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基于RSM法优化黑果腺肋花楸多酚提取工艺及抗氧化活性研究



全 文 :基于 RSM 法优化黑果腺肋花楸多酚提
取工艺及抗氧化活性研究

高凝轩 1,李斌1*,刘辉 2,孟宪军 1,辛广 1,矫馨瑶 1,雷月 1,张野 1,刘元 1,陈世富 3,高峰 3,
刘志强 4
(1.沈阳农业大学食品学院,辽宁 沈阳 110866;
2.沈阳综合保税区出入境检验检疫局,辽宁 沈阳 116001;
3.辽宁省富康源黑果腺肋花楸科技开发有限公司,辽宁 海城 114200;
4.辽宁天惠农业科技有限公司,辽宁 凤城 1181000)

摘 要:确定了黑果腺肋花楸多酚的最佳提取工艺,并测定其抗氧化活性。以超声波辅助提取,对乙醇浓
度、液料比、提取温度、提取时间进行单因素实验,在此基础上以提取量为指标,利用响应面法优化工艺
条件;通过对 DPPH、ABTS 及超氧阴离子自由基清除率的测定,评价其多酚类物质的抗氧化活性。 结果
表明:黑果腺肋花楸多酚最佳提取条件为液料比 44:1 mL:g、乙醇浓度 55 %、提取温度 45 ℃、提取时间
90 min,在此条件下黑果腺肋花楸多酚提取量达 19.549 mg/g。黑果腺肋花楸多酚对 DPPH、ABTS 及超氧
阴离子自由基有较强清除作用,并与其质量浓度呈正相关关系,说明其多酚具有良好的抗氧化活性。
关键词:黑果腺肋花楸,多酚,响应面法,抗氧化

Optimization of Extraction of Polyphenols from aronia melanocarpa by Response Surface
Methodology and Their Antioxidant Activity Evaluation

Gao Ning-xuan 1, Li Bin1*, Liu Hui2, Meng Xian-jun1, Xin Guang1, Jiao Xin-yao1, Lei Yue1,
Zhang Ye1, Liu yuan1, Cheng Shi-fu3, Gao Feng3, Liu Zhi-qiang4
(1.Shenyang Agriculture University, Shenyang 110866, China;
2.Shenyang Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau, Shenyang 116001,China;
3. Liaoning Fukangyuan Aroniamelanocarpa Technology Development Co. Ltd., Haichen 114200, China;
4.Liaoning Tianhui Agriculture Technology Co. Ltd., Fengcheng 118100, China)

Abstract:Objective: To determine the optimal extraction technology of Polyphenols from Aronia Melanocarpa,
and to determine its antioxidant activity. Methods: By using the ultrasonic assisted extraction to carry out
single-factor experiment of ethanol concentration, liquid ratio, extraction temperature and extraction time, based
on the experimental results obtained, RSM (Response Surface Methodology) was used to optimize the process
conditions. By determining the scavenging rate of DPPH, ABTS and superoxide anion free radical to evaluate its
antioxidant activity of polyphenols . Results: The optimal conditions of extracting polyphenols from Aronia
Melanocarpa were the raw material with a 44-fold volume of 55 % ethanol,extraction temperature 45 ℃,
extraction time, 90 min. The scavenging effect of polyphenols of Aronia Melanocarpa on DPPH, ABTS and
superoxide anion was strong, and the scavenging capital was positively related to the mass concentration of
polyphenols. Conclusion: The amount of extracted polyphenols of Aronia Melanocarpa was up to 19.549 mg/g on
                                                              
作者简介:高凝轩(1990—),男,在读硕士,研究方向为浆果深加工及功能性成分研究。E-mail:844053012@qq.com
*通信作者:李斌(1979—),性别,男,副教授,博士,研究方向为浆果深加工及功能性成分研究。E-mail:libinsyau@163.com
基金项目:国家重点研发专项(2016YFD0400200);辽宁省高等学校优秀人才支持计划资助(2014108);沈阳农业大学天柱
山英才计划项目资助(2014);农业部公益性行业(农业)专项经费资助(201303073-04);
网络出版时间:2016-07-27 15:11:14
网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1759.TS.20160727.1511.006.html
the optimal conditions, and the polyphenols had strong antioxidant capacity.
Key words:aronia melanocarpa; polyphenols; response surface methodology; antioxidant activity
中图分类号:TS255.1 文献标志码: A

黑果腺肋花楸,又名野樱莓、不老莓,属蔷薇科,原产于北美地区,果实为深蓝色小浆果,呈圆
形,可用于加工果汁、果酒、果酱、罐头、果脯等食品和饮料,是一种具有极高营养价值与经济价值
的新兴小浆果[1-2]。国内外研究结果表明,黑果腺肋花楸果实中富含黄酮、花青素和酚酸等多酚类物
质,且多酚含量是目前已知植物果实中含量最高的,每 100 g 黑果腺肋花楸鲜果中所含多酚可达到
2050~2560 mg 没食子酸当量[3]。Bohkyung Kim 等人[4]通过对黑果腺肋花楸与 9 种黑莓、3 种树莓、9
种黑加仑、4 种红加仑等浆果进行比较发现,黑果腺肋花楸中总酚的含量是其他浆果的数倍,而花青
素含量也明显高于以上几种浆果[5]。黑果腺肋花楸多酚组成主要为原花青素聚合物及花青素,分别占
总酚含量的 66 %和 25 %,绿原酸与新绿原酸含量占总酚含量的 7.5 %。研究表明,其多酚具有很强
的清除自由基、降血脂、降血糖和调节免疫系统等功能[6]。
超声波辅助提取技术作为一项新型的天然产物辅助溶剂提取技术,与传统提取工艺相比,利用超
声波所产生的强烈振动、高加速度及强烈得空化效应可加速提取成分进入溶剂,极大的提高提取率,
缩短提取时间,避免长时间热处理对提取物质的影响[7]。本实验以黑果腺肋花楸冻果为原材料,利用
超声波辅助提取黑果腺肋花楸多酚,运用福林酚比色法测定多酚提取率,在单因素试验的基础上,使
用响应面法进一步优化黑果腺肋花楸中多酚物质的最佳提取工艺条件。同时通过黑果腺肋花楸多酚进
行体外抗氧化活性实验,分析黑果腺肋花楸多酚对 DPPH、ABTS 及超氧阴离子自由基的清除能力,
评价其抗氧化活性[8-9]。目前国内对于黑果腺肋花楸的食用研究正处于起步阶段,对其中多酚类物质
的提取及抗氧化活性的研究相对较少,该实验旨在为黑果腺肋花楸多酚类物质的相关产品生产提供参
考,并为黑果腺肋花楸多酚更多药理作用的后续研究提供理论依据。
1 材料与方法

1.1 材料与仪器
黑果腺肋花楸冻果,采自于辽宁省海城富康源黑果腺肋花楸科技开发有限公司,挑选出无病虫害
和机械损伤且成熟度一致的黑果腺肋花楸富康源 1 号果实,清洗沥干后速冻,并于-80℃超低温冰箱
中冻藏;维生素 C 标准品,国药集团化学试剂有限公司;一水合没食子酸,福林酚试剂,无水碳酸钠,
无水乙醇, Tris,盐酸,邻苯三酚,1,1-二苯基-2-三硝基苯肼,过硫酸钾,ABTS 均为分析纯。
1.2 仪器与设备
SB25-12DTN 超声波清洗机 宁波新芝生物科技股份有限公司;BSA224S 分析天平 SARTORIUS;
JYL-C012 九阳料理机 九阳股份有限公司;RE-52AA 旋转蒸发器 上海亚荣生化仪器厂;SHZ-D(Ⅲ)
循环水式真空泵 巩义市予华仪器有限责任公司;V5800 紫外分光光度计 上海元析仪器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 黑果腺肋花楸多酚类物质的超声波辅助提取 将黑果腺肋花楸冻果放置常温解冻,使用料理机
打浆。准确称取 5.00 g 黑果腺肋花楸果浆倒入烧杯,加入一定体积的乙醇溶液,将烧杯密封,在超声
波条件下加温提取多酚类物质。抽滤后,使用旋转蒸发器,在 40 ℃下蒸发除去乙醇,将提取液避光
密封保存待测。
1.3.2 总酚的测定 总酚的测定采用福林酚比色法,使用一水合没食子酸作为标准品。分别加入 1 mL
50 %福林酚试剂、3 mL 7.5 %碳酸钠溶液和 5 mL 蒸馏水,避光显色 2 h 后于 765 nm 波长下测定吸光
度,以吸光度(y)为纵坐标,质量浓度(x)为横坐标,绘制标准曲线。得线性回归方程,利用公式
(1)计算样品中多酚含量(mg/g)[10]。
M
N V C多酚含量 (1)
式中:C 为标准曲线上查出的质量浓度 mg/mL; V 为待测提取液体积 mL;N 为提取液稀释倍数;
M 为样品质量 g。
1.3.3 超声波辅助提取黑果腺肋花楸总酚提取的单因素试验 取黑果腺肋花楸冻果,在常温下解冻,
打浆备用。选取提取温度、提取时间、乙醇浓度和液料比 4 个因素作为单因素试验,以超声波辅助提
取过滤后,使用旋转蒸发器除去乙醇,测定多酚含量分别考察各单因素对多酚含量的影响[11]。
1.3.3.1 提取温度对黑果腺肋花楸多酚提取的影响 精确称取 7 份 5 g 黑果腺肋花楸果浆,分别放入
烧杯,按 40:1 mL:g 液料比加入 55 %乙醇溶液,分别在 30、35、40、45、50、55、60 ℃下,使用超
声波辅助提取 90 min,出去滤渣及乙醇后,分别测定不同提取温度对黑果腺肋花楸多酚提取的影响。
1.3.3.2 提取时间对黑果想肋花秋多酚提取的影响 精确称取 7 份 5 g 黑果腺肋花楸果浆,分别放入烧
杯,按 40:1 mL:g 液料比加入乙醇溶液,乙醇浓度分别为 40、45、50、55、60、65、70 %,使用超声
波辅助提取 90 min,提取温度设为 40 ℃,除去滤渣及乙醇后,分别测定不同提取时间对黑果腺肋花
秋多酚提取的影响。
1.3.3.3 乙醇浓度对黑果腺肋花楸多酚提取的影响 精确称取 5 份 5 g 黑果腺肋花楸果浆,分别放入烧
杯中,按 40:1 mL:g 液料比加入 55 %乙醇溶液,使用超声波辅助提取,提取温度设为 40 ℃。分别提
取 30、60、90、120、150 min,除去滤渣及乙醇后,分别测定不同乙醇浓度对黑黑果腺肋花楸多酚提
取的影响[12]。
1.3.3.4 液料比对黑果腺肋花秋多酚提取的影响 精确称取 8 份黑果腺肋花楸果浆,分别放入烧杯中,
加入 55 %乙醇溶液,液料比分别为 10:1、15:1、20:1、25:1、30:1、35:1、40:1、45:1 mL:g。使用超声
波辅助提取 90 min,提取温度设为 40 ℃,除去滤渣及乙醇,分别测定不同液料比对黑果腺肋花楸多
酚提取的影响。
1.3.4 响应面分析法优化工艺条件实验设计 以单因素实验结果为基础,选择对黑果腺肋花楸多酚提
取具有显著性影响的单因素进行响应面优化实验[13],根据 Box-Behnken 实验设计原理,选择液料比
(X1)、乙醇浓度(X2)、提取温度(X3)个单因素,以多酚得率为响应值,利用 Design-Expert 8.0 进
行三因素三水平响应面优化实验设计,确定黑果腺肋花楸中多酚的最佳提取条件,实验因素水平编码
见表 1[14]。
表 1. Box-Behnken 响应面设计实验因子与水平
Table 1 Variables and levels in response surface design
因素
水平
-1 0 1
液料比 mL: g(X1)
乙醇浓度 %(X2)
提取温度 ℃(X3)
35:1
50
40
40:1
55
45
45:1
60
50
1.3.5 抗氧化活性测定
1.3.5.1 黑果腺肋花楸多酚清除 DPPH 自由基的测定 DPPH 自由基抗氧化活性测定的方法参照
MoLyneux 等人的方法略有改进,精确配制 20、40、60、80、100 µg/mL 黑果腺肋花楸多酚溶液及维
生素 C 标准品溶液待测。移取 0.1 mL 多酚溶液于 1.9 mL 的 DPPH 乙醇溶液中(0.1 mmol/L),避光
反应 5 min,于 517 nm 处测定吸光度 Ai;使用 0.1 mL 乙醇代替多酚待测液,同法操作,测定吸光度
值 A0;使用 1.9 mL 乙醇代替 DPPH 乙醇溶液,分别加入 0.1 mL 不同浓度的多酚待测液,同法操作,
测得吸光度值 Ai0。使用相同方法测定维生素 C 对 DPPH 自由基的清除能力作为对照组[15]。
DPPH 自由基清除率(%)=[A0-(Ai-Ai0)]/A0×100
1.3.5.2 黑果腺肋花楸多酚清除 ABTS 自由基的测定 配制 140 mmol/L 过硫酸钾溶液与 7 mmol/L 的
ABTS 溶液,并移取 88 µL 过硫酸钾溶液与 5 mL ABTS 溶液混合制得 ABTS 母液,于室温避光条件下
静置。使用蒸馏水稀释 ABTS 母液至 734 nm 波长下吸光值在 0.700-0.720 范围内,并将此吸光值记为
A0。精确配制 20、40、60、80、100 µg/mL 黑果腺肋花楸多酚溶液及维生素 C 标准品溶液。使用旋
涡振荡器将 0.1 mL 多酚溶液与 1.4 mL ABTS 工作液混匀,室温避光条件下反应 6 min,于 734 nm 波
长下测定吸光值 Ai。使用相同方法测定维生素 C 对 DPPH 自由基的清除能力作为对照组。
ABTS 自由基清除率(%) = [(A0-Ai)/A0]×100
1.3.5.3 黑果腺肋花楸多酚清除超氧阴离子自由基的测定 使用邻苯三酚自氧化体系评价黑果腺肋花
楸多酚对超氧阴离子自由基的清除能力。为避免温度条件影响实验结果,实验所需试剂均放置于 25 ℃
水浴中保温。精确配制 20、40、60、80、100 µg/mL 黑果腺肋花楸多酚溶液及维生素 C 标准品溶液待
测,移取 0.2 mL 多酚溶液于 5.7 mL Tris-HCL 缓冲液中(50 mmol/L,pH 8.20),并加入 0.1 mL 邻苯
三酚溶液(6 mmol/L)后漩涡混合。在 320 nm 波长下测定反应物吸光值(时间扫描模式)。反应进行
至 6 min,测定反应物的吸光度值 Ai;使用蒸馏水代替邻苯三酚作为对照,同法操作,测定吸光度值
Ai0。使用等体积蒸馏水代替黑果腺肋花楸多酚溶液,作为自氧化对照组,同法操作,测定吸光度值
A0。使用相同方法测定维生素 C 对 DPPH 自由基的清除能力作为对照组。
超氧阴离子自由基清除能力(%)=[1-(Ai-Ai0)/A0]×100
1.4 数据统计分析
每个实验重复处理 3 次,实验数据使用 Excel 2010 进行整理和制图,并采用 SPSS19.0 软件对实
验数据进行分析,显著性水平为 p<0.05。同时采用 Design-Expert 8.0 软件进行响应面优化实验设计和
分析。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果
2.1.1 提取温度对黑果腺肋花楸多酚提取的影响 由图 1 可知,随着温度的增加,多酚含量呈先增高
后降低的趋势,当提取温度达到 45 ℃时,多酚提取量显著高于其他提取温度(p<0.05)。这是由于随
着温度的升高,使细胞壁渗透性增强,同时也使得多酚的扩散速率及溶解度增加,进而提高多酚的提
取效率[16]。但当温度超过 45 ℃时,随着温度的增加,由于温度过高引起多酚类物质降解,化学结构
遭到破坏,使得多酚提取量显著下降[17]。因此选择提取温度 40~50 ℃,进行响应面优化试验。


图 1 提取温度对黑果腺肋花楸多酚提取的影响
Fig.1 Effect of extraction temperature on polyphenols yield
2.1.2 乙醇浓度对黑果腺肋花楸多酚提取的影响 由图 2 可知,乙醇浓度对黑果腺肋花楸多酚提取具
有显著影响(p<0.05)。在乙醇浓度 40 %~55 %的范围内,随乙醇浓度的增加,多酚提取量呈上升趋
势,并在 55 %时出现最大值。而后随着乙醇浓度的增加,多酚提取量显著下降。这是由于多酚在植
物中常与蛋白质等物质通过氢键的形式结合[18],低浓度的乙醇不足以破坏氢键结构,或破坏程度不够,
而高浓度乙醇会降低溶剂极性[19]。当乙醇浓度为 55 %时,溶剂极性与黑果腺肋花楸多酚最为接近,
因此选择乙醇浓度 50 %~60 %,进行响应面优化实验。
图 2 乙醇浓度对黑果腺肋花楸多酚提取的影响
Fig.2 Effect of ethanol concentration on polyphenols yield

2.1.3 提取时间对黑果腺肋花楸多酚提取的影响 由图 3 可知,提取时间在 30~90 min 时,随时间
的增加,多酚含量逐渐增加,并在 90 min 时出现最大值。而后,随着提取时间的增加,多酚含量逐
渐减小(p>0.05)。这说明在 90 min 时,多酚已经被充分提取[20]。随着处理时间的增加,使得其中一
部分多酚被氧化、分解,导致多酚提取量逐渐下降[21]。由于不同提取时间下多酚提取量差异并不显著
(p>0.05),因此在后续的响应面优化实验中,提取时间选为 90 min。


图 3.提取时间对黑果腺肋花楸多酚提取的影响
Fig.3 Effect of ultrasound treatment time on polyphenols yield
2.1.4 液料比对黑果腺肋花楸多酚提取的影响 由图 4 可知,液料比对黑果腺肋花楸多酚提取存在显
著性差异(p<0.05),在液料比 10:1~40:1 的范围内,随液料比的增加,多酚提取量显著上升,并在液
料比为 40:1 时出现最大值。当液料比超过 40:1 后,随液料比的增加,多酚提取量开始下降。表明当
液料比达到 40:1 时多酚类物质已全部溶出,随着液料比的加大,果渣中糖类与脂类物质的溶出影响
了多酚类物质的提取[22]。因此选择液料比 35:1~45:1 进行后续的响应面优化实验。
图 4.液料比对黑果腺肋花楸多酚提取的影响
Fig.4 Effect of material/liquid ratio on polyphenols yield

2.2 响应面分析法优化工艺条件
2.2.1 响应面试验设计及结果分析 以单因素实验结果为基础,选择三个对黑果腺肋花楸多酚提取具
有显著性影响的三个单因素(p<0.05)进行后续的响应面优化实验。根据 Box-Behnken 实验设计原
理,选择液料比(X1)、乙醇浓度(X2)、提取温度(X3)个单因素,以多酚含量为响应值,利用 Design-Expert
8.0 进行三因素三水平响应面优化实验设计,共 17 个实验点,中心实验重复 5 次,用以估计实验误
差,结果见表 2。其中 1-12 号实验为析因实验,13-17 号实验为中心实验。
表 2 响应面试验方案及结果
Table 2 Experimental design and results for response surface analysis
试验号 液料比 乙醇浓度(%) 提取温度(℃) 多酚含量(mg/g)
1 -1 -1 0 14.940
2 1 -1 0 15.065
3 -1 1 0 17.799
4 1 1 0 16.031
5 -1 0 -1 15.523
6 1 0 -1 15.962
7 -1 0 1 18.551
8 1 0 1 17.516
9 0 -1 -1 12.833
10 0 1 -1 17.108
11 0 -1 1 15.876
12 0 1 1 15.712
13 0 0 0 20.792
14 0 0 0 20.764
15 0 0 0 20.474
16 0 0 0 21.215
17 0 0 0 21.053
通过 Design-Expert 8.0 软件对表 2 中试验结果进行数据拟合并进行方差分析,得出二次回归模型:
Y=20.86-0.28X1+0.99 X2+0.78 X3-0.47 X1 X2-0.37 X1 X3-1.11 X2 X3-1.70 X12-3.20X22-2.27 X32。其方差结果
见表 3。
表 3 黑果腺肋花楸多酚提取量的二次回归模型方差分析表
Table 3 Analysis of variance for each term of developed quadratic regression model
方差来源 平方和 自由度 均方 F 值 P 值 显著性
回归模型 105.08 9 11.68 52.73 <0.0001 *
X1 0.63 1 0.63 2.83 0.1364
X2 7.87 1 7.87 35.55 0.0006 *
X3 4.85 1 4.85 21.90 0.0023 *
X1 X2 0.90 1 0.90 4.05 0.0842
X1 X3 0.54 1 0.54 2.45 0.1613
X2 X3 4.93 1 4.93 22.25 0.0022 *
X12 12.13 1 12.13 54.79 0.0001 *
X22 43.20 1 43.20 195.10 <0.0001 *
X32 21.77 1 21.77 98.33 <0.0001 *
失拟项 1.22 3 0.41 5.00 0.0769
纯误差 0.33 4 0.082
总误差 106.63 16
注:*. 差异极显著(p<0.01),
对所构建的回归模型进行方差分析,从表 3 中可以看出,该回归模型极显著(P<0.0001);其失
拟项不显著(P=0.0769>0.05);R2=0.9855、R2adj=0.9668、R2Pred=0.8116,说明此回归模型的拟合度与
预测性良好,可以使用该方程代替试验实际值进行进一步分析。
由表 3 可知,除液料比、液料比与乙醇浓度的共同作用项、液料比与温度的共同作用项对响应值
影响不显著外,方程中其他各项对响应值的影响均达到极显著水平。其各因素对黑果腺肋花楸多酚提
取量影响顺序为:乙醇浓度(X2)>提取温度(X3)>液料比(X1)。
根据回归模型,使用 Design-Expert 8.0 软件制得响应面分析图和等高线图。从响应面分析图中可
清楚的看出各因素交互作用对黑果腺肋花楸多酚提取量的影响。对多酚提取量影响越大的因素,其曲
线走势会相对越陡。在等高线图中,各因素对多酚提取量的影响体现在其轴向等高线的密集程度上,
轴向等高线越密集,说明该因素对黑果腺肋花楸多酚提取量的影响越显著[23]。通过比较图 5 中响应面
分析图与等高线图可看出,乙醇浓度对多酚提取量影响最显著,提取温度对多酚提取量影响较为显著,
而液料比对多酚提取量的影响最弱。这也与之前方差分析的结果相吻合。

a. 乙醇浓度与液料比的交互作用
a. Response surface showing the effects of ethanol concentration and material/liquid ratio on polyphenols yield

b. 提取温度与液料比的交互作用
b. Response surface showing the effects of extraction temperature and material/liquid ratio on polyphenols yield

c. 乙醇浓度与提取温度的交互作用
c. Response surface showing the effects of ethanol concentration and extraction temperature on polyphenols yield
图 5 各因素对黑果腺肋花楸多酚提取量影响的响应面
Fig.5 Response surface for the effects of cross-interaction on extraction yield of polyphenols from aronia melanocarpa
2.2.2 最佳条件的确定及验证实验 通过 Design-Expert 8.0 软件分析得到最佳黑果腺肋花楸多酚提取
工艺条件为:液料比 44.49:1 mL:g、乙醇浓度 55.37 %、提取温度 45.40 ℃,此条件下多酚提取量的
理论值为 19.275 mg/g。考虑到实际操作的可行性,将以上工艺条件调整为液料比 44:1 mL:g、乙醇浓
度 55 %、提取温度 45 ℃。根据此条件进行三组平行试验,验证其理论值的可靠性,得黑果腺肋花楸
多酚提取量平均值为 19.549 mg/g,该实际值与理论值接近且稳定,说明采用响应面优化法得到的最
佳工艺条件可靠。
2.3 抗氧化活性测定
2.3.1 黑果腺肋花楸多酚清除 DPPH 自由基的测定 如图 6 所示,在 20-100 µg/mL 范围内,黑果腺肋
花楸多酚与 Vc 对 DPPH 自由基的清除能力均随浓度的上升而增大,基本呈正相关趋势。当浓度低于
68 µg/mL 时,黑果腺肋花楸多酚对 DPPH 自由基的清除能力明显高于 Vc;当浓度高于 68 µg/mL 时,
Vc 对于 DPPH 自由基的清除能力高于黑果腺肋花楸多酚,随质量浓度的增加,差距逐渐加大。可知
黑果腺肋花楸多酚对于 DPPH 自由基具有一定的清除能力,但相对于 Vc 清除能力较弱。
010
20
30
40
50
20 40 60 80 100








%)
质量浓度(μg/mL)
黑果腺肋花楸多酚
清除DPPH自由基
Vc清除DPPH自由基

图 6 DPPH 自由基的测定
Fig.6 DPPH free radical scavenging rates
2.3.2 黑果腺肋花楸多酚清除 ABTS 自由基的测定 如图 7 所示,在 20-100 µg/mL 范围内,黑果腺肋
花楸多酚与 Vc 对 ABTS 自由基的清除能力均随浓度的上升而增大,总体上呈直线上升趋势。但在相
同质量浓度下,黑果腺肋花楸多酚对于 ABTS 自由基的清除能力均高于 Vc。由此可知,黑果腺肋花
楸多酚对 ABTS 自由基具有一定的清除能力,且清除能力显著高于 Vc。
0
10
20
30
40
50
60
70
20 40 60 80 100








%)
质量浓度(μg/mL)
黑果腺肋花楸多酚
清除ABTS自由基
Vc清除ABTS自由基

图 7 ABTS 自由基的测定
Fig.7 ABTS free radical scavenging rates
2.3.3 黑果腺肋花楸多酚清除超氧阴离子自由基的测定 如图 8 所示,在 20-100 µg/mL 范围内,黑果
腺肋花楸多酚与 Vc 对超氧阴离子自由基的清除能力均随浓度的上升而增大,总体上呈正相关趋势。
当质量浓度低于 40 µg/mL 时,黑果腺肋花楸多酚与 Vc 对超氧阴离子自由基的清除能力随质量浓度的
上升增幅较大;当质量浓度高于 40 µg/mL 时,对超氧阴离子自由基的清除能力的增幅逐渐放缓。在
相同的质量浓度下,黑果腺肋花楸多酚对超氧阴离子自由基的清除能力略高于 Vc。
0
20
40
60
80
20 40 60 80 100








%

质量浓度(μg/mL)
黑果腺肋花楸多酚清
除超氧阴离子
Vc清除超氧阴离子

图 8 超氧阴离子自由基的测定
Fig.8 Superoxide anion free radical scavenging rates

3 结 论
实验考察了液料比、提取温度、提取时间、乙醇浓度 4 个因素对黑果腺肋花楸多酚提取量的影响,
其影响顺序为乙醇浓度>提取温度>液料比>提取时间。在单因素试验的基础上通过响应面分析法得出
黑果腺肋花楸多酚提取最佳工艺条件:液料比 44:1  mL:g、乙醇浓度 55 %、提取温度 45 ℃条件下提
取 90 min。在此条件下多酚提取量可达到 19.549 mg/g,与预测值十分接近,证明了响应面优化试验
的合理性,且对今后进一步研究和实际生产具有一定的理论依据及实用价值。
通过测定黑果腺肋花楸中多酚类物质对 DPPH、ABTS 及超氧阴离子自由基的清除能力,其抗氧
化能力与多酚质量浓度基本呈正相关关系。与 Vc 对照发现,其清除自由基的能力在很大程度上高于
Vc。说明黑果腺肋花楸中多酚类物质具有较强的抗氧化活性,为其后续研究提供了参考,但其多酚组
成及各组分含量还有待进一步研究。

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