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柿木皮单宁不同极性组分对油脂抗氧化作用研究



全 文 :收稿日期:2015 - 07 - 29;修回日期:2016 - 02 - 22
基金项目:广西科学研究与技术开 发 项 目 (桂 科 攻
1099061 - 2;桂科攻 12118008 - 2)
作者简介:杨琼琼(1989),女,硕士研究生,研究方向为天然
产物的提取、分离、纯化及活性研究(E-mail)m15578000363
@ 163. com。
通信作者:刘雄民,教授,博士(E-mail)xmliu1@ gxu. edu. cn。
油脂化学
柿木皮单宁不同极性组分对油脂抗氧化作用研究
杨琼琼,刘雄民,赖 芳,张 强,郑燕飞
(广西大学 化学化工学院,南宁 530004)
摘要:采用不同极性溶剂萃取柿木皮单宁纯化物,分别得到水相萃取物、正丁醇相萃取物、乙酸乙酯
相萃取物、石油醚相萃取物 4 个组分,以过氧化值和丙二醛吸光值为指标考察了 4 个组分对油脂的
抗氧化活性,并探讨了水相萃取物和正丁醇相萃取物分别与 VC 的协同作用。结果表明:4 个组分
对油脂都有一定的抗氧化作用,其抗氧化活性大小顺序为正丁醇相萃取物 >水相萃取物 >乙酸乙
酯相萃取物 >石油醚相萃取物;当水相萃取物添加量为 0. 08%时,对油脂有较强的抗氧化活性,与
VC 无协同增效作用;当正丁醇相萃取物添加量为 0. 04%时,对油脂有很好的抗氧化作用,其抗氧
化效果优于 VC,并且与 VC 有协同增效作用。
关键词:柿木皮;单宁;萃取;抗氧化;油脂
中图分类号:TS225;TS202. 3 文献标识码:A 文章编号:1003 - 7969(2016)05 - 0045 - 05
Antioxidant activities of different polarity fractions of persimmon
veneer tannin on oil
YANG Qiongqiong,LIU Xiongmin,LAI Fang,ZHANG Qiang,ZHENG Yanfei
(School of Chemistry and Chemical Engineering,Guangxi University,Nanning 530004,China)
Abstract:The purified persimmon veneer tannin was extracted by different polarity solvents and four frac-
tions were obtained,including aqueous extract,n - butanol extract,ethyl acetate extract and petroleum
ether extract. With peroxide value and absorption value of malonaldehyde as indexes,the antioxidant ac-
tivities of the four fractions on oil were investigated,and the synergistically antioxidant effects of aqueous
extract and n - butanol extract with VC were researched. The results showed that the four fractions had
antioxidant effects on oil,and the antioxidant activity of n - butanol extract was the strongest,followed by
aqueous extract,ethyl acetate extract and petroleum ether extract. When the dosage of aqueous extract
was 0. 08%,the antioxidant activity on oil was stronger,but it had no synergistic effect with VC. When
the dosage of n - butanol extract was 0. 04%,the antioxidant activity on oil was great,better than that of
VC,and it had synergistic effect with VC.
Key words:persimmon veneer;tannin;extraction;antioxidation;oil
食用油脂中的不饱和酸酯容易在空气中氧化而
分解成醛、酮、酸等低分子羰基化合物,导致油脂酸
败,具有一定毒性,危害人体健康[1 - 2]。为了抑制油
脂氧化,通常需要加入人工合成的抗氧化剂或天然
抗氧化剂。有文献报道[3]人工合成的抗氧化剂如
BHT(二丁基羟基甲苯)、BHA(丁基羟基甲苯)、
TBHQ(三丁基氢醌)等疑似具有致癌的可能性,其
应用在一些国家受到限制。食品安全问题日渐受到
大众的关注,提取植物中的抗氧化活性成分作为天
然抗氧化剂也备受人们的青睐[4]。
柿木皮即柿科植物的树皮,《本草图经》记载柿
木皮具有主下血和烫火伤的功效,是我国的一味中
草药,也是栲胶原料之一。柿木皮含有丰富的多酚
542016 年第 41 卷第 5 期 中 国 油 脂
基抗氧化化合物(主要为单宁)[5],该物质被证实通
过使肌体免于自由基介导损伤而减小慢性疾病的威
胁[6],而单宁被认为具有抗诱变、抗癌、抗氧化活性
的功效[7]。
国内外对柿单宁研究报道较多,就抗油脂氧化
方面,Ahn[8]、Han[9]等发现柿种子和柿叶提取物能
抑制细胞中脂质过氧化,并具有自由基清除能力。
石锦芹等[10]研究表明柿叶乙醇提取物能较好地抑
制猪油氧化,其抗氧化能力与在猪油中添加量呈正
相关,当乙醇提取物添加量为 600 mg /kg 时,其抗氧
化能力优于 100 mg /kg 橙皮甙和 100 mg /kg 茶多酚。
马希汉等[11]研究发现柿叶石油醚提取物对菜籽油具
有较好的抗氧化效果,当提取物添加量达 0. 14%时,
其抗氧化活性优于添加量 0. 02% BHT。目前,关于
柿木皮单宁纯化物不同极性组分的分离及不同极性
组分抗油脂氧化作用的比较尚未见报道。
本文采用 HPD500 大孔吸附树脂纯化柿木皮单
宁粗提物,得到柿木皮单宁纯化物,再用不同极性有
机溶剂分离柿木皮单宁纯化物,研究柿木皮单宁不
同极性组分的抗油脂氧化作用,同时考察水相萃取
物和正丁醇相萃取物与 VC 的协同抗氧化作用,并
与 VC 进行比较。本研究意在拓宽柿木皮的应用领
域,为天然抗氧化剂的开发提供一定的参考数据。
1 材料与方法
1. 1 实验材料
1. 1. 1 原料与试剂
柿木皮:于 2014 年 7 月上旬采自广西南丹县。
猪油:自制;VC、硫代硫酸钠、硫代巴比妥酸、碘
化钾、三氯乙酸、淀粉、冰乙酸、三氯甲烷,均为分
析纯。
1. 1. 2 仪器与设备
多用途恒温超声波提取仪:上海比朗仪器有限
公司;UV -2550 紫外可见分光光度计:日本岛津公
司;101 - 1 - BS电热恒温鼓风干燥箱;DF - 101B 型
磁力加热搅拌器。
1. 2 实验方法
1. 2. 1 柿木皮单宁粗提物的制备
将新鲜柿木皮于 60℃烘干、粉碎、过 40 目筛,
加入石油醚在液料比 20∶ 1、超声波功率 360 W、温度
60℃条件下,脱脂 40 min,风干。脱脂后的柿木皮
粉在乙醇体积分数 40%、提取温度 60℃、液料比
20∶ 1、超声波功率 360 W条件下辅助提取 40 min,过
滤、浓缩、烘干得到柿木皮单宁粗提物。
1. 2. 2 柿木皮单宁纯化物的制备[12]
将柿木皮单宁粗提物用体积分数为 60%的乙
醇溶解得到粗提液,将粗提液通过 HPD500 大孔吸
附树脂,以上柱流速 1. 5 mL /min,上样质量分数 1. 2
mg /g平衡吸附 6 h,用蒸馏水洗柱去除床层间的粗
提物,然后用体积分数为 60%的乙醇作为洗脱剂,
以洗脱流速为 1. 5 mL /min 平衡洗脱 2 h,收集洗脱
液,40℃浓缩、烘干得到柿木皮单宁纯化物。
1. 2. 3 柿木皮单宁不同极性组分的制备
柿木皮单宁不同极性组分的制备工艺流程如
图 1所示。取含 10 g 柿木皮单宁的纯化物,用蒸馏
水溶解并定容至 1 000 mL得到备用液,将 3 倍体积
的石油醚加入备用液中,磁力搅拌 30 min,然后在分
液漏斗中分层,重复 3 次,回收得水层 1 和石油醚相
萃取液。将 3 倍体积的乙酸乙酯加入水层 1 中,磁
力搅拌 30 min,然后在分液漏斗中分层,重复 3 次,
回收得水层 2 和乙酸乙酯相萃取液。将 3 倍体积的
正丁醇加入水层 2 中,磁力搅拌 30 min,然后在分液
漏斗中分层,重复 3 次,回收得水相萃取液和正丁醇
相萃取液。将这 4 种单宁萃取液分别进行旋转蒸
发、恒温烘干即得到不同极性的柿木皮单宁萃
取物[12]。
图 1 柿木皮单宁不同极性组分的制备工艺流程
1. 2. 4 单宁含量的测定
单宁含量的测定参照文献[12]进行。
1. 2. 5 柿木皮单宁不同极性组分抗油脂氧化实验
准确称取 50 g猪油置于 250 mL锥形瓶中,加入
不同剂量的受试物,50℃水浴加热并搅拌,待油样为
均匀透明油状物,将搅拌好的油样置于(65 ± 1)℃的
烘箱内敞口放置强化氧化,每 2 d 测 1 次过氧化值
及丙二醛吸光值。
1. 2. 6 过氧化值的测定
过氧化值的测定参照 GB /T 5538—1995 进行。
1. 2. 7 丙二醛吸光值的测定
丙二醛吸光值的测定参照文献[13]进行。
2 结果与分析
2. 1 柿木皮单宁不同极性组分单宁质量的比较
64 CHINA OILS AND FATS 2016 Vol. 41 No. 5
按照 1. 2. 3 的方法,得到柿木皮单宁不同极
性组分,各极性组分单宁质量如图 2 所示。由图 2
可知,柿木皮单宁不同极性组分单宁得到较好的
分离,且各极性溶剂相得到的单宁质量差异较大。
水相萃取物单宁质量为 5. 12 g,正丁醇相萃取物
单宁质量为 3. 67 g,乙酸乙酯相萃取物单宁质量
为 0. 98 g,石油醚相萃取物单宁质量为 0. 23 g,即
在柿木皮单宁纯化物中水相单宁占 51. 2%,正丁
醇相单宁占 36. 7%,乙酸乙酯相单宁占 9. 8%,石
油醚相单宁占 2. 3%。根据萃取溶剂极性的不同,
根据相似相溶原理,可按极性分离柿木皮单宁,且
柿木皮单宁中的水相单宁质量 >正丁醇相单宁质
量 >乙酸乙酯相单宁质量 >石油醚相单宁质量,
说明柿木皮单宁以高极性组分单宁居多,其水溶
性较好。该结论与不同极性西兰花多酚的含量比
较[14]趋势一致。
图 2 柿木皮单宁不同极性组分单宁质量的比较
2. 2 柿木皮单宁不同极性组分对油脂抗氧化作用
过氧化值是油脂早期过氧化产物的反映指标,
丙二醛是油脂过氧化的次级产物[15],油脂氧化初
期,过氧化值随氧化程度加深而升高,而当油脂深度
氧化时,ROOH的分解速度超过其生成速度,导致过
氧化值下降,从而引入实验误差。丙二醛显色测定
法由于油脂氧化初期次级代谢产物较少会影响丙二
醛的显色,从而引入实验误差,氧化后期显色变化较
为明显,测定较为准确。因此,在抗氧化研究中同时
选取过氧化值以及丙二醛吸光值两种指标应用于评
价体系的变化情况将更加准确。
添加量均为 0. 08%(以猪油质量计,下同)时,
柿木皮单宁不同极性组分的抗油脂氧化能力如图
3 所示。由图 3 可知,猪油的过氧化值和丙二醛吸
光值与时间呈正相关,即时间越长过氧化值和丙
二醛吸光值越大。各组分抗氧化能力均明显高于
空白组,尤其是正丁醇相萃取物以及水相萃取物
效果最为明显,而石油醚相萃取物抗氧化效果最
弱。综合以上结果,说明柿木皮单宁不同极性组
分均具有抗油脂氧化作用,能有效延缓食用油脂
的脂质过氧化。
图 3 柿木皮单宁不同极性组分抗油脂氧化能力
2. 3 柿木皮单宁水相萃取物对油脂抗氧化作用
不同添加量柿木皮单宁水相萃取物对油脂抗氧
化作用的影响如图 4 所示。由图 4 可知,猪油的过
氧化值和丙二醛吸光值与时间呈正相关,即时间越
长过氧化值和丙二醛吸光值越大。各受试组抗氧化
能力均明显高于空白组,第 10 d 时,水相萃取物 3
个受试组的过氧化值小于 8 mmol /kg。说明柿木皮
单宁水相萃取物抗油脂氧化作用较强,优于石榴皮
水提物[16]。水相萃取物抗氧化能力与其添加量呈
正相关,说明柿木皮单宁水相萃取物抗油脂氧化能
力存在剂效依赖性。
图 4 不同添加量柿木皮单宁水相萃取物对油脂抗氧化作用
2. 4 柿木皮单宁水相萃取物与 VC 抗氧化作用比
较及协同作用
柿木皮单宁水相萃取物与 VC 抗氧化作用比较
742016 年第 41 卷第 5 期 中 国 油 脂
及协同作用如图 5 所示。由图 5 可知,第 10 d 时,
过氧化值和丙二醛吸光值反映趋势均为 0. 04%VC <
0. 02%水相萃取物 + 0. 02% VC < 0. 04%水相萃取
物,说明柿木皮单宁水相萃取物抗氧化作用比 VC
差,而且柿木皮单宁水相萃取物与 VC 不具有协同
增效作用。
图 5 柿木皮单宁水相萃取物与 VC 抗氧化
作用比较及协同作用
2. 5 柿木皮单宁正丁醇相萃取物对油脂抗氧化
作用
不同添加量柿木皮单宁正丁醇相萃取物对油脂
抗氧化作用的影响如图 6 所示。
图 6 不同添加量柿木皮单宁正丁醇相
萃取物对油脂抗氧化作用
由图 6 可知,猪油的过氧化值和丙二醛吸光值
与时间呈正相关,即时间越长过氧化值和丙二醛吸
光值越大。第 10 d 时,正丁醇相萃取物 3 个受试组
的过氧化值小于 11 mmol /kg,说明柿木皮单宁正丁
醇相萃取物抗油脂氧化能力较强,但低于杜仲叶正
丁醇相萃取物[17]。正丁醇相萃取物抗氧化能力与
其添加量呈正相关,说明柿木皮单宁正丁醇相萃取
物抗油脂氧化能力存在剂效依赖性。
2. 6 柿木皮正丁醇相萃取物与 VC 抗氧化作用比
较及协同作用
柿木皮单宁正丁醇相萃取物与 VC 抗氧化作用
比较及协同作用如图 7 所示。由图 7 可知,第 10 d
时,过氧化值和丙二醛吸光值反映趋势均为 0. 02%
正丁醇相萃取物 + 0. 02% VC < 0. 04%正丁醇相萃
取物 < 0. 04%VC,说明正丁醇相萃取物抗氧化作用
较 VC 强,且正丁醇相萃取物与 VC 具有协同增效
作用。
图 7 柿木皮单宁正丁醇相萃取物与 VC 抗氧化
作用比较及协同作用
3 结 论
(1)采用溶剂萃取法可将不同极性的柿木皮单
宁纯化物分离。对柿木皮单宁不同极性组分的单宁
含量和抗油脂氧化能力进行研究,结果表明:正丁醇
相萃取物抗油脂氧化能力最强,水相萃取物次之;乙
酸乙酯相萃取物也具有一定的抗氧化活性,但由于
其含量较低,应用价值不大;石油醚相萃取物的单宁
含量和抗氧化活性最低,不具有应用价值。
(2)柿木皮单宁水相萃取物添加量低于 0. 02%
时抗油脂氧化能力较弱,当其添加量达到 0. 08%
时,才表现出较好的抗氧化效果,水相萃取物的抗氧
化效果较 VC 差,与 VC 无协同增效作用。
(3)柿木皮单宁正丁醇相萃取物添加量为
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0. 04%时,已表现出较强的抗油脂氧化能力,正丁醇
相萃取物的抗氧化效果优于 VC,其抗氧化能力随着
添加量的增加而增强,且与 VC 有协同增效作用。
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·信息·
2016 年第七届国际食品安全大会在北京成功召开
2016 年 4 月 14—15 日,备受各方关注与期待的 2016 年第七届国际食品安全大会在北京举行,本次
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料、保健食品、农药残留等热点领域的应用进行案例分析,以期将全球食品安全的成功理念和实践服务应
用于中国,受到了参会企业代表的欢迎。
摘自:ZGSPB(2016 - 05 - 03)
942016 年第 41 卷第 5 期 中 国 油 脂