黃寶玲,陳海彬,李詠梅,劉 媛
(1. 中山市第一職業(yè)技術(shù)學(xué)校,廣東中山 528478;2. 廣東科貿(mào)職業(yè)學(xué)院,廣東廣州 510430)
澳洲堅(jiān)果屬山龍眼科、澳洲堅(jiān)果屬長(zhǎng)綠喬木果樹(shù),其果實(shí)由外殼(青皮)、果殼(木質(zhì)硬殼) 和果仁組成[1]。澳洲堅(jiān)果的圓形果仁香脆可口,具有獨(dú)特奶香味,且營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,被認(rèn)為是世界上品質(zhì)最佳的食用果。而青皮作為澳洲堅(jiān)果的副產(chǎn)物,一般僅有極少量用作飼料或者肥料,絕大部分青皮則被丟棄。但是,隨著澳洲堅(jiān)果種植規(guī)模不斷擴(kuò)大,越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始發(fā)現(xiàn)澳洲堅(jiān)果青皮的保健、藥用和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,開(kāi)展了對(duì)澳洲堅(jiān)果青皮的研究。郭剛軍等人[2]采用石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇4 種不同極性溶劑對(duì)其提取物進(jìn)行分步萃取,測(cè)定提取物的總酚、黃酮、多糖含量及其抗氧化活性。張明等人[3]研究了超聲輔助提取澳洲堅(jiān)果青皮總黃酮工藝條件及抗氧化活性,發(fā)現(xiàn)澳洲堅(jiān)果青皮總黃酮具有較強(qiáng)的抗氧化活性。不同溶劑對(duì)天然產(chǎn)物的活性物質(zhì)含量和抗氧化活性有很大影響,目前常用提取澳洲堅(jiān)果青皮的溶劑主要有乙醇和水,但采用低共熔溶劑提取澳洲堅(jiān)果青皮的研究還鮮見(jiàn)報(bào)道。采用3 種不同溶劑分別提取澳洲堅(jiān)果青皮,比較不同溶劑提取物的總多酚含量及抗氧化能力差異,以期為澳洲堅(jiān)果青皮的高效提取和利用提供科學(xué)依據(jù)。
(1) 試驗(yàn)材料。澳洲堅(jiān)果青皮,市售。
(2) 試驗(yàn)試劑。氯化膽堿、1.3 -丁二醇、沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)品、福林酚、1,1 -二苯基- 2 -三硝基苯肼(DPPH)、2,2 -聯(lián)氮-二(3 -乙基-苯并噻唑-6 -磺酸) 二銨鹽(ABTS)、碳酸鈉、甲醇、無(wú)水乙醇、三羥甲基氨基甲烷、濃鹽酸、鄰苯三酚、硫酸亞鐵、過(guò)氧化氫溶液、水楊酸、過(guò)硫酸鉀,均為分析純。
(3) 試驗(yàn)設(shè)備。UC-9000 型超聲波清洗儀,深圳朗杰超聲電器有限公司產(chǎn)品;UV3000 型紫外分光光度計(jì),上海美譜達(dá)儀器有限公司產(chǎn)品;FA124 型萬(wàn)分電子天平,上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品;TG16-WS 型離心機(jī),湖南湘儀儀器有限公司產(chǎn)品。
1.2.1 低共熔溶劑體系
基于前期試驗(yàn)結(jié)果,將氯化膽堿與1.3 -丁二醇按照摩爾比1∶3 比例混合,置于80 ℃水浴中溶解,配制成100%的低共熔溶劑,加入一定量的水將其配制成體積分?jǐn)?shù)為40%的低共熔溶劑,備用。
1.2.2 澳洲堅(jiān)果青皮多酚提取
基于前期試驗(yàn)基礎(chǔ),澳洲兼顧青皮多酚提取方法為青皮干燥并研磨成細(xì)粉,過(guò)40 目篩后,置于4 ℃保存。稱取0.5 g 青皮粉,加入70 mL 體積分?jǐn)?shù)為40%的低共熔溶劑,在40 kHz 頻率下超聲提取60 min,將得到的粗提液以轉(zhuǎn)速8 000 r/min 離心10 min,上清液過(guò)濾保存于4 ℃冰箱中,備用。
1.2.3 沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
通過(guò)測(cè)定沒(méi)食子酸含量表示多酚含量。準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)品,用無(wú)水乙醇配置質(zhì)量濃度為10,20,40,60,80 μg/mL 的沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液。分別吸取不同質(zhì)量濃度的沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液各1 mL,加入去離子水1 mL 和體積分?jǐn)?shù)為10%的福林酚試劑5 mL,搖勻,靜置反應(yīng)5 min,加入2 mL 7.5%的碳酸鈉溶液,用去離子水定容至10 mL,于避光條件靜置1 h,以水為參比,測(cè)定反應(yīng)液于波長(zhǎng)765 nm 處的吸光度(A)。以沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度(C) 為橫坐標(biāo),吸光度(A) 為縱坐標(biāo),做出沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.2.4 澳洲堅(jiān)果青皮多酚提取量測(cè)定
用待測(cè)的澳洲堅(jiān)果青皮多酚提取上清液代替沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液,測(cè)定吸光度,再代入標(biāo)準(zhǔn)曲線中,按照下式計(jì)算多酚提取量。
式中:C——待測(cè)液中多酚質(zhì)量濃度,μg/mL;
V——上清液的體積,mL;
N——容量瓶量程,mL;
W——稱取澳洲堅(jiān)果青皮粉末質(zhì)量,g;
M——提取液取液量,mL。
1.2.5 澳洲堅(jiān)果青皮多酚的體外抗氧化活性研究
采用體外試驗(yàn)方法研究澳洲堅(jiān)果青皮多酚的體外抗氧化活性,以水提取劑及體積分?jǐn)?shù)為40%的乙醇提取劑作對(duì)比,測(cè)定澳洲堅(jiān)果青皮中多酚粗提物分別對(duì)超氧陰離子自由基、羥基自由基、DPPH 自由基和ABTS+自由基的清除能力。
(1) 青皮多酚對(duì)超氧陰離子自由基清除能力的考查。參考李白存等人[4]的方法并稍作改動(dòng)。取2 mL樣品液,加入去離子水4.2 mL 與濃度為0.1 mol/L 的Tris-HCl 緩沖溶液(pH 值8.2) 4.5 mL,混勻后25 ℃水浴20 min,隨后加入濃度為3 mmol/L 的鄰苯三酚溶液0.3 mL,振蕩搖勻,立即在波長(zhǎng)325 nm 處測(cè)定吸光度,每30 s 記錄一次讀數(shù),測(cè)定時(shí)間為5 min。以去離子水4.2 mL 加濃度為0.1 mol/L 且pH 值8.2的Tris-HCl 緩沖溶液4.5 mL 調(diào)零,空白組為去離子水代替樣品。作吸光度隨時(shí)間變化的回歸方程,斜率即為鄰苯三酚自氧化速率。
式中:D0——等體積去離子水代替樣品溶液光密度變化速率;
D——樣品溶液光密度變化速率。
(2) 青皮多酚對(duì)羥基自由基清除能力的考查。參考王凱等人[5]的方法并稍作改動(dòng)。試管中加入2 mL樣品溶液,依次加入濃度為6 mmol/L 的FeSO4溶液2 mL 與濃度為6 mmol/L 的H2O2溶液2 mL,振蕩搖勻后靜置10 min。隨后加入濃度為6 mmol/L 的水楊酸乙醇2 mL,充分混合后于37 ℃水浴靜置30 min,于波長(zhǎng)510 nm 處測(cè)定吸光度(D1)。相同處理下,以水代替水楊酸測(cè)定相同樣品溶液本底光密度的吸光度(D2)。用等體積去離子水代替樣品,測(cè)定空白對(duì)照光密度的吸光度(D)。
(3) 青皮多酚對(duì)DPPH 自由基清除能力的考查。參考陶紫等人[6]的方法并稍作改動(dòng)。準(zhǔn)確稱取10 mg DPPH,用100 mL 無(wú)水乙醇超聲輔助溶解,制得貯備液置于4 ℃冰箱避光保存。測(cè)量前,貯備液用無(wú)水乙醇稀釋4 倍,制備成6.5×10-5mol/L DPPH 溶液。于1 mL 樣品溶液中加入5 mL 6.5×10-5mol/L DPPH 溶液,搖勻并室溫避光30 min,于波長(zhǎng)517 nm處測(cè)定吸光度,記為D1。另外取1 mL 樣品溶液,用5 mL 無(wú)水乙醇代替DPPH 溶液,混合后搖勻室溫避光30 min,于波長(zhǎng)517 nm 處測(cè)定吸光度,記為D2。再用1 mL 去離子水代替樣品溶液,加入6.5×10-5mol/L DPPH 溶液5 mL,搖勻并置于室溫避光反應(yīng)30 min,測(cè)定波長(zhǎng)517 nm 吸光度,記為D。按下式計(jì)算DPPH自由基清除率。
式中:D——水代替樣品的空白組吸光度;
D1——樣品溶液與DPPH 反應(yīng)的吸光度;
D2——樣品溶液與無(wú)水乙醇吸光度。
(4) 青皮多酚對(duì)ABTS+自由基清除能力的考查。參照謝佳函等人[7]的方法并稍作改動(dòng)。將濃度為7 mmol/L 的甲醇ABTS 溶液1 000 mL 和濃度為140 mmol/L 的K2S2O8溶液20 mL 振蕩混勻后,于室溫避光靜置12~16 h,制得ABTS+儲(chǔ)備液。使用前用甲醇稀釋ABTS+儲(chǔ)備液,使其在波長(zhǎng)734 nm 處的吸光度為0.70+0.02,即為ABTS+工作液。吸取20 μL 樣品加入試管,再加入2 mL ABTS+工作液,振蕩均勻后于30 ℃保溫30 min,于波長(zhǎng)734 nm 處測(cè)吸光度D1,以蒸餾水為空白對(duì)照。按下式計(jì)算ABTS+自由基清除率。
式中:D1——樣品溶液吸光度;
D2——以甲醇代替ABTS+的吸光度;
D——以甲醇代替待測(cè)溶液的空白對(duì)照吸光度。
以沒(méi)食子酸質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),吸光度值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到的沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程Y=0.012 5X+0.114 2,R2=0.999 0。
沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖1。
圖1 沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線
由圖1 可知,沒(méi)食子酸質(zhì)量濃度為0~100 μg/mL,與吸光度線性關(guān)系良好。
分別用水、40%乙醇與40%低共熔溶劑在相同條件下提取澳洲堅(jiān)果青皮多酚,結(jié)果表明體積分?jǐn)?shù)40%低共熔溶劑作為澳洲堅(jiān)果青皮多酚提取劑時(shí),多酚提取量顯著高于水、乙醇提取劑(p<0.05),40%低共熔溶劑組多酚提取量為423.85 mg/g,40%乙醇提取劑組多酚提取量為119.64 mg/g,而水提取劑組的多酚提取量?jī)H為22.26 mg/g,說(shuō)明低共熔溶劑具有良好的多酚提取能力。
不同提取液清除超氧陰離子自由基能力見(jiàn)圖2。
圖2 不同提取液清除超氧陰離子自由基能力
結(jié)合多酚提取量分析超氧陰離子自由基清除能力與多酚提取量關(guān)系。由圖2 可知,相同提取條件下,選用40%乙醇作為提取劑時(shí),超氧陰離子清除能力最佳,清除率達(dá)到60%。低共熔溶劑提取青皮多酚含量最高,但超氧陰離子自由基清除能力較弱。綜合分析多酚量與超氧陰離子自由基清除能力,說(shuō)明在該體積分?jǐn)?shù)下,提取的多酚量與超氧陰離子清除能力沒(méi)有線性關(guān)系。
不同提取液清除羥基自由基能力見(jiàn)圖3。
圖3 不同提取液清除羥基自由基能力
由圖3 可知,水、40%乙醇、低共熔溶劑作為提取劑提取澳洲堅(jiān)果多酚后得到的提取液均具備清除羥基自由基的能力,并隨著提取液中多酚量的提高其清除活性隨之提升。與水、乙醇作為提取劑相比,低共熔溶劑提取多酚量高,清除羥基自由基能力最佳,清除率達(dá)到89.46%。
不同提取液清除DPPH 自由基能力見(jiàn)圖4。
圖4 不同提取液清除羥基自由基能力
單電子轉(zhuǎn)移和氫原子轉(zhuǎn)移是酚類物質(zhì)清除DPPH自由基的機(jī)理。由圖4 可知,澳洲堅(jiān)果青皮中的多酚類物質(zhì)具有良好的清除DPPH 自由基能力。低共熔溶劑作為提取劑時(shí),其提取液DPPH 自由基清除能力顯著高于水、乙醇(p<0.05),清除率達(dá)到71.33%。
不同提取液清除ABTS+自由基能力見(jiàn)圖5。
圖5 不同提取液清除ABTS+自由基能力
氫原子轉(zhuǎn)移是酚類化合物清除ABTS+自由基的機(jī)理。由圖5 可知,低共熔溶劑提取澳洲堅(jiān)果多酚具有良好的ABTS+自由基清除能力。清除ABTS+自由基能力趨勢(shì)與清除DPPH 自由基能力、羥基自由基能力相似,清除率隨多酚量增大而提高。低共熔溶劑作為提取劑時(shí),多酚提取量高,其提取液ABTS+自由基清除能力顯著高于水、乙醇(p<0.05),清除率達(dá)到98.81%。
試驗(yàn)以水、乙醇為參照,探究青皮多酚的抗氧化活性。結(jié)果表明,相同制備條件下,低共熔溶劑提取得到的多酚量顯著多于水、乙醇提取劑,說(shuō)明低共熔溶劑提取方法高效,將此提取方法應(yīng)用于澳洲堅(jiān)果多酚物質(zhì)的提取具有較高的實(shí)用價(jià)值。同時(shí),得到的提取液具有良好的羥基自由基、DPPH自由基、ABTS+自由基清除能力,該結(jié)果與前人結(jié)果相似[2],說(shuō)明澳洲堅(jiān)果青皮多酚是一種良好的自由基清除劑,可作為開(kāi)發(fā)食品、化妝品、藥品等領(lǐng)域的天然抗氧化劑。