全 文 ：137
李 敏1，李拖平2，* ，李 巍3，王淑华2，贾友峰2，王丽萍4，王 娜4
( 1沈阳红梅生物科技有限公司，辽宁沈阳 110026;
2辽宁大学食品科学系，辽宁沈阳 110036;
3沈阳产品质量监督检验院，辽宁沈阳 110022;
4天津农学院食品科学系，天津 300384)
摘 要:以山楂果实的综合加工利用为目的，用有机溶剂和水提取山楂果粉中的脂溶性和水溶性色素( HP1～HP5) ，对
其色素的抗氧化性进行考察的结果表明，各山楂色素对超氧阴离子自由基、羟自由基和 DPPH自由基均具有显著的清
除效果。此实验结果也预示着山楂果实红色素在食品抗氧化剂或抗氧化功能食品的开发领域可期待很好的应用
前景。
关键词:山楂，山楂色素，抗氧化
Study on antioxidant activity of red pigments from haw fruit
LI Min1，LI Tuo－ping2，* ，LI Wei3，WANG Shu－hua2，JIA You－feng2，WANG Li－ping4，WANG Na4
( 1Shenyang Hongmei Bioscience and Biotechnology，Shenyang 110026，China;
2Department of Food Science，Liaoning University，Shenyang 110036，China;
3Shenyang Product Quality Supervision and Inspection Institute，Shenyang 110022，China;
4Department of Food Science，Tianjin Agricultural University，Tianjin 300384，China; )
Abstract: The natural hydrophilic and hydrophobic pigments HP1～HP5 were extracted from haw fruit powder，using
organic solvents and waterThe antioxidant activities of these pigments were investigated and the results showed
that all HP1 ～ HP5 had significant scavenging activity on the super oxide ( O －2 · ) ，hydroxyl ( ·OH ) and DPPH
radicalsThe results revealed that the pigments of HP1 ～ HP5 had great potential as food additives for use in
development of antioxidants or antioxidant food
Key words: haw; haw pigment; antioxidant activity
中图分类号: TS2551 文献标识码: A 文 章 编 号: 1002－0306( 2011) 04－0137－03
收稿日期: 2010－01－18 * 通讯联系人
作者简介:李敏，女，工程师，硕士，主要从事食品添加剂的研究工作。
山楂在我国具有悠久的栽培历史，在药、食用领
域具有重要的利用价值，是我国北方地区重要的栽
培水果之一。但山楂果实由于独特的酸味以及单调
的加工模式使得其加工利用的效率与经济转换价值
一直比较低。我们在探求山楂果实新的利用途径与
高附加值加工模式的系列研究工作中发现，山楂果
实中的果胶具有优于其他果实中果胶的高粘性［1］，同
时其果胶的水解产物也具有很强的抗菌性［2］。相应
于此，我们在以山楂果胶为原料制作系列食品添加
剂产品的过程中，派生出许多作为副产物的山楂红
色素。在此，我们主要就山楂果实中这些色素的抗
氧化性能进行了研究，以期实现山楂果实高附加值
的综合利用。
1 材料与方法
11 实验材料
山楂果实 经切片，干燥，粉碎后备用; DPPH、
氯化硝基四氮唑蓝( NBT) Acros Organi( 美国) ; 其
他试剂 均为分析纯。
12 山楂色素的制备
干燥的山楂果粉首先用石油醚加热环流提取数
次，直到提取液的颜色近于无色，合并回收液并经浓
缩干燥得色素 HP1;同样的操作，经石油醚提取后的
残渣用甲醇加热环流提取数次得色素 HP2; 残渣再
用 70%乙醇提取数次得色素 HP3; 所得残渣进一步
用 90℃热水提取数次，提取液经浓缩后用 70%乙醇
沉淀其中的果胶等物质，上清液经浓缩干燥后得色
素 HP4; 参照山楂果胶的提取工艺［1］，将干燥的山楂
粉直接用 90℃热水提取数次，提取液经浓缩后用
70%乙醇沉淀其中的果胶等物质，上清液经浓缩干
燥后得色素 HP5。
13 山楂色素抗氧化性能的测定
131 超氧自由基( O －2 ·) 清除能力的测定 用核黄
素－蛋氨酸反应体系［3］进行测定。向干燥的试管内
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2011.04.109
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依次加入 05mol /L 磷酸盐缓冲液( pH78) ，013mol /L
蛋氨酸、20 × 105mol /L核黄素、70 × 10 －4mol /L NBT、
待测样品溶液 04mL和蒸馏水 10mL，混匀。以未加
蛋氨酸和样品溶液的反应液作为空白，以未加样品
液的反应液作为对照。混合液在 35℃，4000lx 光照
下进行 20min 还原反应，后以黑暗中止反应，在
560nm处测定其吸光度。超氧自由基的清除率按下
式进行计算:
清除率( % ) =
A对照 － A样品
A对照
× 100% 式( 1)
132 DPPH·清除能力测定 参照杨宁［4］等的方
法，样品液 05mL 加入 20mL DPPH－乙醇( 02mmol /L
－60% ) 溶液中，充分摇匀，反应 30min后测定 517nm
处的吸光度 ( A样品 ) 。同时以相同比例的样品液与
60%乙醇的混合液为对照 ( A对照 ) 、以 DPPH 溶液与
60% 乙醇的混合液为空白 ( A空白 ) ，按下式计算
DPPH·的清除率。
清除率( % ) = 1 －
A样品 － A对照
A( )空白 × 100% 式( 2)
133 羟自由基 ( ·OH ) 清除能力的测定 采用
H2O2 /Fe体系，通过 Fenton反应进行测定
［5］。在样品
管中加入 075mmol /L 的 FeSO4 溶液 2mL 和样品溶
液 05mL，混合均匀后，加入 10mL H2O2 ( 001% ) 启
动反应。损伤管和未损伤管不加样品溶液，未损伤
管不加 H2O2。各混合液于 37℃恒温反应 1h 后在
536nm处测定各反应液的吸光度。羟自由基的清除
率表示为:
清除率( % ) =
A样品管 － A损伤管
A未损伤管 － A损伤管
× 100% 式( 3)
2 结果与分析
21 山楂色素对 O －2 ·的清除效果
不同浓度( 10 ～1000ppm) 的山楂色素对 O －2 ·的
清除效果如表 1 所示。山楂色素对 O －2 ·具有较强的
清除作用，并且随着浓度的上升其清除能力逐渐增
强。同时由表 1 的结果可以看出，与水( 或醇) 溶性
的色素相比，脂溶性色素 ( HP1 ) 在低浓度时具有相
对较强的消除超氧自由基的能力，但随着浓度的升
高，其抗氧化能力的增强幅度较低，在高浓度
( 1000ppm) 条件下 HP2、HP4 和 HP5 清除超氧自由
基的能力明显高于 HP1。
表 1 山楂色素对超氧阴离子自由基的清除率( % )
浓度( ppm) HP1 HP2 HP3 HP4 HP5
10 3390 3787 － 341 893
100 4228 6011 2906 3410 4610
1000 4232 8394 3977 6688 7906
22 山楂色素对 DPPH·的清除效果
山楂色素对 DPPH·的清除作用如表 2 所示。
HP1～HP5 在本实验条件( 10～1000ppm) 下均表现出
很强的清除 DPPH·的能力，且其清除能力表现出一
定的浓度依存性。同时，水( 或醇 ) 溶性色素清除
DPPH·自由基的能力较脂溶性色素的高。但以
DPPH·清除性能为指标的抗氧化能力在各水( 或
醇) 溶性色素间( HP2～HP5) 没有明显的差异。
表 2 山楂色素对 DPPH自由基的清除率( % )
浓度( ppm) HP1 HP2 HP3 HP4 HP5
10 4711 3647 4665 5591 5399
100 3811 5866 8498 8530 7764
1000 6210 8967 7700 8990 8594
23 山楂色素对·OH的清除效果
山楂色素 ( 10 ～1000ppm) 对羟自由基的清除作
用如表 3 所示。各色素对·OH 均具有显著的清除
作用，且其中的脂溶性色素 ( HP1 ) 不论是在低浓度
还是高浓度条件都表现出了很强的清除效果。
表 3 山楂色素对羟自由基的清除率( % )
浓度( ppm) HP1 HP2 HP3 HP4 HP5
10 8158 7471 4856 6583 5124
100 9258 8735 8157 7319 8522
1000 9592 9885 9520 8234 8790
3 讨论
本着山楂果实综合利用的目的，本研究的结果
表明，山楂果胶深加工过程中的副产物山楂色素在
抗氧化剂或抗氧化食品的制造领域具有很好的应用
前景。关于山楂的抗氧化作用，目前众多的研究多
注重于山楂叶中的黄酮类化合物［6－7］，而对山楂果实
色素成分的研究报道还比较少。本研究中虽然还不
能明确各山楂色素的组成与构造，但根据山楂果实色
素的相关报道［8－9］推测其水( 或醇) 溶性色素的抗氧化
作用可能与其中的黄酮类成分有关。同时 HP2～HP5
经锌盐、碱、浓硫酸显色反应也都表现出了黄酮类化
合物的显色特征。当然，其详细的化学构造及其抗
氧化作用机理还有待于进一步的研究。综合本实验
的结果同时也可看出，由热水直接提取、在山楂果胶
加工过程中配生出的色素副产物 HP5 具有与其他方
法提取到的色素 ( HP1～HP4 ) 同等强度的抗氧化性
能。也就是说，这一工艺路线可以作为山楂果实高
附加值综合加工利用的简洁而有效的途径。
另一方面，众多的研究表明，机体内过量的自由
基的产生与积累会造成人体组织与器官的连续伤
害，从而诱发诸如癌症、免疫性疾患、炎症、心脑血管
等疾病［10－11］。在食品体系中，自由基的产生与积累也
会诱发一系列的劣化反应从而影响食品的品质。考
虑到天然山楂色素的着色性及其所表现出的抗氧化
功能，可以认为，本实验的结果将为山楂果实的高附
加值加工提供有效的利用途径与技术支撑。
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( 下转第 142 页)
142
分析得出最佳浸提条件为 A3B2C2，即按照料液比
1∶30加入虫草子实体与 50%乙醇，在 80℃条件下浸
提虫草 2h。分别对组合 A3B3C2 和 A3B2C2 进行验证
实验，结果分别为－0309 和－0330，因此最优浸提条
件组合为 A3B2C2。
表 2 以控制率为指标的正交实验结果与分析
实验号 A B C 控制率
1 1 1 1 0927
2 1 2 2 0049
3 1 3 3 0202
4 2 1 2 － 0028
5 2 2 3 － 0024
6 2 3 1 0997
7 3 1 3 － 0076
8 3 2 1 0006
9 3 3 2 － 0312
k1 0393 0274 0643
k2 0315 0010 － 0097
k3 － 0127 0296 0034
R 0520 0286 0740
25 二倍稀释法对作用效果的确定
蛹虫草浸提液作用于金黄色葡萄球菌后，当虫
草浓度在 0025～01g /mL时，虫草浸提液对金葡菌的
作用为杀菌作用;当浓度在 125～25mg /mL时，虫草浸
提液对金葡菌有显著的抑菌作用，且 MIC为 25mg /mL
( 图 7) 。
图 7 蛹虫草浸提液对金葡菌作用的 MIC测定
在蛹虫草对菌种作用效果的研究中，主要采用
纸片法和牛津杯法，通过测量抑菌圈来判断虫草对
菌种的抑制能力，而采用酶标法对蛹虫草控制能力
的检测未有报道。本研究发现酶标法操作简单，性
能稳定，结果可靠，作用效果明显。
3 结论
蛹虫草浸提液作用于金葡菌的最佳浸提方法为
按照料液比 1 ∶30 加入虫草子实体与 50%乙醇，在
80℃条件下浸提虫草 2h，作用结果是控制率为
－0330。蛹虫草浸提液作用于金葡菌的作用效果，当
虫草浓度在 0025～01g /mL时，虫草浸提液对金葡菌
的作用为杀菌作用，当浓度在 125～25mg /mL 时，虫
草浸提液对金葡菌有显著的抑菌作用。但是虫草浸
提液对金葡菌的作用机理暂时还不清楚，浸提液中
的哪种成分起主导作用仍需进一步研究。
虽然目前蛹虫草子实体的价格相对便宜，但是
对于其他抑菌剂来说仍然不利于工业化生产。本课
题组研究发现［6］，蛹虫草培养基中有虫草素等活性成
分。提取蛹虫草培养基中的抑菌活性成分为开发新
的蛹虫草资源提供了一个新的发展方向。
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