全 文 ：373※工艺技术 食品科学 2008, Vol. 29, No. 12
苦荞黄酮的提取分离及抗氧化活性研究
郭刚军1,2，何美莹1，邹建云1，龚加顺2
(1.云南省热带作物科学研究所，云南 景洪 666100； 2.云南农业大学食品科技学院，云南 昆明 650201)
摘 要：采用正交试验研究苦荞黄酮提取过程中的浸提时间、乙醇浓度、料液比、浸提温度，得到最佳的提取
条件为：提取时间5h、乙醇浓度70%、料液比1:15、浸提温度70℃。利用最佳提取条件对苦荞粉进行了苦荞黄
酮的提取分离，并进行了纯化、成分分析，得到了含量高达72.32%的高纯度苦荞黄酮。以VC、芦丁为对照，
研究苦荞黄酮、荞籽醇提物、荞壳醇提物在不同浓度，不同pH值下对DPPH·的清除能力。结果表明，苦荞
黄酮的清除DPPH·的能力仅次于VC，大于芦丁和荞籽醇提物，远大于荞壳醇提物，清除DPPH·的能力随着
浓度的增大而升高，在pH2～8范围内，随着pH值的增大清除DPPH·的能力先降低后增大，在pH7时最低。
关键词：苦荞黄酮；正交试验；提取分离；抗氧化性
Extraction, Isolation and Antioxidant Activity of Flavonoids from Tartary Buckwheat
GUO Gang-jun1,2，HE Mei-ying1，ZOU Jian-yun1，GONG Jia-shun2
(1.Yunnan Institute of Tropical Crops, Jinghong 666100, Chin；
2.College of Food Science and Technology, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201, China)
Abstract ：In this study orthogonal tests were applied to optimize the extraction conditions of flavonoids from tartary
buckwheat, including extraction time, ethanol concentration, ratio of sample to solvent and extraction temperature. The optimal
extraction conditions are: extraction time 5 hours, ethanol concentration 70%, ratio of sample to solvent 1:15 and extraction
temperature 70℃. After purification, the flavonoids extracted from tartary buckwheat with the purity of 73.32% were obtained.
Antioxidant activities of flavonoids of tartary buckwheat, ethanol extract of tartary buckwheat powder, and ethanol extract of
tartary buckwheat hull were studied at different concentrations and pH values and compared with those of rutin and vitamin C.
Results suggested that the antioxidant activity of flavonoids of tartary buckwheat is lower than that of vitamin C, but stronger
than that of rutin or the ethanol extract of tartary buckwheat powder, and much higher than that of the ethanol extract of tartary
buckwheat hull, and the scavenging capability on DPPH free radical increases with is concentration increasing. When pH is in
the scope of 2 to 8, the scavenging capability on DPPH free radical firstly increases and then decreases, which is the lowest at
pH 7.
Key words：flavonoids of tartary buckwheat；o hogonal test；extrac ion；an ioxidant activity
中图分类号：TS201.4 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2008)12-0373-04
收稿日期：2007-10-25
作者简介：郭刚军(1980-)，男，助理研究员，硕士，主要从事食品加工和植物中天然产物提取分离与功能研究。
E-mail：guogangjun2001@126.com
苦荞麦属双子叶蓼科(Polygonaceae)荞麦属植物，
又名春荞、野荞麦，学名鞑靼荞麦(F.tataricum)，为
一年生或多年生宿根性植物，原产于我国东北和西南部
的四川凉山地区。苦荞耐旱耐寒、耐酸耐脊、适应性
较强、生长周期短，主要分布在海拔约2000米左右的
高寒地带，属于无污染的绿色食品资源。苦荞是一种
药食两用植物，味苦，营养价值高，具有良好的医疗
保健作用，富含蛋白质、淀粉、脂肪、矿物质及维生
素等[1]。而且它的是含有极为丰富的生物活性成分——
黄酮类化合物( f l a v o n o i d s )又称生物类黄酮
(bioflavonoids)，是植物经光合作用产生的一大类化合
物。一般能溶于水、乙醇、乙酸乙酯等极性溶剂中，
难溶于乙醚、氯仿和苯。药效学的动物实验及临床观
察表明：黄酮作为一种功能成分，具有较明显的降血
糖、降血脂、抗氧化、增强心血管功能、血压、中
风等。芦丁(rutin)又名芸香苷、VP，是苦荞中主要的
黄酮类物质。现代医学证明，芦丁具有多方面的生理
活性，可用来防治毛细血管脆性引起的脑出血、肺出
血、出血性肾炎、胃炎、胃溃疡及牙龈出血等[2-4]。国
外还用芦丁制备多种芦丁衍生物，如檞皮素、羟乙基芦
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丁等。因此，开发苦荞麦具有广阔的市场和发展前景。
本研究选用云南高寒山区苦荞麦为原料，采用乙醇热浸
提法提取分离纯化苦荞黄酮[5]，利用DPPH·对其抗氧
化活性进行研究，为云南苦荞的集成开发利用提供理论
基础。
1 材料与方法
1.1材料与试剂
苦荞粉、苦荞壳、苦荞籽 昭通鹤乡绿色食品有
限责任公司。
亚硝酸钠；硝酸铝；氢氧化钠；无水乙醇；芦丁
(HPLC＞98%) 成都思科华生物技术有限公司；VC湖
南南化化学试剂厂；DPPH(2,2-二苯基-1-苦肼基，2,2-
Diphenyl-1-picrylhydrazyl) 美国Sigma-Aldrich公司。
1.2仪器与设备
722可见光分光光度计 上海精密科学仪器有限公
司；SHZ-Ⅲ型循环水真空泵 上海亚荣生化仪器厂；
101A-Z型电热鼓风干燥箱 上海实验仪器有限公司；HH
-Z电热恒温水浴锅 常州市华普达教学仪器有限公司；
电子天平(感量0.0001g) 沈阳龙腾电子有限公司。
1.3黄酮提取及分离纯化
1.3.1黄酮标准曲线的绘制
黄酮标准曲线绘制参照文献[6]、[7]，以芦丁标准
品为标样，最小二乘法作线性回归，得芦丁标准液浓
度(mg/ml)C与吸光度 A的关系曲线的回归方程：
Y=0.8977X－0.0057(相关系数R2=0.9969)。
1.3.2苦荞黄酮的提取方法及得率计算
准确称取3.00g苦荞粉于三角烧瓶中，加入一定比
例、一定浓度的乙醇作为提取剂，在一定的温度下提
取一定的时间，将提取液趁热减压抽滤，转移并定容
至100ml容量瓶中，作为待测液。然后参照文献[8]测
定，计算黄酮得率。
1.3.3正交试验设计
选择浸提时间(A)、乙醇浓度(B)、料液比(C)、浸
提温度(D)四个因素，每个因素选择三个水平，以黄酮
得率为考察指标，选用L9(34)进行正交设计来选择最佳
提取条件，因素水平表见表1 。
滤渣 溶剂回收 上清液
↑ ↑ 离心↑
苦荞粉→60%乙醇热浸提→减压抽滤→浓缩→水混浊液 →底部沉淀
真空干燥 加85%乙醇溶液，充分搅拌，静置1h，离心 真空干燥
→成品(苦荞粗黄酮) →沉淀物 →苦荞黄酮
上述提取工艺黄酮的提取率按下式计算：
苦荞粗黄酮重(g)
提取率(%)=——————————×100
苦荞黄酮重(g)
1.3.5苦荞黄酮、苦荞粉、苦荞籽、苦荞壳成分分析
黄酮的测定：测定方法同1.3.1；蛋白质的测定：
考马斯亮蓝比色法，标准溶液为牛血清蛋白，参照文
献[9]，重复测定三次；氨基酸的测定：茚三酮比色法，
参照文献[9]，重复测定三次；总糖的测定：蒽酮- 硫
酸比色法，标准溶液为葡萄糖，参照文献[10]，重复
测定三次；脂肪的测定：索氏抽提法，参照文献[11]，
重复测定三次；灰分的测定：参照文献[11]，重复测定
三次；水分的测定：参照文献[11]；重复测定三次。
1.4苦荞黄酮抗氧化能力的测定[11-12]
1.4.1DPPH贮备液的配制
准确称取DPPH标准品4mg，用无水乙醇溶解，转
入100ml的容量瓶中，用无水乙醇定容至刻度，摇匀得
浓度为0.04mg/ml的DPPH贮备液，置于冰箱中备用。
1.4.2苦荞黄酮抗氧化能力的测定
在试管中依次加入3.9ml 0.04mg/ml的DPPH溶液和
0.1ml浓度均为1mg/ml的芦丁标准溶液、VC标准溶液、
苦荞黄酮溶液、苦荞壳醇提取液以及苦荞籽醇提取液，
混匀后静置30min，用1cm比色皿在517nm波长处测定
吸光度A，并记为Ar；加入0.04mg/ml的DPPH溶液用
1cm比色皿在517nm波长处测定吸光度A，测定值标记
为A0。按下式计算自由基清除率。
A0－Ar
清除率(%)=———× 100
A0
1.4.3不同浓度下不同物质的抗氧化能力的测定
在预先加入了3.9ml DPPH溶液的试管中分别加入0.1ml
浓度梯度为0.2、0.4、0.6、0.8、1mg/ml的VC标准溶
液、芦丁标准溶液、苦荞黄酮溶液、苦荞壳浸提液、
苦荞籽提取液，其余步骤同1.4.2，计算其清除率。
1.4.4不同pH值条件下各物质的抗氧化能力的测定
将苦荞黄酮溶液、苦荞壳浸提液、苦荞籽提取
液、抗坏血酸、芦丁标准样液的pH值分别调至3、4、
5、6、7、8六个梯度，再按1.4.2的方法进行测定，
计算其清除率。
水平
因素
A浸提时间(h) B乙醇浓度(%)C料液比(g/ml)D温度(℃)
1 3 60 1:15 60
2 4 70 1:20 70
3 5 80 1:25 80
表1 苦荞中黄酮提取方法因素水平表
Table 1 Factors and levels of orthogonal test on flavonoids
extraction from tartary buckwheat
1.3.4苦荞黄酮的提取工艺
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试验号 A B C D 黄酮得率(%)
1 1(3) 1(60) 1(1:15)1(60) 2.628
2 1 2(70) 2(1:20)2(70) 2.539
3 1 3(80) 3(1:25)3(70) 2.580
4 2(4) 1 2 1 2.502
5 2 2 1 2 2.721
6 2 3 3 3 2.483
7 3(5) 3 3 1 2.528
8 3 2 2 2 2.590
9 3 1 1 3 2.676
T1 7.747 7.806 8.025 7.628
T2 7.706 7.850 7.632 7.850
T3 7.794 7.591 7.759 7.739
X1 2.582 2.602 2.675 2.553
X2 2.569 2.617 2.544 2.617
X3 2.598 2.530 2.530 2.579
R 0.016 0.087 0.145 0.064
较好水平 A3 B2 C1 D2
表2 苦荞黄酮提取的 L9(34)正交试验结果
Table 2 Results of L9(34) orthogonal test on flavonoids extraction
from tartary buckwheat
黄酮样品 吸光度 纯度(%)
苦荞粗黄酮 0.469 52.90
苦荞黄酮 0.644 72.32
表3 苦荞黄酮的纯度表
Table 3 Purification results of flavonoids extract from tartary
buckwheat
样品
黄酮 蛋白质 氨基酸 总糖 脂肪 灰分 水分
(%) (%) (%) (%) (%) (%) (%)
苦荞黄酮 72.324.48 1.149.646.001.464.80
苦荞粉 2.4613.050.28524.12.4027.4513.4
苦荞壳 0.7231.6 0.0764.3 0.0312.66.47
苦荞籽 2.0311.40.12628.32.3 1.8911.9
表4 苦荞黄酮、苦荞粉、苦荞籽、苦荞壳成分
Table 4 Ingredients of flavonoids extract of tartary buckwheat,
tartary buckwheat powder and tartary buckwheat hull
图1 VC、苦荞黄酮、荞籽醇提物、荞壳醇提物的对 DPPH·的清
除能力比较
Fig.1 Comparison among scavening capacities of flavonoids of
tartary buckwheat, ethanol extract of tartary buckwheat powder and
ethanol extract of tartary buckwheat hull to DPPH·free radical
100
80
60
40
20
0
清
除
率
(
%
)
V C苦荞黄酮 芦丁 荞籽醇 荞壳醇
样品 提物 提物
2 结果与分析
2.1苦荞黄酮的最佳提取条件
由表2可以看出，四种考察因素对苦荞中黄酮类化
合物提取效果影响程度不同，其影响的主次顺序依次为
液料比＞乙醇浓度＞浸提温度＞浸提时间，最佳的提取
条件为A3B2C1D2，即料液比1:15、乙醇浓度70%、浸
提温度70℃、提取时间5h。
2.2苦荞黄酮的提取
2.2.1苦荞粉黄酮提取
通过1.3.4提取工艺，按照最佳提取条件提取得
到的苦荞黄酮及经过纯化后的纯度如表3，提取率为
61.84%。
由表4可以看出，所提取的黄酮不仅纯度相对较
高，而且营养也十分丰富，可以加工成很多保健食品，
也可以作为保健食品的配料。在苦荞粉、苦荞籽、苦
荞壳中，苦荞粉黄酮含量较高，苦荞籽次之，苦荞壳
含量最低，在工业化提取分离黄酮时，可以直接选用
苦荞籽来作为原料，不仅可以节省脱壳的工序，而且
可以节省时间和成本。
2.3苦荞黄酮抗氧化性能
2.3.1苦荞黄酮、荞籽醇提液、荞壳醇提液的对
DPPH·的清除能力比较
根据1.4.2的测定方法进行DPPH·的清除能力的测
定。依据DPPH·在可见光区最大吸收峰波长为517nm，
其乙醇溶液呈深紫色，当具有生物活性的物质存在时，
由于与其单电子配对而使其吸收逐渐消失，其褪色程度
与接受的电子数成定量关系，因此可用分光光度法进行
定量分析来检测自由基的清除情况，从而评价某种物质
的抗氧化能力。其能力用清除率表示，清除率越大，
抗氧化能力越强[13-14]。苦荞黄酮及荞籽醇提物、荞壳醇
提物对DPPH·的清除能力见图1。
本提取工艺设备要求简单、投资少、提取率较
高、提取溶剂可以循环利用，适合于工业化生产。能
快速大量的生产出纯度相对较高的黄酮，是一条较好的
提取生产路线。
2.2.2苦荞黄酮、苦荞粉、苦荞籽、苦荞壳成分测定
从图1可看出，所提取的苦荞黄酮对DPPH·的清
除能力较强，仅次于VC，强于芦丁和苦荞籽醇提物，
远大于苦荞壳醇提取物。从对DPPH·的清除能力可以
看出，苦荞黄酮的主要成分为芦丁，这与文献中的报
道一致，所提取的苦荞黄酮中，除含有芦丁外，可能
还含有少量其他的抗氧化活性较高的黄酮类物质，使得
苦荞黄酮的清除DPPH·的能力稍大于芦丁。
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图2 不同浓度VC、苦荞黄酮、荞籽醇提物、荞壳醇提物对
DPPH·的清除能力比较
Fig.2 Comparison among scavenging capacities of VC, fla-
vonoids of tartary buckwheat ethanol extract of tartary buckwheat
powder and ethanol extract of tartary buckwheat hull for DPPH·
at differents concentration
100
80
60
40
20
0
清
除
率
(
%
)
V C苦荞黄酮 芦丁 荞籽醇 荞壳醇
提物 提物
0.2mg/ml
0.4mg/ml
0.6mg/ml
0.8mg/ml
1.0mg/ml
图3 不同pH值条件下VC、苦荞黄酮、荞籽醇提物、荞壳醇提物液
对 DP PH·的清除能力比较
Fig.3 Compasion among scavenging capacities of VC flovonids
of tartary buckwheat, ethanol extract of tartary buckwheat powder
and ethanol extract of tartary buckwheat hull to DPPH· at
different pH values
120
100
80
60
40
20
0
清
除
率
(
%
)
V C 苦荞黄酮 荞籽醇提物 荞壳醇提物
pH3
pH4
pH5
pH6
pH7
pH8
2.3.2不同浓度苦荞黄酮、荞籽醇提物、荞壳醇提物
的对DPPH·的清除能力比较
根据1.4.2的方法进行了苦荞黄酮、荞籽醇提物、
荞壳醇提物对DPPH·的清除能力的测定，清除率随浓
度变化而变化的情况如图2所示。
由图2可以看出，随着样液浓度的增加，VC、芦
丁、苦荞黄酮、荞籽醇提物、荞壳醇提物对DPPH·
自由基的清除能力增加。荞籽醇提物、荞壳醇提物的
提取液由于黄酮含量低，对自由基的清除能力较弱，使
得对DPPH·的清除能力随着浓度增加而增加得较为明
显。而提取的苦荞黄酮和V C、芦丁标样相同，纯度
较高，清除DPPH·的能力较强，使得在浓度增加到
0.4mg/ml时，即达到最大清除率90%以上时再继续增加
浓度，D P P H·清除效果增加不明显。
2.3.3不同pH值条件下各抗氧化剂对自由基的清除率
在中性时，清除DPPH·的能力达到最低。这可能是
由于苦荞黄酮的成分主要是芦丁，芦丁属于黄酮苷类物
质，在不同pH值条件下水解程度、溶解性不同所致。
3 结 论
通过正交试验得出乙醇热浸提法提取黄酮的最佳条
件为：料液比1:15，乙醇浓度70%，浸提温度70℃，
提取时间5h，黄酮得率2.721%。提取得到的苦荞粗黄
酮纯度为52.90%，纯化后纯度达到72.32%。
从VC标准样、芦丁标准样、黄酮、荞壳醇提物、
荞籽醇提物对DPPH·清除能力看，苦荞黄酮的抗氧化能
力仅次于VC，大于芦丁与荞籽醇提物，远大于荞壳醇提
物。抗氧化能力随着浓度的增大而增强，在浓度达到
0.4mg/ml即接近最大抗氧化效果。pH值不同时，抗氧化
能力不同，酸性抗氧化能力较强，pH值为7时最弱。
4 讨 论
苦荞是具有保健作用的植物，但就其含有生物活性
物质黄酮及清除自由基的抗氧化活性来看，苦荞粉和苦
荞籽粉的生物学价值显著大于苦荞壳。而从相同浓度的
抗氧化活性物质清除自由基及不同浓度清除自由基的变
化规律来看，苦荞黄酮清除自由基的能力及变化规律和
芦丁基本相同，从而可以推测苦荞黄酮中含有的主要是
芦丁。但除芦丁外，还可能含有少量活性较强的黄酮
类物质，对此还有待于进一步研究。在不同pH值的条
件下，苦荞黄酮在酸性时的清除自由基的能力较大，甚
至大于VC，因此建议在开发保健品时，尽可能在酸性
条件下使用。
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由图3可以看出，VC标准品清除DPPH·的能力
随着pH值的升高而降低，而苦荞黄酮随着pH值降低清
除DPPH·的能力缓慢降低而后升高，在pH值中性时
最低，但在酸性或者碱性时的抗氧化能力均大于或接近
于VC。而荞籽醇提物、荞壳醇提物随着pH值的变化
清除DPPH·的能力变化规律相同，但由于黄酮含量
低、成分较为复杂，其变化很不规律。但都是pH值