全 文 ：第 33卷　第 8期 西北农林科技大学学报 (自然科学版 ) Vo l. 33 No . 8
2005年 8月 Jour. of No rthw est Sci-Tech Univ . of Ag ri. and For. ( Na t. Sci. Ed. ) Aug . 2005
苦荞叶提取物抗氧化性及其协同效应的研究
曹艳 萍
(榆林学院 化学系 ,陕西榆林 719000)
　　 [摘　要 ]　从苦荞叶中提取抗氧化性物质 ,用光度法测定提取物中总黄酮的含量及对羟自由基 (· OH)和超
氧阴离子 ( O-2 · )的清除作用 ,并采用碘量法研究了苦荞叶提取物对脂质过氧化的抑制作用及与其他物质的协同
作用。结果表明 ,苦荞叶中总黄酮含量为 57 g /kg;苦荞叶提取物具有很强的抗氧化活性 ,可有效延缓油脂脂质过氧
化反应 ;随着苦荞叶提取物添加量的增加 ,抗氧化作用增强 ,最有效的添加量为 2 g /kg; V C、 V E和柠檬酸对苦荞叶
提取物有一定的协同作用 ,增效次序为 VC> V E> 柠檬酸 ;苦荞叶提取物对羟自由基和超氧阴离子均有较强的清除
能力。
[关键词 ]　苦荞叶 ;黄酮 ;抗氧化作用 ;协同效应
[中图分类号 ]　 S517. 01; S517. 099　　　　 [文献标识码 ]　 A [文章编号 ]　 1671-9387( 2005) 08-0144-05
　　脂质过氧化是影响食品质量的一个重要原因 ,
能显著影响许多食品的稳定性和营养价值 [1 ]。 氧自
由基经常被认为是不饱和脂肪酸过氧化的诱因 ,其
中羟自由基 (· OH)激发了过氧化反应 [2 ] ,通过添加
抗氧化剂可以防止食用油脂的氧化酸败。近年来 ,研
究发现丁基羟基茴香醚 ( BHA)、丁基羟基甲苯
( BHT)、特丁基对苯二酚 ( TBHQ)等合成抗氧化物
有较大的毒副作用 [3～ 5 ] ,现已被限制或停止使用。因
此 ,从药食两用植物中筛选高效低毒且经济的、抗氧
化性强的天然抗氧化剂成为人们关注的焦点。 大量
研究表明:黄酮类化合物是优良的自由基清除剂和
抗氧化剂 [6 ] ,其抗氧化能力的强弱取决于黄酮的类
型和结构 [7 ] ,在许多情况下 ,也取决于其亲脂、亲水
性能 [8 ]。
荞麦 ( Fagopyrum esculentum Moemch)属双子
叶蓼科荞麦植物 ,主要种植的有苦荞和甜荞 ,药理和
化学成分的研究表明 ,其有效成分主要是芦丁、槲皮
素等黄酮类物质。 Watanabe等 [9 ]和 Pr zybylski
等 [10 ]均研究发现 ,甜荞种子的醇提物表现出较高的
抗氧化性。苦荞是中国特有的荞麦品种 ,其黄酮类化
合物的含量远高于甜荞 ,特别是苦荞叶黄酮含量更
高 ,且荞麦黄酮所表现出的生理功能大多是基于抗
氧化作用 [11 ]。荞麦在我国分布较广 ,但种植集中 ,西
北地区占国内总产量的 50%以上 ,仅陕北地区常年
种植面积就达 6. 6万 hm2左右 [12 ]。 特别是陕北定、
靖地区栽培历史悠久 ,农家品种资源丰富 ,由于气
候、土壤条件适宜 ,很少使用化肥、农药 ,生产的荞麦
是典型的绿色食品。 而定、靖山区种植的苦荞 ,其种
子多用于饲料 ,荞秸 (叶、杆 )多作为柴火烧掉 ,如能
加以开发利用 ,其经济效益将会非常可观。
本研究以陕西定边苦荞叶为原料 ,以甲醇为溶
剂提取苦荞叶中的黄酮类抗氧化物质 ,通过光度法
测定提取物对羟自由基 (· OH)和超氧阴离子
( O
-
2· )的清除能力 ,用葵花油为底物 ,以碘量法测
定了提取物对脂质过氧化的抑制作用 ,并对常用助
剂的协同抗氧化性进行了研究 ,确定了最佳使用条
件。 现将研究结果报道如下。
1　材料与方法
1. 1　材料与仪器
　　材　料　苦荞叶采自陕西定边 ;猪油为市售新
鲜板油 ,文火熬制 ,过滤后备用 ;葵花油为定边清真
油脂厂生产。槲皮素、芦丁由中国药品生物制品检定
所生产。特丁基对苯二酚 ( TBHQ) 、抗坏血酸 (Vc)、
邻苯三酚 ( PG)、柠檬酸 ( CA)、体积分数 95%乙醇、
冰醋酸、碘化钾、三氯甲烷等均为分析纯。
仪　器　电子分析天平、旋转蒸发仪、 751GD
紫外可见分光光度计、 T U-1901紫外分光光度计
(北京普析通用仪器有限公司 )、电热恒温水浴锅、真
空干燥器。
[收稿日期 ]　 2005-02-21
[作者简介 ]　曹艳萍 ( 1958- ) ,女 ,陕西绥德人 ,副教授 ,主要从事天然产物应用研究。
1. 2　试验方法
1. 2. 1　苦荞叶黄酮抗氧化物质的提取 [13 ]　将苦荞
叶去杂 ,清水漂洗并沥干水分 , ( 60± 1)℃鼓风干燥
24 h ,冷却后粉碎 ,过 1. 6 mm筛。用甲醇索氏提取
至无色后 ,将提取液减压浓缩 ,用石油醚处理以除去
叶绿素、胡萝卜素等脂溶性物质 ,甲醇定容得苦荞叶
提取液 ( LE) ,储存待用。
1. 2. 2　提取物黄酮含量的测定　准确称取干燥恒
重的芦丁标准品 100 mg ,用甲醇溶解 ,定容至 50
m L,摇匀得 2 mg /mL的标准贮备液 ,装入棕色瓶于
冰箱内保存备用。 准确吸取 10 m L标准贮备液于
100 mL容量瓶中 ,用体积分数 50%甲醇稀释至刻
度 ,摇匀得 0. 2 mg /m L的标准应用液。
准确吸取标准应用液 1. 0, 2. 0, 3. 0, 4. 0, 5. 0和
6. 0 mL,分别置于 25 mL比色管中 ,各加入 50 g /L
NaNO2 1 mL,摇匀 ;放置 5 min后加入 100 g /L
Al ( NO3 ) 3 1 mL,摇匀 ;放置 5 min,再加入 40 g /L
NaOH 10 mL,加水至刻度 ,混匀 ; 15 min后用 721
型分光光度计在最大特征吸收波长 510 nm下测定
吸光度 ,得到线性回归方程 A= 2. 15 c- 0. 56( A表
示吸光度 ,c表示样品浓度 , r= 0. 999 8)作为标准曲
线。
取一定量待测液于 25 mL容量瓶中 ,同上操
作 ,测定吸光度 ,由标准曲线得总黄酮含量。
1. 2. 3　苦荞叶提取物抗氧化性研究　 ( 1)对食用
油脂的抗氧化性试验。 用烘箱法比较苦荞叶提取物
在相同添加量 ( 2 g /kg )时对不同油脂的抗氧化作
用。 准确称取提取物 5. 0 g ,用甲醇溶解并定容至
250 mL( 20 mg /mL) ,取 3份各 10 mL分别加入到
100 g温热的猪油、葵花油和奶油中 ,剧烈搅拌混
匀 ,同时以 100 g葵花油加 10 mL甲醇作空白对照。
将所有样品放入 ( 65± 1) ℃恒温箱中强化保存 ,每
8 h搅拌一次 ,通入空气 ,交换其在恒温箱中的位置。
每天定时取各种平行样 ,按照 GB /5009. 37- 1996
碘量法测定油脂的过氧化值 ( POV值 ) ,并以 POV
值的大小表示油脂的氧化速度 ,以衡量提取物的抗
氧化作用。
取苦荞叶提取液 ( 20 mg /mL) 2. 0, 5. 0 , 9. 0和
10 m L, TBHQ ( 2 mg /mL ) 10 mL, 槲皮 素 ( 2
mg /m L) 10 mL,分别加入 100 g温热的葵花油中 ,
剧烈搅拌混匀 ,以 100 g葵花油为空白对照 ,同上法
测定 POV值 ,比较苦荞叶提取物不同添加量及不
同抗氧化剂对葵花油的抗氧化作用。
以含 0. 2 g /kg苦荞叶提取物的葵花油为底物 ,
以底物重 0. 2 g /kg添加助剂 VC、VE和柠檬酸 ,以
100 g葵花油为空白对照 ,按 GB /8927- 88规定 ,
POV≥ 20 meq /kg为超标 ,比较 3种助剂与苦荞叶
提取物的协同抗氧化作用。
( 2)清除羟自由基 (· OH)活性试验 -Fenton反
应 [14 ]。取 8支 10 m L比色管 ,均依次加入 1 m L pH
8. 20的 Tris-HCl溶液 , 0. 3 m L 7. 5 mmo l /L硫酸
亚铁铵溶液和 0. 3 mL 7. 5 mmol /L邻二氮菲溶液 ,
1号为空白 , 2号再加入 0. 2 mL 7. 5 mmol /L过氧
化氢溶液 , 3～ 7号分别加入 1, 3, 4, 5和 7. 5 mL 2
mg /mL苦荞叶提取液 , 8号加入 1 mL 0. 2 mg /mL
VC (显色剂均在最后定容前加入 ) ,定容至刻度。 在
37℃水浴中反应 1 h,在 450～ 550 nm波长范围内
作吸收曲线。在最大吸收波长 510 nm下测吸光度
A ,计算对羟自由基的清除率。
清除率 /% = A3 - A2
A1 - A2
× 100% ,
式中 , A1和 A2分别为体系不加过氧化氢和加过氧
化氢时的吸光度 , A3为加入苦荞叶提取液后的吸光
度。
( 3)抑制超氧阴离子活性试验 [14 ]。 取 3支 10
mL比色管 ,各加入 2. 0 mL pH 8. 20的 Tris-HCl
溶液 ,再依次分别加入 0, 0. 5和 1. 0 mL 2 mg /mL
苦荞叶提取液 ,最后都加入 1. 0 mL 0. 2 mmol /L邻
苯三酚 ,用水定容至刻度。在波长 322 nm处以时间
模式记录 1 h内每隔 30 s吸光度的变化。
抑制率 /% = ΔA1 /Δt - ΔA2 /ΔtΔA1 /Δt × 100% ,
式中 ,ΔA1 /Δt表示邻苯三酚自氧化反应速率 ;ΔA2 /
Δt表示加入苦荞叶提取液后邻苯三酚自氧化反应
速率。
2　结果与分析
2. 1　苦荞叶提取物中总黄酮含量
　　苦荞叶提取物为暗红色固体 ,得率为 82 g /kg,
以芦丁作对照测得粗提物中黄酮类物质含量为 663
g /kg ,苦荞叶中总黄酮含量为 57 g /kg。
2. 2　苦荞叶提取物对油脂的抗氧化能力
2. 2. 1　苦荞叶提取物对不同油脂的抗氧化作用　
图 1为苦荞叶提取物添加量为 2 g /kg时 ,不同油脂
体系中的抗氧化效果。图 1结果表明 ,苦荞叶提取物
在不同油脂体系中的抗氧化效果不同 ,其效果好坏
依次为葵花油> 猪油> 奶油。 这可能涉及不同的作
用机制 ,有待于在实际应用中进一步探讨。
145第 8期 曹艳萍:苦荞叶提取物抗氧化性及其协同效应的研究
图 1　苦荞叶提取物对不同油脂的抗氧化作用
- □ - .空白 ; - ● - .奶油 ; - △ - .猪油 ; - ▲ - .葵花油
Fig . 1　 Ex traction and its antiox idations to diffe rent oils
- □ - . Blank; - ● - . Cream;
- △ - . Lard oi l; - ▲ - . Sunf low er oi l
2. 2. 2　不同添加量苦荞叶提取物与其他抗氧化物
的抗氧化性比较　不同添加量苦荞叶提取物、槲皮
素、 TBHQ添加到葵花油中 ,油脂过氧化值 ( POV )
的测定结果见图 2。由图 2可知 ,不同添加量苦荞叶
提取物对葵花油的氧化均有一定的抑制作用。随提
取物添加量的增加 ,其抗氧化能力逐渐增强。当提取
物添加量增加到 2 g /kg时 ,与 0. 2 g /kg槲皮素的
抗氧化活性相当 ,但低于 0. 2 g /kg TBHQ。
2. 2. 3　苦荞叶提取物与其他物质的协同抗氧化作
用　由图 3可以看出 , VC、 VE、柠檬酸与苦荞叶提取
物配合使用均具有协同增效作用 ,且 VC> VE> 柠
檬酸 ,均优于提取物和 VE单独使用。以 0. 2 g /kg苦
荞叶提取物的相同添加量进行比较 ,提取物和 VC
的复配与 TBHQ的抗氧化能力相当。
图 2　不同添加量苦荞叶提取物与其他
抗氧化物的抗氧化性比较
- □ - .空白 ; - ● - . 0. 4 g /k g LE; - △ - . 1. 0 g /k g LE;
- * - . 1. 8 g /k g LE; - □ - . 2. 0 g /kg LE;
- — - 0. 2 g /kg槲皮素 ; - ○ - . 0. 2 g /kg TBHQ
Fig. 2　 Ex tractions of differ ent amount of
tatta ry buckwheat leaves and other antio xida tion
- □ - .空白 ; - ● - . 0. 4 g /k g LE; - △ - . 1. 0 g /k g LE;
- * - . 1. 8 g /k g LE; - □ - . 2. 0 g /kg LE;
- — - 0. 2 g /kg quercet in; - ○ - . 0. 2 g /kg TBHQ
图 3　苦荞叶提取物与 VC、 VE和柠檬酸
的协同抗氧化作用
- □ - .空白 ; - ● - . VE; - ○ - . LE;
- △ - . LE+ 柠檬酸 ; - * - . LE+ VE;
- △ - . LE+ VC; - ◇ - . TBHQ;
Fig . 3　 Ex trac tion and its synerg y w ith
VC , VE and critic acid
- □ - .空白 ; - ● - . VE; - ○ - . LE;
- △ - . LE+ cri tic acid; - * - . LE+ VE ;
- △ - . LE+ VC; - ◇ - . TBHQ;
2. 3　苦荞叶提取物对羟自由基的清除作用
用不同量苦荞叶提取物、Vc替代空白 ,添加到
Tris-Fe
2+ -邻二氮菲 -H2O2体系中 ,清除羟自由基的
能力见表 1。由表 1可见 , 0. 2 g /kg苦荞叶提取物与
同浓度 VC对羟自由基的清除率相当 ,且随提取物
含量的增加 ,其对羟自由基的抑制率增强 ,当粗提物
浓度达 1. 5 g /kg时 ,清除率已达 88%。说明苦荞叶
提取物对羟自由基有很强的抑制能力。
表 1　不同量苦荞叶提取物对羟自由基的清除率
Table 1　 Scavenge o f ex tractions of differ ence
amounts of buckw heat leaves to · OH
质量分数 /
( g· kg- 1 )
Quali ty
percentag e
清除率 /%
Scav engeng
质量分数 /
( g· kg- 1 )
Quality
percen tage
清除率 /%
Scavengeng
0. 20 38 1. 0 85
0. 60 55 1. 5 88
0. 80 75 0. 02(VC ) 40
146 西北农林科技大学学报 (自然科学版 ) 第 33卷
2. 4　苦荞叶提取物对超氧阴离子的抑制作用
邻苯三酚在 pH 8. 20碱性条件下发生自氧化 ,
经半醌自由基氧化为醌 [15 ]。自氧化动力学曲线如图
4所示。由图 4可见 ,邻苯三酚的自氧化曲线呈单峰
型 ,有一极值 ,说明在检测波长处吸光度与自由基浓
度相关。 加入不同量的苦荞叶提取物后邻苯三酚的
自氧化曲线降低 ,说明提取物对邻苯三酚的自氧化
有抑制作用。
图 4　邻苯三酚自氧化动力学曲线
- △- .邻苯三酚 ; - ● - .邻苯三酚+ 0. 1 g /kg LE;
- □ - .邻苯三酚+ 0. 2 g /kg LE
Fig. 4　 Py rogallo l automatic o xida tion kinetics curv e
- △ - . Pyrogal lol; - ● - . Py rogallol+ 0. 1 g /kg LE;
- □ - . Pyrogallol+ 0. 2 g /kg LE
图 5　苦荞叶提取物对超氧阴离子的抑制作用
- □ - .邻苯三酚+ 0. 1 g /kg LE;
- △ - .邻苯三酚+ 0. 2 g /kg LE
Fig. 5　 Inhibition o f ex traction to ( O-·2 )
- □- . Py rogallol+ 0. 1 g /k g LE;
- △- . Py rogallol+ 0. 2 g /k g LE
　　试验结果表明 ,加入 0. 1 g /kg苦荞叶提取物 ,
30 s抑制率达到 83% ,而加入 0. 2 g /kg提取物的抑
制率只有 21% ,说明提取物在一定浓度下对自由基
链式反应的引发抑制力有饱和值 ,超过一定浓度抑
制率反而下降 (图 5)。 0. 2 g /kg提取物在 1 230 s
( 20. 5 min)后 ,抑制率超过 0. 1 g /kg的提取物 ,说
明较大浓度对后期自由基链式反应的传递有较大抑
制作用。
3　结论与讨论
( 1)苦荞叶用甲醇提取 ,以芦丁作对照 ,采用分
光光度法测得总黄酮含量为 57 g /kg。
( 2)苦荞叶提取物对脂质 ,特别是植物油脂过
氧化具有较强的抑制作用 ,且随提取物添加量的增
加 ,其抗氧化作用逐渐增强。当添加量为 2 g /kg时 ,
抗氧化作用与 0. 2 g /kg槲皮素相当。
( 3)苦荞叶提取物与 VC、 VE、柠檬酸均具有协
同抗氧化作用 ,但作用的大小有差异 ,其次序为
VC> VE> 柠檬酸。以 0. 2 g /kg苦荞叶提取物的相
同添加量进行比较 ,苦荞叶提取物和 Vc的复配与
TBHQ的抗氧化能力相当。
( 4)苦荞叶提取物对羟自由基 (· OH)和超氧
阴离子 ( O-2· )均有较强的清除能力。
( 5)虽然苦荞叶提取物添加量超过国家规定常
用油脂范围 ,但因原料来自粮食作物 ,从研究和安全
的角度上应是可行的 ,同时苦荞叶提取物主要成分
是黄酮类物质 ,而资料报道 ,黄酮类物质皆有消炎、
消肿、降压、降血脂等作用 ,且已广泛用于食品、药
品、化妆品等。
( 6)目前 ,对荞麦黄酮的提取及黄酮类物质的
生理作用虽已有报道 ,但从苦荞叶中提取黄酮并用
于脂质的抗氧化研究尚未见报道。因此 ,本研究对开
发利用本地丰富的荞麦叶资源 ,寻找天然抗氧化剂
具有重要意义。
[参考文献 ]
[1 ]　 Chan H W S. Th e Mechanism of Au toxidation in Autoxidat ion of Unsatu rated Lipids [M ] . London: Acad emic Press , 1987. 1- 17.
[2 ]　 Miller D M, Aus t S D. Studies of asco rbic-dependent i ron - catalysed lipid peroxidation [ J] . Arch Bioch em Biophys , 1989, 217: 113- 119.
[3 ]　苏树祥 ,张东普 ,侯永键 ,等 .二丁基羟基甲苯对大鼠血液生化反应的影响 [ J ].现代医药卫生 , 1996, 12( 3): 95- 97.
[4 ]　 Iton, Fukushima S, Hagiw ara A, et al. Carcinogen eci ty of BHA in F344Rats [ J]. Natl Cancer Inst , 1983, 70: 343- 352.
[5 ]　 Iton, Hiros e M , Imaida K. An tioxidan t: carainog enic and ch em opreventiv e p roperties [ A ] . Bertino Jretal Encyclopediaofcancer [ C ] . San
147第 8期 曹艳萍:苦荞叶提取物抗氧化性及其协同效应的研究
Diego: Academic Press , 1997. 51- 63.
[6 ]　万素英 ,赵亚军 ,李　琳 ,等 .天然食品抗氧化剂—— 黄酮类化合物 [ J ].河北农业大学学报 , 1998, 18( 3): 317- 322.
[7 ]　胡　春 .黄酮类化合物的抗氧化性 [ J] .中国油脂 , 1996, 21( 4): 18- 21.
[8 ]　 Massaeli H, Sobrat tee S, Pierce G N. The impo rtance of lipid solubi li t y in antioxidan ts and f ree radical g enerating s ys tem for determining
lipoprotein peroxidation [J ]. Free Radical Biolog y& M edicine, 1999, ( 26): 1524- 1530.
[ 9 ]　 Watanab e M, Sato A, Osaw ar. Antioxidative activity of buck wh eat s eed ext ract s and i ts rapid es timate for evaluat ion of b reeding
material s [ J ]. J Jpn Soc Food Sci Technol , 1995, 42: 649- 655.
[10 ]　 Przybylski R, Leey C, Eskin N A M. Antioxidant and radical- scavenging act iviti es of buck w heat seed components [ J ]. JAO CS, 1998,
75( 11): 1595- 1601.
[11 ]　刘淑梅 ,韩淑英 ,崔国金 ,等 .甜荞麦叶总黄酮降糖降脂作用及机制 [ J ].第四军医大学学报 , 2003, 24( 19): 1815- 1817.
[12 ]　段志龙 .陕西荞麦的开发利用 [ J] .中国种业 , 2002, ( 12): 43.
[13 ]　曹艳萍 ,卢翠英 .甜荞麦秸中提取总黄酮的工艺研究 [ J] .食品科学 , 2004, 25 ( 11): 157 - 159.
[14 ]　陈　媛 ,周　玫 .自由基医学 [M ] .北京:人民军医出版社 , 1991. 18- 21.
[15 ]　石　碧 ,狄　莹 .植物多酚 [M ] .北京:科学出版社 , 2000. 134- 137.
Study on antioxidation of ex trations from
tartary buckwh eat leaves and its synerg y
CAO Yan-ping
(Chem istry Department of Y ulin College , Yulin, Shaanx i 719000,China)
Abstract: The total flavone in antioxidant substance ex t racted f rom leaves o f tartary buckwheat and i ts
scaveninging function to· OH and O-2· were determined by pho tometry and the inhibi to ry action to Lipin
peroxidation and its synerg y wi th o ther substances w ere studied by iodimetry in the experiment. The re-
sul ts show ed that the content o f to tal f lav one in tar tary buckwheat amounted to 57 g /kg; the ex t raction had
pow erful antio xida tion and could delay the pero xidiza tion of oil lipid signi ficant ly; wi th concentra tion in-
crease o f the ex t raction, the antioxidation was streng thened consequently, and the ideal addition w ould be 2
g /kg; VC , VE and cit ric acid w ere synergetic to the ex t raction of leaves of tartary buckwheat and the se-
quence o f synerg y w as VC> VE> Lemon. Ex tractions f rom ta rtary buckwheat leaves have ef fectiv e scaveng-
ing pow er to · OH and O-·2 .
Key words: leav es o f ta rta ry buckwheat; flav one; antoxidation; synerg y
148 西北农林科技大学学报 (自然科学版 ) 第 33卷