全 文 :书49
黄色和紫色百香果籽油抗氧化作用的
对比研究
许晓静,陶志华*
(广东工业大学食品与生物工程系,广东广州 510006)
收稿日期:2015-10-16
作者简介:许晓静(1990-) ,女,在读研究生,研究方向:生物活性成分的开发利用,E-mail:15011701241@ 163.com。
* 通讯作者:陶志华(1973-) ,女,博士,副教授,研究方向:海洋生物资源的有效利用及其有害成分的控制技术研究,E-mail:tzh730@ hotmail.com。
基金项目:国家自然科学基金(31101743) ;国家自然科学基金(31300804)。
摘 要:本论文对比分析了两种百香果籽油中的抗氧化物质含量。两种百香果籽油中均含有黄酮、β-胡萝卜素和维生
素 E,其中黄酮含量最高,达到 45 μg /mL 左右,黄色百香果籽油和紫色百香果籽油的总酚含量分别达到 16.69、
15.82 mg GAE /kg。比较分析了两种百香果籽油对铁离子的还原能力和对 DPPH 自由基、超氧阴离子自由基(O -2·)和
羟自由基(·OH)的清除效果等的抗氧化作用,结果紫色百香果籽油的铁离子还原能力和清除 DPPH 自由基的能力强
于黄色百香果籽油,而清除羟自由基和超氧阴离子能力则相反,两种百香果籽油对 DPPH自由基的最高清除率都高于
84%,对超氧阴离子自由基的最高清除率都超过 80%。实验结果表明两种百香果籽油均具有较强的抗氧化活性。
关键词:百香果籽油,抗氧化作用,对比分析
A comparative study on antioxidant properties of
yellow and purple passion fruit seed oil
XU Xiao-jing,TAO Zhi-hua*
(Department of Food and Biology Engineering,Guangdong University of Technology,Guangzhou 510006,China)
Abstract:Antioxidants of yellow and purple passion fruit seed oil were analyzed.Two kinds of passion fruit seed oil
contained flavonoids,β - carotene and vitamin E and the highest one were flavonoids,for about 45 μg /mL.Total
phenol content of yellow passion fruit seed oil and purple passion fruit seed oil were 16.69,15.82 mg GAE/kg,
respectively.The antioxidant activities of two kinds of passion fruit seed oil were compared by measuring the iron
reduction capability and the scavenging rates of DPPH·,O -2 · and ·OH.The ability of reducing ferric and
scavenging DPPH·of purple passion fruit seed oil was stronger than the yellow one,while the ability of scavenging
O -2·and·OH was opposite.The highest scavenging ability of two kinds of passion fruit seed oil for DPPH·were
more than 84%,for O -2·were higher than 80% .This research revealed that two kinds of passion fruit seed oil had
strong antioxidant activity.
Key words:passion fruit seed oil;antioxidant;comparative analysis
中图分类号:TS255.1 文献标识码:A 文 章 编 号:1002-0306(2016)11-0049-05
doi:10. 13386 / j. issn1002 - 0306. 2016. 11. 001
百香果(又名西番莲) ,一种双子叶植物,属西番
莲科,来源于巴西。我国的台湾、广东、云南、广西、
福建、四川等地都有大量种植,主要有紫色百香果
(P.edulis Sims var.edulis)和黄色百香果(P.edulis Sims
var.flavicarpa)两种品种[1]。百香果汁作为一种热带
水果饮料,主要因为其富含维生素、氨基酸和类胡萝
卜素等营养物质而受到喜爱。现阶段,我国每年约
有 4000 多 t百香果籽被废弃或作为猪饲料,这造成
巨大的资源浪费和环境污染。百香果果汁生产后的
残渣占总含量的 76%,其中果籽残渣占 26%[2-3]。这
些副产物含有高浓度的生物活性成分,如维生素、矿
物质、糖类、多酚类等。百香果籽油中的多酚类物质
具有很强的抗氧化作用,能有效地清除脂类自由基,
如超氧阴离子自由基和 DPPH自由基,并能预防脂质
过氧化,同时也起到抑制机体老化疾病的产生,如癌
症和心脏疾病[4-5]。对百香果加工副产物中的籽进
行开发利用,既可以提高百香果种植业的经济效益,
又可以加强百香果的综合利用,因此我们从两种百
香果籽油的抗氧化效果进行分析,以便对百香果籽
进行筛选,进一步对其开发利用。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
50
紫色百香果和黄色百香果 广西壮族自治区玉
林市;DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼) ,BHT,亚
油酸,TPTZ(Fe3 +-三吡啶-三吖嗪) ,水杨酸,维生素
E,芦丁,β-胡萝卜素,没食子酸等试剂均为分析纯。
DZF-6020 型数显鼓风干燥箱 上海索普仪器
有限公司;真空干燥箱 上海一恒科技有限公司;
KDC-160HR型高速冷冻离心机 科大创新股份有
限公司;500 mL 索氏提取装置 北京海鹏翔精细化
学品有限公司;RE52CS型旋转蒸发仪 上海亚荣生
化仪器厂;Paradigm 多标记微孔板检测仪 广州中
科进出口有限公司;UV-1600 型紫外可见分光光度
计 上海精密科学仪器有限公司;LC-20AT /SPD-
M20 高效液相色谱仪 日本岛津公司。
1.2 实验方法
1.2.1 百香果籽油的制备 在百香果中取新鲜籽
粒,清理去杂,过夜晾干,于热鼓风干燥箱 105 ℃下
烘干至恒重。粉碎后用滤纸包扎,转入索氏抽提筒
中,用无水乙醚在 45 ℃下抽提 8 h。抽提完毕之后,
用旋转蒸发仪在 35 ℃下蒸发掉乙醚,置于真空干燥
箱中,35 ℃干燥至恒重,得到百香果籽粗油。用离心
机在 6000 r /min下常温离心 15 min,分离得到上层
清澈油脂。
1.2.2 百香果籽油抗氧化物质的测定
1.2.2.1 黄酮含量测定 配制芦丁标准液 0.1 ~
0.6 μg /mL,各自取 1.0 mL的上述溶液于 25 mL的容
量瓶中,加入 5% NaNO2 溶液 1 mL,充分摇匀,静置
6 min,然后加入 10% Al(NO3)3 溶液 1 mL,充分摇
匀,同样静置 6 min,最后再加 4% NaOH溶液10 mL,
用无水乙醇定容至刻度,充分摇匀,静置 15~20 min
后,于 360 nm波长处测定吸光度 A,绘制标准曲线。
用无水乙醇配制 0.5%(v /v)的样品,按照上述方法
测定,以不加油样的溶液做空白对照,于 360 nm 波
长测定吸光值。
1.2.2.2 β-胡萝卜素含量的测定 制作标准曲线:参
照朱振宝等人[6]的方法,略有改动。用氯仿稀释成
0.4~2.4 μg /mL β-胡萝卜素溶液,于 450 nm 下测定
吸光度,绘制标准曲线。样品配制:用氯仿配制
80 μg /mL的百香果籽油,以氯仿作为空白对照,在
450 nm下测定其吸光度。
1.2.2.3 总酚类化合物含量的测定 参照 Ferreira[7]
和 Silva[8]等人的方法,略有改动。用无水乙醇配成
0~10 μg /mL的没食子酸标准品,在 765 nm下读取吸
光值,制作标准曲线。准确称量 1.00 g 百香果籽油,
加入 3 mL 的甲醇,超声提取 5 min,离心,并收集上
清液,此过程再重复两次,将三次上清液合并,用甲
醇定容到溶液体积为 10 mL。取 0.1 mL 的甲醇提取
物到 10 mL的容量瓶中,加入 0.5 mL 的福林―酚溶
液,反应 3 min后加入 1.5 mL 的饱和碳酸钠溶液,加
水定容至 10 mL,室温下反应 2 h,以不加油样的溶液
做空白对照,在 765 nm下读取吸光值。
1.2.2.4 维生素 E 含量的测定 参照李柰[9]等人的
方法,略有改动。检测条件:岛津 LC-20AT 高效液
相色谱仪,具有二极管阵列检测器 SPD-M20A,色谱
柱:Description Gemini 5u C18 110A 柱,总流速:
1.0 mL /min,柱温:30 ℃,进样量:20 μL,流动相:甲
醇与水的体积比为 98∶ 2,洗脱时间:30 min。以维生
素 E为标准品,用甲醇配制至浓度为 15~90 μg /mL。
将标准品在上述检测条件下进行全波长扫描,得到
最佳吸收波长,在最佳吸收波长下测定不同浓度维
生素 E 的峰面积,绘制标准曲线。准确称量 1.00 g
百香果籽油,用甲醇为溶剂,料液比例为 1 ∶ 1. 25
(g /mL) ,超声提取 20 min,离心,取上层清液,以上步
骤重复三次后合并上清液,定容至 2 mL 棕色容量瓶
中,在上述检测条件下测定其峰面积。
1.2.3 百香果籽油抗氧化活性的测定
1.2.3.1 总抗氧化能力的测定(FRAP) 参考
Martínez等人[10]的方法,略有改动。用异丙醇配制不
同浓度的黄色和紫色百香果籽油溶液,以 BHT和亚油
酸作对照。四种样品的终浓度为 0.0~25.0 mg /mL。往
96 孔板中加 150 μL TPTZ 工作液,37 ℃ 下反应
30 min,采用酶标仪测定其在 593 nm处的吸光值,记
为 A反应前。再加入 20 μL样液,反应 8 min后读取吸光
值,记为 A反应后。分别对 3 次平行的样液进行铁还原
能力的测定。将(A反应前-A反应后)在标准曲线上获取提
取物相应的硫酸亚铁浓度 (mmol /L)定义为
FRAP值。
1.2.3.2 抑制 DPPH 自由基的能力 参考 Jairo 等
人[11] 的 方 法,略 有 改 动。用 无 水 甲 醇 配 制
0.10 mmol /L DPPH溶液。百香果籽油和 BHT,以及
亚油酸用乙酸乙酯配制成浓度为 0.1~25.0 mg /mL的
溶液。根据式(1)加入不同浓度的样品和试剂,于
517 nm波长下测吸光度,重复 3 次,求平均值,计算
DPPH·的清除率。以 BHT 和亚油酸为对照。根据下
式计算清除率:
DPPH·清除率 S(%)=
A3 -(A1 -A2)
A3
式(1)
注:A1:2 mL DPPH溶液 + 2 mL样品液,A2:2 mL
无水乙醇 + 2 mL样品液,A3:2 mL DPPH溶液 + 2 mL
样品溶剂
1.2.3.3 水杨酸法测定清除羟自由基的能力 参考
陶志华等人[12]的方法,略有改动。百香果籽油和
BHT,以及亚油酸用异丙醇配制成浓度为 0.1 ~
25.0 mg /mL的溶液。取不同浓度的样品溶液 1 mL,
依次加入 1 mL 9 mmol /L FeSO4、1 mL 9 mmol /L水杨
酸、1 mL 8.8 mmol /L H2O2,混匀,置 37 ℃水浴中加热
30 min,以蒸馏水为参比在 510 nm 下测定样品吸光
度(Ai)。每个质量浓度设 3 个平行管,结果取平均
值。以 1 mL 9 mmol /L FeSO4,1 mL水杨酸与样品溶
液 1 mL,加 1 mL 的水作为本底吸收(Aj)。以 BHT
和亚油酸作为对照样,由式(2)计算清除率:
·OH清除率(%)= 1-
Ai-Aj
A( )0 × 100 式(2)
注:A0 为空白对照液的吸光度;Ai 为加入样品溶
液后的吸光度;Aj 为不加 H2O2 的样品溶液本底的吸
光度。
1.2.3.4 邻苯三酚法测定清除超氧阴离子自由基的
能力 参考 Li[13]的方法,略有改动。百香果籽油和
51
BHT,以及亚油酸用异丙醇配制成浓度为 0.1 ~
25.0 mg /mL的溶液。在 96 孔板中加入 177 μL
50 mmol /L Tris-HCl(pH7.4)缓冲液,25 ℃水浴保温
20 min,加入 3μL3 mmol /L 邻苯三酚(已于 25 ℃预
热) ,采用酶标仪在 325 nm下测定吸光值。每隔 30 s
读数一次 A 值,至 300 s 为止。将所得数据绘图,得
一直线,此直线斜率为邻苯三酚的自氧化速率 K0。
用 Tris-HCl缓冲液作为空白参比,于 96 孔板中加入
87 μL 50 mmol /L Tris-HCl(pH7.4)缓冲液和 90 μL
不同浓度的待测液。再加入 3 μL 3 mmol /L 邻苯三
酚,采用酶标仪每隔 30 s测定其在 325 nm处的吸光
值。将所得数据绘图,得一直线,此直线斜率为加入
样品溶液后的邻苯三酚自氧化速率 K,用 Tris-HCl
缓冲液作为空白参比。
抑制率 S(%)=
(Ko -K)
K × 100 式(3)
1.3 数据分析
实验数据采用 Origin 9 和 Excel建立数据库进行
作图,并用 spss22 统计软件进行方差分析,两样本之
间采用 t检验,显著性差异 p≤0.05。
2 结果与分析
2.1 百香果籽油的抗氧化物质测定结果
从图 1~图 4 可得,0.1~0.6 μg /mL的芦丁标准液
在 360 nm波长下,0.4~2.4 μg /mL 的 β-胡萝卜素溶
液在 450 nm 下,0~10 μg /mL 的没食子酸标准品在
765 nm下,15~90 μg /mL 维生素 E(α-生育酚)在
284 nm 下均有良好的线性关系。从图 5 可知,维生素
E在 284 nm下有最大吸收。由表 1 可知,紫色百香果
籽油的黄酮含量、β-胡萝卜素含量和维生素 E含量都
高于黄色百香果籽油,而黄色百香果籽油的总酚含量
达到 16.69 mg GAE /kg,比紫色百香果籽油高。在两种
百香果籽油中,黄酮含量最高。黄色百香果籽油中黄
酮含量达到44.86 μg /mL,紫色百香果籽油中黄酮含量
达到 45.75 μg /mL。实验结果表明紫色和黄色百香果
籽油都含有多种抗氧化物物质,而且紫色百香果籽油
的抗氧化物质含量高于黄色百香果籽油。
图 1 黄酮含量的标准曲线
Fig.1 Standard curve of flavonoids
2.2 百香果籽油的抗氧化活性实验结果
2.2.1 对铁离子的还原能力 如图 6 所示,在
593 nm波长下,硫酸亚铁在浓度为 0.1 ~1.0 mmol /L
的范围内,硫酸亚铁的浓度跟吸光值有良好的线性
关系。由于百香果籽油中的主要成分是亚油酸,因
图 2 β-胡萝卜素含量的标准曲线
Fig.2 Standard curve of β-carotene
图 3 总酚含量的标准曲线图
Fig.3 Standard curve of total phenolics
图 4 维生素 E含量的标准曲线
Fig.4 Standard curve of Vitamin E
图 5 维生素 E的全波长扫描图
Fig.5 The UV-Vis spectrophotometry of Vitamin E
此将亚油酸作为对照组,分析其抗氧化能力。由图 7
可以看出,黄色和紫色百香果籽油对铁离子的还原
能力都会随着浓度的增大而增大,紫色百香果籽油
的铁离子还原能力最大能达到 0.81 mmol /L。总抗氧
化能力:BHT >紫色百香果籽油 >黄色百香果籽油 >
52
表 1 黄色百香果籽油、紫色百香果籽油的抗氧化物质含量
Table 1 Antioxidants of yellow and purple passion fruit seed oil
样品 黄酮含量(μg /mL) β-胡萝卜素含量(μg /g) 总酚含量(mg GAE /kg) 维生素 E含量(μg /g)
黄色百香果籽油 44.86 ± 1.67 5.90 ± 0.04 16.69 ± 0.56 2.34 ± 0.78
紫色百香果籽油 45.75 ± 0.76 7.03 ± 0.06 15.82 ± 0.30 4.53 ± 0.27
亚油酸。方差分析结果显示两种百香果籽油在对铁
离子的还原能力方面无显著差异(p > 0.05)。
图 6 硫酸亚铁的标准曲线
Fig.6 Standard curve of FeSO4
图 7 不同样品的 RFAP值
Fig.7 RFAP values of samples
2.2.2 对 DPPH自由基清除率 从图 8 可以看出黄
色和紫色百香果籽油在一定浓度范围内会随着油脂
浓度的增加,清除能力也随着增强,黄色和紫色百香
果籽油对 DPPH 自由基的最高清除能力均能达到
84%以上。清除 DPPH自由基能力:BHT >紫色百香
果籽油 >黄色百香果籽油 >亚油酸。方差分析结果
显示两种百香果籽油在对 DPPH 自由基清除率方面
有显著差异(p < 0.05)。
图 8 不同样品对 DPPH自由基清除率
Fig.8 DPPH radical scavenging activity of samples
2.2.3 对羟自由基清除能力 为了与氧化剂和油籽
常有成分进行比较,实验分别采用黄色和紫色百香
果籽油、BHT及亚油酸对羟基自由基的清除能力进
行分析。实验结果如图 9,黄色和紫色百香果籽油清
除羟自由基的能力都弱于亚油酸和 BHT。清除羟自
由基能力:BHT >亚油酸 >黄色百香果籽油 >紫色百
香果籽油。方差分析结果显示两种百香果籽油在对
羟自由基清除能力方面无显著差异(p > 0.05)。
图 9 不同样品对羟自由基清除率
Fig.9 Hydroxyl radical scavenging activity of samples
2.2.4 对超氧阴离子自由基清除率 为了与氧化剂
BHT及亚油酸清除 O -2 进行比较,实验利用 BHT、亚
油酸及黄色和白色百香果籽油进行分析。实验结果
如图 10所示,随着百香果籽油浓度的增加,清除能力
也随着增强。黄色和紫色百香果籽油对超氧阴离子自
由基的最高清除能力均能达到 80%以上。且黄色百
香果籽油对超氧阴离子自由基清除能力略强于紫色百
香果籽油。清除超氧阴离子自由基能力:BHT >亚油
酸 >黄色百香果籽油 >紫色百香果籽油。但进一步的
方差分析结果显示:两种百香果籽油在对超氧阴离子
自由基清除率方面无显著差异(p >0.05)。
图 10 不同样品对超氧阴离子自由基清除率
Fig.10 Superoxide anion free radical
scavenging activity of samples
3 结论
研究表明,两种百香果籽油都有较强的抗氧化
能力,能有效地清除 DPPH自由基和超氧阴离子自由
基。而且,随着百香果籽油浓度的增加,两种百香果
籽油的清除自由基能力的变化趋势一致。紫色百香
(下转第 57 页)
57
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76-81.
(上接第 52 页)
果籽油中维生素 E、类胡萝卜素和黄酮的含量均高于
黄色百香果籽油,导致其总抗氧化能力强于黄色百
香果籽油。总体分析说明,两种百香果籽油均可作
为天然抗氧化剂应用于食品上。因此百香果籽油可
作为一种天然保健植物油的新来源,达到有效利用
废弃百香果籽的目的。
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