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石柑子提取物体外抗氧化活性的研究



全 文 :《食品工业》2014 年第35卷第 5 期 108
石柑子提取物体外抗氧化活性的研究
黄琼,施丽娟,黄永春*,陈薇
广西科技大学生物与化学工程学院(柳州 545006)
摘 要 为检测石柑子各种提取物的体外抗氧化活性。采用DPPH自由基清除法来评估石柑子各种提取物抗氧化
活性, 并用人工合成抗氧化剂VC和BHA为参照物。结果表明, 石柑子不同提取物对DPPH自由基均具有一定的清除
能力, 并且随着质量浓度的增大, 其清除率越高, 清 除效果越好, 抗氧化能力越强。不同提取物其抗氧化性能强弱为:
VC溶液>甲醇提取物>乙酸乙酯提取物>BHA溶液>乙醇提取物>石油醚提取物>水提提取物>挥发油。石柑
子提取物中甲醇提取物清除DPPH自由基的效果最好, 石柑子甲醇提取物、VC和BHA的IC50分别是1.83 μg/mL, 0.57
μg/mL, 3.12 μg/mL。表明该植物提取物有较强的抗氧化活性, 是一种天然抗氧化剂的重要来源。
关键词 石柑子; 抗氧化活性; DPPH·
The Study on Vitro Antioxidant Activity of Extracts of Pothos chinensis (Raf.) Merr
Huang Qiong, Shi Li-juan, Huang Yong-chun*, Chen Wei
Dept. of Biological and Chemi cal Engin eering Gu angxi Univ ersity of Science and Technology (Liuzhou 545006)
Abstract Examine the antioxidant activities of various extracts of whole plant of Pothos chinensis in vitro. The antioxidant
activity was evaluated by the DPPH· assays, with the synthetic antioxidants VC and BHA as the reference substance. The results
showed that the different extracts of the Pothos chinensis have certain clearance ability to the free radicals of the DPPH·, and with the
increase of c o ncentration, the higher the cle arance, the better of clearance and the stronger of the antioxidant capacity. The order of the
antioxidant activities was that: VC solution>methanol extracts>ethyl acetate extracts>ethanol extracts>petroleum ether extract>water
extraction>essential oil. The best clearance ability to the DPPH· was the methanol extracts of Pothos chinensis, the IC50 values of the
methanol extracts of Pothos chinensis and VC and BHA were respectively 1.83 μg/mL, 0.57 μg/mL, 3.12 μg/mL. These in
vitro assays indicate that this plant extracts have good antioxidant activity and it is a signifi cant source of natural antioxidant.
Keywords Pothos chin ensis; antioxidant activity; DPPH·
自由基有一个或多个未配对电子,是正常和病理
细胞产生的代谢物。现代医学证明自由基会诱发许多
疾病,如炎症、类风性关节炎、癌症和心血管疾病、
衰老等[1]。抗氧化剂可以与自由基产生反应从而消除
自由基,最近的报告表明,人类疾病的发病率与饮食
摄入抗氧化剂的量形成一定的反比关系[2]。天然药物
中含有多种不同的抗氧化活性成分[3],随着人民对食
品安全意识的不断提高,研究开发高效、安全、无毒
副作用的天然抗氧化剂已经成为当今食品添加剂研究
领域中的热点之一 。
石柑子(Pothos chinensis (Raf) Merr)为天南
星科植物,别名葫芦钻或石上柑,是传统瑶药“十八
钻”之一,以全草入药,具有驱风除湿,活血散瘀,
消积及止咳功效,民间广泛用于治疗跌打损伤,晚期
血吸虫病,肝脾肿大,风湿性关节炎症[4]。近年来对传
统瑶药开展抗肿瘤作用的筛选研究,发现石柑子具有较
强的抗肿瘤作用[5];另有文献报道用流动注射化学发光
法研究发现其提取物均具有一定的抗氧化活性[6]。
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工艺技术
《食品工业》2014 年第35卷第 5 期 109 *通讯作者;基金项目:广西工学院科学基金项目(院科自1166213),
广西教育厅项目(201106LX394),2012年广西大学生创新创业计划项目
(51)
通过DPPH·法从另一角度探讨了石柑子各种提
取物对自由基的清除能力,从而评价其抗氧化活性,
旨在为石柑子进一步研究和资源开发利用提供一定的
试验依据。
1 材料与方法
1.1 材料、试剂、仪器与设备
石柑子,购于柳州中药巷,剪碎备用。乙醇、甲
醇、石油醚、乙酸乙酯,均为分析纯:广东光华科技
股份有限公司;1,1-二苯基苦基苯肼(1,1-diphe-
nyl-2-picrylhydrazyl,DPPH):日本东京化成工业株
式会社;VC:华中药业股份有限公司。
紫外分光光度计(UV2000型):上海分析仪器总
厂;旋转蒸发器(RE-52 型):上海亚荣生化仪器
厂;挥发油提取器(DP-500ML):亚欧生化仪器厂。
1.2 试验方法
1.2.1 挥发油的提取
用挥发油提取器回流提取收集,备用。
1.2.2 不同溶剂提取物的制备
取适量石柑子药材,通过连续加热回流方法持续
提取5 h,先后得到水、石油醚(40 ℃~60 ℃)、乙酸
乙酯(76 ℃~78 ℃)、乙醇和甲醇的提取物并做好标
记,提取物使用旋转蒸发器收集并经过冷冻干燥法获
得干燥粉末[7],备用。
1.2.3 抗氧化活性的评估[8-9]
采用DPPH自由基清除法来评估石柑子的抗氧化
活性:准确称量DPPH固体,并将其配成质量浓度为
2×10-2 mg/mL的无水乙醇溶液,避光保存。在25.0 mL
具塞试管中依次加入2 mL DPPH溶液,再加入一定量
的不同体积的石柑子提取物溶液,以无水乙醇补加至
10.0 mL刻度,充分混合均匀。同时开始计时,在517
nm处测定不同质量浓度的石柑子提取物溶液在各个时
间点的吸光度。为能更好的反映变化趋势,试验选择
的质量浓度按照双倍稀释法来定。
石柑子提取物抗氧化剂为对DPPH自由基的清除
率按式(1)计算。
S=[1-(Ai-Aj)/Ac]×100% (1)
式中:Ai-2 mL DPPH溶液+各质量浓度石柑子提
取物的吸光度(样品对DPPH·作用后的吸光度);
Aj-各质量浓度石柑子提取物溶液在体系中未加DPPH
溶液时的本底吸光度(反映样品自身对吸光度的贡
献);Ac-2 mL DPPH溶液+8 mL无水乙醇的吸光度
(为DPPH本身在测定波长的吸收)。
2 结果与讨论
用人工合成抗氧化剂VC、BHA做参照物,按照
试验方法,将所得的结果吸光度进行数据处理,求得
清除率后作图,图1~图8显示了石柑子各种提取物与
参照物对DPPH清除率与时间的关系。
由图1~图6可知,石柑子提取物对DPPH自由基都
具有一定的清能力率,其清除率随质量浓度的增大而
增大,随时间的推移而增大。清除基本达到稳定的时
间均为120 min,因此选取120 min作为反应时间,检
测不同质量浓度对DPPH自由基的清除能力,所有的
测试均做3次并计算其平均值作为最终清除率。结果
如图9~图16所示。
由图9~图16的拟合曲线,可以得到各提取物质量
浓度与清除率的构效关系,如表1所示。
由表1可知,石柑子不同提取物对DPPH自由基清
除率在120 min时清除率与质量浓度呈对数关系,线性
拟合程度较好。取当清除率达到50%时抗氧化剂样品
的质量浓度,定义为IC50,通常用IC50来量化物质的抗
氧化活性。各种溶剂提取物的IC50见表2。
IC50越小,说明其抗氧化活性越强。由表2可知,
石柑子不同提取物的抗氧化性能强弱如下:VC溶液
>甲醇提取物>乙酸乙酯提取物>BHA溶液>乙醇提
取物>石油醚提取物>水提取物>挥发油。
图1 石柑子不同质量浓度挥发油对DPPH·的清除
能力
图2 石柑子不同质量浓度甲醇提浸膏对DPPH·的清
除能力
图3 石柑子不同质量浓度乙醇提浸膏对DPPH·的清
除能力
工艺技术
《食品工业》2014 年第35卷第 5 期 110
图4 石柑子不同质量浓度石油醚提浸膏对DPPH·
的清除能力
图5 石柑子不同质量浓度乙酸乙酯提浸膏对
DPPH· 的清除能力
图6 石柑子不同质量浓度水提浸膏对DPPH·的清
除能力
图7 VC对DPPH·的清除能力
图8 BHA对DPPH的清除能力
图9 石柑子挥发油对DPPH·清除能力与质量浓度
的关系
图10 石柑子甲醇提浸膏对DPPH·清除能力与质量
浓度的关系
图11 石柑子乙醇提浸膏对DPPH·清除能力与质量
浓度的关系
图12 石柑子石油醚提浸膏对DPPH·清除能力与质
量浓度的关系
图13 石柑子乙酸乙酯提浸膏对DPPH·清除能力与
质量浓度的关系
工艺技术
《食品工业》2014 年第35卷第 5 期 111
图14 石柑子水提浸膏对DPPH·清除能力与质量浓
度的关系
图15 VC对DPPH·清除能力与质量浓度的关系
图16 BHA对DPPH·清除能力与质量浓度的关系
表1 不同溶剂提取物质量浓度-清除率的两效关系
抗氧化剂 拟合方程 曲线类型 相关系数 R2
挥发油 y=27.64ln(x)+77.865 对数曲线 0.974 6
甲醇提取物 y=26.403ln(x)+216.97 对数曲线 0.973 2
乙醇提取物 y=27.245ln(x)+170.04 对数曲线 0.983 1
乙酸乙酯提取物 y=26.035ln(x)+208.13 对数曲线 0.981 6
石油醚提取物 y=31.507ln(x)+159.39 对数曲线 0.969 1
水提取物 y=31.177ln(x)+118.16 对数曲线 0.968 5
BHA y=21.45ln(x)+173.63 对数曲线 0.961 5
VC 溶液 y=26.156ln(x)+243.9 对数曲线 0.961 7
表2 各种提取物抗氧化活性的量化分析
抗氧化剂样品 IC50/(μg·mL-1)
挥发油 387.30
甲醇提取物 1.83
乙醇提取物 12.20
乙酸乙酯提取物 2.30
石油醚提取物 31.06
水提取物 113.51
VC 溶液 0.57
BHA 3.12
石柑子不同提取物,它们的抗氧化活性各不相
同,主要原因可能是石柑子中含有多种抗氧化活性成
分,而不同的萃取溶剂、方法和条件将使成分、含量
不同,导致效果的差异。
3 结论
石柑子各提取物有较强的清除DPPH自由基的能
力,且清除率随质量浓度的增大而增大,呈现良好的
量效关系,其中乙酸乙酯和甲醇提取物对DPPH·的
清除能力比人工合成的抗氧化剂BHA强,表明石柑子
提取物有较强的抗氧化活性,是一个重要天然抗氧化
剂来源。
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工艺技术
信 息
面包在加工过程中,防腐剂也有不利的一面。既要防
止真菌的污染,又要依靠酵母的大量繁殖增长,造成了发
酵与防腐之间的矛盾,微胶囊技术使这个矛盾迎刃而解。
它在面包中的应用有两大优势:
发酵抑制影响小,微胶囊防腐剂应用于面包加工,有
效隔离了酵母与防腐剂的直接接触,挽救了繁殖活力。试
验证明:未添加防腐剂的面包比容能达到5.86 mL/g;添加
了复配面包防腐剂(微胶囊防腐剂)后,面包的比容为5.14
mL/g;直接添加防腐剂的面包比容只有4.27 mL/g。
防腐效果加强,微胶囊防腐剂表面有一层保护膜,
在烘烤的过程中,防腐剂缓慢释放,降低了高温损失。因
此,防腐剂有效成分能最大限度保留在面包中,突破了传
统防腐技术,防腐能力得到加强。
中国食品安全报 第2406期
微胶囊防腐技术延长面包保鲜期