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川桂叶总黄酮对油脂抗氧化作用的研究



全 文 :第31卷 第10期   中 南 林 业 科 技 大 学 学 报    Vol.31 No.10
 2011年10月 Journal of Central South University of Forestry &Technology  Oct.2011
川桂叶总黄酮对油脂抗氧化作用的研究
李姣娟1,戴 瑜1,周尽花1,黄克瀛2
(1.中南林业科技大学 应用化学研究所,湖南 长沙410004;
2.中南林业科技大学 材料科学与工程学院,湖南 长沙410004)
摘 要: 以过氧化值为指标,采用烘箱法研究了川桂叶总黄酮对猪油的抗氧化活性,并对加热回流法和微波法
两种不同方法提取的川桂叶总黄酮的抗氧化活性进行了比较。结果表明,川桂叶总黄酮对猪油的氧化具有明显
的抑制作用,并且随着其添加量的增大,抗氧化效果明显增强。加热回流法提取得到的川桂叶黄酮样品I、微波法
提取得到的川桂叶黄酮样品II、芦丁和BHT对猪油的抗氧化能力大小顺序为:BHT >黄酮样品I>黄酮样品
II>芦丁。
关键词: 川桂叶;总黄酮;猪油;油脂抗氧化
中图分类号: S789 文献标志码: A 文章编号: 1673-923X(2011)10-0134-04
Antioxidant effect of total flavonoids fromCinnamomum wilsoni
Gamble leaves in oil
LI Jiao-juan1,DAI Yu1,ZHOU Jin-hua1,HUANG Ke-ying2
(1.Institute of Applied Chemistry,Central South University of Forestry and Technology,Changsha 410004,
Hunan,China;2.School of Material Science and Engineering,Central South University of
Forestry and Technology,Changsha 410004,Hunan,China)
Abstract:Antioxidant activities of total flavonoids fromCinnamomum Wilsonii Gamble leaves on the lard were de-
termined by oven method with POV value as an index.Antioxidant activities of the total flavonoids extracted by
heating-refluxing method were compared with the total flavonoids treated by microwave-assistant method.Thye ex-
perimental results show that the total flavonoids fromC.wilsonii leaves have significant antioxidant functions on
the lard and the antioxidant functions increase with the amount of the total flavonoids added.The flavonoids sample
(I)was obtained by heating-refluxing extraction,while the flavonoids sample II was obtained by microwave-assis-
tant extraction.The sequence of antioxidant ability is BHT>flavonoids sample I>flavonoids sample II>Rutin.
Key words:Cinnamomum Wilsonii Gamble leaves;total flavonoids;lard oil;antioxidant of fat
  食用油脂及富脂食品由于含有不饱和脂肪酸,
在光、热、氧气等因素引发下,易发生氧化和分解而
产生酸败现象,为了防止和减缓食品的氧化,可以
采取真空包装、充氮保护、添加抗氧化剂等方法[1]。
目前世界各国广泛使用的抗氧化剂以化学合成的
居多,如二丁基羟基甲苯(BHT)、丁基羟基茴香醚
  收稿日期:2011-05-16
  基金项目:湖南省教育厅基金资助项目(07C811)
  作者简介:李姣娟(1965-),女,湖南新化人,副教授,主要从事天然产物化学与利用方面的研究
DOI:10.14067/j.cnki.1673-923x.2011.10.015
(BHA)等,这些化学合成抗氧化剂被发现有不同程
度的致癌、致畸等毒副作用,在美国和日本已停止
使用[2-3]。因此,开发和利用既安全又高效的天然
食品抗氧化剂成为食品工业的一个重要研究内容。
川桂(Cinnamomum wilsonii Gamble)为樟科
樟属芳香植物,常绿乔木,在我国湖南、湖北、四川、
广东、广西、江西和陕西等地均有分布,既是一种园
林观赏树种,也是一种药用植物[4-7]。川桂叶中不
仅含有高含量的挥发油[8-9],也含有较高含量的黄
酮类化合物,而且川桂叶黄酮对自由基具有明显的
清除作用,是一种有效的抗氧化剂[10-11]。基于此,
本研究以油脂的过氧化值(POV值)为考察指标,
采用烘箱法测定了川桂叶总黄酮对猪油的抗氧化
效果,并对加热回流法和微波法两种不同方法提取
的川桂叶黄酮的抗氧化活性进行了比较,以期为川
桂叶功能产品的开发和综合利用,提高川桂的经济
附加值提供一定的参考依据。
1 实验材料与方法
1.1 材 料
野生川桂叶采集于湖南省新化县海拔800m
的山坡。经水洗、烘干,粉碎至过孔径0.6mm筛,
用石油醚作溶剂脱脂,除去石油醚后贮存于试剂瓶
中,置暗处保存备用。
新鲜猪油购于步步高超市,湿法熬炼,冷却后
过滤除去残渣,密封放入冰箱中冷藏备用。
1.2 仪器与试剂
主要仪器:FN101-3A型电热恒温鼓风干燥
箱,长沙仪器厂;梅特勒-托利多 AL204型电子分
析天平,上海沪沁仪器设备有限公司;FW100型高
速万能粉碎机,天津市泰斯特仪器有限公司;MAS
-I型常压微波辅助合成/萃取反应仪,上海新仪器
微波化学科技有限公司;SP-723型分光光度计,
上海光谱仪器有限公司;R201C型旋转蒸发仪,郑
州长城科工贸有限公司;DZF-250型数显真空干
燥箱,郑州长城科工贸有限公司。
主要试剂:芦丁,生化试剂;二丁基羟基甲苯
(BHT),食品级;石油醚(60~90℃),三氯甲烷,乙
醇,亚硝酸钠,硫代硫酸钠,硝酸铝,氢氧化钠,乙
酸,碘化钾,淀粉等均为国产分析纯。
1.3 实验方法
1.3.1 川桂叶总黄酮的提取
1、加热回流法提取川桂叶总黄酮:在最佳提取
工艺条件下,称取一定质量的脱脂川桂叶粉,按料
液比1:20(g:mL)加入体积分数70%的乙醇溶液
作溶剂,在80℃的水浴温度下回流提取1.5h,连续
提取2次,合并提取液。提取液经旋转蒸发浓缩、
三氯甲烷萃取、乙醇醇沉、抽滤后,将滤液浓缩成膏
状,置于真空干燥箱中干燥,得到川桂叶黄酮样品
I。按文献[10]中的测定方法测得黄酮样品I中总
黄酮的含量为6.469%。
2、微波法提取川桂叶总黄酮:在最佳提取工艺
条件下,称取一定质量的脱脂川桂叶粉,按料液比
1:20(g:mL)加入体积分数65%的乙醇溶液作溶
剂,在微波设置温度85℃下回流提取9min,连续提
取2次,合并提取液。提取液经旋转蒸发浓缩、三
氯甲烷萃取、乙醇醇沉、抽滤后,将滤液浓缩成膏
状,置于真空干燥箱中干燥,得到川桂叶黄酮样品
II。按文献[10]中的测定方法测得黄酮样品II中
总黄酮的含量为6.123%。
1.3.2 川桂叶总黄酮抗油脂氧化实验
称取50.0g新炼制的猪油数份,分别加入一定
量的川桂叶黄酮样品I和样品II,充分搅匀后,放入
(60±1)℃烘箱中,每隔2天测定一次油脂的POV
值,同时以空白样品和抗氧化剂芦丁、BHT做对照
实验。POV值的测定方法如下。
准确称取2g~3g猪油样品于250mL碘量
瓶中,加30mL三氯甲烷-冰乙酸混合液(2∶3),
使样品完全溶解。加入1.0mL饱和KI溶液,盖好
瓶塞,轻轻振荡后在暗处放置3min,使反应完全。
然后加 100 mL 去离子水,摇匀,立即用 0.002
mol/L Na2S2O3标准溶液滴定,至淡黄色时,加入
1.0mL 0.5%淀粉溶液作指示剂,继续滴定至蓝色
消失为终点。取相同量的三氯甲烷-冰乙酸混合
液、饱和KI溶液、去离子水,按同一方法,做试剂空
白实验。试样的过氧化值按下列公式计算:
X=
(V1-V2)×c×0.126 9
m ×100
。 (1)
式(1)中:X 为试样的过氧化值(g/100g);V1 为试
样消耗Na2S2O3 标准溶液的体积(mL);V2 为试剂
空白消耗 Na2S2O3 标准溶液的体积(mL);c为
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Na2S2O3 标准溶液的浓度(mol/L);m 为试样质量
(g)。
2 结果与讨论
2.1 川桂叶黄酮样品的添加量对抗油脂氧化效果
的影响
  按照1.3.2的实验方法称取5份猪油,其中1
份不加任何抗氧化剂(即空白),另4份按猪油重量
的0.01%、0.02%、0.04%、0.08%分别加入川桂
叶黄酮样品I,测得猪油的POV值随保存时间的变
化结果如图1所示。
图1 川桂叶黄酮样品的添加量对抗氧化效果的影响
Fig.1 Effect of the flavonoids adding amounts on antioxi-
dant action
根据GB10146-2005食用动物油脂卫生标准
的规定,食用猪油的POV值≤0.20(g/100g)。从
图1可知,在(60±1)℃烘箱中通风保存16天后,
没有加入川桂叶黄酮的空白猪油样品的POV值已
超出国家对食用猪油的卫生控制标准,而添加了川
桂叶黄酮样品的猪油,在黄酮样品添加量仅为
0.01%的情况下,其POV值也远小于国家的限制
标准,可见川桂叶黄酮样品对猪油的氧化具有明显
的抑制作用。同时,在保存时间相同的情况下,猪
油的POV值随着川桂叶黄酮样品添加量的增大而
减小,抗氧化效果增强。
2.2 川桂叶黄酮抗油脂氧化活性的比较
为了比较川桂叶黄酮与其他抗氧化剂的抗氧
化效果以及不同提取方法对川桂叶黄酮抗油脂氧
化活性的影响,选取抗氧化剂芦丁和BHT进行对
照实验。在4份猪油中分别加入相同质量(猪油重
量的0.02%)的川桂叶黄酮样品I、川桂叶黄酮样
品II、芦丁和BHT,按照1.3.2的实验方法测定其
POV值,测定结果如图2所示。
图2 不同抗氧化剂抗氧化活性的比较
Fig.2 Comparison of antioxidant activity on different an-
tioxidants
从图2可知,相同质量的川桂叶黄酮样品I、川
桂叶黄酮样品II、芦丁和BHT四种物质对猪油的
抗氧化效果存在一定的差异,其中以合成抗氧化剂
BHT的抗氧化效果最好,芦丁的抗氧化效果最差。
不同提取方法对川桂叶黄酮样品的抗油脂氧化活
性有一定的影响,加热回流法提取的川桂叶黄酮样
品I比微波法提取的川桂叶黄酮样品II的抗氧化
效果要好。四种不同的抗氧化剂对猪油的抗氧化
能力的大小顺序为:BHT > 川桂叶黄酮样品I>
川桂叶黄酮样品II> 芦丁。
川桂叶黄酮样品I与川桂叶黄酮样品II的抗
氧化能力存在差异,这可能与样品中总黄酮含量不
同有关。虽然都是在最佳提取工艺条件下提取,但
提取方法不同,得到的黄酮样品中总黄酮的含量不
同,川桂叶黄酮样品I中总黄酮的含量为6.469%,
黄酮样品II中总黄酮的含量为6.123%,黄酮样品
I比黄酮样品II的总黄酮的含量略高,因而表现出
黄酮样品I比黄酮样品II的的抗氧化效果较好。
川桂叶黄酮样品I和黄酮样品II的抗氧化能
力都比芦丁较强,一方面可能与黄酮类化合物的结
构有关,不同结构的黄酮类化合物的抗氧化活性有
显著差异,另一方面可能是黄酮样品中的其它化合
631 李姣娟,等:川桂叶总黄酮对油脂抗氧化作用的研究   第10期
物对猪油也有一定的抗氧化活性。
2.3 黄酮类化合物抗油脂氧化的机理
油脂氧化的过程是自由基连锁反应,在氧化过
程中会产生自由基、氢过氧化物和有毒的聚合物。
黄酮类化合物对油脂的抗氧化作用有以下二条途
径:一条途径是消除铁、铜等金属离子的催化作用,
如黄酮醇可螯合金属离子,金属离子被螯合以后失
去了催化氧化的作用,提高了氧化反应的活化能,
从而阻碍了氧化反应的发生。另一条途径是黄酮
类化合物(AH)将氢供给脂肪自由基(R·)、过氧化
自由基(ROO·),使脂肪自由基还原到原来的脂肪
分子(RH),使过氧化自由基生成氢过氧化物
(ROOH),自身转变为酚基自由基(A·),酚基自由
基的稳定性降低了自动氧化连锁反应的传递速度,
从而抑制油脂的进一步氧化。简而言之,黄酮类化
合物是作为自由基吸收剂而起到抗氧化作用。油
脂氧化以及黄酮类化合物抗氧化作用的机理可表
示如下:
(1)油脂氧化的引发
RH →
外界催化
R·
(2)自由基链式反应
R· + O →2 ROO·
ROO· →+ RH  ROOH + R·
(3)自由基反应的终止
AH+R →· RH+A·AH+ROO →·
ROOH + A·
3 结 论
(1)川桂叶总黄酮对猪油具有较强的抗氧化活
性,是一种具有开发潜力的天然植物抗氧化剂。在
一定范围内,随着川桂叶黄酮样品添加量的增大,
抗氧化效果明显增强。
(2)不同提取方法对川桂叶黄酮样品的抗油脂
氧化活性有一定的影响,加热回流法提取的川桂叶
黄酮样品I比微波法提取的川桂叶黄酮样品II的
抗氧化效果要好。川桂叶黄酮样品对猪油的抗氧
化能力与芦丁、BHT 进行比较,其大小顺序为:
BHT> 川桂叶黄酮样品I> 川桂叶黄酮样品
II> 芦丁。
参考文献:
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[本文编校:邱德勇]
731第31卷      中 南 林 业 科 技 大 学 学 报