全 文 ：116 2013, Vol.34, No.17 食品科学 ※基础研究
火棘果红色素的提取及抗氧化活性
李鹏霄1，茆广华2，赵 婷2，邹 烨2，任月娜3，白石琦1，吴向阳3，仰榴青3,*
(1.江苏大学药学院，江苏 镇江 212013；2.江苏大学食品与生物工程学院，江苏 镇江 212013；
3.江苏大学化学化工学院，江苏 镇江 212013)
摘 要：对火棘果红色素进行提取和纯化，并进行抗氧化活性测定。采用70%乙醇(pH3，HCl)提取火棘果红
色素，用pH示差法、福林-肖卡尔法及蒽酮比色法分别测定火棘果红色素粗提物(PFE)及经C18 Sep-Pak柱纯化
后的产物(PPFE)中花色苷、总酚和总糖含量；同时测定PPFE对·OH、O2－·、DPPH自由基的清除作用。结果
表明：PFE中花色苷含量1.16mg/100g、总酚含量2.18mg/100g、总糖含量1095.34mg/100g；PPFE中花色苷含量
20.61mg/100g、总酚含量48.62mg/100g，未检测出总糖含量。PPFE清除·OH、O2－·、DPPH自由基的IC50分别为
1.43mg/mL、3.13mg/mL、3.43�g/mL。提示：C18 Sep-Pak柱具有除糖及富集花色苷和总酚的作用，PPFE有较强的
抗氧化作用。
关键词：火棘果；红色素；纯化；抗氧化
Extraction and Antioxidant Activity of Red Pigments from Pyracantha fortuneana
LI Peng-xiao1，MAO Guang-hua2，ZHAO Ting2，ZOU Ye2，REN Yue-na3，BAI Shi-qi1，WU Xiang-yang3，YANG Liu-qing3,*
(1. School of Pharmacy, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China；
2. School of Food and Biological Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China；
3. School of Chemistry and Chemical Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China)
Abstract：Red pigments were extracted with 70% acidified ethanol (pH 3, HCl) and purified by C18 Sep-Pak column
chromatography. The radical scavenging activity of the purified pigments was assessed against ·OH, O2－· and
DPPH radical. The contents of anthocyanins, total phenols and total sugar in the crude extract and the purified product
were determined by pH differential method, Folin-Ciocalteau method and anthrone colorimetric method, respectively.
Results showed that the contents of anthocyanin, total phenols and total sugar in the crude extract were 1.16, 2.18 mg/100 g and
1095.34 mg/100 g, respectively, while those in the purified product were 20.61, 48.62 mg/100 g and 0 mg/100 g,
respectively. The IC50 values of the purified product against ·OH, O2－· and DPPH radical were 1.43, 3.13 �g/mL and
3.43 �g/mL, respectively. These results indicate that the C18 Sep-Pak column chromatography could effectively remove
sugar compounds and concentrate anthocyanins and total phenols in the crude extract. The purified red pigments had a
relatively strong antioxidant capacity.
Key words：Pyracantha fortuneana；red pigment；purify；antioxidant activity
中图分类号：TS202.3 文献标志码：A 文章编号：1002-6630(2013)17-0116-04
doi:10.7506/spkx1002-6630-201317026
收稿日期：2012-07-04
作者简介：李鹏霄(1983—)，女，硕士研究生，主要从事天然药物活性成分与功能食品研究。E-mail：lpxtx1983@163.com
*通信作者：仰榴青(1965—)，女，教授，博士，主要从事天然药物活性成分与功能食品研究。E-mail：yangliuqing@ujs.edu.cn
火棘(Pyracantha fortuneana)别名赤阳子、叶祥果、
火把果、红果、救军粮等，是蔷薇科火棘属植物，在我
国华东、华中及西南地区均有种植。火棘果中含有丰
富的营养物质，具有很高的食用和药用价值，是加工食
品，提取天然色素、化妆品添加剂的重要野生资源；火
棘果果皮中含有花色苷[1-3]。研究发现，花色苷具有抗氧
化、抗肿瘤、抗炎、抗病毒、保肝、调节心脑血管及神
经系统等多种药理活性，且具有较好的着色效果，在食
品和化妆品行业有着广泛的应用[4-8]。火棘果红色素是从
火棘果中提取得到的一种水溶性色素，属花色苷类，具
有良好的热稳定性和耐光性，用途广泛[9-10]。本实验从干
燥火棘果中提取火棘果红色素，采用C18 Sep-Pak柱对提
取物进行初步纯化，并研究纯化产物的抗氧化活性，以
期为火棘果红色素的开发利用提供基础。
※基础研究 食品科学 2013, Vol.34, No.17 117
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
天然火棘果，江苏大学校园内采集，经鉴定为蔷薇
科火棘属植物火棘Pyracantha fortuneana的果实，于通风
处阴干后，用烘箱烘干，并保存于干燥器中备用。
1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、福林-酚试剂(FC)
美国Sigma公司；双氧水、水杨酸、氯化钾、醋酸钠、浓
盐酸、蒽酮、浓硫酸、硫酸亚铁、三羟甲基氨基甲烷、
邻苯三酚、无水乙醇、冰醋酸等均为分析纯 上海国药
集团化学试剂有限公司。
1.2 仪器与设备
C18 Sep-Pak柱 美国Waters公司；BS 124S分析天平
北京赛多利斯仪器有限公司；DHG-9140A型电热恒温鼓
风干燥箱 上海一恒科学仪器有限公司；VIS-7220可见
分光光度计 北京瑞利分析仪器公司；TU-1800紫外-可
见分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司；UV-2450
型紫外-可见分光光度计 日本岛津公司；RE-52C旋转蒸
发器 巩义市予华仪器有限责任公司；SHZ-D(Ⅲ)循环
水式真空泵 巩义市英峪予华仪器有限责任公司。
1.3 方法
1.3.1 火棘果红色素的提取及纯化
1.3.1.1 火棘果红色素提取[11]
干燥火棘果用70%乙醇(pH3，HCl)于温度40℃、物
料比1:9(m/V)条件下，浸提3次，每次提取40min，过滤提
取液，合并滤液，于50℃条件下减压浓缩，得火棘果红
色素浸膏PFE(得率30.3%)，4℃冰箱保存备用。
1.3.1.2 C18 Sep-Pak柱纯化火棘果红色素[12]
C18 Sep-Pak柱用10mL甲醇活化后，用含0.01%盐酸
的水溶液平衡。取1.0g PFE用含0.01%盐酸的水溶液溶
解后，上样，用约2000mL的0.01%的酸水洗脱，流出液
弃去。用甲醇将富集在C18 Sep-Pak柱上的色素洗脱至无
色。收集的甲醇洗脱液，于30℃浓缩至干后，即得纯化
产物PPFE(得率0.55%)，4℃冰箱保存备用。
1.3.2 火棘果中活性成分的含量测定
分别称取10g PFE及1g PPFE，用蒸馏水定容至100mL
后用于花色苷、总酚及总糖含量的测定。
1.3.2.1 花色苷含量测定
采用pH示差法[13]测定提取物花色苷含量。准确吸取
PFE及PPFE水溶液各1mL，分别用pH1.0和pH4.5的缓冲
液定容至10mL，并分别平衡50min和80min，以蒸馏水作
空白，测定其在530nm和700nm波长处的吸光度，按式(1)
计算花色苷含量。
花色苷含量/%= ×100(A/εL)×Mw×DF×V
m
(1)
式中：A=(A530nm－A700nm)pH1.0－(A530nm－A700nm)pH4.5；ε为
为矢车菊花素-3-葡萄糖苷的消光系数(26900L/(cm·mol))；
DF为稀释因子；Mw为矢车菊花素-3-葡萄糖苷的相对分子质量
(449.4)；V为最终体积/mL；m为产品质量/mg；L为光程(1cm)。
1.3.2.2 总酚含量测定
采用福林-肖卡尔法(FC法)[14]。精密称取105℃干
燥至恒质量的没食子酸10mg，用蒸馏水溶解并定容到
10mL。精密吸取没食子酸溶液0.1、0.25、0.5、0.75、
1mL于25mL容量瓶中，加蒸馏水定容，配成10、25、
50、75、100�g/mL不同质量浓度的没食子酸标准溶液。
准确吸取1mL不同质量浓度的没食子酸溶液，加入1.0mL
0.1mol/L FC试剂，充分混匀后，放置5min，再加入
1.5mL 7.5g/100mL Na2CO3溶液，混匀后，显色反应2h，
于765nm波长处测定吸光度，另以蒸馏水代替样品液作
为空白对照。以没食子酸质量浓度为横坐标，吸光度为
纵坐标，制作标准曲线。得到没食子酸的标准曲线方程
为：y = 0.0344x＋0.0968(R2=0.9986)。
准确吸取PFE及PPFE溶液1.0mL，按照上述方法，于
765nm波长处测定样品液的吸光度，根据标准曲线，以
每100g样品中没食子酸的毫克数计算总酚的含量。
1.3.2.3 总糖含量测定
总糖含量测定采用蒽酮比色法[15]。标准曲线的绘制：
配制质量浓度为0、10、20、30、40、60、80�g/mL的系列
葡萄糖标准溶液，取1.0mL试液放入具塞试管中，加入蒽
酮试剂4.0mL，迅速浸于冰水浴中冷却，各管加完后一起
浸入沸水浴中10min，取出，冰浴中冷却，在620nm波长
处测定A，以不加样品为空白，以标准糖含量(μg)为横坐
标，以吸光度A为纵坐标，绘标准曲线，得到葡萄糖的标
准曲线方程为：y=0.0118x－0.007(R2=0.9998)。
样品测定：配制质量浓度为0.2mg/mL的PFE及PPFE
水溶解，按上述方法进行操作，测定其在620nm波长处
的A，代入标准曲线以每100g样品中葡萄糖的含量按式
(2)计算计算总糖含量。
总糖含量/(mg/100g)= ×100
C×V总×n
m×V测×106
(2)
式中：C为含糖量/�g；m为样品质量/g；V总为样品总
体积/mL；V测为测定样品体积/mL；n为稀释倍数。
1.3.3 PPFE体外抗氧化活性测定
1.3.3.1 清除·OH的能力测定[16-17]
利用H2O2与Fe2+混合发生Fenton反应，生成具有很高
反应活性的·OH，在体系内加入水杨酸捕捉·OH并产
生有色产物，该物质在510nm波长处有最大吸收。抗氧
化剂加入后，与水杨酸竞争，从而使有色产物生成量减
少，减弱产物在波长510nm处的吸收峰。
依次将6mmol/L的FeSO4溶液、样品溶液、H2O2溶液
各2mL加入试管中，摇匀，静置10min；加入6mmol/L水
118 2013, Vol.34, No.17 食品科学 ※基础研究
杨酸2mL，摇匀，静置30min，于510nm波长处测定吸光
度，以抗坏血酸(VC)作为阳性对照。样品溶液为色素溶
液时测得的吸光度为Ai，样品溶液为蒸馏水时测得的吸
光度为A0，用蒸馏水代替水杨酸测得的吸光度为Aj。按照
式(3)计算清除率。
清除率/%=(1－ )×100
Ai－Aj
A0
(3)
1.3.3.2 清除O2－·的能力测定[18-19]
在碱性条件下，邻苯三酚发生自氧化反应，生成
O2
－·和中间产物，该中间产物在320nm波长处有特征吸收
峰。当加入抗氧化剂时，阻碍邻苯三酚自氧化过程，从而
抑制O2－·的生成，使溶液在320nm波长处吸收减弱。
取0.05mol/L的Tris-HCl缓冲液(pH8.2)4.5mL，25℃
水浴中预热20min，依次加入样品溶液和0.4mmol/L邻苯
三酚溶液各1mL，混匀，于25℃水浴中反应5min，加入
8mol/L的HCl溶液1mL，以Tris-HCl缓冲液作为参比，于
325nm波长处测定其吸光度，以VC作为阳性对照。样品
溶液为色素溶液时测得的吸光度(Ai)，样品溶液为蒸馏水
时测得的吸光度(A0)，用蒸馏水代替邻苯三酚溶液测得的
吸光度为Aj。按照式(4)计算清除率。
清除率/%=(1－ )×100
Ai－Aj
A0
(4)
1.3.3.3 清除DPPH自由基的能力测定[20-21]
取样品溶液2mL于试管中，加入2×10-4mol/L的
DPPH乙醇溶液2mL，混匀，暗处反应30min后于517nm
波长处测定其吸光度，以VC作为阳性对照。样品溶液为
色素溶液时测得的吸光度为Ai，样品溶液为蒸馏水时测
得的吸光度为A0，用乙醇代替DPPH乙醇溶液测得的吸光
度为Aj。按照式(5)计算清除率。
清除率/%=(1－ )×100
Ai－Aj
A0
(5)
1.4 数据处理
平行实验为3次重复，数据处理采用软件SPSS 16.0版
(SPSS Inc., Chicago, USA)ANOVA统计分析，数据用 x±s
表示。
2 结果与分析
2.1 PFE及PPFE中花色苷、总酚及总糖含量
图1为pH3条件下火棘果红色素提取液的吸收光谱，
在400～800nm波长范围内火棘果红色素提取液在530nm
和656nm波长处有吸收峰，其中530nm波长处的吸收峰为
火棘果红色素的吸收峰。
PFE、PPFE中花色苷、总酚及总糖含量如表1所示。
火棘果红色素提取液通过C18 Sep-Pak柱后，花色苷及总
酚含量增高，总糖未检出，表明C18 Sep-Pak柱除糖效果
好，且具有富集花色苷和总酚的作用。
0.0
400 500 600
⊶䭓/nm
700 800
0.1
0.2
A 0.3
0.4
0.5
图 1 火棘果红色素提取液的吸收光谱图(400～800nm)
Fig.1 Absorption spectrum of pyracantha red pigment (400 to 800 nm)
表 1 PFE、PPFE中花色苷、总酚及总糖含量
Table 1 Contents of anthocyanins, total phenols and total sugar in the
crude extract and the purified product
样品 花色苷含量/(mg/100g) 总酚含量/(mg/100g) 总糖含量/(mg/100g)
PFE 1.16±0.08 2.18±0.06 1095.34±3.00
PPFE 20.61±0.96 48.62±0.97 —
纯化倍数 17.77 22.30 —
注：—.未检测到总糖。
2.2 PPFE体外抗氧化活性
2.2.1 清除·OH能力
0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0
0
20
40
60
80
100
䋼䞣⌧ᑺ/(mg/mL)
⏙
䰸
⥛
/ %
VC
PPFE
图 2 PPFE的·OH清除活性
Fig.2 Radical scavenging capacity of the purified red pigments on
hydroxyl free radical
由图2可知，随着PPFE和VC质量浓度的增大清除效
果逐渐增强，在质量浓度为2.0mg/mL时，PPFE和VC的
清除率分别为61.04%、100%；在该体系中的半抑制质量
浓度IC50分别为1.43mg/mL和0.43mg/mL。
2.2.2 清除O2－·能力
䋼䞣⌧ᑺ/(mg/mL)
⏙
䰸
⥛
/ %
0 1 2 3 4 5 6
0
20
40
60
80
100
VC
PPFE
图 3 PPFE的O2
－·清除活性
Fig.3 Radical scavenging capacity of the purified red pigments on
superoxide anion free radical
※基础研究 食品科学 2013, Vol.34, No.17 119
由图3可知，清除率随着PPFE和VC质量浓度的增加
而增大，但PPFE清除率变化幅度小于VC，PPFE和VC
在该体系中的半抑制质量浓度IC50分别为3.13mg/mL和
0.22mg/mL。
2.2.3 清除DPPH自由基能力
䋼䞣⌧ᑺ/(μg/mL)
⏙
䰸
⥛
/ %
0 2 4 6 8 10
30
40
50
60
70
80
90
100
VC
PPFE
图 4 PPFE的DPPH自由基清除活性
Fig.4 Radical scavenging capacity of the purified red pigments on
DPPH free radical
由图4可知，清除率随着PPFE和VC质量浓度的增
加而增大，在相同质量浓度时，PPFE的清除率略低于
VC。PPFE和VC在该体系中的半抑制质量浓度IC50分别为
3.43�g/mL和1.67�g/mL。
3 结 论
在本实验条件下，火棘果红色素粗提物中花色苷含
量为1.16mg/100g、总酚含量为2.18mg/100g、总糖含量为
1095.34mg/100g；通过C18 Sep-Pak柱纯化后，花色苷含量
增高至20.61mg/100g，总酚含量增高至48.62mg/100g，总
糖未检出，说明C18 Sep-Pak柱除糖效果好，且具有富集
花色苷和总酚的作用。抗氧化活性测定结果表明，火棘
果红色素纯化物对DPPH自由基、·OH与O2－·均有较强
的清除作用，尤以对DPPH自由基的清除作用最强。
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