全 文 ：77※基础研究 食品科学 2005, Vol. 26, No. 8
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芒萁中黄酮物质的提取及其抗氧化研究
丁利君，周圳辉，林燕如
(韩山师范学院化生系，广东 潮州 521041)
摘 要：本文对超声波法提取芒萁中黄酮类化合物的工艺条件进行了研究。结果表明，其最佳提取条件为：超
声波处理20min后，用50%的乙醇在85℃下提取1.5h，黄酮得率为13.56%。同时研究了芒萁黄酮提取物对羟基自
由基(·OH)清除作用和超氧(O2·)自由基的抑制效果。
关键词：黄酮；芒萁；超声波；自由基
Study on Extraction and Anti-oxidation of the Flavonoid from Dicrano pteris pedata
DING Li-jun，ZHOU Zhen-hui，LIN Yan-ru
(Department of Chemistry, Hanshan Normal College, Chaozhou 521041, China)
Abstract ：The extraction and anti-oxidation of the flavonoid from D cran pteris ped ta was tudied. The result showed that,
the best extracting condition is: ultrasonic wave 20min, alcohol concentration 50%, temperature 85℃ and extracting 1.5h. The
flavonoid had good anti-oxidation to the hydroxyl free radical and the oxygen free radicals.
Key words：flavonoid；Dicrano pteris pedata；ultrasonic wave；free radical
中图分类号：Q946 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2005)08-0077-06
收稿日期：2005-06-08
作者简介：丁利君(1965-)，女，副研究员，主要从事食品化学、食品加工方面的教学和科研工作。
－
芒萁(Dicrano pteris pedata)，又称铁狼萁，为药
用蕨类植物中的里白科植物，广泛分布于中国长江以南
各省区，是林区酸性土的指示植物[ 1 ]。全草入药，有
清热、化湿利尿、去淤止血之效，广东全省各地均有
大量生长，因而具有实际应用价值。药用蕨类植物中
含有生物活性成分，如酚类、黄酮类、生物碱类、甾
2005, Vol. 26, No. 8 食品科学 ※基础研究78
体及三萜类等多种成分。研究表明，黄酮化合物具有
多种生物活性，能抗菌消炎、降压、清热解毒、抗
氧化、抗癌防癌、抑制脂肪氧化酶等，对治疗冠心病、
脑血栓和消除自由基等方面有显著效果[2]。
超声波是一种高频机械波，频率范围在15～60kHz
的超声，常被用于过程强化和引发化学反应。超声场
主要通过空化相体系提供能量，瞬间空化可实现5000℃
的高温和50MPa的局部高压，它具有提取速度快，收
率大等优点，已被许多中药分析过程选为供试样处理手
段。因超声波法具有能耗低、效率高、不破坏有效成
分的特点。本研究主要采用超声波提取芒萁中的黄酮类
化合物，用络合-分光光度法测定其含量，并对提取液
的抗氧化作用进行研究，以了解芒萁的黄酮含量和分布
及抗氧化作用，为芒萁资源的开发利用提供科学的理论
依据。
1 材料与方法
1.1材料
芒萁 采自潮州市笔架山上，取其嫩叶、老叶、
茎和根，于60℃烘干。
芦丁 上海试剂二厂；乙醇、亚硝酸钠、硝酸
铝、氢氧化钠、硫酸亚铁、过氧化氢、磷酸氢二钠、
磷酸二氢钾、水杨酸、邻苯三酚 均为分析纯。
1.2 实验仪器
KQ-300DE型医用数控超声波清洗器；HH-2数显恒
温水浴锅；724型分光光度计；753BI微机型紫外分光
光度计等。
1.3 总黄酮测定方法 用络合-分光光度计法，以芦
丁为标准样测定芒萁提取物总黄酮含量[3]。
1.3.1标准曲线的制作
准确称取120℃干燥恒重的芦丁5.0mg，用60%乙
醇定容至50ml，得浓度为0.1mg/ml的标准应用液。准
确吸取标准应用液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0ml于
6只具塞试管中，加30%乙醇至5ml，加5% NaNO2溶
液0.3ml，摇匀；放置6min，加10% Al(NO3)3溶液
0.3ml，摇匀，放置6min；加1mol/L NaOH溶液4ml，
加水0.4ml，摇匀，放置10～15min；于510nm波长处
测定吸光度。绘制浓度C-吸光度A的标准曲线(图1)，
测定值经最小二乘法进行线性回归，分析得回归方程
A=1.2109c－ .0007，其线性范围为0～0.5mg，相关系
数r=1.0000。
1.3.2样液的测定方法
称取干燥芒萁粉末0.5g于50ml锥形瓶中，加乙醇
浸没，以50%的超声波频率(50℃)处理，浸取，过滤，
离心，得测定样液。准确吸取样液2.5ml，稀释到50ml，
再吸取5ml于试管中，加5% NaNO2溶液0.3ml，摇匀，
放置6min，加10% Al(NO3)3溶液0.3ml，摇匀，放置
6min，加1mol/L NaOH溶液4ml，加蒸馏水0.4ml，摇
匀，放置10～15min，同时作试剂空白，以试剂空白
作对照，于510nm波长处测定吸光度，查标准曲线，
而后计算出芒萁干样品中的总黄酮含量。计算：
CV12
样品中的黄酮量(%)=————————×1/10
V3V4W
式中：V1：第一次定容的体积(ml)；V2：第二次
定容的体积(ml)；V3：从第一次定容后的溶液中取出来
进行第二次定容的体积(ml)；V4：从第二次定容后的溶
液中取出来进行测定的体积(ml)；W：样品重(g)。
1.4 正交实验设计
在提取隐囊蕨黄酮类化合物过程中有多个影响因
素，为了得到提取黄酮类化合物的较科学的方法，本
实验选取了微波处理时间、乙醇浓度、提取温度、恒
温时间这四个因素在原料与提取剂比为1:80的条件进行
正交实验L16(44)，设计方案见表1。
1.5 对羟自由基清除率的测定方法
1.5.1·OH自由基生成体系
参照Fenton反应的方法建立反应体系模型[4]，H2O2
与二价铁离子混合后产生·OH。·OH具有很高的反
应活性，存活时间短，但在反应体系中加入水杨酸，
能有效地捕捉·OH并产生有色产物。该产物在510nm
处有强吸收，若加入具有清除·OH功能的被测物，便
会与水杨酸竞争·O H，从而使紫色产物的生成量减
少，采用固定时间反应法，在510nm处测量含被测物
反应液的吸光度，并与空白液比较，便能测定被测物
对·O H的清除作用，其清除率计算式为：·O H清
除率(%) =(A0－AX)÷A0 × 100%
A0为反应体系原来的吸光度，AX为加入提取液后
的吸光度。
1.5.2实验方法
图1 芦丁浓度C-吸光度A的标准曲线
Fig.1 Standard curve of rutin and absorbency
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
Rutin(mg/mg)
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
A
b
s
o
r
b
e
n
c
y
A=1.2109c-0.0007
R=1
79※基础研究 食品科学 2005, Vol. 26, No. 8
在50ml比色管中依次加入2mmol/L FeSO4 3ml，
1mmol/L H2O2 3ml，摇匀，接着加入6mmol/L 3ml水杨
酸，摇匀，于37℃水浴加热15min，15min后取出，
测其吸光度A0，然后分别加入一定浓度的粗提液0.2、
0.4、0.6、0.8、1.0ml，然后在分别加入蒸馏水0.8、
0.6、0.4、0.2、0.0ml摇匀，继续水浴加热15min，取
出测其吸光度AX(为消除后加的共1.0ml水提取液和蒸馏
水所造成的体系吸光度的降低，方法同上，恒温15min
后测其吸光度值A00，加1.0ml蒸馏水，摇匀后再测一
次其吸光度AXX，A降低=A00－AXX，计算清除率为：
(A0－AX－A降低)×100%/A。
1.6对超氧自由基清除率的测定方法
1.6.1O2·自由基生成体系[5]
在碱性条件下(pH=8.34)，邻苯三酚发生自氧化反
应，生成O2·和有色中间产物，该有色中间产物在λ
=322nm处有一特征吸收峰。当加入O2·清除剂时，
O2·的生成受到抑制，邻苯三酚自氧化过程受阻，溶
液在λ=322nm处吸收减弱。故通过测定A322值可以推断
清除剂对O2·的清除作用，并比较不同清除剂该作用
的相对大小。由于PBS比Tris-HCl缓冲系成本要低，而
自氧化速率相同，直线范围略宽，故本实验选用PBS
(pH=8.34)。
1.6.2实验方法
25℃，体系总体积9.00ml，pH=8.34的66.7mmol/L
PBS 5.00ml，2m ol/L邻苯三酚0.2ml，加提取液0、
0.2、0.4、0.6、0.8、1.0ml(不加提取液为对照)，然后
再加一定量缓冲溶液至使体系为9.00ml，并分别以同浓
度同一提取液为参比 (对照以PBS为参比 )或以二次蒸馏
水作参比，当邻苯三酚加至一半时开始计时，记下反
应启动后第 60s的A322值；之后每隔30s测一次直到反
应启动后第4.5min，把所得的数据以时间为横坐标，
A322值为纵坐标进行线性回归，得到的直线斜率为反应
速率。
抑制率按下式进行计算：O2·抑制率S(%) =(V空－
V样)÷V空×100%
2 结果与分析
2.1水和乙醇做提取剂的提取效果比较
从图2可看出，同等条件下以50%乙醇为提取剂提
取出来的黄酮含量较高，提取效果较好，所以在后面
采用乙醇作提取剂进行正交实验。
2.2芒萁植物不同部位的黄酮含量比较
为更好地研究芒萁，分析其不同部位的黄酮含量，
分别采芒萁的嫩叶、老叶、嫩茎、老茎、主根烘干
后在最佳条件下提取，研究发现，主根的含量最高，
－
－
－
－
－
－
图2 不同提取剂的对比
Fig.2 Contrast of different solvent
1 Alcohol2 Water
0.4
0.3
0.2
0.1
0
A
b
s
o
r
b
e
n
c
y
依次是老叶、嫩叶、老茎、嫩茎。
本实验采用的是整株芒萁干燥后的混合粉末。
2.3正交试验的结果与分析
选取提取温度、超声波处理时间、乙醇浓度、提
取时间这4个因素进行了4因素4水平正交实验。由表
1、图4可以看出，影响黄酮得率的所选因素主次顺序
为：乙醇浓度>超声波处理时间＞提取温度＞提取时
间。提取的最佳条件为C2B3A3D3，即在超声波处理
20min后，用50%的乙醇在85℃恒温水浴中浸取1.5h。
此条件下测定出总黄酮化合物含量为13.56%。
2.4不同提取剂提取的芒萁黄酮物质对羟基自由基清除
作用
2.4.137.0℃下芒萁黄酮乙醇提取液对·OH清除作用
分别取乙醇提取液(其黄酮含量为1.08mg/ml)0.0、
0.2、0.4、0.6、0.8、1.0ml。实验方法按1.6.2 测定吸
光度值。图5表明：在37.0℃下，乙醇提取液对羟自
由基有一定的清除作用，在所测定的浓度范围(黄酮含
量0.05～0.11mg/ml)浓度增加的情况下，对羟自由基的清
除作用逐渐减弱。
2.4.237.0℃下芒萁黄酮水提液对·OH清除作用
用水提取：超声波处理20min，原料与提取液比1:
80，水浴温度为90℃下提取1h，其黄酮含量为1.08ml。
分别取提取液0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0ml，实
图3 芒萁不同部位的黄酮含量
Fig.3 The flavonoid of different position of the plant
YoungOldYoungOldRoot
leaveleavestemstem
15.322 .055.949.6428.06
30
25
20
15
10
5
0
F
a
v
o
n
o
i
d
(
%
)
2005, Vol. 26, No. 8 食品科学 ※基础研究80
图4 黄酮得率与各因素水平之间的关系
Fig.4 The relationship of facters and flavone concentration
60 65 70 75 80 85 90 95100
Temperature(℃)
12
11.8
11.6
11.4
11.2
11
10.8
10.6
R
5 10 15 20 25 30
Ultrawave time(min)
12.2
12
11.8
11.6
11.4
11.2
11
10.8
R
20 30 40 50 60 70 80 90100
Alcohol(%)
16
14
12
10
8
6
4
2
0
R
0 0.5 1 1.5 2 2.5
Extrcting time(h)
11.9
11.8
11.7
11.6
11.5
11.4
11.3
11.2
11
10.9
R
试验号 A提取温度(℃) B超声波处理时间(min) C乙醇浓度(%) D提取时间(h) 吸光度 黄酮得率(%)
Number TemperatureUltrawave timeAlcohol Extracting-timeAbsorbency Flavonoid
1 65 10 30 0.5 0.296 9.80
2 65 15 50 1.0 0.320 10.59
3 65 20 70 1.5 0.264 8.74
4 65 25 90 2.0 0.099 3.29
5 75 10 50 1.5 0.356 11.78
6 75 15 30 2.0 0.310 10.26
7 75 20 90 0.5 0.128 4.25
8 75 25 70 1.0 0.271 8.97
9 85 10 70 2.0 0.290 9.60
10 85 15 90 1.5 0.138 4.58
11 85 20 30 1.0 0.328 10.86
12 85 25 50 0.5 0.313 10.36
13 95 10 90 1.0 0.105 3.49
14 95 15 70 0.5 0.255 8.45
15 95 20 50 2.0 0.371 12.28
16 95 25 30 1.5 0.314 10.40
K1 32.432 34.678 41.318 32.862
K2 34.414 33.886 45.018 33.919
K3 35.405 36.132 35.768 35.504
K4 34.612 33.027 15.618 35.438因素主次顺序：C ＞B ＞A ＞D
R1 10.811 11.559 13.773 10.954
R2 11.471 11.865 15.006 11.306
R3 11.802 12.044 11.923 11.835
R4 11.537 11.009 5.206 11.813
R 0.991 1.035 9.800 0.881
表1 L16(44)正交实验的结果及分析
Table 1 The result and analysis of orthogonal experiment L16(44)
81※基础研究 食品科学 2005, Vol. 26, No. 8
验方法按2.6.2 测定吸光度值。图6表明，37℃下，水
提液对羟自由基具有很好的清除作用，且相同条件下提
取的黄酮类化合物在浓度增加的情况下，对羟自由基的
清除作用逐渐增强，其清除作用和加入的提取液中的黄
酮类化合物含量在一定范围内(黄酮含量0.05～0.11mg/ml)
呈线性关系。
按照羟自由基的生成体系，理论上双氧水的浓度和
硫酸亚铁的浓度相等是最好的，而且能生成较多的羟自
由基，也更有利于水杨酸捕捉到，但实验过程中发现，
加入水杨酸后溶液所显的紫色很快又褪去，所以本实验
采用双氧水的浓度为硫酸亚铁的一半，效果很好。
37.0℃是人的正常体温，我们选择此温度下进行实
验研究，主要是考虑到我们提取的功能成分黄酮的目的
是把提取液作为人类功能食品的一种添加物。37.0℃
下，芒萁黄酮的水提取液对羟自由基有很好的清除效
果，而其乙醇提取液却不能清除羟自由基。可能是由
于乙醇中有大量的醇羟基，有可能额外提供了羟自由基
给水杨酸。
2.5芒萁中黄酮类化合物的提取液对超氧自由基O2·
的抑制作用
分别取乙醇提取液(其黄酮含量为1.04ml)0.0、0.2、
图5 芒萁乙醇提取液对羟自由基的清除作用
Fig.5 Effect on clearing rate of ·OH of the flavonoid with
alcohol as the extracting solvent
0 1 2 3 4 5 6
Extracts(ml)
4.50
4.00
3.50
3.00
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0
C
l
e
a
r
i
n
g
r
a
t
e
(
%
)
图6 芒萁黄酮水提取液对羟自由基清除作用
Fig.6 Effect on clearing rate of·OH of the flavonoid
with water as the extracting solvent
0 1 2 3 4 5 6
Extracts(ml)
20.00
18.00
16.00
14.00
12.00
10.00
8.00
6.00
4.00
2.00
0.00
C
l
e
a
r
i
n
g
r
a
t
e
(
%
)
0.4、0.6、0.8、1.0ml。按2.7.2实验方法，测定吸光
度值。图7结果表明，芒萁黄酮含量在0.05～0.11mg/
ml范围内，对O2·自由基的生成有明显的抑制作用，
并随浓度的增加而增加，且几乎呈线性关系。
2.6芒萁黄酮粉的制备
在实验室条件下，将芒萁的乙醇总黄酮提取液于
60～70℃进行减压蒸馏，回收乙醇，浓缩得棕黄色浆状
物，于90～93℃进一步烘干得棕黄色粉末状粗黄酮粉。
取一定重量的粗黄酮粉溶解并定容，测得粗黄酮粉中总
黄酮含量为65%。
图7 芒萁黄酮提取液对超氧自由基抑制作用
Fig.7 Effect on the cearing rate of O2· of the flavonoid with
alcohol as solvent
0 0.2 0.4 0.6 0.81 1.2
Extracts(ml)
35
30
25
20
15
10
5
0
C
l
e
a
r
i
n
g
r
a
t
e
(
%
)
3 结 论
3.1超声波法提取芒萁黄酮物质最佳条件是：超声波
处理20min后，用50%的乙醇在85℃恒温水浴中浸取
1.5h，黄酮得率为13.56%。
3.2 芒萁植物的不同部位黄酮含量差异较大。其中根
的黄酮含量最高，达28.06%；干燥老叶中的黄酮含量
为22.05%；嫩茎中含量最低。
3.3 37℃下，黄酮含量0.05～0.11mg/ml范围时，芒萁
黄酮水提液对羟自由基具有很好的清除作用。
3.4 芒萁黄酮含量在0.05～0.11mg/ml范围内，对O2·
自由基的生成有明显的抑制作用。
芒萁中黄酮物质含量高，且具有很好的抗氧化作
用；提取的芒萁黄酮粉中黄酮含量高达6 5 %。所以，
芒萁黄酮提取物是一种很好的功能性食品添加物，可以
作为一些降血压、降血脂、抗衰老等功能保健食品的
有效成分之一。
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收稿日期：2005-07-08 *通讯作者
基金项目：江西省技术带头人培养计划 (Z02605)
作者简介：林向阳(1969-)，男，博士研究生，研究方向为食物资源的开发与利用。
MRI研究冷冻馒头微波复热过程水分
的迁移变化
林向阳1,2，何承云1，阮榕生1,*，张锦胜1，陈卫江1，朱榕璧2
(1.南昌大学食品科学教育部重点实验室，江西 南昌 330047；
2.福州大学生物工程研究所，福建 福州 350002)
摘 要：普通新鲜馒头在-18℃的环境中冷冻24h后，取出进行微波解冻加热实验。利用核磁共振成像(MRI)技术
研究冷冻馒头复热过程中水分的迁移变化。馒头在受热过程中水分的损失直接影响馒头的品质。实验比较了冷冻馒
头在微波蒸碗不加水和加水两种方式下含水量的变化，发现微波蒸碗加水复热对馒头的水分有一定的补偿效果。
关键词：冷冻馒头；MRI；微波加热；水分迁移；含水量
Studies of Water Mobility in Frozen Steamed Bread under Microwave Reheating
Using Magnetic Resonance Imaging
LIN Xiang-yang1,2，HE Cheng-yun1，RUAN Rong-sheng1,*，ZHANG Jin-sheng1，
CHEN Wei-jiang 1，ZHU Rong-bi2
(1.The Key Laboratory of Food Science of MOE, Nanchang University, Nanchang 330047, China)
(2. Institute of Biotechnology Fuzhou University, Fuzhou 350002, China)
Abstract ：The flesh steamed breads were frozen at -18℃ for twenty four hours. Then were reheated through microwave . Water
mobility of frozen steamed bread were studied by Magnetic Resonance Imaging. Because water content was one of key factors
that influenced the quanlity of steamed bread,we compare the two ways to rehead steamed breads:one was no water at the
bottom of microwave bowl, other was some boiled water in the bottom of microwave bowl.The result showed the second means
could improve the water content of steamed breads.
Key words：frozen steamed bread；Magnetic Resonance Imaging；microwave heating；mois ure mmigration；
water content
中图分类号：TS213.2 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2005)08-0082-05
馒头作为我国大众传统食品之一，因其具有营养丰
富、口感好、价格低廉等特点而深受人们的喜爱。冷
冻馒头也越来越符合快节奏生活人群的需要。微波炉具
有加热速度快、使用方便、易于控制、经济实惠等特
点，利用微波加热冷冻馒头应该是比较理想的选择。但
是，馒头经微波炉加热后品质会发生变化，出现复热