全 文 ： 2009, Vol. 30, No. 03 食品科学 ※基础研究118
苦荞和甜荞麦粉及麦壳中总黄酮的提取和
自由基清除活性
熊双丽，李安林，任 飞，金 虹
(西南科技大学生命科学与工程学院，四川 绵阳 621010)
摘 要：本实验主要采用不同溶剂提取苦荞和甜荞麦粉及麦壳中的总黄酮，比较不同来源的总黄酮的得率、光谱
特性及DPPH自由基清除活性。结果显示，丙酮对总黄酮的得率略高于乙醇，而甲醇最低，其中苦荞麦粉中黄酮
得率为2.99%±0.13%，甜荞麦粉、苦荞麦壳和甜荞麦壳中黄酮的得率相似，都为1.10%左右。紫外扫描光谱表
明，甲醇和乙醇提取的黄酮曲线一致，体现出黄酮的典型特征，而丙酮提取出的化合物未表现出该类化合物的特
征。结合化学反应，初步认为苦荞麦粉含有黄酮醇类化合物，苦荞麦壳含有黄酮化合物，而甜荞麦壳和甜荞麦粉
中可能含有黄烷酮化合物。用不同溶剂提取得到的不同荞麦麦粉及麦壳中总黄酮，其DPPH自由基清除作用具有相
似的效果，清除率从大到小依次是丙酮提取物＞乙醇提取物＞甲醇提取物。
关键词：总黄酮；提取；光谱特征；DPPH自由基
Study on Extraction of Total Flavonoids from Powder or Husks of Different Cultivars of Buckwheat and Analysis
on Their Free Radical Scavenging Activities
XIONG Shuang-li，LI An-lin，REN Fei，JIN Hong
(School of Life Science and Engineering, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, China)
Abstract：Me hanol, ethanol and acetone were used to extract total flavonoids from powder and husks of different cultivars
of buckwhent (tartary buckwheat and common buckwheat), respectively. The yield, spectral characteristics and DPPH free radical-
scavenging activities of extracted total flavonoids were compared. The results indicated that the extraction rate by acetone is the
highest, followed that by alcohol and methanol in turn. Except that the yield of total flavonoids extracted from tartary buckwheat
powder is 2.99%±0.13%, all the yields of total flavonoids extracted from sweet buckwheat powder, sweet buckwheat husk
and tartary buckwheat husk are about 1.10%. Ultraviolet scanning spectra of methanol and alcohol extracts are alike, showing
typical characteristics of flavonoids, but they are not similar to the spectrum of acetone extract. According to chemical reaction
characteristics, it was inferred that: (1) tartary buckwheat powder may contain flavonols; (2) tartary buckwheat husk may
contain flavones; (3) and sweet buckwheat powder and its husk may contain flavanones. DPPH free-radical scavenging effects
of extracts from powder or husks of different cultivars of buckwheat with different solvents are alike. The DPPH free radical
scavenging rates decrease in the following order: acetone＞alcohol＞methan .
Key words：total flavonoids；extraction；spectral characteristic；DPPH free radical
中图分类号： R151.2 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2009)03-0118-05
收稿日期：2008-02-18
基金项目：西南科技大学博士基金项目(06zx7122)
作者简介：熊双丽(1977-)，女，博士，研究方向为功能食品和生物技术。E-mail：1xberry225@yahoo.com.cn
荞麦又名乌麦、花麦、三角麦，为蓼科一年生宿
根性植物，起源于我国，主要有两种：甜荞麦
(Fagopyrum esculentum Moench，也叫普通荞麦)和苦
荞麦(Fagopyrum tartarjcum，也叫鞑靼荞麦)。世界性
荞麦多指甜荞，苦荞麦在国外视为野生植物，也有作
饲料用的，只有我国有栽培和食用习惯。荞麦含有丰
富的蛋白质、碳水化合物以及黄酮类化合物。其中荞
麦蛋白质和黄酮类化合物是主要的生物活性成分，前者
具有较强的降血脂和抗癌等作用[1-2]，是目前的研究热
点。最近发现苦荞麦中也含较多的黄酮类化合物[3-5]。由
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于它具有抗氧化、扩张血管、降低血压、降血脂和抗
动脉粥样硬化等方面的药理作用，引起了更多研究者
的浓厚兴趣，一些研究业已证明，结构不同的类黄酮
物质有不同的清除氧自由基的效果[6]。本实验室对荞麦
蛋白质、黄酮类化合物的研究中发现，甜荞麦和苦荞
麦具有不同的自由基清除活性。本实验主要比较不同
荞麦麦粉和麦壳中总黄酮的提取和自由基清除活性。
1 材料与方法
1.1材料与试剂
苦荞麦和甜荞麦购于西昌市。
卢丁对照品 南京替斯艾么中药研究所；DPPH自
由基(二苯代苦味肼基自由基，2,2-diphenyl-1-picry-
hydrazyl radical)、甲醇、乙醇、丙酮、硝酸铝、氢
氧化钠、亚硝酸钠均为市售分析纯试剂。
1.2仪器与设备
HH型电子恒温水浴锅 北京化玻联医疗器械有限公
司；UNICO 7200 可见分光光度计 尤尼柯上海仪器有限
公司；TU-1900 型双光束紫外可见分光光度计 北京普
析通用仪器有限责任公司。
1.3方法
1.3.1不同荞麦麦粉和麦壳中总黄酮的提取
1.3.1.1不同溶剂对不同荞麦麦粉和麦壳中总黄酮的
提取
分别称取1g苦荞麦粉、甜荞麦粉、苦荞麦壳和甜
荞麦壳置于滤纸包中，并置于索氏提取器中，用不同
溶剂(甲醇、乙醇和丙酮)提取，溶剂浓度80%，体积
为40ml，浸提温度为80℃，时间为3h。
1.3.1.2乙醇对不同荞麦麦粉和麦壳中总黄酮的提取
分别考察乙醇浓度、浸提温度、提取时间和料液比对
总黄酮提取的影响。再用正交设计试验优化上述四个因素。
1.3.2芦丁浓度与吸光度标准曲线制作[7]
以芦丁为对照品测定不同荞麦粉和麦壳中总黄酮的
含量，加入铝离子试剂，同时控制适宜pH值，使黄
酮化合物与铝盐形成络合物，在可见光区能获得稳定
的特征吸收峰。
精密称取在120℃ 恒温干燥至恒重，并于干燥器内
冷却至室温的芦丁标准品9.3mg，加少量30%乙醇水溶
液，水浴微热使其溶解，冷至室温，再用30%乙醇定
溶至50ml容量瓶中，摇匀，配成浓度为0.186mg/ml 的芦
丁标准溶液，待用。精密吸取标准芦丁对照品溶液0.00、
1.00、2.00、3.00、4.00、5.00ml，分别置于20ml具塞
试管中，用去离子水补加至5ml，然后分别加入30%乙
醇水溶液至5ml，摇匀后，各加5%亚硝酸钠水溶液0.3ml，
摇匀，静置5min，再加10%硝酸铝水溶液0.3ml，摇
匀后，静置6min，加入4% NaOH溶液2.0ml，摇匀，
最后再加2.5ml 30%乙醇水溶液。摇匀，放置15min后，
以第一管试剂溶液作空白，于510nm处分别测定其吸光
度，以芦丁含量为横坐标，吸光度为纵坐标绘制标准
曲线，以浓度对吸光度进行回归，所得回归方程
为：Y=0.9962X+0.019(R2=0.9992)，式中：Y为吸光度；
X为芦丁质量(mg)。
1.3.3总黄酮得率的计算
取1ml浸提液于20ml具塞试管中，其余操作项同
1.3.2，测定其在510nm处的吸光度，根据回归方程计
算黄酮类化合物的得率(Y)。
A×V
Y(%)=———
10
式中：A为被测液中总黄酮质量(mg)；V为浸提液
体积(ml)。
1.3.4不同荞麦麦粉和麦壳不同溶剂提取物紫外扫描光
谱曲线
将不同溶剂提取的荞麦提取液稀释至一定浓度，进
行紫外扫描分析。
1.3.5DPPH自由基清除活性[8]
DPPH自由基是一种稳定的以氮为中心的质子自由
基，其乙醇溶液呈紫色，并在517nm处有强烈吸收，
在有自由基清除剂存在时，自由基清除剂提供一个电子
与DPPH的孤对电子配对，而使其褪色，褪色程度与其
接受的电子呈定量关系，在517nm处的吸光度变小，其
变化程度与自由基清除程度呈线性关系，即自由基清除
剂的清除自由基能力越强，吸光度越小。按下式计算
类黄酮对DPPH自由基的清除率。
Ai－Aj
K(%)=(1－————)×100
Ac
式中：K为各浸提液总黄酮对DPPH 自由基的清除
率；Ai为加试样反应后DPPH溶液吸光度；Aj为不加
DPPH自由基，只加试样的溶液的吸光度；Ac为不加试
样，只加DPPH自由基溶液的吸光度。
2 结果与分析
2.1不同溶剂对不同荞麦粉和麦壳总黄酮得率的影响
从图1可以看出，在其他浸提条件相同的情形下，
总黄酮得率为：乙醇＞丙酮＞甲醇，甲醇提取的类黄酮
得率都偏低，虽然丙酮提取得率略高于乙醇，但是丙
酮有毒。乙醇浸提的选择性好，渗透性强，总黄酮得
率也较高(仅次于丙酮)，溶剂又可回收，且对人体毒副
作用小，因此，选定乙醇作为提取溶剂，来进行后面
2009, Vol. 30, No. 03 食品科学 ※基础研究120
总黄酮得率的研究。
2.2乙醇浓度对不同荞麦粉和麦壳总黄酮得率的影响
由图2可知，随乙醇浓度的增加，各乙醇组分中
总黄酮成分得率呈上升趋势。乙醇浓度的提高增加了提
取剂对物料的渗透能力，也提高了黄酮类化合物的溶解
度，但同时也会增加杂质的溶出。实验中发现，当乙
醇浓度超过80%时，提取液颜色明显加深，说明各种
杂质的溶出也增多，这会给后续的精制处理带来较大的
困难，因此确定乙醇浓度在80%左右为宜。图2还清
楚地显示，苦荞麦粉的总黄酮得率显著高于其他荞麦组
分，甜荞麦粉的总黄酮得率略低于苦荞麦壳和甜荞麦
壳，后两者无显著区别，在乙醇浓度为80%时，其总
黄酮得率大约为1.20%左右。
2.3提取时间对不同麦粉和麦壳总黄酮得率的影响
从图3可以看出，总黄酮得率随浸提时间的增加而
提高，但超过3h后，得率上升变化缓慢，浸提时间
的延长对浸提效果影响不大，其原因可能是浸提液中类
黄酮浓度已基本与样品中类黄酮浓度达到平衡。再考虑
到时间效益，将浸提时间确定在3h左右。
2.4提取温度对不同麦粉和麦壳总黄酮得率的影响
在实验中发现100℃时，提取液沸腾剧烈，故将温
度降为90℃以下。如图4所示，随着提取温度的升高，
总黄酮得率也随之增加。这可能是由于黄酮类化合物在
乙醇中的溶解度随温度的升高而增加，同时由于温度升
高，扩散系数增大，提取剂的渗透能力也相应增强，
使有效成分浸出速率增大。但当提取温度超过80℃后，
提取率不再有明显增加，甚至有减少的趋势，这可能
是因为黄酮类化合物在较高温度下会发生氧化分解等反
应而遭到破坏。综合考虑，提取温度以80℃为宜。
2.5苦荞麦粉总黄酮乙醇浸提条件的优化
表 1 苦荞麦粉总黄酮乙醇浸提工艺条件正交试验设计及结果分析
Table 1 Design and results of orthogonal test on ethanol
extraction conditions of total flavonoids from tartary buckwheat
powder
试验号乙醇浓度(%)提取温度(℃)料液比(W/V)提取时间(h)得率(%)
1 70 75 1:25 1.5 2.01
2 70 80 1:35 3.5 2.41
3 70 85 1:45 2.5 2.56
4 80 75 1:35 2.5 3.01
5 80 80 1:45 1.5 2.95
6 80 85 1:25 3.5 2.75
7 90 75 1:45 3.5 2.39
8 90 80 1:25 2.5 2.45
9 90 85 1:35 1.5 2.57
K1 6.98 7.41 7.21 7.53
K2 8.71 7.81 7.99 8.02
K3 7.41 7.88 7.96 7.25
k1 2.33 2.47 2.40 2.51
k2 2.90 2.60 2.66 2.67
k3 2.47 2.63 2.65 2.42
R 0.57 0.16 0.26 0.25
由表1可知，对总黄酮得率影响最大的因素是乙醇
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浓度，其次分别依次为料液比、提取时间和提取温度。
提取苦荞麦粉的最佳工艺为温度75℃、乙醇浓度80%、
料液比1:35(W/V)，提取时间为2.5h。在该条件下，进
行多次平行实验，最终得率为2.99%±0.13%。
用同样方法分别得出利用乙醇从其他原料中提取总
黄酮的最佳工艺。对于苦荞麦壳，最佳提取工艺条件
为：乙醇浓度75%、温度80℃、时间3h、料液比为
1:30(W/V)。此时，总黄酮得率为1.18%±0.09%；对
于甜荞麦壳和甜荞麦粉，提取工艺条件同上，即乙醇
浓度80%、温度80℃、时间2.5h，料液比为1:40(W/
V)。总黄酮得率分别为1.23%±0.15%和1.08%±0.10%。
所以，苦荞麦粉中总黄酮提取率最高，甜荞麦粉与苦
荞麦壳和甜荞麦壳相当。
2.6不同溶剂提取荞麦黄酮类化合物的紫外光谱扫描曲线
壳未全列出)，两者提取物的紫外光谱扫描图示明显不
同于丙酮提取物。苦荞麦粉在350～385nm之间和250～
280nm之间都有强吸收，说明里面主要是黄酮醇类化合
物(3-OH自由基)；苦荞麦壳在304～350nm和250～280nm
之间有吸收峰，说明其中可能有黄酮化合物；甜荞麦粉
和甜荞麦壳紫外光谱相似，在275～295nm之间有吸收
峰，且300～330nm之间存在小的肩峰，说明它们可能
为黄烷酮。
2.7黄酮类化合物的显色鉴别反应
为进一步确认各组分中黄酮类化合物的成分，分别
用不同化学试剂进行显色反应。首先将各样品提取液点
在滤纸上，在可见光下呈灰黄色，在紫外光下呈棕色
并有荧光斑点；取该样品溶液点在滤纸上，将滤纸在氨
水上方熏0.5min，立即在紫外光下观察，呈极明显的黄
绿色荧光斑点。如表2所示，盐酸-锌粉[10]鉴别实验发
现各样品都呈现紫红色或橙红色，说明无查耳酮、异
黄酮和橙酮类物质，硼氢化钠反应无紫红或蓝色现象，
证明各样品中都无二氢黄酮。氢氧化钠和浓硫酸反应都
呈现黄色，无橙色、红色、洋红等颜色，进一步证
明其中无二氢黄酮、查耳酮、异黄酮和橙酮类物质。
结合紫外光谱分析，得知不同种类和级分的荞麦中，黄
酮类化合物主要为黄酮醇类化合物、黄酮及黄烷酮类化
合物。
类别 苦荞麦粉 甜荞麦粉 苦荞麦壳 甜荞麦壳
盐酸-锌粉 紫红色 紫红色 橙红色 橙红色
硼氢化钠 黄色 黄色 黄色 黄色
硝酸铝 黄绿色 黄色 黄色 黄色
氢氧化钠溶液 黄色 黄色 黄色 黄色
浓硫酸 黄色 黄色 黄色 黄色
表 2 不同荞麦麦粉和麦壳中总黄酮的显色反应
Table 2 Color reaction phenomena of total flavanoids from
powder or husks of different cultivars of buckwheat
图5 不同溶剂提取所得不同荞麦麦粉和麦壳总黄酮的紫外扫描光谱
Fig.5 UV scanning spectra of total flavonoids extracted with
different solvents from powder or husks of different cuctivars of
buckwheat
黄酮类化合物是一大类天然产物，广泛存在于植物
界，是许多中草药的有效成分。在自然界中最常见的
是黄酮和黄酮醇，其他包括双氢黄(醇)、异黄酮、双
黄酮、黄烷醇、查尔酮、橙酮、花色苷及新黄酮类
等[5]。大多数黄酮类化合物在甲醇中的紫外吸收光谱由
两个主要西收带组成，即吸收Ⅰ带(300～400nm)和Ⅱ带
(240～280nm)[9]。图5显示，400nm以上都没吸收峰，
表明含有无花色苷类和花色素类物质。对于甜荞麦粉、
苦荞麦粉、甜荞麦壳以及苦荞麦壳来说，甲醇和乙醇
提取的类黄酮成分紫外光谱曲线一致(甜荞麦粉和苦荞麦
2.8不同溶剂提取所得不同荞麦麦粉和麦壳总黄酮
DPPH自由基清除活性
从图6、7可以看出，不同溶剂提取的化合物对
DPPH自由基的清除活性各不相同，并且都随时间的延
长而增加，但是在35min以后，其增加量极度缓慢。尽
管在35min以前，丙酮提取所得总黄酮对DPPH自由基
的清除作用大于乙醇，但35min以后前者又小于后者。
总体看来，不同溶剂提取苦荞麦粉和甜荞麦粉对DPPH
自由基清除作用具有相似的效果，其清除率从大到小依
次为：丙酮＞乙醇＞甲醇。对于苦荞麦壳和甜荞麦壳，
也具有相似的结果。值得注意的是，图5证实了丙酮提
取出的成分与乙醇和甲醇提取出的成分可能差异很大，
前者提取的化合物的紫外光谱图没有显示出黄酮类化合
2
1.8
1.6
1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
200 240280 320360 400
80%甲醇提取苦荞麦粉
80%乙醇提取苦荞麦粉
80%甲醇提取苦荞麦壳
80%乙醇提取甜荞麦粉
80%乙醇提取苦荞麦壳
80%甲醇提取甜荞麦壳
吸
光
度
波长(nm)
200 240280 320360 400
80%甲醇提取甜荞麦壳
80%丙酮提取苦荞麦粉
波长(nm)
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
吸
光
度
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物的典型吸收，所以需要进一步的分离纯化，以确认不
同荞麦麦粉和麦壳中DPPH自由基清除活性的具体成分。
曲线一致，它们完全不同于丙酮提取出的总黄酮的曲
线，前两者的曲线中体现出总黄酮的典型特征，但苦
荞麦粉不同于苦荞麦壳，也不同于甜荞麦壳和甜荞麦
粉。总体看来，不同溶剂提取苦荞麦粉和甜荞麦粉对
DPPH自由基清除作用具有相似的效果，其清楚率从大
到小依次为：丙酮＞乙醇＞甲醇。而紫外扫描光谱证实
了丙酮提取出的成分与乙醇和甲醇提取出的成分可能差
异很大，前者提取的化合物的紫外光谱图没有显示出黄
酮类化合物的典型吸收，所以需要进一步的分离纯化，
以确认不同荞麦麦粉和麦壳中黄酮类化合物的结构及自
由基清除活性。
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3 结 论
丙酮提取率略高于乙醇，而甲醇最低，其中苦荞
麦粉中总黄酮提取得率为2.99%±0.13%，甜荞麦粉、
苦荞麦壳和甜荞麦壳中总黄酮的提取得率相似，都为1.10%
左右。紫外光谱扫描发现，甲醇和乙醇提取的总黄酮
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0 5 15 25 35 45
80%甲醇
80%乙醇
80%丙酮
清
除
率
(
%
)
时间(min)
图7 不同溶剂提取所得甜荞麦粉总黄酮的DPPH自由基清除活性变化
Fig.7 Changes of DPPH free radical-scavenging rate of total
flavonoids extracted with different solvents from sweet buckwheat
powder with time extending
80
70
60
50
40
30
20
10
0
5 15 25 35 45
80%甲醇
80%乙醇
80%丙酮
清
除
率
(
%
)
时间(min)
图6 不同溶剂提取所得苦荞麦粉总黄酮的DPPH自由基清除活性变化
Fig.6 Changes of DPPH free radical-scavenging rate of total
flavonoids extracted with different solvents from tatary buckwheat
powder with time extending