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绿豆皮黄酮的超声波辅助水提工艺优化及抗氧化活性



全 文 :12 2015, Vol.36, No.16 食品科学 ※工艺技术
绿豆皮黄酮的超声波辅助水提工艺优化及
抗氧化活性
朱文学,焦昆鹏,罗 磊,白喜婷,马丽苹,翟浩宇,李玉慧
(河南科技大学食品与生物工程学院,河南 洛阳 471023)
摘  要:对绿豆皮黄酮的超声波辅助水提工艺及其体外抗氧化活性进行研究。在单因素试验的基础上,以超声提取
时间、超声功率、超声温度和液料比为自变量,以绿豆皮黄酮提取量为响应值,采用四因素五水平的中心组合试验
设计进行响应面回归分析。通过分析各因素的显著性和交互作用,优化得到绿豆皮黄酮的超声波辅助水提最佳工艺
条件为:超声功率419 W(实际采用400 W)、超声温度70 ℃、超声时间75 min、液料比45∶1(mL/g),在此条件
下绿豆皮总黄酮提取量可达(10.18±0.03) mg/g。在对绿豆皮水提黄酮的体外抗氧化活性研究中,发现经HPD100
大孔吸附树脂初步纯化的绿豆皮水提黄酮对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基的清除能力和VC相当,而其对羟自由
基清除能力低于VC,绿豆皮水提黄酮对2 种自由基清除的IC50分别为6.57 μg/mL和54.21 μg/mL,VC的IC50值分别为
6.12 μg/mL和16.58 μg/mL。
关键词:绿豆皮;超声辅助提取;黄酮;抗氧化
Optimization of Ultrasonic-Assisted Extraction and Antioxidative Activities of Total Flavonoids from
Mung Bean (Phaseolus radiatus) Hull
ZHU Wenxue, JIAO Kunpeng, LUO Lei, BAI Xiting, MA Liping, ZHAI Haoyu, LI Yuhui
(College of Food and Bioengineering, Hennan University of Science and Technology, Luoyang 471023, China)
Abstract: The ultrasonic-assisted extraction of total flavonoids from mung bean (Phaseolus radiates) hull using deionized
water as the extraction solvent was optimized by response surface analysis, and the antioxidant capacity of total flavonoids
purified with macroporous adsorption resin was studied. On the basis of single factor experiments, a central composite design
involving four crucial variables including ultrasonic extraction time, ultrasonic power, temperature and liquid-to-solid ratio
was developed to evaluate the significance of the four variables and their interactive effects on the extraction yield of total
flavonoids. Results showed that the optimal extraction parameters were as follows: ultrasound power, 419 W; temperature,
70 ℃; ultr asound time, 75 min; and liquid-to-solid ratio, 45:1 (mL/g). leading to the maximum extraction yield of of (10.18 ±
0.03) mg/g. In vitro antioxidant assay, 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical (DPPH) radical scavenging activity of total
flavonoids from mung bean hull was close to that of vitamin C, while the hydroxyl radical scavenging activity was lower
than that of vitamin C. IC50 of total flavonoids from mung bean hull against the above two free radicals were 6.57 and
54.21 μg/mL respectively, compared to 6.12 and 16.58 μg/mL for vitamin C, respectively.
Key words: mung bean (Phaseolus radiates) hull; ultrasonic-assisted extraction; flavonoid; antioxidant activity
中图分类号:TS214.9 文献标志码:A 文章编号:1002-6630(2015)16-0012-06
doi:10.7506/spkx1002-6630-201516003
收稿日期:2014-12-15
基金项目:国家自然科学基金面上项目(31171723)
作者简介:朱文学(1967—),男,教授,博士,研究方向为农产品加工及贮藏。E-mail:zwx@haust.edu.cn
绿豆(Phaseolus radiatus L.)在我国有2 000多年的
栽培历史,别名青小豆,富含多种营养,自古以来绿豆
因具有清凉解毒、止泻利尿、消肿下气、消热解暑等功效
而备受人们喜爱[1]。现代科学研究表明绿豆具有抑制肿瘤
生长、抗氧化、降脂降糖等保健功效[2-3]。绿豆所含的活性
成分主要有抗消化淀粉、多种球蛋白质、黄酮类化合物、
皂苷、鞣质、生物碱、蒽醌类化合物等,其中黄酮类物质
主要存在于绿豆皮中。因为黄酮类物质具有较好的抗氧
化、抗癌、抗菌和抗炎等功效而一直备受关注[4-6]。
随着食品工业的发展和人们对食品安全的重视,现
代化、大规模的豆芽厂正在替代民间豆芽生产小作坊。
大量的豆皮成了让豆芽厂头痛的下脚料,被作为饲料、
※工艺技术 食品科学 2015, Vol.36, No.16 13
肥料贱卖,虽然有不少学者研究了绿豆皮中黄酮的含量
和提取方法,但所报道的绿豆皮黄酮类化合物的提取工
艺以多醇提取工艺为主[7-10],关于水提绿豆皮黄酮的工艺
和水提绿豆皮黄酮抗氧化活性的研究未见报道;超声波
的高频振动和空穴效应能有效破碎细胞,加速溶质的溶
出和扩散,缩短提取时间,减少受热时间,保护有效成
分不被破坏,因而超声波辅助提取已被广泛运用于天然
产物提取[11-13];本实验以绿豆发芽过程中所脱下的绿豆皮
为实验材料,采用超声波辅助去离子水浸提法从绿豆皮
中提取黄酮类物质,并对初步纯化后的绿豆皮水提黄酮
的抗氧化活性进行研究。
中医理论认为温热性的食药成分易使人上火,而寒
凉性食药成分则可以泻火。美国学者Ou等[14]通过研究发
现,寒凉性药物抗氧化成分的含量是温热性药物的6 倍之
多。绿豆自古以来一直是家庭常备的清热泻火的食药兼
用材料,古籍记载绿豆清热之功在皮,解毒之功在肉。
所以研究绿豆皮水提黄酮及其抗氧化活性也可以为进一
步阐明绿豆及绿豆汤清热泻火的根源提供依据[15]。本研
究采用的绿豆皮黄酮提取方法环保、高效,所得水提绿
豆皮黄酮抗氧化活性较高,可以为豆芽厂绿豆皮的综合
开发利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
绿豆皮由河南洛阳新农村豆芽厂提供,经晾干除杂
质后置于60 ℃恒温干燥箱中干燥至恒质量,粉碎过40 目
筛后备用。
1 , 1 -二苯基 - 2 -三硝基苯肼( 1 , 1 - d i p h e n y l - 2 -
picrylhydrazyl radical,DPPH) 美国Sigma公司;芦丁
标准品 上海金穗生物科技有限公司;HPD100大孔吸
附树脂 沧州宝恩吸附材料科技有限公司;其他试剂均
为国产分析纯。
1.2 仪器与设备
高速粉碎机 北京市永光明医疗仪器厂;电子分析
天平 美国双杰兄弟集团有限公司;KQ-500DE型数控
超声波清洗器 昆山市超声仪器有限公司;TDZ5-WS
型多管架自动平衡离心机 湖南湘仪离心机仪器有限公
司;UV2400紫外-可见分光光度计 上海舜宇恒平科学
仪器有限公司;HH-S恒温水浴锅 江苏金坛市亿通电
子有限公司;XMTD-8222型鼓风干燥箱 上海精宏试
验设备有限公司。
1.3 方法
1.3.1 绿豆皮黄酮提取液的制备
工艺流程:经预处理的绿豆皮干粉→超声波辅助去
离子水提取→离心取上清液→上清液减压浓缩→醇沉→
离心取上清液→上清液定容→总黄酮含量测定。
操作方法:准确称量一定质量的绿豆皮干粉,按预
设的液料比加入去离子水,充分混合后,置于预设的提
取条件下进行浸提。超声浸提结束后,放入凉水中冷却
2 min,3 900 r/min离心10 min留取上清液,即得绿豆皮
黄酮提取原液。将提取原液在50 ℃条件下减压浓缩至一
定体积,加入4 倍体积无水乙醇沉淀去除其中蛋白质和多
糖,然后3 900 r/min离心10 min取其上清液定容,紫外分
光光度计检测。
1.3.2 绿豆皮黄酮含量的测定
绿豆皮水提液在用硝酸铝显色法时会产生大量的
砖红色絮状物,影响测定结果,本实验采用三氯化铝显
色法[16-17]。回归方程为:y=0.036 5x-0.003 5,式中:
x为黄酮质量浓度/(mg/mL);y为吸光度,相关系数为
R2=0.995 5。黄酮提取量的计算见公式(1):咘䝂ᦤপ䞣/˄mg/g˅=ρ×V×Nm (1)
式中:ρ为提取液黄酮质量浓度/(mg/mL);V为提
取液体积/mL;N为稀释倍数;m为绿豆皮干粉质量/g。
1.3.3 单因素试验
分别以超声功率(250、300、350、400、450 W)、
超声温度(40、50、60、70、80 ℃)、超声时间(45、
60、75、90、105 min)、液料比(20∶1、30∶1、40∶1、
50∶1、60∶1)为影响因素,设置4 个因素的不同水平,以
确定相关因素对提取液中总黄酮含量的影响。
1.3.4 响应面分析法对绿豆皮黄酮提取工艺的优化
在单因素试验的基础上,采用四因素五水平的的中心
组合试验来优化提取条件。试验因素与水平设计见表1。
表 1 中心组合试验设计各因素的水平及编码
Table 1 Levels and codes of factors chosen for central composite design
水平 A超声功率/W
B超声
温度/℃
C超声
时间/min
D液料比
(mL/g)
2 500 90 115 60∶1
1 450 80 95 50∶1
0 400 70 75 40∶1
-1 350 60 55 30∶1
-2 300 50 35 20∶1
1.3.5 绿豆皮黄酮的纯化
按上述最优条件提取绿豆皮黄酮,所得溶液50 ℃减
压浓缩后离心。上清液用HPD100大孔吸附树脂进行纯
化,收集洗脱液于50 ℃条件下减压浓缩除尽乙醇,定容
于特定体积(V),采用1.3.2节中方法测定黄酮质量浓度
(ρ),进一步浓缩后冻干,即得水提绿豆皮黄酮纯品。
称量所得纯品质量M。并计算所得黄酮纯品的纯度。计
算见公式(2):
14 2015, Vol.36, No.16 食品科学 ※工艺技术咘䝂㒃ᑺ/%=ρ× ×100VM (2)
式中: ρ为纯化浓缩后黄酮溶液的黄酮质量浓
度/(mg/mL);V为纯化浓缩后黄酮溶液的体积/mL;M
为浓缩冻干后干品质量/mg。
1.3.6 绿豆皮黄酮的体外抗氧化实验
1.3.6.1 DPPH自由基清除活性
参照Liu Lixiang等[18]方法稍作修改进行,即将不同
质量浓度的绿豆皮黄酮3 mL或VC阳性对照溶液3 mL与
1 mL DPPH(10-4 mol/L,95%乙醇溶液)溶液混匀后,
避光反应40 min后,于波长517 nm处测定吸光度Ai,同
时,将3 mL空白样品(蒸馏水)与1 mL DPPH溶液混
匀、反应后测定吸光度为Ac,将3 mL不同质量浓度的
样品溶液与1 mL 95%乙醇混匀后测定吸光度为Aj,按式
(3)计算DPPH自由基清除率。
DPPH㞾⬅෎⏙䰸⥛/%=˄ˉ ˅×100AcAi-Aj (3)
1.3.6.2 羟自由基清除活性[19]
在反应体系中依次加入0.6 mL FeSO4 (6 mmol/L)、
2.0 mL不同质量浓度的绿豆皮黄酮溶液或VC溶液和
0.6 mL H2O2(6 mmol/L),混匀后静置10 min,然后加
入0.6 mL水杨酸(6 mmol/L,无水乙醇配制),混匀后
再静置10 min,于波长510 nm 处测定吸光度A1。将上述
体系中的水杨酸溶液用相同体积的无水乙醇代替,其他
操作相同,测定吸光度A2。在将上述体系中的样品溶液
用等体积的蒸馏水代替,测定吸光度A0。羟自由基清除
率计算见式(4):㕳㞾⬅෎⏙䰸⥛/%=˄ˉ ˅×100A0A1-A2 (4)
2 结果与分析
2.1 单因素试验结果
2.1.1 超声功率对绿豆皮黄酮提取量的影响
5
6
7
8
9
250 300 350 400 450䍙ໄࡳ⥛/Wᦤপ䞣/ ˄mg/g ˅
图 1 超声功率对绿豆皮总黄酮提取量的影响
Fig.1 Effect of ultrasonic power on the extraction yield of total
flavonoids from mung bean hull
由图1可知,随着超声功率的加大,提取量增加,在
400 W时黄酮提取量最大。这是因为随着超声波功率增
大,提取液各分子动能增加,超声波的空穴效应得到加
强,使得黄酮的溶出速度加快。但随着超声功率的继续
增大,黄酮提取量又有所下降,这可能是因为超声功率
过高,分子运动过于剧烈,加强了黄酮分子和其他成分
之间的反应而使黄酮遭到破坏,导致提取量下降。故将
400 W定为后续试验的超声功率条件。
2.1.2 超声时间对绿豆皮黄酮提取量的影响
4
5
6
7
45 60 75 90 105䍙ໄᯊ䯈/minᦤপ䞣/ ˄mg/g ˅
图 2 超声时间对绿豆皮总黄酮提取量的影响
Fig.2 Effect of ultrasonic time on the extraction yield of total
flavonoids from mung bean hull
从图2可以看出,随着超声时间的延长,黄酮提取量
呈现先升高后逐渐下降的走势,这体现了提取量随时间
延长的积累效应,但是过长时间的加热提取也会使黄酮
遭到破坏。由于在75 min时提取量最大,故将75 min作为
后续试验的超声时间。
2.1.3 超声温度对绿豆皮黄酮提取量的影响
5
6
7
8
9
40 50 60 70 80䍙ໄ⏽ᑺ/ćᦤপ䞣/ ˄mg/g ˅
图 3 超声温度对绿豆皮总黄酮提取量的影响
Fig.3 Effect of extraction temperature on the extraction yield of total
flavonoids from mung bean hull
由图3可知,随着超声温度的逐步升高,提取液黄酮
含量缓慢升高,70 ℃时黄酮提取量达到最大,其原因可能
是随着超声温度升高,分子动能增加、运动速度加快,渗
透、扩散、溶解速度加快,使黄酮类化合物更易从细胞中
转移到溶剂中的缘故[20]。然而,当温度继续升高,黄酮提
取量又开始下降,这可能与黄酮类化合物在高温条件下被
氧化破坏有关。因此,选择超声温度为70 ℃。
2.1.4 液料比对绿豆皮黄酮提取量的影响
由图4可知,随着液料比的增大,黄酮提取量不断增
加,在液料比40∶1(mL/g)时达到最大,这可能由于溶
剂用量的增加,使黄酮更容易从原料向溶剂中扩散,从
而增大黄酮浸出量的缘故。当液料比超过40∶1时,黄酮
提取量又开始下降,因此,液料比40∶1为较优液料比。
※工艺技术 食品科学 2015, Vol.36, No.16 15
1
3
5
7
9
11
20IJ1 30IJ1 40IJ1 50IJ1 60IJ1⏢ᯉ∄˄mL/g˅ᨀਆ䟿/ ˄mg/g ˅
图 4 液料比对绿豆皮总黄酮提取量的影响
Fig.4 Effect of liquid-to-solid ratio on the extraction yield of total
flavonoids from mung bean hull
2.2 绿豆皮黄酮超声波辅助水提工艺的优化
2.2.1 模型建立与显著性检验
表 2 中心组合试验设计及其响应值(绿豆皮黄酮提取量)
Table 2 Central composite design with response values for the
extraction yield of flavonoids from mung bean hull
试验号 A超声功率/W
B超声
温度/℃
C超声
时间/min
D液料比
(mL/g)
黄酮提取量/
(mg/g)
1 -1(350) -1(60) -1(55) -1(30∶1) 5.51
2 1(450) -1 -1 -1 7.82
3 -1 1(80) -1 -1 5.42
4 1 1 -1 -1 7.70
5 -1 -1 1(95) -1 5.53
6 1 -1 1 -1 8.05
7 -1 1 1 -1 5.54
8 1 1 1 -1 7.72
9 -1 -1 -1 1(50∶1) 7.79
10 1 -1 -1 1 8.44
11 -1 1 -1 1 7.67
12 1 1 -1 1 8.48
13 -1 -1 1 1 7.74
14 1 -1 1 1 8.46
15 -1 1 1 1 7.66
16 1 1 1 1 8.24
17 -2(300) 0(70) 0(75) 0(40∶1) 7.23
18 2(500) 0 0 0 9.00
19 0(400) -2(50) 0 0 8.79
20 0 2(90) 0 0 9.03
21 0 0 -2(35) 0 8.28
22 0 0 2(115) 0 8.73
23 0 0 0 -2(20∶1) 5.64
24 0 0 0 2(60∶1) 9.12
25 0 0 0 0 9.98
26 0 0 0 0 10.08
27 0 0 0 0 9.90
28 0 0 0 0 10.90
29 0 0 0 0 10.03
30 0 0 0 0 10.03
运用Design-Expert 8.0.6软件,对绿豆皮黄酮提取量
影响显著的因素进行响应面分析,结果如表2所示,获得
绿豆皮黄酮提取量(Y)对编码自变量超声功率(A)、
超声温度(B)、超声时间(C)和液料比(D)的二
次多项回归方程:Y=10.15+0.65A-0.018B+0.042C+
0.76D-0.021AB-0.003AC-0.41AD-0.021BC+
0.011BD-0.042CD-0.65A2-0.46B2-0.56C2-0.84D2。
对上述回归模型方差分析结果如表3所示,F检验显
示回归模型具有很高的F值(F=11.5)和很低的P值
(P<0.000 1),说明模型高度显著。方程失拟项不显著
(P>0.05),R2=0.914 6,表明所建立的回归二次模型
可以用来分析和预测超声波辅助水浸提绿豆皮黄酮的工
艺条件。对回归模型的系数评估及显著性检验(表4)的
结果表明一次项中A和D以及二次项中的A2、B2、C2和D2
对绿豆皮黄酮提取量影响极显著,交互项AD对绿豆皮黄
酮提取量的影响也是显著的,说明超声功率和液料比交
互作用显著(P<0.05)。
表 3 多元回归模型方差分析表
Table 3 Analysis of variance (ANOVA) for the quadratic polynomial model
方差来源 平方和 自由度 均方 F值 P值 显著性检验
模型 59.25 14 4.23 11.5 <0.000 1 **
残差 5.52 15 0.37
失拟项 4.83 10 0.48 3.5 0.089 6
纯误差 0.69 5 0.14
总误差 64.77 29
注:*.显著水平(P<0.05);**.极显著水平(P<0.01)。下同。
表 4 多元回归模型的回归系数评估及其显著性检验
Table 4 Estimation of regression coefficients and their significance test
in the quadratic polynomial model
方差来源 平方和 自由度 均方 F值 P值 显著性检验
A超声功率 10.16 1 10.16 27.61 <0.000 1 **
B超声温度 7.91×10-3 1 7.91×10-3 0.021 0.885 4
C超声时间 0.043 1 0.043 0.12 0.736 7
D液料比 13.7 1 13.7 37.21 <0.0001 **
AB 6.97×10-3 1 6.97×10-3 0.019 0.892 4
AC 1.74×10-4 1 1.74×10-4 4.71×10-4 0.983
AD 2.66 1 2.66 7.24 0.016 8 *
BC 6.76×10-3 1 6.76×10-3 0.018 0.894 1
BD 2.03×10-3 1 2.03×10-3 5.52×10-3 0.941 8
CD 0.028 1 0.028 0.077 0.785 5
A2 11.72 1 11.72 31.85 <0.000 1 **
B2 5.68 1 5.68 15.44 0.001 3 **
C2 8.51 1 8.51 23.11 0.000 2 **
D2 19.24 1 19.24 52.26 <0.000 1 **
2.2.2 交互作用分析
固定中心组合试验结果中多元二次回归方程的任意
两项在0水平,对其余的两因素做响应曲面和等高线图,
进行试验因素对绿豆皮黄酮提取量影响的两两交互作用
评价,同时确定各因素的最优作用范围。由图6响应曲
面可知,超声功率(A)和液料比(D)对黄酮提取量的
影响相当,响应面坡度都比较陡峭,说明黄酮得率受此
两因素影响均较大。液料比从20∶1~40∶1(mL/g)的区
间内黄酮提取量上升较快,随后变得平缓并有所降低;
超声功率从350~400 W的区间内黄酮提取量上升很快,
16 2015, Vol.36, No.16 食品科学 ※工艺技术
400 W以上趋于平缓。响应曲面的响应值在超声功率为
390~430 W、料液比为35∶1~47∶1(mL/g)的范围内较
高。响应曲面的等高线图呈椭圆形,表明二者交互作用
显著,这一点与表3的显著性分析结果一致。AD交互作
用显著可能因为料液比会影响溶质分子质量浓度,导致
超声波功率对料液中溶质分子运动的加速效应以及空化
效应也会受到相应的影响,因而最终对绿豆皮黄酮的提
取量产生交互影响。
350
A䎵༠࣏⦷/Wᨀਆ䟿/ ˄mg/g ˅ D⏢ᯉ∄˄mL/g˅20IJ130IJ140IJ150IJ160IJ16.06.97.88.79.610.5 375400425450
350
ᨀਆ䟿/˄mg/g˅
20IJ130IJ140IJ150IJ160IJ1
375 400 425 450
A䎵༠࣏⦷/WD ⏢ᯉ∄˄mL/g ˅ 10.109.77 69.448.78 9.11
图 6 超声功率和液料比对绿豆皮黄酮提取量影响的响应曲面图和
等高线图
Fig.6 Response surface contour plots showing the interactive effects
of ultrasonic power and liquid-to-solid ratio on the extraction yield of
flavonoids from mung bean hull
2.2.3 验证实验结果
根据所建立的模型进行参数最优化分析,得
到绿豆皮黄酮超声波辅助水提最佳工艺参数为:
超声功率419 .32 W、超声温度69 .75 ℃、超声时间
75.46 min、液料比45.335∶1(mL/g)。为方便实验
将参数修改为:超声功率419 W、超声温度70 ℃、
超声时间75 min、液料比45∶1(mL/g)。按照上述
条件进行超声波辅助绿豆皮黄酮提取验证实验,
测得绿豆皮黄酮提取量为(1 0 . 1 8±0 . 0 3)m g / g,
基本和预测值(10.41 mg/g)基本一致。表明该模型具有
较好的预测性能,可用于指导生产实践。
2.3 绿豆皮黄酮的纯化
根据1.3.5节所述方法进行绿豆皮黄酮水提液的纯
化,得到绿豆皮黄酮纯品的纯度为74.52%,冻干后冷冻
保藏,用于后续实验。
2.4 绿豆皮黄酮的抗氧化性
2.4.1 DPPH自由基清除活性
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.20 0.40 2.00 4.00 20.00 40.00 200.00 400.00䋼䞣⌧ᑺ/˄µg/mL˅⏙䰸⥛/% VC㓓䈚Ⲃ咘䝂
图 7 绿豆皮黄酮对DPPH自由基的清除活性
Fig.7 DPPH radical scavenging effect of total flavonoids from
mung bean hull
如图7所示,随着绿豆皮黄酮和VC质量浓度的逐渐
升高,对DPPH自由基清除率也逐渐增大,当质量浓度
超过20 μg/mL后,二者对DPPH自由基的清除率上升缓
慢。在较低质量浓度时绿豆皮黄酮和VC对DPPH自由基
的清除率相差不显著,随着质量浓度增加,绿豆皮黄酮
对DPPH自由基的清除能力逐渐低于同质量浓度的VC,
VC质量浓度为20 μg/mL时其对DPPH自由基的清除率
达到93.56%,而绿豆皮黄酮在此质量浓度的清除率为
85.91%,其质量浓度在达到400 μg/mL时对DPPH自由基
的清除率超过90%,达到91.72%。
物质自由基清除活性的IC50如果低于10 mg/mL,说
明了该物质抗氧化活性很好[21]。用Logit回归计算,得出
绿豆皮黄酮对DPPH自由基清除的IC50是6.57 μg/mL,而
VC对DPPH自由基清除的IC50是6.12 μg/mL,二者都远
小于10 mg/mL,故绿豆皮黄酮有很好的清除DPPH自由
基能力。
2.4.2 羟自由基清除活性
20
30
40
50
60
70
80
90
100
3.13 6.25 12.50 25.00 50.00 100.00 200.00 400.00
VC㓓䈚Ⲃ咘䝂⏙䰸⥛/% 䋼䞣⌧ᑺ/˄µg/mL˅
图 8 绿豆皮黄酮对羟自由基的清除活性
Fig.8 Hydroxyl radical scavenging effect of total flavonoids from
mung bean hull
从图8可以看出,绿豆皮黄酮和VC对羟自由基清
除能力呈现出剂量依赖性。在质量浓度小于200 μg/mL
时绿豆皮黄酮对羟自由基的清除能力不如VC,但高
质量浓度时与VC相当。当质量浓度为200 μg /mL和
400 μg/mL时 VC对羟自由基的清除率分别为95.12%和
※工艺技术 食品科学 2015, Vol.36, No.16 17
96.93%,而绿豆皮黄酮在此质量浓度的清除率分别为
90.07%和91.75%,其后随质量浓度增大二者的清除率都
缓慢增加。Logit回归计算得出绿豆皮黄酮和VC对羟自由
基清除的IC50分别是54.21 μg/mL和16.58 μg/mL,说明绿
豆皮黄酮清除羟自由基的能力较强。
有学者通过长期对临床数据研究发现:凡上火症
者体内中分子物质显著增多,表明中分子物质具有中医
认定的“火邪、热毒或湿热之邪”,因此中分子物质可
能是造成身体上火的主要因素之一[22-24]。从绿豆皮水提
黄酮抗氧化实验的结果可以看出,其具有较好的抗氧化
活性,为探究绿豆皮水提黄酮和绿豆清热泻火的本质联
系,后期研究可就绿豆皮黄酮与体内中分子物质的产生
和消亡代谢之间的相互作用关系进行深入研究。
3 结 论
通过对提取工艺的优化发现超声波功率419 W、超声
温度70 ℃、超声工作时间75 min、液料比45∶1(mL/g)
为最优提取条件,尽管在生豆芽泡豆的过程中,绿豆皮
黄酮已有所损失,但是在此条件下黄酮得率仍可达到
(10.18±0.03) mg/g,说明绿豆芽皮中仍富含黄酮类物
质,可进行黄酮提取以实现综合利用。
经HPD100大孔吸附树脂初步纯化后的绿豆皮黄酮具
有较高的抗氧化活性,其清除DPPH自由基的能力和阳
性对照VC相当;绿豆皮黄酮的羟自由基清除能力稍逊于
VC,但随质量浓度进一步升高,二者对羟自由基清除率
的差异不断缩小,当质量浓度为200 μg/mL和400 μg/mL
时VC对羟自由基的清除率分别为95.12%和96.93%,
而绿豆皮黄酮在此质量浓度的清除率分别为90.07%和
91.75%,已接近VC在同质量浓度的羟自由基清除率。
绿豆皮黄酮对DPPH自由基和羟自由基清除的IC50分别为
6.57 μg/mL和54.21 μg/mL;而VC对二者清除的IC50值分
别为6.12 μg/mL和16.58 μg/mL。这表明绿豆皮黄酮具有
较好的抗氧化活性。
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