全 文 :柿叶中黄酮类物质提取的影响
因素及抗氧化性研究
罗志刚 , 赵喜红* , 何小维 ,
(华南理工大学轻工与食品学院 , 广东 广州 510642)
摘 要:对乙醇提取柿叶中黄酮类物质的影响因素研究结果表明 , 柿叶中黄酮类物质在提取时间为 3h 条件下的最
佳参数组合是:乙醇浓度为 80%, 料液比为 1∶25 ,提取温度为 85℃。抗氧化试验结果显示 , 柿叶黄酮类物质可有效延缓
油脂脂质过氧化反应 ,其抗氧化性明显优于维生素 C 和茶多酚 ,表明该黄酮类物质是一种很有潜力的天然 、安全 、高效的
油脂抗氧化剂。
关键词:柿叶;黄酮类物质;提取;抗氧化性
中图分类号:S665.2 文献标识码:A 文章编号:1004-874X(2006)12-0067-04
Study on the ethanol extraction conditions and anti-oxidation
property of flavonoids from leaves of Diospyros kaki
LUO Zhi-gang , ZHAO Xi-hong* , HE Xiao-wei
(College of Light Industry and Food Science in South China University of Technology , Guangzhou 510640 , China)
Abstract:The ethanol ex traction conditions of flavonoids from leaves of Diospyros kaki and their antio xidant activities were
studied simultaneously.The best extraction techno logical condition was:ethanol concentration 85%, the ratio of so lid to liquid 1
∶25 and ex tracting temperature 85℃ for ex tracting time 3h according to the orthogonal experiment.Anti-oxidative effect of
flavonoids f rom leaves of Diospyros kak l on lard was studied.The results showed tha t flavonoids could inhibit the reaction of
lipid peroxidation of oil significantly.The anti-oxidative effect of flavonoids on lard w as better than Vc and polyphenols.
F lavonoids w as a potential products of natural、safe and effective antiox idant.
Key words:leaves of Diospyros kakl ;flavonoids;extraction;anti-oxidantive effect
柿树(Diospyros kaki L.f.)为柿科柿属植物[ 1] 。
柿叶中含有丰富的维生素 C 、芦丁 、胆碱 、黄酮苷 、胡萝
卜素 、多种氨基酸及铁 、锌 、钙等对人体健康有益的营
养成分[ 2-3] 。据报道 ,柿叶中的黄酮类化合物还具有
抗菌消炎 、生津止渴 、清热解毒 、润肺强心 、镇咳止血 、
抗癌防癌等多种医疗保健功能[ 4] 。油脂的氧化酸败
是导致油脂及含油脂食品感官品质和营养品质恶化的
主要原因 ,开发天然无毒的抗氧化剂是一条有效的途
径。目前 ,黄酮类化合物所表现出的良好的抗氧化特
收稿日期:2006-08-25
基金项目:广东省科技攻关项目(2005B20401006);广东省
粤港招标项目(2005A20302003);广东省自然科学博士启动基
金(5300170);华南理工大学自然科学基金(E5051040)
作者简介:罗志刚(1975-), 男 ,博士 , 讲师
*通讯作者(E-mail:xhzhao2006@sohu.com)
性已引起了人们广泛的关注[ 5] 。为此 ,我们对柿叶黄
酮类物质采用乙醇提取过程中的主要影响因素及该类
物质的抗氧化性进行了初步研究 ,现将研究结果报道
如下 。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试柿叶采自长江大学西校区植物园基地同一品
种柿树上。将同期采摘的叶片放置一段时间 ,放入恒
温干燥箱中于 45℃下烘 3 h 左右后 ,粉碎 ,备用。
试验使用的药剂有芦丁(生化试剂),乙醇 、Al
(NO3)3 、NaNO2 、NaOH(均为分析纯),纯猪油(自制)。
试验使用的仪器有 722 型分光光度计(由上海精
密科学仪器有限公司生产)、恒温水浴锅(由金坛市富
华电器有限公司生产)、冷凝回流装置 、酒精分馏装置
等。
67广东农业科学 2006 年第 12 期
DOI :10.16768/j.issn.1004-874x.2006.12.026
1.2 试验方法
在提取时间为 3 h 的条件下 ,进行不同乙醇浓度
(0 、30%、50%、70%、90%)、不同提取温度(30 、45 、60 、
75 、90℃)和不同料液比(1∶10 、1∶15 、1∶20 、1∶25 、1∶30)
试验 。各处理准确称取柿叶粉 5.0 g ,倒入圆底烧瓶中
进行浸提 ,将柿叶提取液置于 722型分光光度计中测
定吸光值 ,根据标准曲线上对应的浓度值计算柿叶中
的黄酮含量。
1.3 标准曲线的绘制
准确称取于高温下干燥至恒重的芦丁标准品
52.0 mg ,用少量 60%乙醇溶解后 ,定容于 250 mL 容
量瓶中 ,得浓度为 0.208 mg/mL的芦丁标准液。吸取
芦丁标准液 4.0 、8.0 、12.0 、16.0 、20.0 mL ,移于 50
mL 容量瓶中 ,加入 5%NaNO2 溶液 2 mL ,摇匀;放置
6 min后 ,加入 10%Al(NO3)3 溶液 2 mL ,摇匀;放置
6 min后 ,加入 4%NaOH 溶液 20 mL ,摇匀;最后用
60%乙醇定容 , 15 min后于 722型分光光度计 510 nm
处测定吸光值。以吸光值为横坐标 ,以芦丁浓度为纵
坐标 ,作标准曲线(图 1),得回归方程为:y =0.1245 x
-0.0005 , R 2=0.9997 。
图 1 芦丁标准曲线
1.4 抗氧化性测定
准确称取柿叶样品 30 g ,置于碘瓶中 ,加入氯仿-
冰乙酸混合液 30 mL 、饱和碘溶液 1 mL ,摇匀 ,放于暗
处5 min ,然后加水 100 mL ,以 0.0002 mol/mL 硫代
硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色时 ,加入 1 mL 淀粉指
示剂 ,继续滴定至蓝色消失为止 ,得样品消耗硫代硫酸
钠标准溶液的体积。以同样的方法测定空白试剂消耗
硫代硫酸钠标准溶液的体积。
将纯猪油及已添加 0.01%、0.02%、0.03%、
0.04%柿叶乙醇提取液的猪油置于 65°C 左右的烘箱
内强化保存 ,每隔 2天测定柿叶黄酮类物质的抗氧化
性1次 ,共测定 5次 。其抗氧化性以猪油的过氧化值
(POV)表示 , POV按下列公式计算:
POV(meq/kg)=(V1-V2)×M/(m×1000)
式中:V1为样品对硫代硫酸钠标准溶液的消耗量
(mL);V2为空白试剂对硫代硫酸钠标准溶液的消耗
量(mL);M 为硫代硫酸钠标准溶液的浓度(mol/L);m
为样品重量(g)。
2 结果与分析
2.1 柿叶黄酮类物质提取因素分析
2.1.1 乙醇浓度对黄酮类物质提取量的影响 在提
取温度为 70℃、料液比为 1∶20 、提取时间为 3 h的条
件下 ,乙醇浓度对柿叶中黄酮类物质提取量的影响如
图2所示。由图 2 可知 ,柿叶中的黄酮类物质提取量
随着乙醇浓度的升高而增加 ,并在乙醇浓度为 70%处
出现峰值;当乙醇浓度大于 70%时 ,提取量有所减少 ,
其原因可能是某些脂溶性物质溶出增加 ,干扰因素随
之增大所致。
图 2 乙醇浓度对柿叶黄酮类物质提取量的影响
2.1.2 提取温度对黄酮类物质提取量的影响 在乙
醇浓度为 70%、料液比 1∶20 、提取时间为 3 h的条件
下 ,提取温度对柿叶中黄酮类物质提取量的影响如图
3所示。由图 3可知 ,随着提取温度的增高 ,提取量在
75℃出现峰值 ,其原因可能是在温度过高的情况下 ,可
溶性蛋白质溶出变性 ,溶液粘度增大 ,影响细胞的破
裂 ,阻碍了黄酮类物质的溶出 ,从而降低了黄酮类物质
的提取量 。
图 3 提取温度对柿叶黄酮类物质提取量的影响
68
2.1.3 料液比对黄酮类物质提取量的影响 在提取
温度为 70℃、乙醇浓度为 70%、提取时间为 3 h 的条
件下 ,料液比对柿叶中的黄酮类物质提取量的影响如
图 4所示 。从图 4可知 ,当料液比为 1∶10 、1∶15 、1∶20
时黄酮类物质提取量呈较平缓上涨趋势 ,而当料液比
为 1∶25时提取效果达到最佳 。
图 4 料液比对黄酮类物质提取量的影响
2.1.4 最佳提取参数组合的确定 在单因素试验的
基础上 , 选择提取温度 、乙醇浓度和料液比作为影响
因素进行正交试验 , 其因素水平设置见表 1 。对试验
数据(表 2)进行方差分析 , 结果表明料液比对提取量
的影响极显著(F =141.982 , F0.01=99.00), 乙醇浓
度和提取温度的影响较显著(F 值分别为 84.055和
表 1 柿叶黄酮类物质提取试验因素水平设计
水平 因素提取温度(℃) 乙醇浓度(%) 料液比
1 65 60 1:15
2 75 70 1:20
3 85 80 1:25
表 2 不同处理条件的柿叶黄酮类物质提取量测定结果
处理 各因素水平提取温度 料液比 乙醇浓度
提取量
(mg/g)
1 1 1 1 0.96
2 1 2 2 1.14
3 1 3 3 1.47
4 2 2 3 1.24
5 2 3 1 1.32
6 2 1 2 1.28
7 3 3 2 1.59
8 3 1 3 1.36
9 3 2 1 1.12
K 1 1.19 1.20 1.13
K 2 1.28 1.17 1.34
K 3 1.36 1.46 1.36
R 0.17 0.29 0.23
38.312 , F 0.05=19.00)。综合试验结果表明 ,影响柿
叶黄酮类物质提取量的因素主次顺序为:料液比>乙
醇浓度>提取温度;3种因素的最佳组合是:提取温度
为 85℃、乙醇浓度为 80%、料液比为 1∶25。由于该最
佳参数组合不在本试验设置范围内 ,因此进行了验证
试验。3次验证试验结果表明 ,在最佳参数组合条件
下 ,柿叶中黄酮类物质提取量分别为 1.62 、1.71 、1.65
mg/g ,其测定值相近 ,故取其平均值为 1.66 mg/g 。
2.2 柿叶黄酮类物质的抗氧化性能
许多研究发现 ,黄酮类化合物 B环中的邻二羟基
对黄酮类化合物的抗氧化活性起主要作用[ 6] 。黄酮
类化合物是通过形成共振稳定的具有醌式结构的自由
基而起抗氧化作用的 ,在这一点上 , C4-羟基和 C4-
羰基对黄酮和异黄酮的稳定作用是最重要的因素[ 7] 。
除此之外 ,影响黄酮类化合物抗氧化作用的结构因素
还有 C3位羟基和 C5位羟基 。黄酮类于 O2.-、﹒OH 的
反应相当于一个连锁反应在终结阶段的反应 ,在消除
O2
.- 、﹒OH 的反应中起着氢供体的作用 ,使具有高度氧
化活性的自由基还原 ,从而达到消除的目的[ 8] 。
从添加不同浓度柿叶乙醇提取液的猪油过氧化值
测定结果(图 5)可以看出 ,柿叶的乙醇提取液能明显
延缓猪油自动氧化过程 ,并且随着提取液浓度的增加
(0.01%~ 0.04%范围内),抗氧化性增强;随着处理时
间的延长 ,提取液添加量大的猪油 POV 与添加量小的
猪油 POV 差距加大 ,说明柿叶中的黄酮类物质的抗氧
化作用十分明显 。
图 5 不同浓度柿叶黄酮类物质对猪油的抗氧化性比较
为了比较不同抗氧剂的作用效果 ,分别在猪油中
加入 0.02%柿叶乙醇提取液 、维生素 C 、茶多酚 、二丁
基羟基甲苯(BHT),每隔 2天计算其 POV 值 1次 ,结
果(图 6)显示 ,4 种试剂的抗氧化活性顺序为 BHT >
柿叶乙醇提取液>维生素 C>茶多酚。柿叶提取液的
抗氧化性比较强 。
69
图 6 不同抗氧剂对猪油的抗氧化性比较
3 结语
3.1 本研究结果表明 , 影响柿叶黄酮类物质提取量
的因素主次顺序为:料液比>乙醇浓度>提取温度;在
提取时间为 3 h 的条件下 ,最佳参数组合提取温度为
85℃、乙醇浓度为 80%、料液比为 1∶25;在最佳参数组
合下 ,柿叶中黄酮类物质提取量为 1.66 mg/g 。
3.2 研究结果还表明 ,柿叶黄酮类化合物的抗氧化性
较强 ,在乙醇提取液尝试为 0.01%~ 0.04%范围内 ,
随着提取液浓度的增加 ,抗氧化性增强 。通过对猪油
的抗氧化效果试验发现 , 4种抗氧化剂的活性表现为
BHT >柿叶乙醇提取液>维生素 C >茶多酚 ,表明柿
叶黄酮类物质是一种很有潜力的天然 、安全 、高效的油
脂抗氧化剂。
参考文献:
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(上接第 63页)
Environment and the WHO Expert Group on Pesticide
Residues ,简称 JMPR)提出的戊唑醇 、丙环唑 、腈苯
唑 、三唑酮每日允许摄入量(Acceptable Daily Intake ,
简称 ADI)分别为 0.03 、0.04 、0.03 、0.03 mg/kg·d[ 4] 。
根据我国和CAC规定的上述 4种农药的MRL 值及我
国城乡居民的膳食结构成人体重为 55 kg ,每日食品消
费量为1.03 kg ,其中水果为 49.6 g 占 4.8%计算出上
述4 种农药的日允许摄入量分别为 1.65 、2.2 、1.65 、
1.65 mg/day , 理论暴露量分别为0.0024 、 0.0049 、
0.0024 、 0.0099 mg ,理论暴露量占日允许摄入量分别
为 0.15%、 0.22%、 0.15%和 0.60%, 远低于
100%[ 5-6] 。各处理区香蕉在正常使用情况下 ,不会
造成香蕉中的残留污染超标 ,可以食用 。
3 结语
本试验结果表明 ,采用液液分配 、柱层析净化 、气
相色谱氮磷检测器测定的分析方法在灵敏度 、精确度 、
回收率等方面均符合农药残留检测技术要求 。香蕉中
酚类等杂质对农药净化影响较严重 ,采用醋酸铅凝结
沉淀法 ,可有效去除杂质 。
本试验结果还表明 , 25%富力库水乳剂 、25%敌力
脱乳油 、24%应得悬浮剂 、20%三唑酮乳油在全蕉上的
半衰期分别为 16.5 、16.9 、14.7 、1.7天 ,在土壤中的半
减期分别为 20.7 、26.1 、52.5 、8.4天 。富力库 、敌力
脱 、三唑酮属于易分解农药(T1/2<30天),应得悬浮剂
在土壤中残留消解缓慢 ,我国规定富力库 、敌力脱 、应
得在香蕉上的安全间隔期均为 42天。
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