全 文 :现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2012, Vol.28, No.11
1470
苹果皮不同溶剂提取物抗氧化活性研究
李利华
(陕西理工学院化学与环境科学学院,陕西汉中 723000)
摘要:研究苹果皮不同溶剂提取物的抗氧化活性。依次用蒸馏水、60%乙醇、无水乙醇、乙酸乙酯提取苹果皮中的活性物质,
用Folin-Ciocalteu法测定提取物中总酚含量,并以Vc为阳性对照,通过测定对羟自由基(·OH)、超氧阴离子自由基(O2-·)、亚硝酸盐
(NO2-)的清除作用及总还原力,比较评价4种提取物的抗氧化活性。苹果皮60%乙醇提取物总酚含量显著高于其他提取物;在不同
的抗氧化体系中,苹果皮的4种不同溶剂提取物均具有不同程度的抗氧化活性且与质量浓度呈明显的量效关系,60%乙醇提取物的抗
氧化活性始终最强,其清除·OH和O2-·活性弱于Vc,而清除NO2-活性和还原能力较强且高于Vc。苹果皮抗氧化活性物质主要是60%乙
醇提取物。
关键词:苹果皮;抗氧化活性;总酚
文章篇号:1673-9078(2012)11-1470-1473
Antioxidant Activities of Different Solvents Extracts from Apple Peels
LI Li-hua
(Chemical and Environmental Sciences, Shanxi University of Technology, Hanzhong 723000, China)
Abstract: To explore the antioxidant activities of different solvent extracts from apple peels. The extracts of the antioxidants from apple
peels were extracted with distilled water, 60% ethanol, anhydrous ethanol and ethyl acetate, respectively. Using Vc as a positive control,
antioxidant activities of the extracts were tested and compared by hydroxyl radicals(·OH) scavenging activity, superoxide radical (O2-·)
scavenging activity, nitrite radical (NO2-) scavenging activity and reducing power, and the total phenols contents of the extracts were also
determined by the Folin-Ciocalteu method. The contents of total phenols from the 60% ethanol extract were significantly higher than those in the
other three extracts. All the four extracts exhibited antioxidant capacities in a significant dosage-dependent manner. The 60% ethanol extract had
the strongest antioxidant activities, the scavenging capacity to ·OH and O2-· of 60% ethanol extracts were weaker than Vc, but the scavenging
capacity to O2- and the reducing power were stronger than Vc. The antioxidant substances from apple peels were main in the 60% ethanol
extract.
Key words: apple peels; antioxidant activities; total phenols
苹果(Malus domestica),蔷薇科苹果属,是世界
四大水果之一[1],在世界和我国果品市场中占有重要的
地位。苹果富含钙、多种维生素和酸类物质,同时还
含有苹果多酚、果胶、类黄酮等,具有很好的营养、
保健作用,近年来文献报道其具有很好的抗氧化和抗
癌作用[2~4]。苹果皮是蔷薇科植物苹果的果皮。已有研
究表明,苹果皮较果肉含有更多的酚类物质,苹果皮
具有更强的抗氧化性,其抗氧化性较其他水果、蔬菜
都高,普通大小的苹果果皮抗氧化能力相当于820 mg
Vc的抗氧化能力[5~7]。但由于农药残留、空气污染等诸
多不利因素,人们在食用苹果时多将果皮弃去,却不
知在去除果皮的同时也丢弃了苹果最有营养价值的部
收稿日期:2012-07-03
基金项目:陕西理工学院校级重点资助科研项目(SLGKY11-09)
作者简介:李利华(1977-),女,硕士,实验师,研究方向:天然产物有效
成分的分析、检测
分。
目前,有关苹果皮提取物抗氧化活性的研究报道
较少[8~9]。本研究分别选用4种不同的溶剂提取苹果皮中
的抗氧化活性物质,采用Folin-Ciocaheu法测定提取物
中总酚含量,通过测定提取物对羟自由基(·OH)、超氧
阴离子自由基(O2-·)、亚硝酸盐自由基(NO2-)的清除作用
以及总还原力,评价4种提取物的抗氧化活性,并与合
成抗氧化剂Vc进行比较;皆在为苹果皮作为新型天然
抗氧化剂的开发利用提供理论依据。
1 实验部分
1.1 材料、仪器与试剂
苹果,市购,将苹果清洗干净,用不锈钢刀将果
皮削下来,放入40 ℃烘箱中干燥至恒质量,粉碎,过
40目筛备用。
没食子酸对照品(纯度≥98%)中国药品生物制品检
DOI:10.13982/j.mfst.1673-9078.2012.11.004
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定所;无水乙醇、乙酸乙酯、邻二氮菲、硫酸亚铁、
邻苯三酚、铁氰化钾、亚硝酸钠、盐酸萘己二胺、抗
坏血酸(Vc)等皆为国产分析纯,实验用水为二次蒸
馏水。
TU-1810紫外-可见分光光度计,北京普析通用仪
器有限公司;RE-52AA旋转蒸发器,上海亚荣生化仪
器厂;TDL-5台式离心机,上海安亭科技仪器厂;电热
鼓风干燥箱101型,北京科伟永兴仪器有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 样品溶液的制备
准确称取苹果皮屑 4 份各 10.0 g,分别加入蒸馏
水、60%乙醇、无水乙醇、乙酸乙酯 200 mL,50 ℃回
流浸提 3 h,过滤,滤液减压浓缩至干,用无水乙醇定
容于 25 mL 容量瓶中,-4 ℃冷藏备用。
1.2.2 总酚含量的测定
采用Folin-Ciocalteu法[10]。以没食子酸为标准品,
得标准曲线方程为:y=0.0424+3.9633x,R=0.9991,线
性范围为0.125~2.25 μg/mL。
样品测定方法:准确吸取待测样液 1.0 mL 于 25
mL 棕色容量瓶,加入 FC 试剂 1.0 mL,充分混匀后
加入 7%碳酸钠溶液 10 mL,用蒸馏水定容至刻线,30
℃避光放置 1 h,于 766 nm 测定吸光度值。平均测定
3 次,取平均值。根据标准曲线计算多酚类化合物的
没食子酸当量(GAE),计算公式如下:
GAE=(Y×25×n)/(m×1000)
式中:Y为根据标准曲线算得样品浓度值(mg/mL);n为提
取液稀释倍数;m为果皮称样量(g)。
1.2.3 清除羟基自由基(·OH)测定
采用邻二氮菲-Fe2+氧化法[11]。向反应管中依次加
入5 mmol/L邻二氮菲溶液1.0 mL,PBS缓冲液(pH 7.4)
3.8 mL和不同浓度样液1.0 mL,充分混匀,加5 mmol/L
硫酸亚铁1.5 mL,混匀,加0.1%的过氧化氢1.0 mL,加
水稀释至10 mL,37 ℃保持30 min,536 nm下测定其吸
光度,记作A样;同上操作,不加双氧水作为未损伤管,
测吸光值记为A未损;不加样品液作为损伤管,测吸光度
为A损。配置同度浓度的Vc做阳性对照,按下式计算
对·OH清除率:
·OH清除率(%)=(A样品-A损伤)/(A未损-A损伤)×100
1.2.4 清除超氧阴离子自由基(O2-·)测定
采用邻苯三酚自氧化法[12]。向反应管中依次加入
0.05 mol/L pH 8.2的Tris-HCl缓冲液6.0 mL和不同浓度
样液1.0 mL(空白管以1.0 mL蒸馏水代替),充分混匀后
于25 ℃水浴恒温25 min,加入8 mmol/L的邻苯三酚溶
液1.0 mL,迅速混匀,准确反应4 min后加入浓HCl两滴
溶液终止反应,于325 nm下测定吸光度。配置同度浓
度的Vc做阳性对照,按下式计算O2-·清除率:
O2-·清除率/%=(A空白-A样品)/A空白×100
1.2.5 清除亚硝酸盐(NO2-)测定
采用盐酸萘乙二胺法[13]。向反应管中依次加入 5
μg/mL 的亚硝酸钠 3.0 mL,pH 3.0 柠檬酸-磷酸氢二钠
缓冲液 5.0 mL 和不同浓度样液 2.0 mL,混匀,于 37 ℃
保温 15 min,取出后立即加入 0.4%对氨基苯磺酸 2
mL,摇匀,静置 3~5 min,加入 0.2%盐酸萘乙二胺
1.0 mL,混匀,静置 15 min,在 538 nm 波长处测定吸
光度。分别以相应浓度样液做空白试验。配置同度浓
度的 Vc 做阳性对照,按下式计算清除率:
清除率(%)=(A 空白-A 样品)/A 空白×100
1.2.6 总还原力测定
采用普鲁士蓝法[14]。向反应管中依次加入 0.2
mol/L 磷酸钠缓冲液(pH 6.6) 2.5 mL,1%铁氰化钾溶
液 2.5 mL 和不同浓度样液 1.0 mL,混匀后于 50 ℃保
温 20 min,快速冷却,加入 2.5 mL 10%三氯乙酸之后
混匀,于 5000 r/min 转速下离心 10 min,取上层液体
2.5 mL,加入 2.5 mL 去离子水和 0.5 mL 0.1%三氯化
铁,混匀,在 700 nm 下测定吸光度,吸光度越大,
还原力越强。以同浓度样品溶液代替样品做空白试验。
1.2.7 数据处理
采用SPSS 16.0进行数据处理。 每个实验重复3次,
结果以平均值±标准差(x±s)表示。
2 结果与分析
2.1 总酚含量测定
苹果果皮4种不同溶剂的提取物中总酚的含量测
定结果见表1。
表1 不同溶剂提取物的总酚含量 (x±s,n=3)
Table 1 Contents of total phenol in different solvent extracts
from apple peels
样品 总酚含量/(mg/g)
蒸馏水提取物 14.21±0.62
60%乙醇提取物 22.03±0.74
无水乙醇提取物 17.52±1.05
乙酸乙酯提取物 3.76±0.03
由表 1 可看出,苹果皮 4 种不同溶剂提取物总酚
含量差异较大,60%乙醇提取物中总酚含量显著高于
其他提取物,各提取物中总多酚含量依次为:60%乙
醇提取物>无水乙醇提取物>蒸馏水提取物>乙酸乙酯
提取物。
2.2 羟基自由基(·OH)清除作用实验结果
苹果皮提取物对·OH 清除作用实验结果见表 2。
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表2 苹果皮提取物对·OH的清除率 (%,x±s,n=3)
Table 2 Scavenging rates of different solvent extracts from apple peels on ·OH free radicals
质量浓度/(mg/mL) 样品
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
蒸馏水提取物 25.70±1.07 26.09±0.99 34.74±0.85 37.45±0.82 50.09±1.38
60%乙醇提取物 37.75±0.95 41.99±1.03 46.01±1.25 54.68±0.88 58.98±0.96
无水乙醇提取物 30.36±1.21 39.35±0.80 43.31±0.70 48.36±1.12 55.54±1.04
乙酸乙酯提取物 24.34±0.88 27.81±0.96 28.71±1.12 29.10±0.90 29.66±0.75
Vc 39.90±1.19 45.61±1.33 52.44±0.81 60.34±0.85 63.66±1.01
由表 2 可看出,在实验浓度范围内,各提取物对
邻二氮菲-Fe2+-H2O2产生的·OH均有一定的清除作用,
且随其浓度的增加清除率逐渐增大,4 种提取物清
除·OH 的强弱顺序为:60%乙醇提取物>无水乙醇提取
物>蒸馏水提取物>乙酸乙酯提取物;对比 Vc 可见,
苹果皮 4 种不同溶剂提取物·OH 的清除作用均不及
Vc。
2.3 超氧自由基(O2-·)清除作用实验结果
苹果皮提取物对 O2-·清除作用的实验结果见表 3。
表3 苹果皮提取物对O2-·的清除率 (%,x±s,n=3)
Table 3 Scavenging rates of different solvent extracts from apple peels on O2-· free radicals
质量浓度/(mg/mL) 样品
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
蒸馏水提取物 33.23±1.36 37.39±0.88 40.19±1.59 46.61±1.22 48.92 ±0.94
60%乙醇提取物 42.09±0.51 46.49±1.64 56.93±1.45 59.71±0.67 67.05±2.06
无水乙醇提取物 31.48 ±1.30 33.44±0.91 36.54±1.58 38.50±1.06 41.92±1.79
乙酸乙酯提取物 38.90±0.48 41.10±0.94 51.65±1.23 54.49±1.84 57.95±0.97
Vc 49.50±2.12 57.50±0.63 64.51±1.42 83.67±0.76 86.17±1.44
由表 3 可知,各提取物对 O2-·均有一定的清除作
用,且与浓度呈量效关系;在实验范围内,各提取物
对 O2-·最大清除率分别为:48.89%(水提物),67.05%
(60%乙醇提取物),41.42%(无水乙醇提取物),
57.95%(乙酸乙酯提取物),清除 O2-·强弱顺序为:60%
乙醇提取物>乙酸乙酯提取物>蒸馏水提取物>无水乙
醇提取物。与 Vc 比较,实验范围内 Vc 对 O2-·最大清
除率为 86.17%,可得出同等条件下 4 种提取物·OH 的
清除作用均低于 Vc。
2.4 亚硝酸盐(NO2-)清除作用实验结果
苹果皮提取物对 NO2-清除作用的实验结果见表
4。
表4 苹果皮提取物对NO2-的清除率 (%,x±s,n=3)
Table 4 Scavenging rates of different solvent extracts from apple peels on NO2- radicals
质量浓度/(mg/mL) 样品
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
蒸馏水提取物 44.69±0.72 57.50±0.95 65.31±1.22 74.06±1.50 76.88±0.36
60%乙醇提取物 58.24±0.69 71.18±1.40 82.94±2.15 85.00±0.71 88.24±1.35
无水乙醇提取物 47.01 ±2.17 60.88±1.30 69.12±0.74 76.35±1.03 78.41±0.65
乙酸乙酯提取物 33.33±0.53 39.64±1.54 45.74±1.80 50.14±0.38 56.55±0.58
Vc 50.02±0.67 66.47±1.63 79.57±1.70 82.66±0.55 86.69±1.68
由表 4 可看出,各提取物对 NO2-均有一定的清除
作用,且清除效果与样品浓度量效关系显著;在实验
浓度范围内,4 种提取物清除 NO2-强弱顺序为:60%
乙醇提取物>无水乙醇提取物>蒸馏水提取物>乙酸乙
酯提取物,其中无水乙醇提取物与蒸馏水提取物对
NO2-的清除能力相近;比较 Vc 可见,同等条件下 60%
乙醇提取物对 NO2-的清除能力略强于 Vc,其他 3 种
提取物对 NO2-的清除能力不及 Vc。
2.5 总还原力实验结果
苹果皮提取物总还原力测定的实验结果见表 5。
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表5 苹果皮提取物的还原能力 (x±s,n=3)
Table 5 Reducing power of different solvent extracts from apple peels
质量浓度/(mg/mL) 样品
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
蒸馏水提取物 0.377±0.002 0.602±0.004 0.988±0.001 1.061±0.003 1.255±0.004
60%乙醇提取物 0.570±0.003 0.984±0.002 1.438±0.001 1.699±0.002 2.232±0.003
无水乙醇提取物 0.469±0.004 0.786±0.001 1.151±0.003 1.467±0.002 1.834±0.002
乙酸乙酯提取物 0.244±0.002 0.395±0.004 0.526±0.000 0.618±0.002 0.748±0.003
Vc 0.328±0.003 0.485±0.005 0.723±0.002 0.903±0.004 1.111±0.001
由表 5 可知,在实验浓度范围内各提取物的还原
力均随其样品浓度的增大而增强,4 种提取物总还原
力强弱顺序为:60%乙醇提取物>无水乙醇提取物>蒸
馏水提取物>乙酸乙酯提取物;与 Vc 比较可见,苹果
皮的蒸馏水提取物、60%乙醇提取物和无水乙醇提取
物的还原能力强于 Vc,乙酸乙酯的提取物的还原能力
不及 Vc。
3 结论
3.1 本研究选取蒸馏水、60%乙醇、无水乙醇、乙酸
乙酯4种不同溶剂提取苹果皮中活性物质,在测定提取
物中总酚含量的基础上,,通过测定提取物对羟自由基
(·OH)、超氧阴离子自由基(O2-·)、亚硝酸盐(NO2-)
的清除作用及总还原力,评价4种提取物的抗氧化活
性,并与合成抗氧化剂Vc进行比较。结果表明:不同
溶剂提取物多酚含量差异较大,4种提取物中60%乙醇
提取物中总酚含量最高,为22.03±0.74 mg/g,显著高于
其他提取物;在不同的抗氧化体系中,4种不同溶剂提
取物均具有不同程度的抗氧化活性且与其质量浓度呈
量效关系,但抗氧化活性强弱顺序各不相同,就本实
验所选的4种体系来说,苹果皮60%乙醇提取物的活性
始终是最强的,其清除·OH和O2-·活性弱于Vc,而清除
NO2-活性和还原能力较强且高于Vc,这就进一步证实
了苹果皮中的抗氧化活性物质主要存在于60%乙醇提
取物中。
3.2 本研究结果揭示,苹果皮提取物具有较强的抗氧
化活性;这预示着它在医学及人类保健事业上有潜在
的利用价值,为苹果皮抗氧化物质的进一步研究与开
发奠定了基础。
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