全 文 ：太行菊和野菊不同器官水提液抗氧化活性研究
魏东伟 1 徐铭蔓 1 孙武勇 2 贾翠英 1 张晓雯 1
（1河南农业大学生命科学学院 郑州 450002
2河南出入境检验检疫局 检验检疫技术中心 郑州 450003）
摘要 以我国特有植物太行菊和其近缘属的传统药食兼用野菊为试验材料， 采用 DPPH 和 ABTS 法测定两种
菊不同器官水提液的抗氧化活性；分别采用硝酸铝络合分光光度法和 Folin-Ciocalteu 比色法研究其不同器官
的总黄酮与多酚含量。结果表明，太行菊和野菊不同器官水提液均有一定抗氧化活性，其活性与添加量、提取温
度与时间有关。 太行菊叶和花，野菊花的抗氧化活性较为突出，并且太行菊不同器官水提液的抗氧化活性相当
或高于野菊对应器官， 在紫外-可见光谱 240～400 nm 范围出现的黄酮多酚吸收峰值和不同器官的总黄酮和多
酚含量一致。 两种菊高温短时水提液的抗氧化活性均较高，与紫外-可见光谱特性一致。 菊花除头状花序外，叶
与茎也是可利用的部位。太行菊比近缘属的传统药用野菊具有更好的保健和药用功效，其整个植株的开发利用
潜力显著。
关键词 太行菊； 野菊； 水提液； 抗氧化活性； 多酚
文章编号 1009-7848（2015）02-0056-08 doi： 10.16429/j.1009-7848.2015.02.009
功能食品有特殊的生理效应和保健作用，菊
花作为药食兼用植物，有清热解毒、疏风明目、平
肝凉血等功效 [ 1-2 ]。 太行菊 [Opisthopappus tai -
hangensis （Ling） Shih]（下述简写为 Opisthopap-
pus）为中国特有植物，该属仅有太行菊和长裂太
行菊两个种，主要分布河南新乡、焦作、林州和山
西陵川、晋城等太行山区。 太行菊属（Opisthopap-
pus Shih）分类学上归属于菊科菊蒿亚族，与菊属
（Chrysanthemum）、亚菊属（Ajania）亲缘关系较近，
在产地，其常作野菊入药，太行菊香气浓郁，当地
群众反映泡茶饮用或药用价值远优于传统药食用
野菊 （Chrysanthemum indicum） （下述简写 C.
indicum）[3]。
现代研究表明，炎症、糖尿病、心血管疾病、癌
症等多种疾患与人体感染疾病或精神紧张时机体
抗氧化防御能力下降而导致体内自由基超出一定
限度有密切关系[4-6]。 黄酮和多酚类化合物是菊花
能够调节机体免疫力， 对心血管与糖尿病等慢性
疾病具有防护作用的主要抗氧化活性物质[7]。本课
题组前期研究表明， 太行菊花和野菊花具有较高
的抗氧化活性[8]。太行菊花叶茎含有绿原酸、芦丁、
槲皮素、木犀草素和芹菜素 5 种酚类物质，且其不
同器官总含量高于野菊[9]。为深入研究和合理开发
利用我国特有植物太行菊， 根据菊花水煎或沸水
冲饮的传统用法， 本文采用 ABTS 和 DPPH 评价
法研究太行菊和其近缘属的传统药食两用野菊不
同器官水提液的抗氧化活性、紫外-可见光谱特性
及两种菊不同器官的总黄酮与多酚含量。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
材料：太行菊与野菊花、叶、茎于 2010 年 10
月初采自新乡卫辉太行山区， 由河南农业大学叶
永忠教授鉴定。 将供试品分开，阴干，粉碎，过 40
目筛后于干燥器中备用。
试剂：芦丁（≥98%）、福林酚试剂、没食子酸
（≥98%）、ABTS[2，2-连氮-双（3-乙基苯并噻唑-
6-磺酸）]、DPPH（2，2-二苯基-1-古肼基自由基），
购自 Sigma-Aldrich 公司；氢氧化钠、亚硝酸钠、硝
酸铝、Na2CO3、 无水乙醇和 95%乙醇均为分析纯
级。所有试剂使用前未经处理。溶液未经特殊说明
均用蒸馏水配制， 玻璃器皿使用前均用蒸馏水洗
净、烘干后防尘贮藏，备用。
收稿日期： 2014-02-16
基金项目： 河南省重点科技攻关计划项目（132102110041）
作者简介： 魏东伟，女，1979 年出生，博士，副教授
Vol． 15 No． 2
Feb． 2 0 1 5Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology
中 国 食 品 学 报第 15 卷 第 2 期
2 0 1 5 年 2 月
第 15 卷 第 2 期
图 1 太行菊（上）和野菊（下）
Fig.1 Digital photographs of Opisthopappus （upper） and C. indicum （lower）
1.2 仪器与设备
UV-2550 紫外-可见光分光光度计 ， 日本
SHIMADZU公司；D-78532 台式高速冷冻离心机，
德国 HETTICH 公司；电子天平 BS 124S，赛多利
斯科学仪器北京有限公司； 电热恒温水浴锅 DK-
S22，上海精宏实验仪器设备有限公司；万能机械
粉碎器，江阴市奔达药化机械设备厂；烘箱 HPX-
9082 MBE，上海博讯实业有限公司医疗设备厂。
1.3 方法
1.3.1 抗氧化活性的测定
1.3.1.1 清除 DPPH 自由基的能力 精密称取
0.0132 g DPPH，加无水乙醇溶解并定容 250 mL，
得到 0.1339 mmol/L DPPH 储备液， 于 4℃保存备
用。 DPPH自由基反应体系按表 1加样。将各组溶
液充分摇匀，37℃反应 20 min，用分光光度法测定
反应体系在最大吸收波长 521 nm处的吸光值。根
据吸光值变化判断样品的 DPPH 自由基清除能
力。
1.3.1.2 清除 ABTS 自由基的能力 精密称取
0.0033 g 高硫酸钾和 0.0189 g ABTS，用蒸馏水溶
解，定容于 2 mL 棕色瓶，混合，避光静置过夜（16
h），得 17.223 mmol/L 的 ABTS 储备液。 使用前用
无水乙醇稀释至 ABTS 在 414 nm 处的吸光值为
1.0，储备液使用当天配制。 ABTS自由基反应体系
按表 1 所示加样（DPPH 试剂换为 ABTS，乙醇换
为 pH 7.4 的磷酸缓冲液），各组溶液充分摇匀，30
℃反应 6 min。 用分光光度法测定反应体系在 414
nm 处的吸光值 ， 根据吸光值变化判断样品的
ABTS自由基清除能力。
菊样品溶液制备方法： 精密称取 0.03 g 菊样
品（DPPH 体系）或 0.15g 菊样品（ABTS 体系），加
10 mL蒸馏水于不同温度（40，65，90℃）与时间（20
min，6 h）的水浴中加热提取，反应后室温冷却，
5 000 r/min，4 ℃冷冻离心 15 min。 根据需要稀释
上清液至不同浓度。 反应体系总体积 3.5 mL，1单
位相当于 0.7 mL各种试剂的加入量，见表 1。
编号 乙醇 DPPH 样品溶液 去离子水
AO - 4 - 1
AX - 4 1 -
AO’ 4 - 1 -
空白 4 - - 1
表 1 DPPH 体系反应条件（单位 mL）
Table 1 Reaction conditions of DPPH radical
scavenging assay （unit mL）
太行菊和野菊不同器官水提液抗氧化活性研究 57
中 国 食 品 学 报 2015 年第 2 期
抑制率= Ao-（Ax-Ao′）Ao
式中，Ao——样品空白时吸光值；Ax——含有
样品提取物时吸光值；Ao′——样品提取物本底吸
光值。
1.3.2 紫外-可见光谱特性的测定 样品提取按
1.3.1 节方法。 精密称取 0.03 g 菊样品， 加 10 mL
蒸馏水，按不同反应温度与时间加热提取，冷却、
离心后将上清液在 200～800 nm 间进行紫外-可见
光谱特性扫描。根据需要稀释提取液，保持菊样品
吸光值低于 2.0。 以蒸馏水为空白对照。
1.3.3 总黄酮含量的测定 采用硝酸铝络合分光
光度法[9]。 称取 0.1 g菊花试样，加入 5 mL 60%乙
醇，70℃水浴提取 2 h，离心滤过，残渣再次重复提
取，合并提取液，用 60%乙醇定容于 25 mL 棕色容
量瓶得供试品溶液。平行制备 3份样品溶液，量取
2 mL 于 25 mL 棕色容量瓶中， 加 60%乙醇至 6
mL，随后加入 1 mL 5% NaNO2，摇匀，放置 6 min
后加入 10% Al （NO3）3溶液 1 mL， 摇匀， 放置 6
min，再加入 4% NaOH溶液 10 mL，用超纯水补齐
至刻度，摇匀，放置 15 min，于 510 nm 处比色。 总
黄酮含量用芦丁标准曲线换算成含有芦丁的质量
表示（mg 芦丁 /g）。 据芦丁的线性回归方程 y=
0.00346+11.4688x（r=0.9990）计算总黄酮含量。 式
中，x——吸光度（A510 nm）；y——芦丁等价物。 芦丁
含量在 0～0.05 mg/mL 范围内与吸光值呈良好的
线性关系。
1.3.4 总多酚含量的测定 采用 Folin-Ciocalteu
比色法[9]。 称取 0.1 g菊花样品，加入 5 mL 60%乙
醇，50℃水浴提取 1 h，离心滤过，残渣再次重复提
取，合并提取液，用 60%乙醇定容于 25 mL 棕色容
量瓶，得供试品溶液。 平行制备 3 份样品溶液，量
取 1 mL 样品液， 加入 0.2 mL 0.413 g/mL 福林酚
试剂，混匀后加 0.2 mL 7.5% Na2CO3，用蒸馏水定
容 5 mL，室温反应 60 min，于 765 nm 处比色。 总
酚含量按照没食子酸（GAE）标准曲线换算成含有
没食子酸的质量表示（mg GAE/g）。 根据没食子酸
的线性回归方程 Y = 0.0144 + 16.1886X （ r =
0.9992）计算总酚含量。 式中，X——吸光度 A765nm；
Y——没食子酸等价物 ，没食子酸含量在 0～
0.06mg/mL 范围与吸光值呈良好的线性关系。
2 结果与讨论
2.1 太行菊和野菊水提液的抗氧化活性和紫外-
可见光谱特性
水煎或沸水冲饮菊花是传统方法。 本文主要
研究太行菊和其近缘属传统药食兼用野菊不同器
官水提液的抗氧化活性。 抗氧化物质的活性在体
系中受诸多因素的影响， 多种方法结合能全面反
映其抗氧化活性。 体外评价方法较体内和体外基
于细胞模型的评价方法， 具有易于操作且费用低
的特点。 本文采用国际常用的 ABTS 和 DPPH 方
法检测试样的抗氧化活性。
ABTS 测定体系的原理是：ABTS 被氧化剂高
硫酸钾氧化成蓝绿色 ABTS 自由基， 抗氧化活性
物质可抑制其产生并使反应体系褪色， 表现为吸
光度降低。 利用加入活性物质前、 后在波长 414
nm 或 731 nm 处的吸光值变化（见图 2a），用分光
光度计测定试样对 ABTS 自由基的清除能力 。
DPPH 自由基是一种在有机溶剂中稳定的以氮为
中心的自由基，在 521 nm 附近有强吸收（显深紫
色）。 当抗氧化活性物质存在时，给 DPPH 自由基
提供氢原子和电子，使反应体系褪色，吸光值减弱
或消失。通过测定最大吸收波长 521 nm（图 2b）处
吸光值的减弱程度， 评价试样的清除 DPPH 自由
基能力。 颜色变得越浅，表明活性物质清除 DPPH
自由基的能力越强。 太行菊和野菊不同器官水提
液的抗氧化活性和紫外-可见光谱特性如图 3a 和
3b所示。
太行菊和野菊不同器官各水提液对 ABTS 和
DPPH 自由基均有一定的清除能力， 且其清除率
随提取液添加量的增加而提高，呈剂量效应关系。
这与课题组前期基于纳米金体系评价河南几种野
生菊花抗氧化活性的结论一致[8]，表明菊各器官水
提取液是一类较强的自由基猝灭剂， 可能与其含
有具自由基清除活性的黄酮多酚类物质有关。 此
外，当添加量相同时，太行菊叶较其他样品清除能
力强；之后为太行菊和野菊花，两者的清除能力较
接近；清除能力稍弱的为野菊叶与太行菊茎；清除
能力最弱的是野菊茎。 两种方法所得活性顺序一
致。太行菊各器官，尤其是花和叶水提液均具有较
高的自由基清除能力， 较其近缘属传统药食两用
野菊，太行菊具有更好的保健和药用功效，值得深
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第 15 卷 第 2 期
入研究。 同一添加量时，试样清除 ABTS自由基能
力远高于清除 DPPH 自由基能力， 如添加量 1g/L
时， 各提取液 DPPH 自由基清除率在 20%左右，
ABTS自由基清除率均大于 50%。从两个反应体系
的添加量看，与各体系反应原理有关。
图 2 ABTS （a） 和 DPPH （b） 反应体系吸收光谱
Fig.2 UV-vis spectra of ABTS （a） and DPPH （a） radical scavenging assays
图 3 太行菊和野菊水提液 （90℃ 20 min） ABTS （a） 和 DPPH （b） 自由基清除效果
和紫外-可见光谱特征 （c）
Fig.3 ABTS （a） and DPPH （b） radical scavenging capacity of aqueous extracts （90℃ 20 min） from different organs
of Opisthopappus and C. indicum， and the corresponding UV-vis spectra （c）
太行菊和野菊不同器官水提液抗氧化活性研究 59
中 国 食 品 学 报 2015 年第 2 期
为进一步确定太行菊和野菊水提液的特性，
对太行菊和野菊各器官水提液进行紫外—可见吸
收光谱特性研究，如图 3c 所示。 太行菊和野菊各
器官水提液均有两个吸收带， 一个吸收带位于
240～285 nm 间，在 300～400 nm 间另有一吸收带，
该特征符合黄酮多酚的光谱特性， 表明提取液中
富含黄酮多酚类物质 [10]。 此外，相同添加量时，两
种菊的叶花茎水提液的吸收峰值依次降低， 其中
太行菊不同器官吸收峰值高于野菊器官，与图 3a
和图 3b 所示两种菊水提液清除 ABTS 和 DPPH
自由基的能力一致。由此推断，太行菊和野菊各器
官提取液自由基清除能力与浸出的黄酮多酚含量
关系密切。与其近缘属的野菊相比，太行菊可能具
有更好的保健药用功效。 两种菊及其叶花茎的紫
外-可见吸收峰形与吸收值相近，有差别，说明其
水提液浸出物质不同。
在我国，一般将菊水煎或沸水冲饮。为了解菊
试样水提液特性 ， 研究不同提取温度 （40，65，
90℃）与提取时间（20 min，6 h）水提取液的抗氧化
活性和紫外-可见光谱吸收特性， 见图 4 和图 5。
图 4 显示不同提取温度、相同提取时间（20 min）
太行菊花清除 ABTS 和 DPPH 自由基能力。 从中
可看出， 太行菊花不同提取温度的水提液均有一
定的清除 ABTS（4a）和 DPPH（4b）自由基的能力，
呈剂量效应关系。当同一添加量时，随着提取温度
的升高， 自由基清除能力增强。 从菊花水提液紫
外-可见光谱特性（图 4c）可看出，各温度水提液
在 240～400 nm 间均出现黄酮多酚的强吸收带 [10]，
且吸收峰值随提取温度的升高而增强。 不同提取
温度、相同时间菊水提液的抗氧化活性和紫外-可
见光谱特性研究结果说明， 自由基清除能力与提
取液中丰富的黄酮多酚类物质密切相关， 高温有
利于抗氧化活性物质的浸出。
（c）
图 4 太行菊不同温度提取 20 min 所得水提液 ABTS （a） 和 DPPH （b） 自由基清除效果
和紫外-可见光谱特征（c）
Fig.4 ABTS （a） and DPPH （b） radical scavenging capacity of aqueous extracts at different extraction temperatures
and same extraction time （20 min） of Opisthopappus， and the corresponding UV-vis spectra （c）
60
第 15 卷 第 2 期
图 5 显示不同提取条件下太行菊和野菊各器
官水提取液对 ABTS 和 DPPH 自由基清除的效
果， 各器官提取液均具有 ABTS 和 DPPH 自由基
清除能力，且呈剂量效应关系。 同一添加量时，提
取温度升高，自由基清除能力增强。 90 ℃ 20 min
与 65 ℃ 6 h 浸提液对两种自由基的清除效果相
当。 如添加质量浓度为 0.5 g/L时，太行菊叶和花，
野菊花水提液对 ABTS自由基清除率分别为 81.9%，
71.2%，73.5%；78.9%，77.4%，73.0%（图 5a，c）。 当
添加质量浓度为 3.0 g/L 时，太行菊叶和花，野菊
花浸提液对 DPPH自由基清除率分别为 90.2%，44.
0%，75.1%； 89.9%，53.5%，63.7%（图 5b，d）。 同试
样清除 ABTS 自由基能力远高于清除 DPPH 自由
基能力， 这与各体系反应原理有关。 由此说明菊
90℃20 min浸提液含丰富的活性物质， 具有较强
的清除 ABTS 和 DPPH 自由基能力。 以沸水冲饮
菊花的传统方法具有科学依据。
图 5 太行菊和野菊不同条件所得水提液 ABTS （a，c） 和 DPPH （b，d） 自由基清除效果
Fig.5 ABTS （a， c） and DPPH （b， d） radical scavenging capacity of aqueous extracts at different extraction conditions
from different organs of Opisthopappus and C. indicum
2.2 太行菊和野菊不同器官总黄酮和多酚含量
前述试验结果表明， 太行菊和野菊花叶茎具
有一定清除 ABTS 和 DPPH 自由基能力， 可能与
其富含黄酮、多酚类活性物质有关。为明确太行菊
和其近缘属野菊特性， 分别采用硝酸铝络合分光
光度法和 Folin-Ciocalteu 比色法研究其不同器
官的总黄酮与多酚含量。
Folin-Ciocalteu 比色法测定总多酚原理是：
在碱性条件下，酚类物质能将钨钼酸还原（W6+变
为 W5+）成蓝色络合物，颜色的深浅与多酚含量呈
正相关。 此络合物在特定波长（765 nm左右）处有
最大吸收， 且吸光值与多酚的量在一定浓度范围
太行菊和野菊不同器官水提液抗氧化活性研究 61
中 国 食 品 学 报 2015 年第 2 期
呈线性关系。以没食子酸为对照品建立标准曲线，
做标准校正。测定待测样品吸光值，据此可求出试
样中多酚含量。 参考文献[11]方法优化反应条件，
如福林试剂加入量，Na2CO3质量浓度，反应温度与
时间，最终确定反应条件。 之后，以供试样总多酚
的含量为主要考察指标，结合参照文献[10]，通过
单因子变量试验考察乙醇体积分数（40%，50%，
60%，70%，80%）、提取温度（40，45，50，55，60 ℃）、
提取次数（1，2，3 次）、料液比（1∶60，1∶80，1∶100，1∶
120，1∶140 g/mL）的影响，根据吸光值的变化趋势
判断提取率。经多次试验，最终确定料液比 1∶100
（g：mL），60%乙醇，50 ℃，提取 2 次，每次 1 h 为菊
试样中总多酚的适宜提取方法。
硝酸铝络合分光光度法测定总黄酮含量原
理：在中性或弱碱性及亚硝酸钠存在时，黄酮类化
合物与铝盐生成螯和物， 加入氢氧化钠溶液显红
橙色，于 510 nm 处出现吸收峰，符合定量分析的
比尔定律，再与芦丁标准系列比较定量。参照文献[12]
的方法， 通过单因子变量原则考察提取温度（60，
65，70，75，80℃），乙醇体积分数（60%，65%，70%），
提取次数（1，2，3 次）的影响，根据吸光值的变化
趋势判断提取率。 最终确定 60%乙醇，70℃提取 2
次，每次 2 h为菊试样中总黄酮的合适提取条件。
如表 2 所示， 菊叶和花的总黄酮和多酚含量
较高，茎中二者含量最低。太行菊叶总黄酮和多酚
含量分别为 115.951mg 芦丁/g和 153.442mg GAE/
g， 野菊茎总黄酮和多酚含量分别为 13.464 mg 芦
丁/g 和 39.775 mg GAE/g。 太行菊花茎叶总黄酮
和多酚含量分别高于野菊对应器官， 同一试样中
总多酚含量高于总黄酮含量。 Xavier. vitrac[13]研究
组通过评价 30 种工业用植物提取液的酚类物质
以及其抗氧化活性试验， 证实植物抗氧化活性与
其酚类物质含量密切相关， 酚类物质是其抗氧化
活性的重要贡献者，与本研究结果一致。
太行菊花 野菊花 太行菊叶 野菊叶 太行菊茎 野菊茎
总黄酮/ mg 芦丁·g-1 69.902 55.185 115.951 76.986 44.834 13.464
总多酚/ mg GAE·g-1 114.825 100.175 153.442 136.925 85.647 39.775
表 2 太行菊和野菊不同器官总黄酮和多酚含量 *
Table 2 Total flavonoids and phenols contents of Opisthopappus and C. indicum in different organs
注：* RSD 值均小于 3.5%。
3 结论
我国特有植物太行菊和其近缘属的传统药食
两用野菊花叶茎， 对 ABTS 和 DPPH 自由基具有
一定的清除能力，清除率与其添加量、提取温度和
时间相关。太行菊叶和花，野菊花的抗氧化活性较
为突出， 与总黄酮和多酚含量测定结果和其水提
液在紫外-可见光谱 250～400 nm 间出现的黄酮多
酚吸收峰值一致， 与其他研究者抗氧化活性与总
黄酮和多酚含量呈正相关的研究结论一致 [13]。 两
种菊不同器官的高温短时（90 ℃ 20 min）水提液
均呈较高的抗氧化活性和强的黄酮多酚吸收峰，
从而证实水煎或沸水冲饮菊花的传统方法是有科
学依据的。与近缘属的传统药用野菊相比，太行菊
具有较好的保健或药用功效， 其整个植株的开发
利用潜力大。
参 考 文 献
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Antioxidant Activity of Aqueous Extracts from Different Organs of
Opisthopappus Shih
Wei Dongwei1 Xu Mingman1 Sun Wuyong2 Jia Cuiying1 Zhang Xiaowen1
（1College of Life Science， Henan Agricultural University， Zhengzhou 450002
2Inspection and Quarantine Technology Center， Henan Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau， Zhengzhou 450003）
Abstract Antioxidant activity evaluation by ABTS and DPPH scavenging assays and the corresponding UV -vis
spectra of aqueous extracts from Opisthopappus taihangensis（Ling） Shih （Opisthopappus）， endemic to China， and its Rel-
atives genera traditional medicine Dendranthema indicum（C. indicum） were measured. Moreover， total flavonoid and phe-
nolic contents were determined by aluminum nitrate colorimetric method and Folin-Ciocalteu method respectively. It was
found that aqueous extracts from different organs of Opisthopappus and C. indicum possessed some antioxidant activities，
related with the extraction concentrations， extraction temperatures and times. Antioxidant activities of leaves and flowers of
Opisthopappus， and the flower of C. indicum was prominent， and the activities of aqueous extracts from different organs
of Opisthopappus also higher than that of corresponding organs of C. indicum， consistent with their corresponding UV-vis
absorption peaks of flavonoids polyphenols within 250～350 nm and the result of total flavonoids and polyphenols content
analysis. In addition， the antioxidant activity of aqueous extracts at 90 ℃ 20 min was distinguished， compatible with their
corresponding UV-vis absorption peak， it was demonstrated that the tradition of drinking chrysanthemum tea brewed with
boiling water in China has some basis. Therefore， the leaves and stems of Chrysanthemum besides its flowers are avail-
able parts， Opisthopappus may be much better for health-promoting and medicinal properties than Relatives genera C.
indicum. Huge utilization potential is expected from the whole plant of Opisthopappus.
Keywords Opisthopappus Shih （Opisthopappus）； Dendranthema indicum （C. indicum）； aqueous extracts； antioxi-
dant activity； phenols
太行菊和野菊不同器官水提液抗氧化活性研究 63