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黄皮叶黄酮类化合物的抗氧化性研究



全 文 :收稿日期:2013-04-01
基金项目:广东省教育部产学研结合项目(2011B090400121)
作者简介:张福平(1966-),高级实验师,主要从事园艺学方面的教学与研究工作,E-mail:hsfpzh@126.com
0 引言
【研究意义】黄酮类化合物是一类广泛存在于植
物界的化合物,具有抗炎镇痛、抗氧化自由基、抗衰老
及降压等生物学活性,是一类极具开发前景的天然抗
氧化剂。黄皮[Clausena lansium(Lour.)Skeels]叶性
味属辛凉,有利湿、退黄、舒肝、健脾之功效,民间常用
于治疗急性黄疸型肝炎、感冒、胃痛、疝气、牛臌胀、猪
哮喘等,黄皮叶还有降血脂的作用(覃国忠和廖曼云,
1987)。黄皮叶含有丰富的黄酮类化合物,在微波辅助
提取条件下,总黄酮类化合物提取率达3.28%,其黄酮
的种类主要为双氢黄酮、查尔酮和黄酮醇等(张福平
等,2013)。因此,研究黄皮叶黄酮类化合物的抗氧化
活性,对充分开发这一天然抗氧化剂具有重要意义。
【前人研究进展】赵克然等(2000)和凌关庭(2004)研
黄皮叶黄酮类化合物的抗氧化性研究
张福平1,汤艳姬1,刘晓珍1,陈焕彬2,陈雪芬2
(1韩山师范学院 生物系,广东 潮州 521041;2潮州市新星农业开发有限公司,广东 潮州 515632)
摘要:【目的】研究黄皮叶黄酮类化合物的抗氧化性,为黄皮叶的开发利用提供参考依据。【方法】采用邻苯三酚
自氧化法、水杨酸法和硫代硫酸钠滴定法,分别测定黄皮叶黄酮类化合物对超氧阴离子自由基、羟自由基的清除率
以及油脂的过氧化值,探讨黄皮叶黄酮类化合物的抗氧化性。【结果】黄皮叶黄酮类化合物对超氧阴离子自由基和羟
自由基的清除作用均呈正相关,当其浓度达0.12 mg/mL时,对超氧阴离子自由基和羟自由基的清除率均超过50.0%;
黄皮叶黄酮类化合物对油脂的抗氧化性随着黄酮浓度的增加而增强。【结论】黄皮叶黄酮类化合物具有清除超氧阴
离子自由基、羟自由基的作用,同时具有良好的抗油脂氧化活性,开发利用市场前景广阔。
关键词:黄皮叶;黄酮类化合物;超氧阴离子自由基;羟自由基;清除率;抗氧化性
中图分类号:R285.1 文献标志码:A 文章编号:2095-1191(2013)08-1343-04
Study on the antioxidant activity of flavonoid extracts from
Clausena lansium leaves
ZHANGFu- ping1,TANGYan- ji1,LIUXiao- zhen1,CHENHuan- bin2,CHENXue- fen2
(1Department of Biology,Hanshan Normal University,Chaozhou, Guangdong 521041,China;2Chaozhou Xinxing Agricultural
Development Company Limited,Chaozhou,Guangdong 515632,China)
Abstract:【Objective】The antioxidant activity of flavonoid extracts from Clausena lansium leaves was studied so as to
provide references for further development and utilization. 【Method】The clearance effects on superoxide anion free radi-
cal and hydroxyl radical as well as the peroxide values of lard were determined using pyrogallol autoxidation method, sali-
cylic acid method and sodium thiosulfate titration in order to explore the antioxidant activity of flavonoid extracts from
Clausena lansium leaves. 【Result】The clearance effect of flavonoids from Clausena lansium leaves on superoxide anion
free radical and hydroxyl radical showed positive correlation. When the concentration was 0.12 mg/mL, all of the clearance
effect was more than 50%. The anti oxidative activity of flavonoid extracts from Clausena lansium leaves on lard increased
with the rising concentration. 【Conclusion】The flavonoids of Clausena lansium leaves had good ability to scavenge super-
oxide anion free radical and hydroxyl radical, and exhibited good anti-oxidative activity on lard. Therefore, the flavonoids
enjoyed a capacious market future.
Key words: Clausena lansium leaves; flavonoids; antioxidant activity; hydroxyl radical; clearance rate; antioxida-
tion
DOI:10.3969/j:issn.2095-1191.2013.8.1343
南方农业学报 JOURNAL OF SOUTHERN AGRICULTURE 2013,44(8):1343-1346
ISSN 2095-1191;CODEN NNXAAB http://www.nfnyxb.cn
南 方 农 业 学 报
究表明,衰老及100多种疾病和人体的氧化伤害有着
密切关系,诱发心脏病、糖尿病、肿瘤、肝病甚至衰老
的主要原因是各种氧自由基所引发的氧化作用,为了
消除自由基对人体的危害以及清除食品加工过程中
形成的自由基,从资源丰富的植物中提取黄酮类物质
并考察其抗氧化性,越来越受到人们的重视。张福平
等(2011)研究表明,莲雾叶片黄酮类化合物对超氧阴
离子自由基均有较强的清除作用,其还原力高于抗坏
血酸,对油脂有明显的抗氧化作用,是极具开发前景
的天然抗氧化剂。刘晓珍等(2012)认为土人参黄酮类
化合物具有清除羟自由基、超氧离子自由基和抗油脂
氧化的作用,其抗氧化性明显。张福平等(2012)研究
表明,革命菜黄酮类化合物对羟自由基(·OH)具有
明显的清除作用,且随着黄酮浓度增加,清除能力增
强;对超氧阴离子自由基( )具有一定的抑制作用。
【本研究切入点】有关黄皮叶黄酮类物质抗氧化性方
面的研究迄今未见报道。本研究将在张福平等(2013)
研究的基础上,进一步探讨黄皮叶黄酮类化合物对超
氧阴离子自由基、羟自由基的清除效果及其对油脂的
抗氧化性。【拟解决的关键问题】采用邻苯三酚自氧化
法、水杨酸法和硫代硫酸钠滴定法,分别测定黄皮叶
黄酮类化合物对超氧阴离子自由基、羟自由基的清除
效果及对油脂的抗氧化性,以便了解黄皮叶黄酮类化
合物的抗氧化能力,为黄皮的进一步开发利用提供理
论基础。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
试验材料:新鲜黄皮叶采自潮州市新星农业开发
有限公司。采摘时挑选5年以上树龄的成熟叶,洗净后
及时烘干(60 ℃)粉碎,过40目筛,然后用石油醚脱
色,经真空抽滤后得到黄皮叶样品,密封贮藏于干燥
箱中备用。新鲜猪油为市售。
试剂:Tris-HCl缓冲液(pH 8.2)、邻苯三酚水溶液
(现配现用)、盐酸、水杨酸—乙醇液、FeSO4·7H2O、
CHCl3、冰乙酸、Na2S2O3·5H2O、双蒸水、KI、淀粉指
示剂。
试验仪器:HH-8数显恒温水浴锅(江苏金坛市亿
通电子有限公司)、ESJ120-4电子天平(沈阳龙腾电子
有限公司)、101-A数显式电热恒温干燥箱(上海阳光
实验仪器有限公司)、WD800G微波炉(格兰仕微波炉
电器有限公司)、WFJ7200可见分光光度计[龙尼柯
(上海)仪器有限公司]、RE-52AA型旋转蒸发器(上海
亚荣生化仪器厂)。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 不同浓度黄酮提取液的配制 黄皮叶黄酮
提取液按照张福平等(2013)的方法进行提取,提取液
先用旋转蒸发器浓缩,在55 ℃的干燥箱中烘干,再用
75%乙醇配制成0.03、0.06、0.09、0.12、0.15、1.00 mg/mL
和0.06%、0.60%、6.00%、60.00%的黄酮溶液。
1. 2. 2 黄皮叶黄酮类化合物的抗氧化性
1. 2. 2. 1 黄皮叶黄酮类化合物对超氧阴离子自由
基的清除率 采用邻苯三酚自氧化法(玄红专等,2008)
进行测定。取5支试管,分别加入5.0 mL Tris-HCl缓冲
液,在25 ℃水浴锅中水浴20 min后取出,加入1.5 mL
蒸馏水和2.0 mL浓度分别为0.03、0.06、0.09、0.12和
0.15 mg/mL的黄酮溶液,摇匀后立即加入预热过的邻
苯三酚各0.5 mL,用0.01 mol/L HCl为参比,在波长
325 nm处测定吸光值,分别重复3次,取其平均值。以
不加黄酮提取液为空白对照(黄酮溶液用相同体积的
蒸馏水代替)。按下列公式计算超氧阴离子自由基的
清除率。
E(%)=(A0- An)/A0×100 (1)
式中,A0为空白对照液的吸光值,An为加入黄酮
溶液后的吸光值。
1. 2. 2. 2 黄皮叶黄酮类化合物对羟自由基的清除
率 采用水杨酸法(贾长虹等,2010)进行测定。取5
支试管,分别加入10 mmol/L的FeSO4 1.0 mL和5
mmol/L的水杨酸—乙醇2.0 mL,混匀,再分别加入
0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL的1.0 mg/mL 黄酮溶液,使反
应体系中黄酮具有不同的浓度,并用去离子水将反应
体系补至7.0 mL,最后加2.0 mL H2O2启动反应,37 ℃
保温30 min,于510 nm处测定吸光值。按照下列公式
计算不同浓度的黄酮对羟自由基的清除率。
E(%)=[A0-(An- A′n)]/A0×100 (2)
式中,A0为空白对照液的吸光值,An为加入黄酮
后的吸光值,A′n为不加H2O2时黄酮的吸光值。
1. 2. 2. 3 黄皮叶黄酮类化合物对油脂的抗氧化
性 采用硫代硫酸钠滴定法(唐津忠等,2003)进行测
定。取新鲜猪油各30 g于4个100.0 mL烧杯中,分别加
入0.06%、0.60%、6.00%、60.00%的黄酮溶液10.0 mL,
55 ℃水浴加热使猪油融化,搅匀后在烧杯口上盖一
层薄膜,于60 ℃的恒温箱中保存,每隔12 h搅拌一次,
并交换位置,以保证环境相同。24 h后取出,分别量
取2.0 mL混匀样品于250.0 mL的具塞锥形瓶中,各加
入三氯甲烷+冰乙酸溶液(1∶1)20 mL混匀,再加入1.0
mL饱和碘化钾溶液,加塞。摇匀后放在暗处3 min,取
出后立即加水50.0 mL,摇均,用2 mmol/L的硫代硫酸
钠标准溶液滴定。当溶液变为淡黄色时,加入1.0 mL的
1%淀粉作为指示剂,继续滴定到蓝色消失为止。每隔
12 h测定一次,记录各溶液每次滴定所消耗的硫代硫
酸钠标准溶液的体积。按同一方法,做空白试剂对照。
通过以下公式计算过氧化值来反映黄酮抗氧化性的
强弱。
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张福平等:黄皮叶黄酮类化合物的抗氧化性研究
图 2 黄皮叶黄酮类化合物对羟自由基的清除效果
Fig.2 Clearance effect of flavonoids from Clausena lansium
leaves on hydroxyl free radical




%)
Cl
ea
ra
nc
er
at
e
黄酮浓度(mg/mL)Concentration of flavonoids
图 1 黄皮叶黄酮类化合物对超氧阴离子自由基的清除效果
Fig.1 Clearance effect of flavonoids from Clausena lansium
leaves on superoxide anion free radical
图 3 黄皮叶黄酮类化合物对猪油的抗氧化活性
Fig.3 Anti-oxidative activity of flavonoids extract from Clause-
na lansium leaves on lard
PO
V


m
eq
/k
g)
Pe
ro
xi
de
va
lu
e
0
2
4
6
8
10
12
0 12 24 36 48
 Control
0.06% Flavonoids solut ion
0.60% Flavonoids solut ion
6% Flavonoids solut ion
60% Flavonoids solut ion
时间(h)Time
POV(meq/kg)=(V1- V2)×M×1000/m (3)
式中,V1为样品消耗的硫代硫酸钠溶液体积(mL),
V2为空白试验消耗的硫代硫酸钠溶液的体积,M为硫
代硫酸钠的摩尔浓度(mol/L),m为样品质量(g)。
2 结果与分析
2. 1 黄皮叶黄酮类化合物对超氧阴离子自由基的
清除效果
将所测得的各吸光值分别代入公式(1),得到不
同浓度黄酮溶液对超氧阴离子自由基的清除率,结果
如图1所示。由图1可以看出,黄皮叶黄酮类化合物对
超氧阴离子自由基具有一定的清除作用,其清除效果
随着黄酮类化合物溶液浓度的升高而加强,呈正相
关关系。当浓度达0.12 mg/mL时,其清除率超过
50.0%,当浓度为0.15 mg/mL时,对超氧阴离子自由基
的清除率高达58.5%。
2. 2 黄皮叶黄酮类化合物对羟自由基的清除效果
由图2可知,黄皮叶黄酮类化合物对羟自由基
的清除率较高,清除能力较强。其清除率与黄酮浓
度呈正相关关系,其上升幅度随浓度增加变化不大,
呈稳定增加状态。由试验得出线性方程为:y=278.8x+
22.14(R2=0.9985),根据线性方程可以得出黄皮叶黄
酮类化合物清除羟自由基的IC50值为0.100 mg/mL,当
浓度为0.15 mg/mL时,对羟自由基的清除率高达
63.5%。
2. 3 黄皮叶黄酮类化合物对油脂的抗氧化性
由图3可以看出,0.06%~60.00%的黄皮叶黄酮试
验组的POV值均低于空白对照组,表明黄皮叶黄酮类
化合物对油脂具有明显的抗氧化性,随着黄酮类化合
物浓度的增加,试验组的POV值越来越低,说明其对
油脂的抗氧化性能逐渐增强,两者呈正相关。黄酮类
化合物具有多酚结构,其抗氧化机理与酚类物质一
致,它们均将氢供给脂类化合物自由基,自身转变为
酚基自由基,酚基自由基的稳定性降低了自动氧化链
反应的传递速度,从而抑制其进一步被氧化。
3 讨论
黄酮类化合物是一类广泛存在于植物中的次生
代谢产物,具有多种生物学活性。苏秀芳等(2011)认
为,细叶黄皮叶总黄酮提取液对羟自由基的清除效果
与其质量浓度呈正相关,当样品质量浓度为0.694 g/L
时,其清除率达49.1%。赵丰丽等(2009a,2009b)研究
表明,黄皮叶乙醇提取物对柑橘疮痂病、砂皮病、炭疽
病、黑曲霉、青霉和芒果蒂腐病等6种植物病原菌的抑
菌效果显著,是一种具有发展潜力的抑菌物质;黄皮
叶乙醇提取物对革兰氏细菌和酵母均有较强的抑制
作用,且在提取物较低浓度时具有较强的抑菌作用,
表明它是一种有发展潜力的抑菌物质,在食品防腐和
水果保鲜等领域具有广阔的应用前景。幸宏伟和唐春
红(2008)采用Na2S2O3-I2滴定法测定橄榄提取液对猪
油自氧化的抑制能力,不同浓度的橄榄提取液对猪油
自氧化均能表现出抑制作用,其中1%橄榄提取液的
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
0.03 0.06 0.09 0.12 0.15




%)
Cl
ea
ra
nc
er
at
e
0.0
15.0
30.0
45.0
60.0
75.0
0.03 0.06 0.09 0.12 0.15
对照 Control
. 黄铜溶液 lavonoids solution
. 黄铜溶液 lavonoids olution
.00%黄铜溶液 Flav noid solution
.00%黄铜溶液 Flav noid solution
黄酮浓度(mg/mL)Concentration of flavonoids
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南 方 农 业 学 报
抑制能力最好。本研究结果表明,黄皮叶黄酮类化合
物(乙醇提取物)对超氧阴离子自由基、羟自由基具有
较强的清除作用,对猪油自氧化有较好的抑制作用。
当样品质量浓度为0.15 mg/mL时,对超氧阴离子自由
基和羟自由基的清除率分别为58.5%和63.5%,其对
羟自由基的清除率远比苏秀芳等(2011)所研究的细
叶黄皮叶总黄酮的高(质量浓度为0.694 mg/mL时,清
除率仅49.1%);槲寄生总黄酮清除羟自由基的IC50值
为0.572 mg/mL(李盈蕾等,2010),而黄皮叶黄酮类化
合物清除羟自由基的IC50值为0.100 mg/mL,即同等清
除效果的黄酮提取液槲寄生质量浓度是黄皮叶的
5.72倍,说明黄皮叶黄酮类化合物对羟自由基的清除
能力比细叶黄皮叶和槲寄生强。
4 结论
本研究结果表明,黄皮叶黄酮类化合物对超氧阴
离子自由基、羟自由基具有较强的清除作用,且其清
除效果随着黄皮叶黄酮浓度的增加而加强。当浓度为
0.15mg/mL时,对超氧阴离子自由基和羟自由基的清
除率分别为58.5%和63.5%;黄皮叶黄酮对油脂(猪
油)具有一定的抗氧化活性,在0.06%~60.00%浓度范
围内随着黄酮浓度的增加,其对油脂的抗氧化性逐渐
增强,两者呈正相关。说明黄皮叶黄酮类化合物具有
良好的抗氧化性,开发利用市场前景广阔。
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(责任编辑 孔令孜)
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