全 文 ：83※基础研究 食品科学 2006, Vol. 27, No. 05
毛樱桃籽脂溶性抗氧化成分及其
体外抗自由基活性
程 霜1，崔庆新2，陈 玮3
(1.聊城大学食品科学与工程系，山东 聊城 252059；2.聊城大学化学系，山东 聊城 252059；
3.中国科学院研究生院生物系，北京 100085)
摘 要：提取了毛樱桃籽脂溶性抗氧化成分,通过考察稳定DPPH自由基(DPPH·)在517nm处吸光强度的变化测定
毛樱桃籽脂溶性抗氧化物的清除自由基活性，并同Trolox进行了对比，研究结果表明，毛樱桃籽脂溶性抗氧化物
具有较强的抗DPPH·能力。利用气相色谱结合质谱联用技术对该混合物组分进行了分离、分析，结果表明，该
混合物主要由γ-谷甾醇、角鲨烯、γ-生育酚、愈创醇、古巴烯醇、视黄酸甲酯组成，这些成分的协同作用贡
献于毛樱桃籽脂溶性抗氧化物的强抗DPPH·活性。毛樱桃籽脂溶性抗氧化物对于毛樱桃籽脂质及其副产物的深加
工和开发应用具有重要的意义。
关键词：毛樱桃籽；脂溶性抗氧化物；抗自由基活性；气相色谱—质谱联用
Constituents and Anti-oxidizing Properties of Lipid Fractions
from Prunus tomentosa Thumb Seed in vitro
CHENG Shuang1，CUI Qing-xin2，CHEN Wei3
(1.Department of Food Science and Engineering, Liaocheng University, Liaocheng 252059, China；
2.Department of Chemistry, Liaocheng University, Liaocheng 252059, China；
3.Department of Biology, Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China)
Abstract ：The radical scavenging potential of lipidic fractions from Prunus tomentosa Thumb eed was evaluated for their
capacity to scavenge the relatively stable radical 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) by assaying the change of absorbance
of the free radical solution at 517nm, with data obtained compared with Trolox. Results showed that there is potent anti-
oxidizing activity in the test system. Anti-oxidizing constituents are characterized by capillary gas chromatography coupled
with mass spectrometry(GC/MS) detection to be composed of gamma-sitosterol, squalene, retinoic acid methyl ester, gamma-
tocopherol, champacol and cis-alpha-copaene-8-ol. They are the most important natural anti-oxidizing contained in Prunus
tomentosa Thumb seed oil , with attribution to the DPPH radical-scavenging and the anti-oxidizing potential as a result of the
combination of such specific components. Data obtained also suggest that the oil possesses biological properties that could partially
be beneficial to health as synergic effects of diet, the information is of importance in processing and utilizing the crude oils and
their byproducts.
Key words：Prunus tomentosa Thumb seed；lipi fractions； n -oxidizing activities；GC/MS
中图分类号：TQ646.4 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2006)05-0083-05
收稿日期：2005-02-28
作者简介：程霜(1970-)，男，副教授，博士，研究方向为膳食黄酮与健康。
毛樱桃(Prunus tomentosa Thumb)，俗称山樱桃、野
樱桃，属蔷薇科野生或半野生植物，广泛分布于我国的
华北、西北及东北各地,毛樱桃为落叶灌木，根系发达，
枝叶繁茂，抗逆性强，易于繁殖，能有效地抵御各种
逆境所致的水土侵蚀和流失[1]，毛樱桃挂果早、果实营
养丰富，是果汁、果酒等果品加工的良好原料[2]。毛樱
桃主要作为果树育种的砧木原材料，为综合开发和充分
利用这一野生植物资源，本文对毛樱桃种子脂溶性抗氧
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化成分进行了提取和抗氧化活性评价分析了相关成分。
1 材料与方法
1.1仪器与试剂
1.1.1仪器
HP6890GC/5973MSD气－质联用分析仪 安捷伦科
技有限公司，附G1701BA-B.01.00 ChemStation软件，
G1033A, D.01.00 NIST98 标准质谱检索库；HP8453型紫
外-可见分光光度计 美国惠普公司。
1.1.2试剂
毛樱桃采自内蒙古，水溶性VE类似物—2,5,7,8-四
甲基-6-羟基-骈喃-2-羧酸(6-hydroxy-2,5,7,8-
tetramethylchroman-2-carboxylic acid，Trolox)，1,1-二
苯基苦基苯肼(1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl，DPPH)
Sigma公司。
1.2方法
1.2.1毛樱桃籽脂溶性抗氧化成分的提取
毛樱桃籽油脂的提取：毛樱桃种子干燥后，剥壳去
皮，研钵研粹，加入10倍体积乙醚于冰浴中超声提取
10min，离心收集液相，残渣重复萃取两次，离心收集
液相，合并提取液，30℃真空浓缩，得毛樱桃籽油脂，
称重。称取一定量油样，溶于重蒸丙酮，漩涡震荡，
10000r/min 离心以除去磷脂等丙酮不溶物，上清液30℃真
空浓缩除去丙酮，所得油脂溶于石油醚，冷藏，备用。
脂溶性抗氧化成分的提取：采用固相萃取(Solid
phase extract，SPE)方法，Accu Bond C18固相(3ml,500mg
ODS－C18, Agilent公司)用20ml MeOH湿润吸附剂表面、
渗透键合烷基相，除去固相萃取管上的只溶于强洗脱溶
剂杂质，避免其对分析物的干扰；上样前用3ml 1%的
HAc平衡，然后加入去磷脂的毛樱桃籽油-石油醚溶
液，真空抽滤，调节真空度，使流出液的流速为1.0ml/
min，滤干后用石油醚充分洗涤以除去非极性脂质；用
20% MeOH-1% HAc洗脱不确定成分，然后，用氮气
吹干，再用10ml MeOH洗脱所有残留于萃取柱上的抗
氧化成分，重复三次，合并洗脱液，真空浓缩即为毛
樱桃籽脂溶性抗氧化成分。
1.2.2DPPH·清除活力研究
参照文献[3]，DPPH-MeOH溶液，加入20μl不同
浓度抗氧化物-MeOH溶液，漩涡混合，使最终溶液
DPPH·浓度为 200μmol/L，溶液于37℃保温反应30min，
517nm测定吸光值A，MeOH溶液作空白对照。DPPH·
抑制率%=[1－A/A0]×100。
DPPH·与抗氧化物化学当量数的确定：另取20μl
不同浓度抗氧化物-MeOH溶液加入1980μl 200μmol/L
DPPH-MeOH溶液，漩涡混合，溶液于37℃保温12h使
其达到平衡，517nm测定反应平衡时和反应前吸光值
A，参照文献[4] 可以确定抗氧化物与DPPH?反应的化学
当量数n(mol DPPH/g抗氧化物)，n=△A/εlC式中，Δ
A为反应前和反应平衡时吸光值A的差值；ε为DPPH-
MeOH溶液的摩尔消光系数(M-1·cm-1)，通过DPPH-
MeOH标准溶液浓度对517nm吸光值A曲线斜率求取；
l为光程(cm)；C为抗氧化物浓度(g/L)。从而计算出每
1g抗氧化物中的活性H供体数目：n×6.02×1023(阿佛
加德罗常数)个分子。
抗氧化物清除DPPH·速率常数的确定：取不同浓
度抗氧化物-MeOH溶液加入溶液中(确保抗氧化物浓
度>>DPPH·浓度)，漩涡混合，溶液于37℃保温，
517nm测定反应动力学曲线，参考文献[5]，根据公式
(2)、(3)、(4)、(5)
-d[DPPH] dt =k1[DPPH]=k2[DPPH][AH] (2)
[DPPH]=[DPPH]0e-k1t (3)
DPPH·+AH→DPPH-H+A· (4)
k1[DPPH]=k2[DPPH][AH] (5)
k2[DPPH][AH]= nk2[DPPH][AH] (6)
式中，[DPPH]、[DPPH]0分别代表反应起始时、反
应到时间t时DPPH·的浓度，[AH]：抗氧化物的浓度、
n：反应化学当量数，由于Trolox与抗氧化物清除自由
基能力不同，为了便于比较二者的清除效率，根据公
式(5)回归一级反应动力学常数k1与浓度曲线，根据斜率
求取二级反映动力学常数k2，二级速率常数k2=dk1/dt[(g/
L)-1·s-1]，根据化学当量数n、二级速率常数k2，确
定每个抗氧化物分子与DPPH·结合的动力学常数k2，
k2=k2/n[(mol/L)-1·s-1]，k2值越大表明该分子越易与
DPPH·结合，清除DPPH·，k2可以评价抗氧化物
清除DPPH·速率的效率和快慢。
1.2.3抗氧化成分鉴定
毛樱桃籽脂溶性抗氧化物甲醇溶液利用气－质联用
分析技术进行分离分析。
气相色谱条件 色谱柱：HP-5MS，5%苯甲基聚
硅氧烷弹性石英毛细管柱(30m×0.25mm×0.25μm)，进
样口温度：250℃，柱室温度：初始温度100℃，以
10℃/min升温速率升至250℃(保持10min)，高纯氦气
作载气，柱前压65kPa，流速1ml/min，Gas saver：
20.0ml/min，溶剂迟延时间：5min。
质谱条件 接口温度：280℃，电离方式：EI，
电子能量：70eV，离子源温度230℃，四极杆温度150
℃，调谐方式：标准调谐，质量扫描方式：10～500amu
全部范围扫描，电子倍增器电压：1368V。
在上述GC-MS仪器实验条件下，取抗氧化物甲醇
溶液0.2μl进样、分离，得总离子流图。
2 结果与分析
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2.1脂溶性抗氧化物清除DPPH·活力
DPPH一种稳定的有机自由基，通过检测化学、生
物试剂对DPPH自由基的清除能力可以评价其抗氧化性
的强弱。利用DPPH 溶液的紫红色吸光度变化作为清除
自由基能力的分光光度测定，是一种灵敏、简单易行
的有效方法，广泛应用于各种体外抗氧化研究[6]，DPPH
能与多种结合体发生反应，用于表征各种H供体的清除
自由基能力，评价其抗氧化活性大小。由图1可以看
出，毛樱桃籽脂溶性抗氧化物具有较强的清除DPPH·
能力，呈浓度依耐效性，随着浓度的增加，其清除能
力显著加强，其半数抑制浓度IC50为23.58μg/ml，略高
于强自由基清除剂Trolox的抑制浓度IC50(18.23μg/ml)，
结果表明毛樱桃籽脂溶性抗氧化物是一类相当强的自由
基淬灭剂，能以较低的浓度抑制DPPH·引起的各种氧
化损伤。
毛樱桃籽脂溶性抗氧化物能快速清除DPPH·，结
合DPPH-MeOH标准曲线DPPH-MeOH溶液的摩尔消光
系数ε为11500M-1·cm-1(图2)，结果表明抗氧化物与
DPPH·反应的化学当量数n为1.03×10-2(mol/g)，即
每1g抗氧化物中的活性H供体数目为6.201× 021个分
子(Trolox与DPPH·反应的化学当量数n=0.83×10-2w，
与文献[5]相一致)。
同时实验显示，抗氧化物和Trolox对DPPH·的清
除符合准一级动力学(图 3、图 4)模式，各抗氧化物
浓度的自由基清除曲线相关很好(相关系数R2=0.9065～
0.9983)，根据公式(5)，通过回归一级反应动力学速率
常数k1得毛樱桃籽脂溶性抗氧化物二级反应动力学速率
常数k2=0.6711±0.0326[(g/L)-1·s-1]，高于BHA(k2=0.42
±0.02)和BHT(k2=0.05±0.003)[7](Trolox与DPPH·反应
的二级反应动力学速率常数k2=1.1681[(g/L)-1·s-1](图5)，
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结果表明，单位质量的毛樱桃籽脂溶性抗氧化物含有丰
富的清除DPPH·的活性基团，毛樱桃籽脂溶性抗氧化
物是一种高效的抗氧化原料，对于毛樱桃籽脂质的深加
工和开发具有重要的保质意义。
结合抗氧化物与DPPH·反应的化学当量数n，根
据公式(6)，计算二级反应动力学速率常数k2为65.16(mol/
L)-1·s-1(Trolox与DPPH·反应的二级反应动力学速率
常数k2=140.73[(mol/L)-1·s-1])，表明毛樱桃籽脂溶性抗
氧化物的质子供体或活性H原子空间结构非常有利于H
供体与DPPH自由基结合，从而快速淬灭自由基。
2.2脂溶性抗氧化物成分
取抗氧化物甲醇溶液在GC-MS仪器实验条件下
0.2μl 进样、分离，得总离子流图(图6)。共分离出8
个组分，从总离子流图中提取各组分质谱图(图7)，经
用NIST98标准谱库检索并与8峰索引和EPA/NIH质谱图
集标准谱图[8,9]核对，结合人工谱图解析及GC保留指数
法数据，确认了毛樱桃籽脂溶性抗氧化物的6种成分，
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并用面积归一化法确定了各种成分的相对质量分数，结
果见表 1。
保留时间 相对百分含量
(min)
化合物名称
(%)
12.00 角鲨烯(squalene 图7-A) 12.53
15.66 γ-生育酚(gamma-tocopherol图7-B) 5.73
19.83顺-α-古巴烯-8-醇(cis-alpha-Copaene-8-ol图7-C)0.8
22.50 γ-谷甾醇(gamma-sitisterol 图7-D) 66.12
23.08视黄酸甲酯(Retinoic acid methyl ester图7-E) 8.91
23.24 愈创醇(champacol 图7-F) 2.00
总和 96.17
表1 毛樱桃籽脂溶性抗氧化成分及其含量
Table 1 Composition and content of antioxidants from LFP
基-胡萝卜酸，通过一个类似脂肪酸β-氧化的过程，β-
脱辅基-胡萝卜酸被一步步地转化为视黄酸，β-脱辅基-
胡萝卜酸的β-氧化样过程形成视黄酸作为最终的氧化产
物[11]。视黄酸同β-胡萝卜素一样具有强烈的还原性，作
为链式反应阻断剂，能有效的清除包括DPPH·在内的
各种自由基。愈创醇和顺-α-古巴烯-8-醇也含不饱和
双键，具有空轨道，也易于结合自由基，与DPPH·
结合从而淬灭D P P H·，显示抗氧化能力。
毛樱桃籽脂溶性抗氧化物中的多种成分的协同作用
而不是某一种成份的独立作用，可能是该类物质强烈清
除自由基活性的主要原因，毛樱桃籽脂溶性抗氧化物的
清除DPPH·活性有助于毛樱桃籽脂质及其副产品的深
加工和开发应用。
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角鲨烯(squalene) 为长链三萜类化合物，别名为鲨
烯、三十碳六烯、角鲛油素或鱼肝油萜，化学命名为
2,6,10,15,19,23-六甲基-2,6,10,14,18,22-二十四碳六烯。属
多不饱和烯烃类，不饱和双键具有空轨道，易于接受
电子，很容易结合自由基，与DPPH·结合从而淬灭
DPPH·，显示出极强的抗氧化能力。VE能通过提供
H原子生成含大π键的稳定的生育醌，从而将自由基
DPPH·转变成化学性质不活泼的DPPHH，中断连锁反
应，有效抑制DPPH·的过氧化作用，保护不饱和脂
肪酸免受氧化损伤，表现出强烈的抗氧化活性。
有文献报道植物甾醇是一种新型的天然抗氧化剂，
具有抗氧化能力[10]，通过清除自由机抑制脂质过氧化。
毛樱桃籽脂溶性抗氧化物抑制DPPH·活性可能也与其
所含的γ-谷甾醇密切相关。
视黄酸甲酯可能是来源于β-胡萝卜素的衍生物，
β-胡萝卜素通过中心裂解生成视黄酸，1molβ-胡萝卜
素可以裂解生成1.5～2mol 视黄醛，视黄醛是体外环境
β-胡萝卜素中心裂解的主要产物，生成视黄醛，视黄
醛又可被还原为视黄醇，或者被氧化为视黄酸。β-胡
萝卜素也能够直接产生视黄酸，通过偏心裂解途径产生
一系列羰基代谢产物，即链长变短的β-脱辅基-胡萝卜
醛。β-脱辅基-胡萝卜醛随后被氧化为相应的β-脱辅
efefefef
信 息
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f
e
f
环保型玉米淀粉制造的水包装瓶容器问世
最近，以玉米淀粉为原料制成的瓶装水的包装瓶问世。它百分之百可以分解，对环境不会造成任何影响。这
种包装瓶以从玉米提取出的多重乳胶酸为原料，再加入防水涂层，来维持瓶子的形状和浓度。在适当的条件下，
经过75～80天就可以完全分解。
研究指出，在全球石油价格上涨的情况下，玉米淀粉制造的容器将因为其环保的特点而深受青睐。据报道，
美国每年约有950亿个空瓶子被送到垃圾处理地填埋。目前，位于美国科罗拉多州的一家瓶装矿泉水厂的产品使用
了此款包装。