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黄皮果不同部位提取液清除亚硝酸盐和阻断亚硝胺合成的研究



全 文 :《食品工业》2014 年第35卷第 9 期 50
黄皮果不同部位提取液清除亚硝酸盐和阻断亚硝胺
合成的研究
林燕如
韩山师范学院化学系(潮州 521041)
摘 要 通过超声波辅助提取黄皮果3个不同部位的活性成分, 在体外模拟胃液 (pH 3.0, 37 ℃) 条件下, 采用分光光
度法测定各个部位提取液对亚硝酸钠的清除能力和对亚硝胺合成的阻断能力, 并与抗坏血酸进行比较。结果表明
黄皮果各个部位提取物均显示了良好的清除亚硝酸盐及阻断亚硝胺合成的能力, 且与提取液用量基呈正相关性, 但
不同部位提取物的清除和阻断效果存在一定差异。通过与VC的对照和分析, 得出黄皮果各部位提取液具有良好的
清除亚硝酸盐和阻断亚硝胺合成的能力。
关键词 黄皮果; 亚硝酸钠; 亚硝胺; 清除; 阻断
Study on Eliminating Sodium Nitrite and Blocking Nitrosamine Synthesis by
Anthocyanin from Different Parts of Clausena lansium
Lin Yan-ru
Department of Chemistry, Hanshan Normal University (Chaozhou 521041)
Abstract The active ingredients of peel, pulp and pit of Clausena lansium are extracted under the assistance of ultrasound wave
treatment. Under the condition of simulated gastric fl uid in vitro (pH 3.0, 37 ℃), the eliminating activities against sodium nitrite and
blocking activities against the synthesis of nitrosamine are determined by spectrophotometry,and are compared with the effect of
Ascorbic Acid (VC). The results showed that the extracts from different parts of Clausena lansium have favorable activities both in
eliminating against nitrite and in blocking against the synthesis of Nitrosamine, the effect of which has positive correlation with the
dosage of extracts.The eliminating and blocking capability vary in different parts. By comparison with VC, the extracts from different
parts of Clausena lansium have stronger capabilities in eliminating and blocking.
Keywords Clausena lansium; sodium nitrite; nitrosamine; eliminating; blocking
亚硝酸钠是生成亚硝胺的前体,亚硝胺是目前所
知的最强的化学致癌物质之一,它能引起人和动物
胃、肝脏等多种脏器的恶性肿瘤。因此在日益关注健
康的今天,通过体内外清除亚硝酸盐以及阻断亚硝胺
的合成是防治癌症的有效途径之一[1]。植物中富含的
黄酮类物质等具有广泛的抑癌和防癌作用,能够很好
地清除亚硝酸盐和阻断亚硝胺的合成。
黄皮(Clausena lansium(Lour.)Skeels)是芸香
科黄皮属植物,原产于我国热带和亚热带地区的一种
特种果树,具有很高的药用价值,果、叶、根、种等
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工艺技术
《食品工业》2014 年第35卷第 9 期 51
均可入药。黄皮果实有化痰、消食的功效。黄皮果肉
含有大量的黄酮。黄酮是一种天然的抗氧化剂,现代
药理学研究证明黄皮的粗提物及有效化学成分具有广
泛的药理活性[2]。
目前很多研究黄皮的重点主要落在黄皮叶与根
茎,而关于黄皮果不同部位提取物对亚硝酸盐的清除
和阻断亚硝胺的合成的研究鲜见报道。因此,试验是
在模拟人体胃液条件下,用分光光度法测定了黄皮果
果肉、果皮以及果核3个不同部位的不同提取物对亚
硝酸盐的清除率和对亚硝胺合成的阻断率,并与抗坏
血酸(VC)进行比较,以确定其对亚硝酸盐的清除
和亚硝胺合成的阻断能力,旨在为我国丰富的黄皮果
资源的药用价值的进一步开发、综合利用提供理论依
据和参考数据。
1 试验材料与方法
1.1 材料、仪器与设备
黄皮果,市售。
柠檬酸、磷酸氢二钠、对氨基苯磺酸、盐酸萘乙
二胺、亚硝酸钠、碳酸钠、浓盐酸、α-萘胺、无水乙
醇、抗坏血酸、二甲胺(40%),均为分析纯;试验
用水,为二次蒸馏水。
722N 可见分光光度计:上海精科;WFH-203 三
用紫外分析仪:上海精科实业有限公司;KQ-500B 型
超声波清洗器:昆山市超声仪器有限公司;FA2004N
电子天平:上海精密科学仪器有限公司;等。
1.2 试验方法
1.2.1 样品处理
将黄皮果洗净,去皮除核,将分离得到的果肉、
果皮、果核于60 ℃烘箱中烘干至恒重,再分别用捣碎
机粉碎,过60目筛,于广口瓶中备用。
1.2.2 黄皮果各部位提取液的制备
准确称取1.000 g黄皮果果肉粉末于50 mL锥形瓶
中,加入20 mL适量蒸馏水,用保鲜膜封口,在超声
波清洗器功率为70 W,温度为40 ℃的条件下提取15
min,然后进行减压抽滤,将滤液转移至50 mL容量
瓶,用体积分数为50%的乙醇定容,摇匀,得黄皮果
果肉提取液,置冰箱中备用。同法分别制备黄皮果果
皮、果核提取液。
1.2.3 黄皮果不同部位提取液对亚硝酸钠清除率的测
定——盐酸萘乙二胺法
亚硝酸盐在弱酸性条件下,能使对氨基苯磺酸重
氮化,再与盐酸萘乙二胺偶合生成红色的化合物,用
分光光度计测出化合物的吸光度,便可知待测液中亚
硝酸钠的含量,通过测定相同条件下亚硝酸钠含量的
变化,可以反映黄皮果不同部位提取液清除能力的强
弱,亚硝酸盐含量少,提取液清除能力就强,反之
则弱[3]。
1.2.3.1 最大吸收波长的确定
准确吸取已配制的5 μg/mL亚硝酸钠标准液2 mL
于25 mL比色管中,加入 0.4%对氨基苯磺酸溶液2
mL,摇匀,静置3 min,加入1 mL 0.2%盐酸萘乙二胺
溶液,用蒸馏水稀释至刻度线,摇匀,放置15 min,
用蒸馏水代替亚硝酸钠,用同样配制方法下的溶液作
参比,用可见分光光度计在450 nm~600 nm处进行测
定,确定最大吸收波长λmax。
1.2.3.2 亚硝酸盐标准液的制备及标准曲线的绘制
准确吸取标准应用液0 mL,0.2 mL,0.4 mL,0.8
mL,1.0 mL,1.5 mL,2.0 mL,2.5 mL(相当于0 μg,
1 μg,2 μg,4 μg,5 μg,7.5 μg,10 μg,12.5 μg
亚硝酸钠),分别置于25 mL比色管中,分别加入pH
3.0的柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲溶液2 mL,在37 ℃水浴
30 min后取出,立即加入0.4 %对氨基苯磺酸2 mL摇
匀,静置3 min,加入1 mL 0.2%盐酸萘乙二胺溶液,
用蒸馏水稀释至刻度线,摇匀,静置15 min。在确定
的最大吸收波长548 nm下测定吸光度(Ax),平行3
次求平均值,绘制标准曲线,并用最小二乘法求出回
归方程[3-5]。
1.2.3.3 黄皮果不同部位提取液清除亚硝酸盐的测定
准确吸取黄皮果不同部位提取液各0 mL,0.2
mL,0.5 mL,0.8 mL,1.0 mL,1.5 mL,2.0 mL,3.0
mL置于25 mL比色管中,分别加入pH 3的柠檬酸-磷
酸氢二钠缓冲溶液2 mL和5 μg/mL的亚硝酸钠标准液
2 mL,在37 ℃下水浴30 min后取出,立即加入0.4%
对氨基苯磺酸2 mL,摇匀静置3 min,加入1 mL 0.2%
盐酸萘乙二胺,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀,静置15
min。在确定的最大吸收波长λmax=548 nm下测定吸光
度(Ax),平行3次求平均值,同时做空白对照试验
(Ao),按式(1)计算清除率[4-8]。
清除率=(Ao-Ax)/Ao×100% (1)
式中:Ao-未加提取液时的吸光度;Ax-加入提取
液之后的吸光度。
1.2.4 黄皮果不同部位提取液对亚硝胺合成阻断率的
测定——α-萘胺法
二甲胺与亚硝酸钠在模拟人体胃液的条件下(pH
3.0,温度为37 ℃),可适宜地生成二甲基亚硝胺。
当往黄皮果不同部位提取液中依次加入二甲胺与亚硝
酸钠时,提取液优先同亚硝酸钠作用,使得二甲胺不
能与亚硝酸钠反应,达到阻止亚硝胺生成的目的。据
此可以通过比较相同条件下生成亚硝胺量的多少来反
映提取液阻断能力的强弱,生成亚硝胺量少,提取液
的阻断能力就强,反之则弱。在紫外灯照射下,二甲
基亚硝胺可分解成二甲基仲胺和亚硝酸根,亚硝酸根
与对氨基苯磺酸重氮化后,再与α-萘胺偶合生成红色
化合物,用分光光度计测出该化合物的吸光度,就可
知道反应液中亚硝胺含量多少[9]。
工艺技术
《食品工业》2014 年第35卷第 9 期 52
准确吸取黄皮果不同部位提取液各0 mL,0.2
mL,0.5 mL,0.8 mL,1.0 mL,1.5 mL,2.0 mL,3.0
mL置于25 mL比色管中,加入pH 3的柠檬酸-磷酸氢
二钠缓冲溶液1 mL,1 mmol/L的亚硝酸钠1.0 mL,
1 mmol/L的二甲胺溶液1.0 mL,用蒸馏水稀释至刻
度,在37 ℃下水浴1 h。准确吸取反应液1.0 mL于50
mL烧杯中,加入0.5 %碳酸钠溶液0.5 mL,在紫外分
析仪上照15 min。取出后加入1 %对氨基苯磺酸1.5
mL,摇匀静置3 min,再加入0.1% α-萘胺1.5 mL、蒸
馏水0.5 mL,摇匀静置15 min。在确定的最大吸收
波长548 nm处测定吸光度(Ax),平行3次求平均
值,同时做空白对照试验(A o),按式(2)计算
阻断率[5-8]。
阻断率=(Ao-Ax)/Ao×100% (2)
式中:Ao-未加提取液时的吸光度;Ax-加入提取
液之后的吸光度。
2 结果与分析
2.1 最大吸收波长的确定和亚硝酸钠标准曲线的绘制
由图1可知,通过可见分光光度计测得亚硝酸钠
最大吸收波长为λmax=548 nm。
图1 亚硝酸钠最大吸收波长曲线图
以亚硝酸钠标准溶液中亚硝酸钠的含量为横坐
标(x),测得的吸光度为纵坐标(y),将所得数据
做回归处理,得其相关的回归方程(见图2),即:
y=0.012x-0.009 9,相关系数R=0.998 7,线性较好。
图2 亚硝酸钠标准曲线图
2.2 黄皮果不同部位提取液对亚硝酸钠清除能力的比较
由图3可知,在体外模拟胃液(37 ℃、pH 3.0)
条件下,随着提取液用量的增加,黄皮果的果皮、果
肉、果核这3个部位提取液对亚硝酸钠的清除能力与
其用量呈正相关关系,但增幅不同,且清除率总体呈
先增后趋于平缓的变化趋势。其中果皮和果核清除能
力明显较强,而果核的清除能力则相对较弱。可以看
出,果皮、果肉两者对亚硝酸钠的清除曲线不相上
下,随着提取液用量的增加,果皮的清除率增幅较
大,当提取液用量达到2 mL时,曲线趋于平缓,清除
率变化缓慢,达到3 mL时,清除率最大(93.74%);
果肉在提取液用量为0.5 mL~1 mL时,清除率出现突
变,从33%上升到82%,之后清除率缓慢增加,当用
量到达3 mL时,清除率最大(95.84%);而果核对亚
硝酸钠的清除作用不大,提取液用量在0.5 mL之后不
再有显著增加,最大清除率为28.85%。
图3 不同部位提取液对亚硝酸钠的清除
说明黄皮果不同部位提取液均能有效清除亚硝酸
盐,其中果皮和果肉提取液的清除效果明显,而果核
提取液的清除能力则相对较弱。
2.3 不同部位提取液对亚硝胺合成阻断能力的比较
由图4可知,在体外模拟胃液(37 ℃、pH 3.0)
条件下,随着提取液用量的增加,黄皮果的果皮、果
肉、果核这3个部位提取液对亚硝胺合成的阻断能力
与其用量也呈正相关关系,增幅也存在一定差异。其
中果皮和果肉对亚硝胺合成的阻断能力较强,果核的
阻断能力则相对较弱。可以看出,一开始果皮、果肉
和果核3者对亚硝胺合成的阻断能力相差不大,当提
取液用量大于0.8 mL之后,随着用量的增加,果皮的
阻断率明显上升,当提取液用量达到3 mL时,阻断
率高达约87%;而果肉的阻断能力虽然也不断增强,
但弱于果皮,在提取液用量为3 mL时,阻断率约达
82%;果核对亚硝胺合成的阻断作用在提取液用量达
1 mL之后不再有显著增加,曲线趋于平缓,阻断率增
加缓慢,达到3 mL时,阻断率达到最大,约为50%。
总体而言,黄皮果3个不同部位对亚硝胺合成的阻断
能力大小为:果皮>果肉>果核。
图4 不同部位提取液对亚硝胺合成的阻断
工艺技术
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说明黄皮果不同部位提取液均能有效阻断亚硝胺
的合成,其中果皮和果肉提取液的阻断效果较好,而
果核提取液的阻断能力则相对较弱。
2.4 与VC在清除亚硝酸钠及阻断亚硝胺合成能力的
比较
2.4.1 VC清除亚硝酸钠及阻断亚硝胺合成的能力
由图5可知,维生素C(VC)对亚硝酸钠有很强
的清除作用,对亚硝胺合成的阻断能力亦很明显,
且随着VC用量的增加,清除与阻断的能力也随着增
强,最后趋于平缓。
图5 VC清除亚硝酸钠及阻断亚硝胺合成的能力
2.4.2 各部位提取液与VC清除亚硝酸钠及阻断亚硝
胺合成能力的比较
以VC为对照物,比较黄皮果不同部位提取液清
除亚硝酸钠和阻断亚硝胺合成的能力,结果如表1、
表2所示。
由表1、表2可知,3 mL黄皮果果皮和果肉提取液
均与1.2 mg VC对NaNO2的清除率相当,3 mL果核提取
液与0.2 mg VC对NaNO2的清除率和阻断率大致相当;
3 mL果皮和果肉提取液对亚硝胺合成的阻断分别与2.8
mg和2 mg VC的阻断率相当。由此可见,在模拟人体
胃液条件下,黄皮果不同部位提取液能有效清除亚硝
酸钠和阻断亚硝胺的合成,提示黄皮果提取液具有一
定的防癌作用。
表1 不同部位提取液与VC对亚硝酸钠的清除率的比较
样品 加入量 清除率 /%
果皮 3.0 mL 93.74
果肉 3.0 mL 95.84
果核 3.0 mL 28.85
VC 0.2 mg 25.71
VC 1.2 mg 94.08
表2 不同部位提取液与VC对亚硝胺的阻断率的比较
样品 加入量 阻断率 /%
果皮 3.0 mL 87.07
果肉 3.0 mL 82.11
果核 3.0 mL 49.69
VC 0.2 mg 53.78
VC 2.0 mg 82.51
VC 2.8 mg 86.83
3 结论与讨论
试验采用超声波辅助提取黄皮果的果皮、果肉、
果核3个不同部位的提取液,试验研究证明,黄皮果
各部位提取液在体外模拟胃液(pH 3.0、温度37 ℃)
条件下,能有效地清除亚硝酸盐和亚硝胺的合成,并
且在试验范围内随提取液用量的增加清除和阻断能力
也随着增强,当提取液达到一定用量后,清除率和阻
断率变化不大,趋于稳定。提取液用量—清除率与提
取液用量—阻断率的关系呈一定的正相关性,但是其
能力又与黄皮果的不同部位密切相关。对于不同部位
提取液而言,最大清除率:果肉(95.84%)>果皮
(93.74%)>果核(28.85%);阻断率(最大):果
皮(87.07%)>果肉(82.11%)>果核(49.69%),
其能力并不亚于VC。
清除体内亚硝酸盐和阻断亚硝胺的合成是防治
癌症的有效途径,数据充分表明黄皮果这种甘甜可
口的水果,能有效地清除亚硝酸盐和阻断强致癌物
亚硝胺的合成,对人体健康具有重要的保健功能,
尤其是一般情况下会被丢弃的果皮和果核也有潜在
的开发价值。因此,进一步综合研究黄皮果各个部
位的有效成分及其功能,将对有效防治癌症具有一
定价值。
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