全 文 ：233
响应面优化襄荷总黄酮提取
及抗氧化研究
许 远，魏和平* ，吴 彦，王天华
(安庆师范学院生命科学学院，安徽安庆 246011)
收稿日期:2014－11－05
作者简介:许远(1981－) ，女，硕士，主要从事生物化学教学及研究。
* 通讯作者:魏和平(1964－) ，男，博士，主要从事野生植物研究与开发。
基金项目:安徽省高等学校优秀青年人才基金重点项目(2013SQＲL060ZD) ;安庆市重点科技项目(20101008)。
摘 要:本实验通过单因素实验探讨了乙醇浓度、液料比、超声时间、超声温度对襄荷(Zingiber strioatum)总黄酮得率
的影响，并进一步通过响应面分析对超声波辅助乙醇提取襄荷总黄酮的最佳工艺条件进行优化:乙醇浓度 71%，液料
比 21∶1(mL∶g) ，超声时间 21min，超声温度 51℃。在最佳工艺条件下，襄荷总黄酮得率达到 4.50%。抗氧化实验表明，
发现襄荷提取物有很好的还原性，对超氧阴离子(O －2·)、DPPH·和羟基自由基都有较好的清除能力，具有良好的抗氧
化性。
关键词:襄荷，总黄酮，响应面，抗氧化
Study on optimization of extraction of total flavonoids from
Zingiber strioatum by response surface methodology
and its antioxidant activity
XU Yuan，WEI He－ping* ，WU Yan，WANG Tian－hua
(School of Life Sciences，Anqing Normal University，Anqing 246011，China)
Abstract:The effect of ethanol concentration，material－ to－solvent ratio，ultrasonic time and ultrasonic temperature
on the extraction yield of total flavonoids from Zingiber strioatum was investigated by single factor test in this
study.The ultrasonic－assisted extraction conditions were further optimized by the response surface analysis and
were determined to be ethanol concentration of 71%，solvent－ to－material ratio 21 ∶ 1(mL ∶ g)，ultrasonic time of
21min and ultrasonic temperature of 51℃.Under the optimal extraction conditions，the yield of total flavonoids from
Zingiber strioatum reached 4.50% .Ｒesult of antioxidation showed that the total flavonoids from Zingiber strioatum
had good total reduction capabilities，and scavenging hydroxyl radicals，DPPH·，superoxide anion(O －2·) ，it had
good antioxidant activity.
Key words:Zingiber strioatum;total flavonoids;response surface methodology;antioxidant activity
中图分类号:TS201.1 文献标识码:B 文 章 编 号:1002－0306(2015)05－0233－07
doi:10． 13386 / j． issn1002 － 0306． 2015． 05． 040
襄荷(Zingiber strioatum) ，又名阳荷、洋姜、莲花
姜、洋胡姜等，属于姜科姜属多年生草本植物，我国
长江流域各省均有野生资源分布，在很多地区，民间
也有种植和食用襄荷的习惯。据《中药大辞典》和
《全国蔬菜全科》记载，襄荷具有很高的食用价值和
药用成分，其富含蛋白质、氨基酸、维生素、糖类、有
机酸及矿物元素等，具有活血调经、镇咳祛痰、消肿
解毒等功效［1］。另外，襄荷具有特殊芳香气味，驱虫
效果明显，病虫害很少，极少使用农药，是理想的绿
色食品。因此，襄荷已成为一种新型保健蔬菜，亟待
开发。
目前我国对襄荷的研究多集中在栽培［2］、组织培
养［3］、快速繁殖［4］和食用资源［1］等方面，对其生物活
性方面的研究甚少。黄酮类化合物是广泛存在于植
物中的次生代谢产物［5］，具有抗自由基和抗氧化作
用，还有抗癌、抗肿瘤、降血脂、治疗心脑血管疾病、
镇痛等药用保健功能［6］，因此，总黄酮含量已成为保
健蔬菜的衡量参数之一。本文通过超声波辅助乙醇
提取法对襄荷可食用的花苞部分进行了总黄酮测
定，并采取响应面分析方法对其提取工艺进行优化，
同时对其提取物的抗氧化性进行研究，旨在为提高
襄荷利用价值和进一步开发这种天然保健蔬菜提供
理论依据。
1 材料与方法
234
1.1 材料与仪器
新鲜襄荷花苞，于 2013 年 9 月采自安徽省岳西
县山区，储存于冰箱(0～4℃)备用。
芦丁标准品(＞ 98%)，合肥博美生物科技有限
责任公司;DPPH(1，1－二苯基－2－三硝基苯肼)Sigma
公司;无水乙醇、盐酸、亚硝酸钠、氢氧化钠、硝酸铝、
抗坏血酸、Tris、邻苯三酚、三氯乙酸、水杨酸、硫酸亚
铁、铁氰化钾、三氯化铁、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠等
均为分析纯。
FA2004B电子天平 上海越平科学仪器有限公
司;DZ－2BCⅡ真空干燥箱 天津市泰斯特仪器有限
公司;ＲE－2000 旋转蒸发器 上海洪旋实验仪器有
限公司;SHB－Ⅲ循环水式多用真空泵 郑州长城科
工贸有限公司;SY － 360 型台式数控超声波提取
机 昆山市超声仪器有限公司;UV759 紫外可见分
光光度计 上海佑科仪器仪表有限公司;手提式多
功能粉碎机 上海广沙工贸有限公司;HHS 型电热
恒温水浴锅 上海博迅实业有限公司医疗设备厂;
SC－3612 低速离心机 安徽中科中佳科学仪器有限
公司。
1.2 实验方法
1.2.1 标准曲线绘制 采用亚硝酸钠－硝酸铝－氢氧
化钠显色法［7］，精密称取 105℃真空干燥至恒重的芦
丁标准品 6mg，用 70%乙醇溶解并定容至 10mL，摇
匀，得 0.6mg /mL 的芦丁标准液。准确吸取 0.0、1.0、
2.0、3.0、4.0、5.0mL 上述标准液分别置于 10mL 的容
量瓶中，加 2～4mL蒸馏水，加 0.4mL 5%亚硝酸钠，摇
匀，放置 6min，加入 0.4mL 10%硝酸铝，摇匀，放置
6min，加入 4.0mL 4%氢氧化钠，再加蒸馏水至刻度、
摇匀，放置 15min，以空白试剂作对比参照，在 510nm
处测定吸光度，得标准曲线回归方程:A = 3.8367C +
0.3438(A为吸光度，C 为芦丁浓度)，Ｒ2 = 0.9978，表
明了芦丁在浓度 0～0.3mg /mL之内线性关系良好。
1.2.2 襄荷总黄酮得率测定 将新鲜襄荷花苞洗
净、切碎、烘干，以粉碎机粉碎，过 60 目筛，制成襄荷
粉。准确称取 10.0g 襄荷粉，加入一定量乙醇溶液，
选择一定超声条件处理后，置 70℃水浴中回流提取
2h(预实验显示提取温度达到 70℃和提取时间超过
2h后，得率变化不大，故此二因素固定)，取出，减压
抽滤浓缩，测定滤液体积。取 2mL 上述滤液于 10mL
容量瓶中，以制备标准曲线的方法，在 510nm 处测定
其吸光度，并利用标曲获得的回归方程计算襄荷总
黄酮得率，重复三次，取平均值，计算公式如下:
襄荷总黄酮得率(%)= (C × V1 × V /V2 × m ×
1000)× 100
式中:C为提取液中总黄酮浓度(mg /mL) ;V1 为
显色时定容体积(mL) ;V2 为显色时取样体积(mL) ;
V为提取液总体积(m);m为原料质量(g)。
1.2.3 单因素实验 以乙醇浓度、液料比、超声温
度、超声时间四个因素为研究对象，以襄荷总黄酮得
率为指标，进行单因素实验。
1.2.3.1 乙醇浓度对得率的影响 准确称取 10.0g 的
襄荷粉 5 份，分别加入体积分数为 50%、60%、70%、
80%、90%的乙醇溶液，以 15∶1(mL∶ g)的液料比(为
溶剂体积(mL):物料质量(g) ，下同) ，在温度 50℃条
件下，超声处理 15min，之后在 70℃水浴中回流提
取 2h。
1.2.3.2 液料比对得率的影响 准确称取 10.0g 的襄
荷粉 5 份，分别以液料比 10 ∶ 1、15 ∶ 1、20 ∶ 1、25 ∶ 1、
30∶1(mL∶g)加入 60% 乙醇溶液，在温度 50℃条件
下，超声处理 15min后置 70℃水浴中回流提取 2h。
1.2.3.3 超声时间对得率的影响 准确称取 10.0g 的
襄荷粉 5 份，以 15∶1(mL∶ g)的液料比加入体积分数
为 60%的乙醇溶液，在温度 50℃条件下，分别超声处
理 10、15、20、25、30min 后置 70℃ 水浴中回流提
取 2h。
1.2.3.4 超声温度对得率的影响 准确称取 10.0g 的
襄荷粉 5 份，以 15∶1(mL∶ g)的液料比加入体积分数
为 60%的乙醇溶液，分别在温度 40、45、50、55、60℃
条件下，超声处理 15min 后置 70℃水浴中回流提
取 2h。
1.2.4 响应面法对提取工艺参数的优化与验证 为
分析各影响因素间的交互作用对襄荷总黄酮得率的
影响，在单因素实验结果的基础之上，根据 Box －
Benhnken 中心组合实验设计原理，运用 Design
Expert 8.0 软件设计响应面实验，分别选择乙醇浓度
(A)、液料比(B)、超声时间(C)、超声温度(D)作为
自变量，以襄荷总黄酮的得率(Ｒ1)作为响应值设计
响应面实验，因素水平取值见表 1。
表 1 响应面设计因素和水平
Table 1 Levels and factors of response surface analysis
水平
因素
A乙醇浓度
(%)
B液料比
(mL∶g)
C超声时间
(min)
D超声温度
(℃)
－ 1 60 15∶1 15 45
0 70 20∶1 20 50
1 80 25∶1 25 55
1.2.5 襄荷总黄酮抗氧化性实验 在响应面实验结
果得出的最佳提取条件下获得襄荷总黄酮提取液，
进行总还原能力和对 DPPH·、超氧阴离子(O －2·)、羟
基自由基(·OH)三者的清除能力测定，分别将提取
浓缩液配制成不同浓度梯度的待测溶液，均以抗坏
血酸(VC)为对照，比较结果确定其抗氧化能力。
1.2.5.1 总还原能力的测定 测定方法参照文献［8］，
取 2.5mL 不同浓度待测液，加入 2.5mL 0.2mol /L、
pH6.6 磷酸缓冲溶液及 2.5mL 1%铁氰化钾，50℃水
浴 20min 后急速冷却，加入 2.5mL 10%三氯乙酸溶
液，于 3000r /min 离心 10min，取上清液 5mL，加 4mL
蒸馏水，及 1mL 0.1% FeCl3，混匀后 10min 于 700nm
处测定吸光值表示样品还原能力，以蒸馏水为空白。
1.2.5.2 DPPH·清除率的测定 测定方法参照文
献［9－10］，取 4mL 不同浓度待测液，加入 4mL 浓度为 2
× 10 －4mol /L 的 DPPH 溶液，摇匀，室温下避光反应
30min，以无水乙醇作对照，于 517nm 波长处测定吸
光度 A。对照组以无水乙醇代替 DPPH 溶液，与待测
235
液混匀，于 517nm波长处测定吸光度 A1，空白组以上
述 DPPH 溶液与无水乙醇混合后于 517nm波长处的
吸光度 A0。按下式计算其清除率:
清除率(%)=［1－(A－A1)/A0］× 100
式中:A为样品组吸光度值;A1 为对照组吸光度
值;A0 为空白照组吸光度值。
1.2.5.3 超氧阴离子(O －2·)清除率的测定 测定方
法参照文献［11］，采用邻苯三酚自氧化法，取 5mL
50mmol /L的 Tris－HCl 缓冲液(pH8.2) ，置于 25℃水
浴中保温 20min，加入 2mL 不同浓度的待测液，再加
入 1mL 5mmol /L的邻苯三酚溶液，混匀，25℃水浴中
反应 5min，最后加入 1mL 10mol /L HCl终止反应，在
320nm处测定吸光度，对照组以蒸馏水代替邻苯三
酚溶液，空白组以蒸馏水代替待测液。按下式计算
其清除率:
清除率(%)=［1－(A－A1)/A0］× 100
式中:A为样品组吸光度值;A1 为对照组吸光度
值;A0 为空白照组吸光度值。
1.2.5.4 羟基自由基(·OH)清除率的测定 测定方
法参照文献［12－13］，取 2mL 不同浓度的待测液，置于
10mL离心管中，分别加入 1mL 9mmol /L的 FeSO4 溶
液，2mL 9mmol /L 的水杨酸－乙醇溶液，混匀，加入
1mL 0.01%的 H2O2 溶液启动反应，于室温下反应
1h，以蒸馏水调零，于 510nm 处测定吸光度 A。对照
组以蒸馏水代替 H2O2 溶液，于 510nm处测定吸光度
A1，空白组以蒸馏水代替待测液，于 510nm 处测定吸
光度 A0。按下式计算其清除率:
清除率(%)=［1－(A－A1)/A0］× 100
式中:A为样品组吸光度值;A1 为对照组吸光度
值;A0 为空白照组吸光度值。
1.3 数据处理
采用 Microsoft Excel(Office 2003)软件整理数
据，Design Expert 8.0 软件进行数据分析。
2 结果与分析
2.1 单因素实验结果
2.1.1 乙醇浓度的选择 由图 1 可以看出:随着乙醇
浓度的升高总黄酮得率上升，达到 70%后呈略下降
趋势。根据相似相溶原理［14］，溶剂与提取物极性达
到相似时，提取物较易从植物细胞中溢出，黄酮类物
质是弱极性化合物，易溶于弱极性溶剂，70%的乙醇
溶液极性可能与襄荷黄酮的极性最为相似，故在此
浓度下提取率最高。当乙醇浓度大于 70%时，提取
含量略呈下降，可能是随着乙醇浓度升高，其极性与
提取物的极性相差逐渐增大，从而导致溶液对黄酮
类化合物溶解度降低，同时一些醇溶性杂质、色素、
亲脂性强的成分等溶出增多，也不利于黄酮类化合
物提取，进而影响得率［15］。因此乙醇浓度选用 70%
为适宜。
2.1.2 液料比的选择 由图 2 可以看出:随着液料比
的增加，襄荷中总黄酮得率不断增大，原因是随液料
比的增大，浓度差提高，有利于传质，提取越来越充
分，但当液料比大于 20∶1 时曲线略有下降并逐渐平
稳，原因可能是当提取溶剂量太大时，黄酮的溶出已
基本达到平衡，再增加溶剂量，提取效果并不能明显
提高，同时由于溶剂体积的增大，使得一些非黄酮类
的化合物溶解度增大，与黄酮类化合物形成了一定
的竞争关系，从而导致提取含量减少。因此液料比
选用 20∶1 为适宜。
图 1 乙醇浓度对总黄酮得率的影响
Fig.1 Effect of ethanol concentration on
extraction rate of total flavonoids
图 2 液料比对总黄酮得率的影响
Fig.2 Effect of liquid－solid ratio on
extraction rate of total flavonoids
2.1.3 超声时间的选择 由图 3 可以看出:随着超声
波作用时间的增加，襄荷总黄酮的得率升高;但当时
间大于 20min 后总黄酮得率趋于平稳且略有下降。
可能是超声时间太长，会破坏黄酮类化合物的有效
结构，使其降解，所以得率反而下降。所以超声时间
选用 20min为宜。
图 3 超声时间对总黄酮得率的影响
Fig.3 Effect of ultrasonic time on
extraction rate of total flavonoids
2.1.4 超声温度的选择 由图 4 可以看出:随着超声
温度的升高总黄酮得率呈上升趋势，达到 50℃后呈
下降趋势。温度升高到一定程度可能会破坏样品中
黄酮类物质的结构造成样品中黄酮类物质的损失，
236
并且会导致提取液的大量挥发。因而超声温度选用
50℃为宜。
图 4 超声温度对总黄酮得率的影响
Fig.4 Effect of ultrasonic temperature
on extraction rate of total flavonoids
2.2 响应面法确定襄荷总黄酮的最佳提取条件
2.2.1 响应面法实验设计及结果 选择乙醇浓度
(A)、液料比(B)、超声时间(C)及超声温度(D)作为
自变量，以襄荷总黄酮的得率(Ｒ1)作为响应值设计
响应面实验，结果见表 2。
表 2 响应面实验结果
Table 2 Ｒesult of response surface design
实验号 A B C D
得率
(%)
1 0 0 － 1 1 3.96
2 0 0 0 0 4.48
3 0 0 － 1 － 1 3.85
4 0 0 0 0 4.48
5 1 0 1 0 4.15
6 － 1 0 － 1 0 3.96
7 1 0 0 1 3.99
8 0 0 0 0 4.5
9 － 1 0 1 0 4.13
10 － 1 － 1 0 0 3.82
11 0 1 1 0 4.21
12 1 1 0 0 4.09
13 0 － 1 － 1 0 3.97
14 0 － 1 0 － 1 3.77
－ 1 1 0 0 － 1 3.9
16 0 0 0 0 4.49
17 0 1 － 1 0 4.13
18 0 0 0 0 4.49
19 － 1 0 0 1 3.93
0 1 0 － 1 0 4.1
21 0 － 1 1 0 4.04
22 0 0 1 － 1 3.89
23 － 1 1 0 0 4.17
24 0 1 0 － 1 3.88
1 － 1 0 0 － 1 3.75
26 1 － 1 0 0 4.08
27 0 － 1 0 1 3.86
28 0 0 1 1 4.08
29 0 1 0 1 4.11
利用 Design Expert8.0 软件对表 2 的数据进行多
元回归分析，拟合后得到 A、B、C、D 的二次多项回归
模型为:(公式)
襄荷总黄酮得率(%)= 0.39177A + 0.41823B +
0.29723C + 1.46667D－1.70000E－003AB－7.00000E－
004AC － 4.50000E － 004AD + 1.00000E － 004BC +
1.40000E－ 003BD + 8.00000E － 004CD － 2.26083E －
003A2 － 8.84333E － 003B2 － 7.04333E － 003C2 －
0.014643D2－53.84225
对上述方程进行方差分析，结果如表 3 所示。
结果显示，模型显著性检验 p 值 ＜ 0.0001，为极
显著，失拟项 p值为 0.3181 ＞ 0.05，不显著，无失拟因
素存在。该回归方程相关系数 Ｒ2 = 0.9990，校正决定
系数 Ｒ2Adj = 0.9979，说明该模型能够解释 99.90%的变
化，因变量与所选自变量之间线性关系显著。以上
证明该模型与实验拟合度良好，可用该回归方程代
替真实实验对实验结果进行预测和分析。
模型的一次项 A、B、C、D 为极显著;二次项 A2、
B2、C2、D2 为极显著;交互项 AB、AC、BD 为极显著，
AD、CD为显著，BC不显著，由此可知，自变量与响应
值之间不是简单的线性关系。通过 F 值可知，各单
因素对襄荷总黄酮得率的影响程度依次为:液料比
＞超声温度 ＞乙醇浓度 ＞超声时间;各两因素交互
作用对襄荷总黄酮得率的影响程度依次为:液料比
和乙醇浓度 ＞乙醇浓度和超声时间 =液料比和超声
温度 ＞乙醇浓度和超声温度 ＞超声时间和超声温度
＞液料比和超声时间。
2.2.2 响应面分析 图 5 是按所得数学模型绘制的
响应曲面图，各因素的交互作用效应可以从响应曲
面的坡度变化及其等高线得到反映。响应面曲面的
坡度直接反映了在处理条件下发生变化时襄荷总黄
酮得率的响应灵敏程度，如坡度相对平缓，响应值不
敏感;反之，如坡度相对陡峭，响应值敏感。响应值
随哪种因素的变化率更大，说明此因素在二者交互
作用中对襄荷总黄酮得率的影响更大。等高线为椭
圆形，说明两因素交互作用显著，若偏圆形，说明不
太显著。
例如，从图 5a可知，其等高线为椭圆形，说明乙
醇浓度和液料比交互作用显著;响应面坡度较为陡
峭，响应值随液料比的变化率大于乙醇浓度的变化
率，说明在二者交互作用中液料比对总黄酮得率影
响大于超声时间。而从图 5d 可知，其等高线偏圆
形，说明液料比和超声时间交互作用不太显著;响应
面坡度相对平缓，响应值随液料比的变化率大于超
声时间的变化率，说明在二者交互作用中液料比对
总黄酮得率影响大于超声时间。综合所有响应面图
分析，液料比和乙醇浓度的交互作用最显著，乙醇浓
度和超声时间、液料比和超声温度次之，乙醇浓度和
超声温度、超声时间和超声温度再次，液料比和超声
时间最不显著，其中液料比和超声温度较之乙醇浓
度和超声时间对响应值的影响更大，此结果与模型
中 F值分析结果一致。
2.2.3 条件优化 根据响应面分析表明:最佳提取
工艺理论值是乙醇浓度 70.53%，液料比 20.98 ∶ 1
237
表 3 回归模型方差分析
Table 3 Variance analysis of regression model
来源 平方和 自由度 均方 F值 p值 ＞ F 显著性
Model 1.42 14 0.1 962.21 ＜ 0.0001 ＊＊
A 0.027 1 0.027 256.11 ＜ 0.0001 ＊＊
B 0.092 1 0.092 869.09 ＜ 0.0001 ＊＊
C 0.022 1 0.022 205.03 ＜ 0.0001 ＊＊
D 0.066 1 0.066 624.4 ＜ 0.0001 ＊＊
AB 0.029 1 0.029 273.38 ＜ 0.0001 ＊＊
AC 4.90E－03 1 4.90E－03 46.35 ＜ 0.0001 ＊＊
AD 2.03E－03 1 2.03E－03 19.16 0.0006 *
BC 2.50E－05 1 2.50E－05 0.24 0.6343
BD 4.90E－03 1 4.90E－03 46.35 ＜ 0.0001 ＊＊
CD 1.60E－03 1 1.60E－03 15.14 0.0016 *
A2 0.33 1 0.33 3136.27 ＜ 0.0001 ＊＊
B2 0.32 1 0.32 2999.08 ＜ 0.0001 ＊＊
C2 0.2 1 0.2 1902.45 ＜ 0.0001 ＊＊
D2 0.87 1 0.87 8223.1 ＜ 0.0001 ＊＊
残差 1.48E－03 14 1.06E－04
失拟项 1.20E－03 10 1.20E－04 1.71 0.3181 不显著
理论误差 2.80E－04 4 7.00E－05
总误差 1.43 28
注:* p ＜ 0.05，＊＊p ＜ 0.0001。
图 5 各因素对总黄酮得率影响的响应面分析
Fig.5 Ｒesponsive surface plot for the effect of factors
238
(mL∶g) ，超声时间 20.61min，超声温度 50.56℃。考
虑到实际操作的便利，将襄荷中总黄酮提取的最佳
工艺条件修正为:乙醇浓度 71%，液料比 21 ∶ 1
(mL:g)，超声时间 21min，超声温度 51℃。按照修正
后的条件下进行 3 次验证实验，结果如表 4 所示，襄
荷总黄酮得率实验值为 4.50%，与预测值 4.51%接
近，表明实验结果理想，实验模型选择合理。
表 4 实验验证响应面优化条件
Table 4 Conformation results of the
optimized extraction conditions
项目
实验号
1 2 3 平均值
总黄酮得率(%) 4.49 4.52 4.48 4.50
2.3 抗氧化实验的结果分析
2.3.1 总还原能力实验结果 如图 6 所示，襄荷总黄
酮样品的还原能力随浓度的增大不断增强，且增幅
逐渐增大，不断接近 VC 还原能力，可见其具有非常
强的还原力。
图 6 样品与 VC 还原能力比较
Fig.6 Comparison of reducing power
on sample with Vitamin C
2.3.2 清除 DPPH·实验结果 如图7所示，VC 清除
DPPH·能力随浓度上升而增大，当浓度为 15μg /mL
时，清除率已达到 94.63%，继续增大浓度后清除率
无显著变化，襄荷总黄酮样品对 DPPH·的清除能力
随浓度的增大呈明显增长趋势，可见其对 DPPH·有
较强的清除能力。
图 7 样品与 VC 清除 DPPH·能力比较
Fig.7 Comparison of DPPH·radical scavenging activity
on sample with Vitamin C
2.3.3 清除超氧阴离子(O－2·)实验结果 如图 8 所
示，VC 在 0.2mg /mL到 1.0mg /mL 的浓度范围内，对超
氧阴离子(O－2·)始终保持很高的清除能力，0.6mg /mL
后清除率几乎达到 100%，而襄荷总黄酮样品在低浓
度范围时对于超氧阴离子(O －2·)的清除能力增长缓
慢，当浓度达到 0.4mg /mL后，随着样品浓度的增大，
其清除能力显著增强，表明其对于超氧阴离子
(O －2·)具备较强的清除能力。
图 8 样品与 VC 清除超氧阴离子(O
－
2·)能力比较
Fig.8 Comparison of superoxide radical scavenging activity
on sample with Vitamin C
2.3.4 清除羟基自由基(·OH)实验结果 如图 9 所
示，VC 在 0.3mg /mL 到 0.7mg /mL 的浓度范围内，对
羟基自由基(·OH)始终保持很高的清除能力，清除
率几乎达到 100%，襄荷黄酮样品在低浓度时对羟基
自由基(·OH)的清除能力与 VC 相差较多，但随着浓
度的上升，其清除能力显著增强，在浓度为 0.7mg /mL
时清除率达到 92.1%，表明其对羟基自由基(·OH)
有较强的清除能力。
图 9 样品与 VC 清除羟基自由基(·OH)能力比较
Fig.9 Comparison of hydroxyl radical scavenging activity
on sample with Vitamin C
3 结论与讨论
乙醇是提取黄酮的优良有机溶剂之一［16］，超声
波的空化作用可充分破坏植物细胞，加速胞内物质
释放溶解，增大提取效率［17－18］。如许效群等在提取苦
荞米糠总黄酮研究中发现，超声波辅助提取率较之
水浴法提取率大大提高［16］，蒋少华等在洋葱皮中类
黄酮不同提取工艺的比较研究结果显示，超声波法
较之回流法可加速和提高黄酮提取率，较之微波提
取法对设备的要求更为简单［19］。此外，利用响应面
分析方法进行最佳工艺条件优化，可克服传统正交
实验只能给出最佳因素水平组合而无法找出整个区域
上因素的最佳组合和最优值的缺陷［20］，许多学者均使
用响应面法优化植物有效成分的提取工艺得到了较为
239
准确的工艺参数［21－23］，如常丽新等利用响应面法优化
了玉米芯黄酮的提取工艺［22］。故本文采用超声波辅
助乙醇提取法提取襄荷总黄酮，根据中心组合设计原
理，采用 4因素 3水平的响应面分析，得出了襄荷总黄
酮的最佳提取工艺条件:乙醇浓度为 71%，液料比为
21∶1(mL∶g)，超声时间为 21min，超声温度为 51℃。在
最佳提取工艺条件下测得襄荷花苞总黄酮含量为
4.50%。大量研究发现，黄酮含量高的蔬菜，具有预
防心脑血管疾病、抗衰老、抗氧化、增强细胞免疫力
和预防肿瘤等功效［24］，本研究抗氧化实验也证明，襄
荷总黄酮具有很好的还原能力，对 DPPH·和羟基自
由基(·OH)具有较强的清除能力，对于超氧阴离子
(O －2·)也具有一定的清除能力，抗氧化效果总体表
现良好。因此，襄荷可作为新型保健蔬菜进行深度
开发。
参考文献
［1］高学玲 .襄荷的营养成分分析和综合开发利用研究［J］.食
品科学，2001，22(3) :58－60.
［2］薛小红，金银京，方溥强 .襄荷的栽培技术［J］.中国中药杂
志，1992，17(9) :529.
［3］石拥军，李进，顾绘，等 .襄荷脱毒组培苗培养技术［J］.江
苏农业科学，2006(5):131－132.
［4］朱勤，杨徐琴，杨六萍，等 .襄荷生物学特性和大棚种植技
术［J］.现代农业科技，2006(9):58－59.
［5］吴秋敏，苏平，刘芸 .黄酮的抗氧化性和促氧化性［J］.食品
工业科技，2014，35(24):379－383.
［6］曹纬国，刘志勤，邵云，等 .黄酮类化合物药理作用的研究
进展［J］.西北植物学报，2003，23(12):2241－2247.
［7］田建平，李娟玲，胡远艳 .冬青属苦丁茶叶总黄酮含量测
定与资源评价［J］.食品科技，2014，39(1):278－281.
［8］莫开菊，柳圣，程超 .生姜黄酮的抗氧化活性研究［J］.食品
科学，2006，27(9):110－115.
［9］Miller NJ，Ｒice－Evans C，Davies MJ，et al.A novel method for
measuring antioxidant capacity and its application to monitoring
the antioxidant status in premature neonates［J］.ClinSci，1993，84
(4) :407－412.
［10］胡迎芬，胡博路，孟洁，等 .月季花抗氧化作用的研究
［J］.食品工业科技，2000，21(4):25－27.
［11］贺文英，赵智宏，丁鹤，等 .超声波提取苦豆籽粕中总黄
酮及抗氧化性研究［J］.食品工业，2014，35(7):130－133.
［12］程超，李伟 .平菇水溶性多糖结构表征与体外抗氧化作
用［J］.食品科学，2005，26(8):55－57.
［13］丁利君，周圳辉，林燕如 .芒萁中黄酮物质的提取及其抗
氧化研究［J］.食品科学，2005(8):77－81.
［14］Zhang Y，Li S F，Wu X W.Pressurized Liquid extraction of
flavonoids from Houttuynia cordata thumb［J］. Separation and
Purification Technology，2008，58(3) :305－310.
［15］汤须崇，叶静，徐伟，等 .猫须草总黄酮的超声提取工艺
［J］.食品与发酵工业，2011，37(11) :229－231.
［16］许效群，刘志芳，田夏，等 .超声波辅助提取苦荞米糠总
黄酮［J］.中国食品学报，2014，14(6):104－109.
［17］刘春花，高金锋，王鹏科 .超声波法提取苦荞黄酮的工艺
研究［J］.西北农业学报，2009，18(1):281－284.
［18］宫风秋，张莉，李志西，等 .加工方式对传统荞麦制品芦
丁含量及特性的影响［J］.西北农林科技大学学报:自然科学
版，2009(9):179－183.
［19］蒋少华，王文亮，弓志青，等 .洋葱皮中类黄酮不同提取
工艺的比较［J］.食品科技，2014，39(8) :191－195.
［20］王振忠，武文浩 .野菊花总黄酮提取工艺的响应面设计
优化［J］.时珍国医国药，2007，18(3) :648－650.
［21］周芳，赵鑫，宫婕，等 .响应面法优化超声辅助提取红皮
云杉多酚工艺［J］.食品工业科技，2014，35(1) :210－213，218.
［22］常丽新，贾长虹，郁春乐 .响应面优化玉米芯黄酮的提取
工艺研究［J］.食品工业科技，2014，35(2) :259－263，290.
［23］王宁娜，石珂心，赵武奇，等 .响应面法优化超声波辅助
提取樱桃籽油的工艺研究［J］.食品工业科技，2014，35(2) :
230－234.
［24］刘淑萍，邸丁 .不同种类蔬菜中黄酮类成分的含量分布
［J］.河北联合大学学报，2012，34(3) :
檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾
112－114.
(上接第 232 页)
Microbiology，2012，29(1) :43－48.
［18］潘明，王世宽，谢仁有，等 .羊肉发酵香肠中发酵剂最佳
发酵条件的探索［J］.食品工业，2013(4):29－31.
［19］刘柳，刘学文，张鑫燚 .发酵肉传统制作工艺参数优化研
究［J］.食品工业科技，2008(1):202－204.
［20］Muthukumarasamy P，Holley Ｒ A. Microbiological and
sensory quality of dry fermented sausages containing alginate －
microen capsulated Lactobacillus reuteri［J］. International Journal
of Food Microbiology，2006，111(2) :164－169.
［21］Tabanelli G，Coloretti F，Chiavari C，et al.Effects of starter
cultures and fermentation climate on the properties of two types of
typical Italian dry fermented sausages produced under industrial
conditions［J］.Food Control，2012，26(2) :416－426.
［22］Toldra F，Flores M，Sanz Y.Dry－cured ham flavor:enzymatic
generation influence［J］.Food Chemistry，1997，59(4) :523－530.
［23］吕舒 .四川香肠加工贮藏过程中表层、中层、内层的理化
特性及微生物的变化［D］.四川:四川农业大学，2013.
［24］Larrouture C，Ardaillon V，Pépin M，et al. Ability of meat
starter cultures to catabolize leucine and evaluation of the
degradation products by using an HPLC method［J］ . Food
Microbiology，2000，17(5):563－570.
［25］甘春生，郇延军，邵利君，等 .外源酶调控火腿片成熟技
术研究［J］.食品与发酵工业，2010，36(9) :155－160.
［26］张波，李开雄，卢士玲，等 .发酵剂对风干羊肉理化特性
变化和蛋白质降解的影响［J］.食品工业科技，2013，34(14) :
197－200.