心血疾病等系列疾病的發(fā)生[25-27]。鄰苯三酚在Tris-HCl(pH 8.2)溶液中可發(fā)生自氧化產(chǎn)生O-2·及有色中間體,抗氧化劑可催化O-2·與氫分子的反應(yīng),且抗氧化劑中的微量元素可與中間體螯合,阻礙中間體的累積,從而降低吸光度。由圖9可知,在試驗(yàn)濃度10~50 μg/mL范圍內(nèi),刺玫籽油清除O-2·的能力隨濃度的增大而增強(qiáng)。其 IC50值為40.54 μg/mL,而維生素C的IC50值為26.37 μg/mL,故刺玫籽油清除O-2·能力弱于維生素C。羅偉強(qiáng)等[29]對(duì)絲瓜籽油的抗氧化活性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,其對(duì)O-2·的清除能力為IC50=0.069 mg/mL;高妮娜等[30]對(duì)奇亞籽油行體外抗氧化活性評(píng)價(jià)結(jié)果得出其清除O-2·的IC50值為4.97 mg/mL因此,刺玫籽油清除O-2·的能力優(yōu)于絲瓜籽油及奇亞籽油。
2.3.4刺玫籽油還原力測(cè)定以維生素C作為陽(yáng)性對(duì)照,測(cè)定不同濃度刺玫籽油還原力。由圖10可知,10~50 μg/mL濃度范圍內(nèi)刺玫籽油還原能力隨著質(zhì)量濃度的升高,逐漸增大,當(dāng)濃度為50 μg/mL時(shí),吸光度最大為0.12,而同濃度的維生素C的還原力為0.41,可能是維生素C內(nèi)酯環(huán)的烯醇式結(jié)構(gòu)與羰基的共軛作用[20],從而增強(qiáng)了維生素C的還原力作用。
3討論
刺玫果籽油富含生育酚、不飽和脂肪酸、多酚、植物甾醇及類胡蘿卜素,可作為優(yōu)良的食用油,但提取技術(shù)受限是其未能大規(guī)模生產(chǎn)的原因之一。屈巖峰等[10]利用CO2超臨界萃取技術(shù)提取率達(dá)97.79%;容晨曦[23]等利用超聲提取法對(duì)刺玫籽油的提取率為11.92%; 任潔等[2]利用酶解法提取率分別為9.0%。CO2超臨界萃取技術(shù)對(duì)設(shè)備要求高,超聲提取法噪音大,酶解法需要大量酶,且操作過(guò)程煩瑣。本研究采用的刺玫果籽油提取工藝得到的籽油提取率較CO2超臨界萃取技術(shù)稍低,但優(yōu)于超聲提取法及酶解法,并且操作簡(jiǎn)單,設(shè)備要求低,噪音污染小,提取成本低,更有利于工業(yè)生產(chǎn)。由于化學(xué)合成的抗氧化劑對(duì)生物體具有潛在的毒性,近年來(lái),尋找天然抗氧化劑成為了研究的熱點(diǎn)之一,尤其是富含各種抗氧化物質(zhì)的植物籽油。本研究結(jié)果表明,刺玫果籽油較強(qiáng)的清除自由基的活性,同時(shí)具有一定的還原力,而且具有濃度依賴性。植物籽油的抗氧化活性可能與其所含的各種物質(zhì)協(xié)同作用相關(guān),而非單一成分決定。至于各物質(zhì)的抗氧化作用的強(qiáng)弱及其活性大小與各物質(zhì)結(jié)構(gòu)間的聯(lián)系,有待進(jìn)一步的探索。
4結(jié)論
本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)野生刺玫籽油的提取工藝及體外抗氧化活性進(jìn)行研究,采用索氏提取法對(duì)刺玫籽油進(jìn)行提取,基于單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,利用 CCD-RSM優(yōu)化法對(duì)刺玫籽油的提取工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,獲得提取刺玫籽油的最佳工藝:溶劑體積333 mL、溫度82 ℃、粉碎度60目,此條件下,最佳的刺玫籽油提取率為18.84%,與理論值相差0.47%。該方法操作簡(jiǎn)便、提取率高,且所得的結(jié)果可信,因此,該方法可用于刺玫籽油的提取。此外,由于抗氧化反應(yīng)機(jī)制的復(fù)雜性,無(wú)法用單一的檢測(cè)方法綜合評(píng)價(jià)物質(zhì)的抗氧化能力。因此,本實(shí)驗(yàn)采用ABTS+·清除法、DPPH·清除法、O-2·清除法、還原力的測(cè)定法對(duì)刺玫籽油的體外抗氧化活性進(jìn)行評(píng)價(jià)。刺玫籽油清除ABTS+·、O-2·、DPPH·試驗(yàn)中,對(duì)自由基的清除率最高可分別達(dá)80.89%、79.64%、89.93%,尤其對(duì)DPPH自由基的清除活性最強(qiáng),表明刺玫籽油具有較好的抗氧化活性。此外,在Fe3+還原試驗(yàn)中,結(jié)果表明刺玫籽油具有一定的還原作用。綜上所述,基于CCD響應(yīng)面法優(yōu)化提取工藝參數(shù)可提高刺玫籽油的提取率,刺玫籽油具有較強(qiáng)的抗氧化活性,可作為一種天然的抗氧化劑。本實(shí)驗(yàn)可為刺玫籽油的深入研究奠定實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),及刺玫果的綜合開(kāi)發(fā)利用提供一定的理論依據(jù)。
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Process Optimization on Soxhlet Extraction for Seed Oil from
Rosa davurica and Antioxidant Activities Analysis of Extracted Oil in Vitro
YU Xiao-jin,LIU Cai-yan,ZHANG Meng,WANG Shuo,YUAN Xu,HAN Hua
(College of Pharmacy,Heilongjiang University of Chinese Medicine,Harbin 150040,China)
Abstract:ObjectiveThe antioxidant properties of Rosa davurica seed oil in vitro was evaluated to provide scientific basis for further studying and comprehensive development and utilization for Rosa davurica.MethodRosa davurica seed oil was extracted by Soxhlet Extraction. With extract yields as target,based on the analysis of single factors such as extraction temperature,crushing mesh number,extraction time and solvent volume. The experiment of response surface optimization was selected for extraction temperature,crushing mesh number,extraction time,solvent volume as variables,as well as the in vitro antioxidant activity of Rosa davurica? seed oil was analyzed using vitamin C as positive control.ResultThe optimum extraction conditions were projected as solvent volume 333 mL,extraction temperature 82 ℃,crushing mesh number 60 mesh,and the yield of 18.84% were obtained. Moreover,these results demonstrated that Rosa davurica seed oil had dose-effect on the scavenging rate of ABTS,DPPH,superoxide anions that the IC50 values were 29.73 μg/mL,34.58 μg/mL,40.54 μg/mL,respectively,compared to that of vitamin C group was 26.51 μg/mL,49.62 μg/mL,26.37 μg/mL,respectively. Besides,it also possessed definite reducing powering.Conclusion Response Surface Optimization Method is adopted to improve the extraction rate of Rosa davurica seed oil,the seed oil from Rosa davurica shows significant antioxidant capacity,and can be usedas a potentially available natural antioxidant.
Keywords:Rosa davurica; seed oil; soxhlet extraction; central composite response surface design; antioxidant activity
中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng)2022年6期