全 文 ：生产与科研经验
2012年第 38卷第 1期(总第 289期) 123
山杏果肉可溶性膳食纤维的抗氧化活性与红外光谱分析*
崔洁，顾欣，黄昆，王文江，李迪，王建中
(北京林业大学生物科学与技术学院，北京，100083)
摘 要 对 2 种不同制备方法制得的山杏果肉可溶性膳食纤维(SDF)的抗氧化活性进行了比较。文中通过对
DPPH自由基清除能力，总还原能力，在邻二氮菲-Fe2 +体系中清除羟基自由基能力，邻苯三酚自氧化法中清除超
氧阴离子能力等的测定，评价了二者的抗氧化活性，并对其进行了红外光谱对比分析。结果表明:2 种不同方法
制备的山杏果肉可溶性膳食纤维(SDF)均具有一定的抗氧化活性，且复合酶酶解法制备的 SDF较微生物法发酵
液酶解法制备的抗氧化效果更好，由于水解程度不同导致二者在红外光谱吸收方面略有差别，吸收强度差别明
显。
关键词 山杏，可溶性膳食纤维，抗氧化活性，红外光谱
第一作者:硕士研究生(王建中教授为通讯作者)。
* 林业公益性行业科研专项“山杏加工利用产业链技术体系研
发”(201004081)
收稿日期:2011 － 08 － 30，改回日期:2011 － 10 － 25
山杏 Armeniaca sibirica (L. )Lam. 蔷薇科杏属植
物，主要分布于我国黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、甘
肃、河北、山西等省区［1］。山杏为我国三北防护林的
主栽树种之一，现有栽培面积约占三北防护林保存面
积的 1 /8，果实年产量约 20 ～ 30 万 t，果肉、杏核各约
10 ～ 15 万 t。由于山杏果肉酸涩适口性差，生产中被
直接废弃，不仅造成资源的严重浪费，还经常导致环
境污染。研究发现山杏果肉中膳食纤维含量较高
(超过 50%) ，以此为切入点，开展山杏果肉可溶性膳
食纤维制备及其抗氧化活性研究，对于将山杏果肉变
废为宝，降低其相关产品生产成本，保护环境，都至关
重要［2］。
本文通过总还原力测定、清除 DPPH 自由基、清
除羟基自由基和清除超氧阴离子 4 种评价方法，分析
比较微生物发酵液酶解法和复合酶酶解法制备的山
杏果肉可溶性膳食纤维的抗氧化活性，同时分析比较
了两者的红外光谱图。
1 材料与方法
1. 1 试验材料与试剂
承德平泉县提供的山杏果肉，经 45℃烘干，磨
粉，过 40 目筛，备用。
1，1-二苯基-2-苦肼基 (1，1-dipheny1-2-picryl-
hydrazyl，DPPH) ，Sigma 公司;VC，2，6-二叔丁基-4-甲
基苯酚(BHT) ，邻苯三酚，磷酸氢二钠，磷酸二氢钠，
氯化钠，铁氰化钾，三氯醋酸，三氯化铁，三羟甲基氨
基甲烷(Tris) ，邻菲罗啉，硫酸亚铁，双氧水，氢氧化
钠，天津市津科精细化工研究所，分析纯试剂;98%浓
硫酸，无水乙醇，盐酸，北京化工厂，分析纯试剂。
绿色木霉(中科院微生物所购得)发酵液，糖化
酶，碱性蛋白酶(北京科百奥生物技术有限公司) ，纤
维素酶(北京奥博星生物技术有限责任公司)。
试验用水为蒸馏水。
1. 2 试验仪器
752 Spectrophotometer 紫外分光光度计，上海美
谱达仪器有限公司;Thermo BIOFUGE PRTMO R cen-
trifuge，美国 Thermo Fisher Scientific 公司;SHZ-往复
式水浴恒温振荡器，太仓市实验设备厂;SHB-3 循环
水式多用真空泵，郑州长城科工贸有限公司;RE-
5203 旋转蒸发器，上海亚荣生化仪器厂;Thermo He-
to Power Dry LL1500 Freeze Dryer，美国 Thermo Fisher
Scientific公司;Nesus670 红外光谱仪，美国 Nicolet
公司。
1. 3 试验方法
1. 3. 1 微生物发酵液酶解法制备山杏果肉可溶性膳
食纤维
称取 10 g山杏果肉，按 1∶ 15 的料液比加入绿色
木霉发酵粗酶液，45℃恒温水浴 6 h，反复离心 3 次取
上清，旋蒸浓缩后，以 4 倍体积的无水乙醇沉淀，再离
心，取沉淀，用少量水溶解，冷冻干燥，记作 F-SDF，备
用［3］。
1. 3. 2 复合酶酶解法制备山杏果肉可溶性膳食纤维
称取 10 g山杏果肉，按按 1∶ 15 的料液比加入蒸
馏水，混匀，用酸度计将 pH 值调至 4. 5，加入糖化酶
DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.2012.01.006
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124 2012 Vol. 38 No. 1 (Tota l 289)
0. 2 g，50℃水浴振荡 1 h，之后再调节 pH 值至 7. 5，
加入纤维素酶 0. 2 g，55℃水浴振荡 1 h，再调节 pH
值至 8. 2，加入碱性蛋白酶 0. 02 g，55℃水浴振荡 1
h，然后反复离心 3 次取上清，以下步骤同微生物发酵
液酶解法，记作 E-SDF，备用。
1. 3. 3 不同梯度参照物和样品浓度的制备
用蒸馏水分别溶解 2 种不同方法制备的山杏果
肉 SDF，天然抗氧化剂 VC，并配制成以下所需的相应
浓度，备用;用无水乙醇溶解 BHT并配制成以下所需
的不同浓度，备用。
1. 3. 4 山杏果肉可溶性膳食纤维(SDF)清除 DPPH
自由基测定
称取 0. 003 8 ～ 0. 004 0 g DPPH，用无水乙醇溶
解，定容至 50 mL，摇匀得到浓度为 2 × 10 －4 mol /L的
DPPH溶液，放在冰箱中避光保存备用。在 10 mL 离
心管中分别加入 2 mL 不同浓度梯度的 E-SDF，F-
SDF，BHT和 VC 溶液，再分别加入 2 mL DPPH溶液，
避光反应 30 min 后在波长 517 nm 处测定吸光度。
以 2 mL样品溶液加入 2 mL无水乙醇作为对照，以 2
mL DPPH 溶液加入 2 mL 蒸馏水作为空白，计算对
DPPH自由基的清除率。以无水乙醇溶液作为参比，
如此重复 3 次，取平均值［4 － 7］。公式如下:
DPPH·清除率 /% =［1 －(A － B)/C］× 100
式中:A，DPPH溶液 +样品溶液的吸光度值;B，
样品溶液 +无水乙醇的吸光度值;C，DPPH 溶液 +
蒸馏水的吸光度值。
1. 3. 5 山杏果肉可溶性膳食纤维(SDF)总还原力的
测定
分别取 1mL不同浓度的样品溶液于 10 mL离心
管中，加入 2 mL磷酸盐(PBS)缓冲液(0. 2 mol /L，pH
6. 6)和 2 mL 1%铁氰化钾溶液，混匀，50℃水浴 20
min，取出，加入 2 mL 10%三氯乙酸溶液，混匀，迅速
冷却。然后，取 2 mL上述混合液于 10 mL离心管中，
加入 2mL 蒸馏水水和 0. 4 mL 0. 1%的三氯化铁溶
液，混匀，测定其在 700 nm处的吸光度(A700) ，以 A700
表示样品的还原能力，以蒸馏水为空白，每个样品做
3 个平行，取其平均值［8］。
1. 3. 6 山杏果肉可溶性膳食纤维(SDF)清除羟基自
由基(·OH)的测定
称取 0. 020 9 g FeSO4·7H2O，于 100 mL容量瓶
中准确定容，得 0. 75 mmol /L FeSO4 溶液;称取 0. 148
7 g邻二氮菲，用无水乙醇定容到 10 mL容量瓶中，再
取 1 mL稀释至 100 mL 得到 0. 75 mmol /L 的邻二氮
菲溶液;用微量移液器量取 166. 7μL 30%的双氧水
用蒸馏水定容至 50 mL 容量瓶中，得到 0. 1% 的
H2O2。
在 10 mL的离心管中分别加入 1 mL 0. 75 mmol /
L 邻二氮菲溶液，2 mL 0. 2 mol /L pH 7. 4 的磷酸缓冲
溶液，1 mL 蒸馏水，充分摇匀后，加入 0. 75 mmol /
LFeSO4 溶液 1 mL，混匀后再加入 H2O2 1 mL，37℃水
浴反应 60 min后，在 536 nm处测定吸光度 Af。
用蒸馏水代替上述方法中 H2O2测定吸光度 Ao。
用不同浓度试样代替上述方法中的蒸馏水，测定
吸光度 Ax。
以蒸馏水代替样品作为空白［9 － 11］，3 次平行，取
平均值。按照如下公式进行计算:
羟基自由基(·OH)清除率 /% =［(Ax － Af)/(Ao －
Af) ］× 100
1. 3. 7 山杏果肉可溶性膳食纤维(SDF)清除超氧阴
离子(O2 －)的测定
称取三羟甲基氨基甲烷(Tris)12. 11 g，用蒸馏水
溶解定容至 1 000 mL，得到 0. 1 mol /L Tris 溶液;取
50 mL 0. 1 mol /LTris溶液与 22. 9 mL 0. 1 mol /L HCl
混匀并用蒸馏水稀释至 100 mL，调整 pH 值为 8. 2，
得 50 mmol /L Tris-HCl 缓冲溶液;称取 0. 315 g 邻苯
三酚用 10 mmol /L 盐酸溶解定容至 100 mL，得到 25
mmol /L邻苯三酚，棕色瓶，避光保存。
取 50 mmol /L Tris-HCl缓冲溶液(pH =8. 2)2. 25
mL，加入 2 mL 不同浓度的待测样品(对照加蒸馏
水) ，然后加入 25 mmol /L 的邻苯三酚 1mL，混匀后
25℃水浴 20 min，然后滴入 10 mol /L 的 HCl 1 滴，终
止反应，在 420 nm处测吸光度，重复 3 次，取平均值。
按以下公式计算样品对 O －2 ·的清除率
［12］。
超氧阴离子(O －2 ·)清除率 /% =［1 － (A1 －
A2)/A3］× 100
式中:A1，Tris-HCl +样品 +邻苯三酚 + HCl 的
吸光度值;A2，Tris-HCl + 样品 + HCl 的吸光度值;
A3，Tris-HCl +邻苯三酚 +盐酸的吸光度值。
1. 3. 8 山杏果肉 SDF的红外光谱分析
称取两种不同方法制备的 SDF各 2 mg，称取 200
mg的溴化钾粉末 2 份，分别将样品与 KBr 粉末在玛
瑙研钵中研成细粉并混匀，压片，置于红外光谱仪中
进行测定。扫描范围为 4 000 ～ 400 cm －1;分辨率 8
cm －1，扫描次数 32 次。
2 结果与分析
2. 1 山杏果肉 SDF抗氧化结果分析
生产与科研经验
2012年第 38卷第 1期(总第 289期) 125
2. 1. 1 对 DPPH自由基的清除能力测定结果
1，1-二苯基苦基苯肼(DPPH·)是一种稳定的有
机自由基，在可见光区的 517 nm处存在最大吸收峰，
其浓度与吸光度呈线性关系，通过被测物质对 DPPH
自由基的清除能力可以表示其抗氧化性的强弱。
由图 1 可知，低于 0. 10 mg /mL 浓度时，抗氧化
剂(VC，BHT 等)明显比 2 种不同方法制备的 SDF 的
清除能力强，这是因为抗氧化剂是纯品，单位体积内
浓度相对高，而制备的样品粗提物纯度低所致。随浓
度升高，抗氧化剂清除率曲线变化并不明显，而 2 种
SDF的清除率呈明显上升趋势，在 0. 60 mg /mL 处，
E-SDF和 F-SDF的清除效果均很接近抗氧化剂水平，
分别达到了 84. 23%，61. 39%。相同浓度时，E-SDF
的对 DPPH自由基的清除效果优于 F-SDF。
图 1 E-SDF与 F-SDF清除 DPPH自由基能力比较
2. 1. 2 总还原力测定结果
还原能力的测定是以样品是否为有效的电子供
应者为评价指标的。若是有效的电子供应者，其供应
的电子可将 Fe3 +还原成 Fe2 +，还可与自由基形成较
惰性物质，从而中断自由基连锁反应。一般情况下，
物质的吸光度越大，还原能力越强，其抗氧化能力也
越高。
由图 2 可知，当浓度在 0. 20 mg /mL 时，BHT 的
吸光度值就已经达到了 1. 03 以上，而 E-SDF 是
0. 19，F-SDF稍好 0. 22。随浓度增加，吸光度值增加
趋势缓和，可以看出，相同浓度时抗氧化剂 BHT的总
还原能力明显优于山杏果肉 SDF。当浓度达到 1
mg /mL时，E-SDF的还原能力达到 0. 83，F-SDF 则达
到 0. 59，均明显低于 BHT。将 BHT 在同等浓度下稀
释 10 倍后是 0. 72，它的总还原能力介于 F-SDF和 E-
SDF之间，即 1 mg /mL 的山杏果肉 SDF 的总还原力
相当于 BHT /10 的还原能力。
2. 1. 3 对羟基自由基(·OH)的清除结果
邻二氮菲-Fe2 +被反应体系产生的经自由基氧化
后红色褪去，吸收峰大幅度下降，反应前后的变化可
图 2 E-SDF和 F-SDF的总还原力比较
反映羟自由基氧化的累积效应，确定待测样品的存在
是否对(·OH)有清除作用。
由图 3 可知，VC 对·OH 的清除效果明显优于
E-SDF 和 F-SDF 的粗提物，当浓度为 0. 60 mg /mL
时，E-SDF 的清除率是 30. 55%，F-SDF 为 18. 02%。
随浓度升高，清除率呈递增趋势，前者较后者趋于平
缓。当浓度达到 3 mg /mL 时，E-SDF 清除率达到
62. 24%，F-SDF 达到 65. 89%，清除率超过 E-SDF。
同时，VC 在相同浓度范围内，清除率从 90. 91% 到
98. 14%，变化幅度虽然不明显，但是一直处于较高的
清除水平，这与 VC 是纯品有关，鉴于样品本身颜色，
若继续增加样品浓度进行对比势必干扰测定结果，故
未提升样品浓度。
图 3 E-SDF和 F-SDF对羟基自由基(OH·)
的清除能力比较
2. 1. 4 对超氧阴离子(O －2 ·)的清除效果
采用改良的邻苯三酚自氧化方法，邻苯三酚在碱
性条件下易发生自身氧化，产生 O －2 ·和有色中间产
物，O －2 ·能促进邻苯三酚自氧化，通过测定物质是否
对邻苯三酚自氧化有抑制作用，可评价其对 O －2 ·的
清除能力。
由图 4 可知，当浓度为 0. 60 mg /mL 时，E-SDF，
F-SDF，BHT 清 除 率 分 别 是 23. 93%，29. 93%，
72. 13%，当浓度大于 0. 80 mg /mL 时，E-SDF 的清除
率逐渐超过 F-SDF。而后随浓度增加，E-SDF 的清除
食品与发酵工业 FOOD AND FERMENTATION INDUSTRIES
126 2012 Vol. 38 No. 1 (Tota l 289)
率的增加趋势明显强于 F-SDF 和抗氧化剂 BHT。当
浓度达到 3 mg /mL 时，E-SDF，F-SDF，BHT 清除率分
别达到了 99. 67%，72. 72%，89. 56%。可见，2 种方
法制备的 SDF 对 O －2 ·的清除能力都很强，比对
O －2 ·的清除效果显著，在较低浓度下，清除率已经接
近甚至超过 BHT。
图 4 E-SDF和 F-SDF对超氧阴离子(O －2 ·)
的清除能力比较
2. 2 F-SDF和 E-SDF的红外光谱分析
如图 5 所示，2 种 SDF均在 3 300 ～ 3 500 cm －1内
出现较强的吸收峰，此为 O—H 键的伸缩振动峰;在
2 924. 5 cm －1出现吸收峰，此处是甲基与亚甲基的
C—H键的伸缩振动峰，此处 E-SDF 的吸收程度明显
比 F-SDF 高;在 1 610 cm －1附近出强现吸收峰，E-
SDF在 1 611. 46 cm －1处，F-SDF 在 1 606. 36 cm －1
处，此波动范围为芳香环的伸缩振动;在 1 100 cm －1
附近出强现吸收峰，E-SDF 在 1 105. 40 cm －1处，F-
SDF在 1 106. 70 cm －1处，此处为 C-F的伸缩振动;在
1 500 ～ 500 cm －1内 2 种 SDF 的吸收峰强度略有差
异，E-SDF的吸收峰略强于 F-SDF 。
图 5 发酵与酶解制得 SDF红外光谱对比
综合以上条件分析得出:2 种方法制得的 SDF
结构很形似，均可能含有酚类，芳烃类，胺类，醇类化
合物［13 － 14］，由于含量或结合程度不同，导致它们在吸
收强度上面存在差异。资料显示多糖本身并不具有
抗氧化特性，但是 SDF 与上述具有抗氧化能力的物
质紧密结合在一起，使 SDF 具有了一定的抗氧化活
性。初步推断微生物发酵粗酶液中酶的种类多代谢
旺盛，对与山杏果肉 SDF 结合的某些酚类醇类物质
水解充分，故造成了其在红外光谱中的强度差异，同
时抗氧化活性较之复合酶酶解产物减弱。
3 结论
本研究表明，微生物发酵液酶解法和复合酶酶解
法制备的山杏果肉可溶性膳食纤维 SDF 均具有一定
的抗氧化活性，并且在一定范围内随浓度增高，其活
性逐渐增强。但是评价方法不同相应的反映出其抗
氧化能力略有也不同，总体来说，后者制备的 SDF 的
抗氧化能力要略强于前者，但二者都低于天然或合成
类抗氧化剂，如 VC，BHT等。由于产物具有明显的抗
氧化特性，故可将其归属于抗氧化膳食纤维一
类［15 － 16］。2 种 SDF的红外光谱图在吸收峰上存在一
定差异初步认为是水解程度不同导致，进而也造成其
抗氧化能力不同。
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Antioxidative Effect and Infrared Spectral Analysis for SDF of Apricot
Cui Jie ，Gu Xin ，Huang Kun ，Wang Wen-jiang ，Li Di ，Wang Jian-zhong
(College of Biological Science and Technology，Beijing Forest University，Haidian，100083，China)
ABSTRACT The antioxidant activity of apricots prepared by two different methods were compared. The antioxidant
activity of apricot SDF was investigated by four antioxidant assays ，which contained total reductive ability，scavenging
ability for DPPH radical(DPPH·) ，hydroxyl radical (·OH ) ，and superoxide anion radical(O －2 ·). The results
show that the two different SDF had certain antioxidant activity，and their antioxidant ability increased with the growth
of SDF content . There were some differences in their infrared spectrum because of the different hydrolyzing degrees .
Key words apricot flesh，SDF，antioxidant activity，infrared spectrum
(上接第 122 页)
Analysis of Polyphenol Composition and Antioxidant Activities of
Crystal Pomegranate Peels from Yunnan Province
Sun Li-ping，Zhang Hui-lin，Yang Mei-zhizi，Liu Yang-ming，Zhuang Yong-liang
(Research Center of Food Engineering，College of Chemistry and Engineering，
Kunming University of Science and Technology，Kunming 650500，China)
ABSTRACT The content and composition of the polyphenolics in crystal pomegranate peels from Yunnan province
was investigated，and the antioxidant activities were determined. The results showed that the polyphenolic content in
crystal pomegranate peels was 99. 60 mg /g (DW). P-coumaric acid，(+)catechin and protocatechuic acid were the
dominate components，and their contents were 4. 80，3. 96 and 1. 96 mg /g DW，respectively. The polyphenolic ex-
tracts showed significant reducing power，DPPH-scavenging activity，lipid peroxidation inhibition ability and nitrite-
scavenging capacity. The antioxidant activities of the extracts were significantly positive correlated with polyphenolic
content (P ＜ 0. 01) ，and the determination coefficient (R2)were in the range of 0. 888 1 ～ 0. 995 8.
Key words crystal pomegranate from Yunnan，polyphenolics，antioxidant activity，coefficient