全 文 ：117※基础研究 食品科学 2011, Vol. 32, No. 07
高良姜与大高良姜总黄酮抗氧化活性比较研究
王蓓蓓，牛付阁，段玉峰*
(陕西师范大学食品工程与营养科学学院，陕西 西安 710062)
摘 要：比较研究高良姜和大高良姜总黄酮的体外抗氧化活性。采用 2,2-二苯基 -1-苦味酰基(DPPH)自由基体系、
超氧阴离子自由基体系、羟自由基体系对高良姜和大高良姜总黄酮的抗氧化活性进行比较研究，并同VC和BHT的
抗氧化活性进行比较。在质量浓度 (0.05～0.5mg/mL)范围内，高良姜和大高良姜总黄酮对DPPH自由基、·OH、
O2·的清除率分别为 94.0%和 94.4%、82.1%和 80.7%、16.6%和 16.7%，其抗氧化活性微弱于VC和 BHT。结
果表明，大高良姜中总黄酮的抗氧化活性大于高良姜。
关键词：高良姜；大高良姜；总黄酮；抗氧化性
Comparison of Antioxidant Activity of Total Flavonoids from Alpinia officinarum Hance and Alpinia galangal Willd
WANG Bei-bei，NIU Fu-ge，DUAN Yu-feng*
(College of Food Engineering and Nutritional Science, Shaanxi Normal University, Xi’an 710062, China)
Abstract：The main purpose of this study was to comparatively investigate the antioxidant activity of total flavonoids from
Alpinia officinarum Hance and Alpinia galangal Willd in vitro. The antioxidant evaluation was achieved by using DPPH, superoxide
anion and hydroxyl free radical systems and comparing with the reference materials VC and BHT. In a certain concentration
range (0.05－0.5 mg/mL), the scavenging rates of total flavonoids from Alpinia officinarum Hance and Alpinia galangal Willd
against DPPH, superoxide anion and hydroxyl free radical were found to be 94.0% and 94.4%, 82.1% and 80.7%, and 16.6% and
16.7%, respectively, slightly inferior to those of VC and BHT. In general, total flavonoids from Alpinia galangal Willd are better
antioxidants than those from Alpinia officinarum Hance.
Key words：Alpinia officinarum Hance；Alpinia galangal Willd；total flavonoids；antioxidant activity
中图分类号：TS255.1 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2011)07-0117-04
收稿日期：2010-07-06
作者简介：王蓓蓓( 1 9 8 6 —)，女，硕士研究生，研究方向为食品功能成分开发及利用。
E-mail：fairy-miracle0516@stu.snnu.edu.cn
* 通信作者：段玉峰( 1 9 5 5 —)，男，教授，博士，研究方向为食品功能成分开发及利用、天然产物化学。
E-mail：yfduan@snnu.edu.cn
黄酮类化合物(falvonoids)泛指具有 15个碳原子的多
元酚化合物，广泛存在于自然界，是目前倍受人们关
注的天然产物之一。近年来，大量的体内和体外研究
表明黄酮类化合物具有较强的抗氧化和清除自由基的活
性[ 1]，同时它们具有抑菌、抗衰老、抗衰变、降血脂、
降血压、抗肿瘤、抗炎，调节心血管等的药理保健功
能且毒副作用很小，是一类极具开发前景的天然有机抗
氧化剂。
高良姜为姜科山姜属植物高良姜(Alpinia officinarum
H a nc e )的干燥根茎，又名风姜、小良姜，具有温胃、
祛风、散寒、行气、止痛的功效。用于脘腹冷痛、
胃寒呕吐、暖气吞酸[2]。大高良姜为姜科山姜属植物大
高良姜(Alpinia galangal Willd)的根茎，又名大良姜、
良姜、山姜，是《中国药典》收载的植物类药材，
果实入药称为红豆蔻，味辛、性热，能散寒、暖胃、
止痛，用于胃脘冷痛，脾寒吐泻，其根茎亦供药用[ 3]。
高良姜与大高良姜同属于姜科植物，是中药中重要
的配伍成分，二者都含有较丰富的黄酮类化合物，却
有不同的功效。目前国内外尚无对二者总黄酮抗氧化活
性的异同进行比较研究，本实验主要对二者体外抗氧化
活性的强弱进行比较，以提供它们药效差异的实验依据。
1 材料与方法
1.1 材料、试剂与仪器
高良姜、大高良姜购于陕西省药材市场。
乙醇(75%)、石油醚、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、
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邻苯三酚、FeSO 4·7H 2O、DPPH、H 2O 2、抗坏血酸
(VC )、二丁级羟基甲苯(B HT，食品级)。
RE-52AA型旋转蒸发仪、SHZ-Ⅲ型循环真空泵 上
海亚荣生化仪器厂；AL204电子天平 梅特勒 -托利多
仪器(上海)有限公司；HHW-21CU-600型电热恒温水槽、
DGX-9073B-1电热鼓风干燥箱 上海福玛实验设备有限公
司；Alphal-4型真空冷冻干燥机 德国 Chris公司；
WFJ2000型可见分光光度计 尤尼柯(上海) 仪器有限公
司；T6新世纪紫外 -可见分光光度计 北京普析通用仪
器有限责任公司；800B型离心机 上海安亭科学仪器
厂；FW-80型高速粉碎机 河北省黄骅市新兴电器厂。
1.2 方法
1.2.1 高良姜和大高良姜黄酮粗提物的制备
称取烘干的高良姜和大高良姜各 15g，过 40目筛，
用石油醚脱脂 24h，挥干石油醚，然后以 50%乙醇为提
取溶剂，料液比 1 : 75，提取温度 80℃，提取 5h，提
取液于 3000r/min离心 20min，取上清液。将得到粗提
液减压浓缩至膏状，用少量蒸馏水溶解所得到的浓缩
物，直至无色。然后将得到的浓缩物真空冷冻干燥
2 4 h，得到干的黄酮粗提物，备用。
1. 2. 2 高良姜和大高良姜中黄酮类组分总还原能力的测定[4]
在 10mL的试管中依次加入 2.5mL、pH6.6的磷酸缓
冲溶液，1mL不同质量浓度提取物溶液和 1mL 1g/100mL
铁氰化钾溶液，摇匀，50℃水浴加热 20min，急速冷
却，再加入2.5mL 10g/100mL三氯乙酸并摇匀，取出5mL
再加入 5mL蒸馏水和 1mL 1g/100mL FeCl3，混匀后静置
10min，于 700nm波长处测定吸光度，以蒸馏水调零，
VC作为阳性参照，每组做 3个重复，求其平均值，吸
光度越大，说明总还原能力越强。
1.2.3 高良姜和大高良姜中黄酮类组分清除超氧阴离子
自由基的能力[5]
取 0.05mol/L Tris-HCl缓冲溶液(pH8.2)4.5mL，置于
25℃水浴中预热 20min，分别加入 1mL试样和 0.4mL
25mmol/L邻苯三酚溶液，混匀后于 25℃水浴中反应
5min，加入 8mol/L HCl 1mL终止反应，于 299nm波长
处测定吸光度(A i)，空白对照组以相同体积的蒸馏水取
代样品，测定吸光度(A 0)，以 VC 作为阳性对照。每个
实验组需重复 3 次，求其平均值[ 6 ]。
　　
A0－Ai
O2·清除率 /%=—————× 100 (1)
　 　A0
1.2.4 高良姜和大高良姜中黄酮类组分清除羟自由基的
能力[7]
移取25mL 2mmol/L FeSO4溶液，25mL 6mmol/L H2O2
溶液于150mL的锥形瓶中，混合均匀后加入 75mL 6mmol/L
水杨酸溶液，在 37℃的水浴中反应 15min，然后在波长
510nm处测吸光度(A0)，从以上的测定体系中取 24mL于
25mL的比色管中，再加入 1mL不同质量浓度的提取物
溶液，37℃的水浴中反应 15min后，于波长 510nm处测
其吸光度(Ax)，以VC和 BHT作为阳性对照。每个实验
组需重复 3 次，求其平均值。
　 　
A0－Ax
·OH清除率 /%=—————× 100 (2)
　 　A0
1.2.5 高良姜和大高良姜中黄酮类组分清除DPPH自由
基的能力[8]
准确称取 20mg DPPH试剂，用无水乙醇溶解并定
容于 250mL容量瓶，配制成 2× 10-4mol/L的溶液。取
2mL样品溶液及2mL 2×10-4mol/L DPPH溶液加入同一具
塞管中，加入 1mL无水乙醇使反应总体积达到 5mL，摇
匀[9]。反应 30min后在最大吸收波长 517nm处测定吸光
度(A0)，计算 DPPH自由基的清除率，根据公式(3)计算
清除率，以 VC 作为对照品。各个实验组需重复 3 次，
求其平均值。

A0－(Ai－Aj)
DPPH自由基清除率 /%=——————×100 (3)

A0
式中：A0为 2mL DPPH溶液 +2mL样品溶剂 +1mL
无水乙醇的吸光度；Ai为 2mL DPPH溶液 +2mL样品溶
液(或对照品溶液)+1mL无水乙醇的吸光度；A j为 2mL
无水乙醇+2mL样品溶液(或对照品溶液)+1mL无水乙醇
的吸光度。
1.2.6 半数清除质量浓度(EC50)的测定
EC50指清除率为 50%时所需样品的质量浓度。所需
质量浓度越低，表明半清除率越高，清除效果越好[10]。
将各项实测数据用拟合优化法来模拟 S 曲线，可通过
Scatchard法和Hill法使量效关系 S型曲线直线化[11]，并
得出线性方程 y ＝ mx ＋ c，从中即可计算出 EC 50 值。
2 结果与分析
2.1 总还原能力测定
图 1 大高良姜和高良姜总黄酮与 VC 的总还原能力
Fig.1 Total reducing power of total falvonoids from Alpinia
officinarum Hance and Alpinia galangal Willd and VC
VC
大高良姜
高良姜
质量浓度 /(mg/mL)
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
总
还
原
能
力
0.05 0.10 0.15 0.20
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如图 1所示，高良姜和大高良姜总黄酮都具有良好
的还原能力；随着样品中总黄酮质量浓度的增大，还原
能力逐渐增强。在所测定的质量浓度范围内，大高良
姜的还原能力大于高良姜，但都明显弱于 VC。
2.2 对超氧阴离子自由基的清除效果
在弱碱性( p H 8 . 2 )条件下，邻苯三酚自氧化产生
O 2·，O 2·是机体内寿命最长的自由基，也是生命代
谢过程中产生的一个重要的自由基，具有很强的氧化能
力，因此把对其的清除能力作为抗氧化物质活性的一个
重要指标[ 12 ]。
如图 2所示，大高良姜和高良姜总黄酮对超氧阴离
子自由基都有一定的清除能力，并且随着黄酮化合物质
量浓度的增大而增加。同时，在所测定的质量浓度范
围内，大高良姜的清除效果微高于高良姜，但二者的
清除率都明显弱于 VC。
2.3 对羟自由基的清除效果
羟自由基是已知最强的氧化剂，对细胞和组织的破
坏作用最大。利用 Fenton反应产生羟自由基：H 2O 2 ＋
Fe2+=·OH＋OH －＋ Fe3+，水杨酸能有效的捕捉·OH，
并产生有色产物 2,3-二羟基苯甲酸，该物质在 510nm波
长处有强吸收，若在此反应体系中加入具有·OH 功能
的物质，便会与水杨酸竞争·OH，从而使有色物质产
物生成量减少[13-14]。
由图 3可知，高良姜和大高良姜总黄酮对·OH 均
有一定的清除作用。当样品质量浓度在 0.1～0.4mg/mL
时，随着样品质量浓度的增加清除率逐渐增加，但当
质量浓度增大至 0.4mg/mL之后，清除率随着质量浓度的
增加而减小。在所测定的质量浓度范围内，高良姜的
清除效果强于大高良姜，但都明显弱于 V C，微弱于
B H T。
2.4 对DPPH自由基的清除效果
自由基消除反应是抑制机体过氧化过程的主要机制
之一，样品清除自由基的能力反映其抗氧化活性的高
低。DPPH自由基是一种很稳定的氮中心的自由基，其
结构中含有 3个苯环，1个 N 原子上有 1 个孤对电子，
呈紫色，在 517nm波长处有强吸收。DPPH自由基和抗
氧化剂相混合，随着DPPH自由基与抗氧化剂提供的氢
相结合，孤对电子被配对，使体系颜色由紫色变成淡
黄色，吸光度减小，反应结束后达到稳定。D PP H 自
由基剩余百分率与抗氧化剂的清除能力相对应，因此可
用分光光度法进行定量分析[15]。
由图 4 可知，高良姜、大高良姜总黄酮和 V C 对
DPPH自由基都有很强的清除作用，且随着样品质量浓
度的增加清除效果逐渐增强。最大清除率分别为 94%、
94.4%和 96.3%，当质量浓度达到 0.8mg/mL时，高良姜
和大高良总姜黄酮的清除率均达到最大。结果表明，大
高良姜的清除能力大于高良姜，但均微弱于 VC。
2.5 半数清除质量浓度(EC50)测定结果
EC 50值越低，表明清除率越高，清除效果越好[4]。
由图 5可知，大高良姜总黄酮清除DPPH自由基的 EC50
值(0.1018mg/mL)小于高良姜(0.1021mg/mL)，二者之间差
异不显著(P＞ 0.05)；大高良姜总黄酮清除O2·的 EC 50
值(1.3185mg/mL)大于高良姜(1.2887mg/mL)，表明高良姜
总黄酮半清除率较高，但都小于VC；高良姜总黄酮清
除·OH的EC50值(0.1225mg/mL)大于大高良姜(0.1142mg/mL)，
表明大高良姜总黄酮半清除率较高，但小于 VC。表 1
图 3 大高良姜和高良姜总黄酮、VC 与 BHT 清除·OH 的能力
Fig.3 Scavenging capacities of total falvonoids from Alpinia
officinarum Hance and Alpinia galangal Willd, VC and BHT against
hydroxyl free radicals
大高良姜
高良姜
VC
BHT
质量浓度 /(mg/mL)
100
95
90
85
80
75
70
清
除
率
/%
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
图 4 大高良姜和高良姜总黄酮与 VC 清除 DPPH 自由基的能力
Fig.4 Scavenging capacities of total falvonoids from Alpinia
officinarum Hance and Alpinia galangal Willd, VC and BHT against
DPPH free radicals
大高良姜
高良姜
VC
质量浓度 /(mg/mL)
99
96
93
90
清
除
率
/%
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
图 2 大高良姜和高良姜总黄酮与 VC 清除 O 2·的能力
Fig.2 Scavenging capacities of total falvonoids from Alpinia
officinarum Hance and Alpinia galangal Willd and VC against
superoxide anion radicals
VC
大高良姜
高良姜
质量浓度 /(mg/mL)
80
70
60
50
40
30
20
10
0
清
除
率
/%
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
2011, Vol. 32, No. 07 食品科学 ※基础研究120
所示为大高良姜、高良姜和VC清除自由基的 95%置信
区间。
3 结 论
本实验采用体外产生的活性自由基系统，通过测定
样品中总黄酮对自由基的清除作用，从而对高良姜和大
高良姜的抗氧化能力进行比较研究。在所测定的质量浓
度范围内，大高良姜对DPPH自由基的清除能力强于高
良姜；对 O 2·的清除能力，二者相差不大；而对·OH
清除作用时，高良姜的清除能力微弱于大高良姜，但
都弱于天然的抗氧化剂VC和 BHT。实验结果证明，高
良姜和大高良姜的总黄酮粗提物都具有很好的抗氧化活
性，但二者的抗氧化活性存在一定的差异。总体而言，
大高良姜的抗氧化活性强于高良姜，从而为二者在药效
差异上提供了一定的实验依据。
参 考 文 献 ：
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图 5 大高良姜和高良姜总黄酮与 VC 清除自由基的 EC50 值
Fig.5 Half maximal effective concentrations (EC50) of total falvonoids
from Alpinia officinarum Hance and Alpinia galangal Willd and VC
for scavenging DPPH, superoxide anion and hydroxyl free radicals
大高良姜
高良姜
VC
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
E
C
50
/(
m
g/
m
L
)
DPPH ·O H O2
自由基
95%置信区间 /%
自由基
大高良姜 高良姜 VC
O 2· 10.80± 4.93 10.22± 4.78 55.34± 26.06
·O H 79.04± 1.49 79.02± 0.98 8.73± 8.15
DPPH自由基 94.24± 0.14 92.67± 1.94 95.70± 0.43
表 1 大高良姜和高良姜总黄酮与 VC 清除自由基的置信区间
(x ± s，n=5)
Table 1 Confidence intervals of free radical scavenging activity of total
falvonoids from Alpinia officinarum Hance and Alpinia galangal Willd
and VC (x ± s，n=5)