全 文 ： 基金项目：广西高校中青年教师基础能力提升项目（KY2016YB493）
作者及通讯作者简介：黄海（1977—），男，博士，副教授，从事食品科学方面的研究。

黑果腺肋花楸酵素的抗氧化活性研究
黄海 1,2*， 王莹 3， 郭云瑕 3， 陶文靖 3， 贾惜文 3
（1.钦州学院食品工程学院，广西 钦州 535011
2.广西北部湾特色海产品资源开发与高值化利用高校重点实验室，广西 钦州 535011
3.青岛农业大学食品科学与工程学院，山东 青岛 266109）
摘要：本文以黑果腺肋花楸（简称黑果）为原料，利用植物乳杆菌发酵制备黑果酵素，探讨
了黑果酵素发酵过程中总酚含量和体外抗氧化活性的变化及其对 D-半乳糖致衰小鼠的抗氧
化作用。结果表明酵素发酵 12 d 后总酚含量、清除超氧阴离子能力、清除 DPPH 自由基能
力较未发酵前分别提高了 2.42、1.69、0.088 倍，体外抗氧化活性显著增强（p＜0.05）；黑果
发酵组小鼠体重增加量、免疫器官指数较模型组、未发酵组均显著升高（p＜0.05），血清和
肝脏中 T-SOD、GSH-Px、CAT 活力显著提高，MDA 的含量显著下降（p＜0.05），且对羟
自由基的清除能力显著提高（p＜0.05）。综上可知，黑果腺肋花楸酵素具有抗氧化作用。
关键词：黑果腺肋花楸，发酵，抗氧化
中图分类号：TS218; 文献标识码：A
Antioxidant activity of Aronia melanocarpa enzyme
HUANG Hai1,2*，WANG Ying3，GUO Yun-xia3，TAO Wen-jing3，JIA Xi-wen3
（1. College of Food Engineering, Qinzhou University, Qinzhou GuangXi 535011
2. Guangxi Colleges and Universities Key Laboratory of Development and High-value Utilization of Beibu Gulf
Seafood Resource, Qinzhou GuangXi 535011
3 Qingdao Agricultural University, College of Food Science and Enginnering, Qingdao Shandong 266109）
Abstract：The Aronia melanocarpa enzyme was fermented by Lactobacillus, the
changes of total phenols, antioxidant activities during fermentation process and
anti-aging effect were investigated by the aging mice induced by D-galactose. The
网络出版时间：2016-07-26 08:30:21
网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1759.TS.20160726.0830.054.html

result showed that comparing with before fermentation, with the increase of
fermentation time the content of total phenols, superoxide anion scavenging activity
and DPPH·scavenging activity increased 2.42, 1.69, 0.088 times, the in vitro
antioxidant activity of Aronia melanocarpa enzyme was significantly enhanced. With
the dietary supplement of the Aronia melanocarpa enzyme, the activities of T-SOD、
CAT、GSH-Px and scavenging ratio of ·OH radicals in plasma and liver were
significantly increased. In addition, the content of MDA significantly reduced
(p<0.05).The results showed that the Aronia melanocarpa enzyme had anti-oxidant
effect on aging model mice.
Key words : Aronia melanocarpa; fermentation; anti-oxidant
黑果腺肋花楸（Aronia melanocarpa），又叫野樱莓，不老莓，原产于美国东
北部地区[1]，是一种集食用、药用、观赏、生态价值于一体的蔷薇科落叶灌木[2]。
黑果的果实中含有花青素、黄酮、多酚、维生素、矿物元素等[3]。据 Li J[4]等人
研究，黑果的多酚含量是已知水果中最高的。目前欧美国家对黑果有较多的研究，
有结果发现黑果提取物具有缓解小鼠糖尿病、高血压、抑制脂肪酶活等作用，并
可以对肠道内胆固醇起到很好的调节效果[5-8]；发现黑果中的多酚与 VE 有协同
抗氧化作用[9]，但黑果果汁在单独存放时易变质，使的抗氧化活性逐渐降低[10]。
如何开发黑果产品并保持其自身抗氧化活性不在加工过程中被破坏，是一个亟待
解决的问题。
酵素是目前非常流行的一种新型保健食品。据报道酵素在发酵过程中会产生
各种对人体有益的酶，同时能够将大分子转变成小分子营养物质，具有多种生理
活性[11]。本文以黑果为原料，利用植物乳杆菌进行发酵得到黑果酵素。并通过建
立 D-半乳糖诱导的亚急性致衰小鼠模型，研究了该酵素的抗氧化作用，为其在
食品及医药领域的应用提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
黑果腺肋花楸 开原市绿动园林苗木繁育基地；植物乳杆菌 无锡拜弗德生

物科技有限公司；黄糖 佛山市南海叶氏恒发糖制品有限公司；雄性昆明种清洁
级小鼠，体重（20±2）g，8 周龄 青岛大任富城畜牧有限公司，合格证号 SCXKL
（鲁）20140007；D-半乳糖 国药集团化学试剂有限公司；MDA、T-SOD、GSH-Px、
CAT、羟自由基试剂盒以及蛋白质定量（考马斯亮蓝法）试剂盒 南京建成生物
工程研究所；基础饲料 山东鲁抗医药股份有限公司；其余试剂 均为国产市售
分析纯。
酵素发酵罐 青岛也能家居用品有限公司；DU-800 型紫外分光光度计 美
国贝克曼公司；TGL-16M 高速台式冷冻离心机 湖南湘仪离心机仪器有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 黑果酵素的制备 取清洗干净的黑果自然晾干，将其破碎，加入等质量切
碎黄糖，在无菌条件下按 1%（w/w）接种量接入植物乳杆菌，混匀后密闭发酵
15 d，过滤除去固体残渣，在 15℃条件下恒温发酵 1 年即得酵素。将酵素离心后
放置 4℃冰箱冷藏待测备用[12]。
1.2.2 黑果酵素发酵过程的指标测定
体外抗氧化活性测定 DPPH 自由基清除能力、超氧阴离子清除能力测定方
法参照文献 [13-15]。
总酚含量测定 参照文献[16]，采用 Folin-Ciocalteau 体系进行测定。
1.2.3 小鼠的分组及饲喂 选取 50 只昆明种 SPF 级雄性小鼠，随机分 5 组，分
别为正常组、模型组、VC阳性对照组、黑果未发酵组和黑果发酵组，每组 10 只。
正常组、模型组小鼠按 15 mL/（kg·d bw）灌胃生理盐水，VC阳性对照组按
100 mg/（kg·d bw）灌胃 VC，并使其灌胃量与正常组、模型组相同，黑果未发酵
组与发酵组按 15 mL/（kg·d bw）的量分别灌胃黑果未发酵的自流汁与酵素。除
正常组外，其他组按 100 mg/（kg·d bw）皮下注射 D-半乳糖，正常组注射等体积
的生理盐水。
小鼠饲养温度为 18~22℃，自然光照，自由采食和饮水。每日定时灌胃、皮
下注射一次，连续饲喂 7 周，记录小鼠体重增加量。
1.2.4 小鼠血清和肝脏的制备

c c
b b
a a
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0 3 6 9 12 15
总
酚
含
量
（
m
g/
g）
发酵时间（d）
血清的制备：在最后一次灌胃、皮下注射小鼠后，将小鼠禁食 12 h，称重。
摘除眼球取血致死，加入抗凝剂抗凝血，静置 3 h 后，血样在 4℃下 3000 r/min
离心 10 min，收集上清液，即为血清样品[17]。
肝脏组织匀浆的制备：解剖小鼠，迅速取出肝脏、胸腺、脾脏，用生理盐水
清洗，用滤纸吸干，记录胸腺、脾脏重量。并将肝脏研磨，以制备 10%匀浆液。
在 4℃下 4000 r/min 离心 10 min 后除去细胞碎片，取上清液备用。
1.2.5 抗氧化活性的测定 小鼠的体内抗氧化活性测定包括血清和肝脏对羟自
由基的清除率，T-SOD、GSH-Px、CAT 酶活力及 MDA 含量确定。测定方法按
照试剂盒方法操作。
1.2.6 免疫器官指数测定
免疫器官指数（g⁄Kg）ൌ 脏器重量（୥）小鼠体重（K୥） ൈ 100
1.3 数据处理
数据采用平均值±标准差（x ±s）来表示，组间比较采用 SPSS17.0 软件进行
统计学分析，分析方法为单因素方差分析和邓肯（Duncan）多重比较分析，显著
性水平 p=0.05。
2 结果与分析
2.1 黑果酵素发酵过程中体外抗氧化指标变化
2.1.1 黑果酵素发酵过程中总酚含量的变化
参照 1.2.2 方法测定总酚含量变化，结果见图 1。






图 1 总酚含量变化曲线
Figure 1 The curve of total phenols content
注：不同字母 a、b、c 等代表因素水平之间有显著差异（p<0.05），相同字母代表无显
著性差异，下图同。

e d
c 
b 
a  a 
0 
10 
20 
30 
40 
50 
60 
70 
0 3 6 9 12 15
超
氧
阴
离
子
清
除
率
（
%
）
发酵时间（d）
e
d  c 
b 
a  a 
84
86
88
90
92
94
96
98
100
0 3 6 9 12 15
D
PP
H
清
除
率
（
%
）
发酵时间（d）
从图 1 可以看出，随着发酵时间的增加黑果酵素中总酚含量显著增加，发酵
12 d 时总酚含量达到 1.85 mg/g，之后趋于稳定。黑果酵素发酵 12 d 后总酚含量
较发酵前提高了 2.42 倍。
2.1.2 黑果酵素对超氧阴离子自由基清除能力的变化
参照 1.2.2 方法测定黑果酵素对超氧阴离子自由基的清除率，结果见图 2。






图 2 超氧阴离子自由基清除能力的变化曲线
Figure 2 The curves of superoxide anion free radical scavenging ability
注：用 1 mg/mL 的 Vc 为对照，对超氧阴离子的清除率为 95.78%。
从图 2 可以看出，随着发酵时间的增加黑果酵素对超氧阴离子自由基清除能
力逐渐增强，发酵 15 d 时发酵液对超氧阴离子的清除能力达到 58.3%，较发酵前
提高了 1.69 倍。
2.1.3 黑果酵素对 DPPH 自由基清除能力的变化
参照 1.2.2 方法测定黑果酵素对 DPPH 自由基的清除率，结果见图 3。






图 3 DPPH 自由基清除能力
Figure 3 The curves of DPPH scavenging ability
注：用 0.75 mg/mL 的 Vc 为对照，对 DPPH 的清除率为 92.45%。
从图 3 可以看出，在发酵初期，随着发酵时间的增加，黑果酵素对 DPPH 自

由基的清除能力显著增强。发酵 12 d 时发酵液对超氧阴离子的清除能力达到
98.4%，较发酵前提高了 0.088 倍。
2.2 黑果酵素对小鼠体重、脾脏、胸腺指数的影响
表 1 小鼠体重、脾脏、胸腺指数的对比
Table 1 Comparison of weight and organ-body index in mice
组别 体重增加量（g） 脾脏指数（g/kg） 胸腺指数（g/kg）
正常组 9.46±0.38a 1.83±0.22b 3.84±0.25c
模型组 8.05±1.76 c 1.04±0.98c 2.95±0.46d
阳性（Vc）组 9.04±0.87b 2.39±0.12ab 4.24±0.39b
黑果未发酵组 8.45±0.9b 1.95±0.25b 4.15±0.24b
黑果发酵组 9.48±0.84 a 2.49±0.67a 4.75±0.17a
注：不同字母 a、b、c 等代表因素、水平之间有显著差异（p<0.05），相同字母代表无
显著性差异，下表同。
从表 1 可以看出，各组小鼠体重均有增长，但模型组小鼠体重增长量显著小
于正常组和 VC阳性对照组，说明模型组小鼠衰老速度明显高于其他组，建模成
功。比较免疫器官指数指标发现，黑果发酵组与未发酵组明显高于模型组，且黑
果发酵组高于未发酵组，说明黑果酵素具有潜在增强小鼠免疫力的作用。
2.3 黑果酵素对小鼠血清和肝脏 MDA 含量的影响
表 2 小鼠血清和肝脏 MDA 含量
Table 2 MDA content of serum and liver in mice
组别 血清（nmol/mL） 肝脏（nmol/mg pro）
正常组 4.56±0.3a 0.52±0.01b
模型组 5.68±0.52c 0.71±0.03c
阳性（Vc）组 4.45±0.24a 0.59±0.05b
黑果未发酵组 5.16±0.37b 0.55±0.07b
黑果发酵组 4.07±0.47a 0.47±0.05a
从表 2 可以看出，模型组小鼠血清、肝脏中 MDA 含量显著升高。与模型组
相比，黑果未发酵组与黑果发酵组小鼠 MDA 含量均有降低，且发酵组的效果显
著高于未发酵组，可令致衰小鼠血清、肝脏中 MDA 含量恢复到正常水平。
2.4 黑果酵素对小鼠血清和肝脏清除羟能力的影响
表 3 小鼠血清和肝脏清除羟自由基能力
Table 3 Inhibition ability on hydroxyl radical of serum and liver in mice
组别 血清（U/mL） 肝脏（U/mg pro）
正常组 478.60±23.01ab 663.62±39.21a
模型组 366.68±17.52c 590.71±25.83c

阳性（Vc）组 478.45±25.24ab 668.09±14.62ab
黑果未发酵组 467.16±10.67b 602.35±21.76b
黑果发酵组 524.07±32.42a 695.28±24.76a
从表 3 可以看出，模型组小鼠血清、肝脏对羟自由基的清除能力要显著低于
其他组，黑果发酵组与黑果未发酵组较模型组相比，清除羟自由基的能力均有显
著提高，且发酵组显著高于未发酵组，说明黑果酵素可以提高小鼠机体清除羟自
由基的能力，起到抗氧化的效果。
2.5 黑果酵素对小鼠血清和肝脏 T-SOD 活力的影响
表 4 小鼠血清和肝脏 T-SOD 活力
Table 4 T-SOD activity of serum and liver in mice
组别 血清（U/mL） 肝脏（U/mg pro）
正常组 107.63±2.13 a 115.43±3.89 a
模型组 94.56±3.63c 93.89±3.87c
阳性（Vc）组 107.51±5.04a 116.32±4.63a
黑果未发酵组 100.1±6.60b 102.65±1.75 b
黑果发酵组 109.75±2.43 a 120.65±5.87a
从表 4 看出，模型组小鼠血清、肝脏中 T-SOD 活力较正常组小鼠显著降低。
与模型组相比，黑果未发酵组与黑果发酵组小鼠血清和肝脏中 T-SOD 酶活力较
模型组显著增强，并且发酵组小鼠的 T-SOD 酶活力较未发酵组有显著提高。
2.6 黑果酵素对小鼠血清和肝脏 GSH-Px 活力的影响
表 5 小鼠血清和肝脏 GSH-Px 活力
Table 5 GSH-Px activity of serum and liver in mice
组别 血清（U/mL） 肝脏（U/mg pro）
正常组 469.26±32.97 a 260.38±23.63 a
模型组 325.54±33.10b 189.28±36.81 b
阳性（Vc）组 398.28±35.04ab 256.87±14.23a
黑果未发酵组 406.87±26.60 ab 218.90±11.72 ab
黑果发酵组 478.57±28.17a 269.67±15.61 a
从表 5 看出，模型组小鼠血清、肝脏中 GSH-Px 酶活力较正常组小鼠显著降
低。与模型组相比，黑果未发酵组与黑果发酵组小鼠血清和肝脏中 GSH-Px 活力
显著升高。数据显示，在改善小鼠 GSH-Px 酶活力方面，黑果未发酵组与发酵组
无显著性差异，但均可令小鼠 GSH-Px 酶活力恢复到正常水平。
2.7 黑果酵素对小鼠血清和肝脏 CAT 活力的影响
表 6 小鼠血清和肝脏 CAT 活力
Table 6 CAT activity of serum and liver in mice

组别 血清（U/mL） 肝脏（U/mg pro）
正常组 3.58±0.47 a 34.76±2.84b
模型组 2.33±0.17c 28.29±5.82 c
阳性（Vc）组 3.69±0.94a 31.98±4.28b
黑果未发酵组 2.84±0.18b 31.43±1.98 b
黑果发酵组 3.38±0.15a 43.65±5.61 a
从表 6 看出，模型组小鼠 血清和肝脏中 CAT 活力较正常组小鼠显著降低，
黑果未发酵组与黑果发酵组小鼠血清和肝脏中 CAT 活力较模型组显著提高，且
发酵组酶活力要高于未发酵组。说明黑果可以提高小鼠 CAT 活力，且发酵后提
高 CAT 活力效果更佳。
3 结论
3.1 本实验对模型组小鼠连续 7 周注射 D-半乳糖后，与空白组相比，小鼠血清
与肝脏中 MDA 含量显著升高，清除羟自由基能力、CAT、T-SOD、GSH-Px 活
力显著下降，说明 D-半乳糖诱导的致衰老模型构建成功。
3.2 黑果酵素发酵 12 d 后具有良好的体外抗氧化能力，能有效清除 DPPH、超
氧阴离子，并且总酚含量显著增加。黑果发酵组小鼠的免疫器官指数较模型组、
未发酵组均显著升高，血清和肝脏中 T-SOD、GSH-Px、CAT 活力显著提高，MDA
的含量显著下降，且对羟自由基的清除能力显著增强，说明黑果酵素可以起到抗
氧化、延缓衰老的效果。本文可为黑果酵素抗氧化机理的研究提供一定的参考，
但关于黑果酵素的抗氧化机理还有待进一步研究。
参考文献

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