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山楂属果实提取物的体外抗氧化活性



全 文 :山楂属果实提取物的体外抗氧化活性
杨 磊 贾 佳 祖元刚
(东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室 哈尔滨 150040)
摘要 为充分开发利用山楂属植物资源,采用 DPPH 法、ABTS 法、还原能力测定和 FRAP 法对山楂、野山楂和
毛山楂果实提取物进行体外抗氧化活性研究,并测定其中总酚、总黄酮和低聚原花青素含量。结果显示,每克鲜
果中,野山楂、毛山楂和山楂的总酚含量依次为 14.8、0.5、0.12 mg,黄酮含量依次为 20.6、7.4、0.32 mg,低聚原花
青素含量依次为 46、3.5、4.46 mg;3 种果实提取物皆有优良的抗氧化活性, 它们的 DPPH 清除能力从高到低依
次为:野山楂、毛山楂、山楂;ABTS 清除能力、还原能力和铁还原能力从高到低依次为:野山楂、山楂、毛山楂。
关键词 山楂 野山楂 毛山楂 抗氧化活性 总酚
文章编号 1009-7848(2009)04-0028-05
自由基是体内新陈代谢的产物, 在正常生理
情况下, 它的产生和清除处于动态平衡, 但在空
气、水污染、食物添加剂、农药、重金属、辐射等引
起的某些病理情况下,自由基大量积累,使生命大
分子氧化损伤,从而引发多种疾病[1]。 寻求利用人
体易于吸收、 可清除体内过量自由基的外源天然
抗氧化剂成为新的研究热点。
山楂、 野山楂和毛山楂均属于蔷薇科山楂属
植物,其中山楂(Crataegus pinnatifida Bunge)和毛
山楂(C. maximowiczii Schneid.)在我国北部常见
栽培,野山楂(C. cuneata)则多分布于我国南方各
省。山楂具有很高的药用价值。祖国医学认为山楂
能够消食健胃、行气散瘀,用于肉食积滞、心腹刺
痛、高血脂症等 [2],具有明显的扩张血管及降压作
用,有增强心肌、抗心律不齐、调节血脂及胆固醇
含量的功能。 山楂的多种提取物均具有良好的自
由基清除能力 [3~6], 可以清除体外活性氧和保护
DNA不受损伤[7~8]。 山楂中含有的萜类物质及黄酮
还可以降低油的氧化作用[9]。有关这方面的研究报
道较多, 但对于同属植物——野山楂和毛山楂的
研究截止发稿前尚未见报道。 为充分利用这些植
物资源,对 3 种山楂果实提取物进行总酚、总黄酮
及原花青素含量测定, 并对其体外抗氧化作用进
行比较研究。 旨在为山楂属功能性食品及天然抗
氧化剂的开发提供参考。
1 材料与仪器
鲜果 2007 年 10 月采摘于东北林业大学树木
园,经聂绍荃教授鉴定为山楂、野山楂、毛山楂的
果实。
2,2-吖嗪双 (3-乙基-7-苯并噻唑啉磺酸)二
铵盐(ABTS)、水溶性维生素 E (Trolox)、三吡啶三
吖嗪 (TPTZ)、1,1 -二苯代 苦 味 酰 基 自 由 基
(DPPH)、二丁基羟基甲苯(BHT)、特丁基-4 羟基
茴香醚(BHA)、L-抗坏血酸(VC)、维生素 E(VE),
购自美国 Sigma 公司;芦丁和没食子酸对照品,购
自中国药品与生物制品检定所; 原花青素对照品
(纯度 95%), 购自天津尖峰天然产物研究开发有
限公司;其它试剂均为国产分析纯。
UV-2550型紫外分光光度计,日本岛津公司;
HZS-HA 型水浴振荡器, 哈尔滨市东联电子技术
开发有限公司;RE-52AA 型旋转蒸发仪, 上海青
浦沪西仪器厂;SHB-Ⅲ型循环水式多用真空泵,
郑州长城科工贸有限公司。
2 试验方法
2.1 样品制备方法
将去核后的 3 种鲜果果肉各 20 g 冷冻,液氮
收稿日期: 2008-08-28
基金项目: 国家科技支撑计划项目(2006BAD18B04)资助
作者简介: 杨磊,男,1964 年出生,博士,副教授
通讯作者: 祖元刚
Vol. 9 No. 4
Aug. 2 0 0 9Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology
中 国 食 品 学 报第 9 卷 第 4 期
2 0 0 9 年 8 月
第 9 卷 第 4 期
研磨,置 500 mL 具塞磨口锥形瓶中,加入 200 mL
70%乙醇溶液,浸提 24 h;抽滤,滤液减压浓缩除
乙醇(55 ℃,-0.09 MPa),水相用等体积石油醚萃
取除杂 3 次,再用等体积乙酸乙酯萃取 3 次,合并
乙酸乙酯相,减压浓缩至干。 所得浸膏质量:山楂
2.738 g、毛山楂 3.446 g、野山楂 3.666 g,保存备
用。
2.2 总酚含量的测定
采用 Folin-Ciocalteu 法 [10]测定试样的总酚含
量并稍作改动。 以没食子酸为对照品。 标准曲线:
y=91.945x+0.0859,相关系数 R=0.9929,线性范围
0.0012~0.017 mg/mL。
2.3 总黄酮含量的测定
试样总黄酮含量的测定参照文献[11],并稍作
改动。 取一定浓度的样品水溶液 1 mL,与 2 mL去
离子水、0.5 mL 5%亚硝酸钠混合, 振荡后静止放
置 6 min,加入 0.5 mL 10%硝酸铝,振荡后放置 6
min,然后加入 2.5 mL 5%氢氧化钠,振荡后放置
15 min,最后用去离子水定容至 9 mL。于波长 500
nm 处测定混合液的吸光值, 以芦丁为对照品,标
准曲线 y=12.464x+0.0264,相关系数 R2=0.9987,线
性范围 0.02~0.2 mg/mL。
2.4 低聚原花青素含量的测定
采用盐酸-正丁醇法 [12]测定试样中低聚原花
青素的含量。以 95%的低聚原花青素为标准品,标
准曲线 y=2.7681x+0.1545,相关系数 R2=0.9993,线
性范围 0.08~0.2 mg/mL。
2.5 抗氧化能力测定
2.5.1 DPPH 清除能力的测定 参照文献[13]的
方法并稍作改动。 将 3 种果实粗提物配制成质量
浓度分别为 100、87.5、75、62.5 和 50 μg/mL 的甲
醇溶液。 各取 0.1 mL,加入 3.9 mL 25 mg/L DPPH
甲醇溶液, 迅速混匀后避光放置 30 min, 于 517
nm 处测定吸光值。 以相同体积的甲醇代替试样,
测定其吸光值作为空白对照。 清除 DPPH 自由基
能力用 SC%表示,即 SC%=(1-A 样/A 对照)×100%。
式中 A 对照为不加样品的溶液在 t=0 时的吸光值。
所有吸光值为 3次测定结果的平均值。
2.5.2 ABTS 清除能力的测定 将 3 种果实粗提
物配制成质量浓度分别为 100、86.7、73.3、60 和
46.7 μg/mL的甲醇溶液。 根据 Wanwisa Binsan等
人的方法[14]比较各试样的 ABTS 自由基清除能力。
所有吸光值为 3 次测定结果的平均值。 线性回归
方程 y=-0.001x+0.5994, 相关系数 R2=0.9976,线
性范围 50~600 μmol/L。
2.5.3 还原能力的测定 [15] 将 3 种果实粗提物配
制成质量浓度分别为 100、80、60、40 和 20 μg/mL
的甲醇溶液 。 根据 Amin Ardestani 和 Razieh
Yazdanparast的方法[12]比较试样的还原能力。 所有
吸光值为 3次测定结果的平均值。
2.5.4 铁还原能力的测定 [16] 将 3 种果实粗提物
配制成质量浓度分别为 100、80、60、40 和 20 μg/
mL 的甲醇溶液,同样依据文献[12]中铁还原能力
测定法,测定试样的铁还原能力。 所有吸光值为 3
次测定结果的平均值。 线性回归方程 y=0.0019x+
0.079,相关系数 R2=0.998,线性范围 50~600 μmol/
L。
3 结果与分析
3.1 总酚、总黄酮及低聚原花青素含量
3 种果实的总酚、 总黄酮及低聚原花青素含
量见表 1。 野山楂中这 3 种物质的含量明显高于
毛山楂和山楂, 毛山楂中除低聚原花青素含量低
于山楂外,其它两项均高于山楂。
野山楂 1.48±0.05 3.86±0.2 8.07±0.3 2.06±0.08 5.37±0.2 11.24±0.4 4.6±0.18 6.6±0.24 25.1±0.87
毛山楂 0.05±0.002 0.15±0.006 0.32±0.01 0.74±0.02 2±0.08 4.25±0.16 0.35±0.01 0.96±0.03 2.03±0.07
山楂 0.012±0.0004 0.04±0.0016 0.088±0.004 0.032±0.001 0.096±0.003 2.308±0.09 0.446±0.01 1.472±0.06 3.258±0.15
鲜料计 干料计 浸膏计 鲜料计 干料计 浸膏计 鲜料计 干料计 浸膏计
总酚含量/% 黄酮含量/% 低聚原花青素含量/%
表 1 总酚、黄酮及低聚原花青素含量
Table 1 Content of total polyphenol, total flavonoid and oligomeric proanthocyanidins
山楂属果实提取物的体外抗氧化活性 29
中 国 食 品 学 报 2009 年第 4 期
3.2 抗氧化能力测定
3.2.1 DPPH·清除能力 DPPH·是一种稳定的自
由基,其甲醇溶液呈紫红色,在 517 nm 处有最大
的吸光度。 抗氧化剂能够给自由基提供氢原子和
电子并使其退色。 该方法是基于抗氧化剂清除
DPPH·, 以引起紫红色消褪来定量检测。 体系内
DPPH·的浓度与其吸光度呈正比,吸光度越低,物
质对 DPPH·的清除率越高,该物质的抗氧化能力
越强。 从图 1 可以看出,在 0~100 μg/mL 有效质
量浓度范围,随着溶液质量浓度的增加,DPPH 清
除能力逐渐增强。 3种果实中,野山楂的 DPPH清
除率明显高于毛山楂和山楂, 且高于合成抗氧化
剂——VE 和 BHT,但不及 VC 和 BHA;毛山楂的
DPPH 清除率略高于 BHT, 山楂的 DPPH 清除能
力最弱。因此野山楂具有极好的 DPPH清除能力,
毛山楂具有较好的 DPPH清除能力。综合本文 3.1
节的结论,DPPH 清除能力与总酚和黄酮含量呈
明显的量效关系。
3.2.2 ABTS·清除能力 ABTS 氧化后生成相对
稳定的蓝绿色水溶性自由基, 水溶性抗氧化剂与
ABTS+自由基发生反应使其溶液退色。 退色越明
显,表明该物质的抗氧化能力越强。从图 2可以看
出,在 0~100 μg/mL 有效质量浓度范围,随着溶液
质量浓度的增加,ABTS 清除能力逐渐增强。 3 种
果实中野山楂的 ABRS 清除能力最强, 仅次于
BHA,明显高于 BHT、VC 和 VE;山楂的 ABRS 清
除能力次之,毛山楂的 ABTS 清除能力最弱,但也
略高于 VE。 因此野山楂具有极好的 ABTS清除能
力,毛山楂和山楂具有较好的 ABTS清除能力。 综
合本文 3.1 节的结论,ABTS 清除能力与低聚原花
青素含量呈正相关。
3.2.3 还原能力 一般情况下, 样品的还原力与
抗氧化活性有明显的相关性[13]。 从图 3可以看出,
在 0~100 μg/mL 有效质量浓度范围, 随着溶液质
量浓度的增加,还原能力逐渐增强。 3种果实中野
山楂的还原能力最强,仅次于 BHA 和 VC,与 BHT
相当,明显高于 VE;山楂次之,毛山楂最弱,但也
与 VE 的还原能力相当。 因此野山楂具有极好的
还原能力,毛山楂和山楂具有较好的还原能力。综
合本文 3.1节的结论,低聚原花青素含量与还原能
力呈正相关。
3.2.4 铁还原能力 Fe3+-三吡啶三吖嗪(TPTZ)可
被样品中的还原物质还原为二价铁, 呈蓝色,于
593 nm 处有最大光吸收。 从图 4 可以看出,在 0~
100 μg/mL 有效质量浓度范围, 随着溶液质量浓
度的增加,铁还原能力逐渐增强。 3种果实中野山
楂的铁还原能力最强, 低于 BHA, 明显高于VC、
30
第 9 卷 第 4 期
VE 和 BHT;山楂次之,与 BHT 和 VE 的铁还原能
力相当;毛山楂最弱,但也与 VC 的铁还原能力相
当。因此野山楂具有极好的铁还原能力,毛山楂和
山楂具有较好的还原能力。 综合本文 3.1 节的结
论,低聚原花青素含量与还原能力呈正相关。
4 结论
山楂、 野山楂和毛山楂均为蔷薇科山楂属植
物。测定了它们果实提取物的总酚、总黄酮和低聚
原花青素含量。其中野山楂总酚、总黄酮和低聚原
花青素含量最高,毛山楂中除低聚原花青素外,其
它两种物质含量均高于山楂。
采用 DPPH 法、ABTS 法、 还原能力测定和
FRAP 法对 3 种果实提取物进行体外抗氧化活性
研究,结果表明,3 种果实提取物皆有良好的抗氧
化活性,DPPH 清除能力从高到低依次为野山楂、
毛山楂、 山楂, 与总黄酮、 总酚含量呈正相关;
ABTS清除能力、还原能力和铁还原能力从高到低
依次为野山楂、山楂、毛山楂,与低聚原花青素含
量呈正相关。 其中野山楂的抗氧化活性明显高于
山楂和毛山楂,甚至高于某些人工合成抗氧化剂。
参 考 文 献
1. 郑荣梁. 自由基生物学[M]. 北京:高等教育出版社,1992. 8~12.
2. 时岩鹏,丁杏苞. 山楂化学成分的研究[J]. 中草药,2000, 31(3): 173~174.
3. Predrag L, Irina P, Uri C, et al. Antioxidant activity of Crataegus aronia aqueous extract used in traditional Arab
medicine in Israel[J]. Journal of Ethnopharmacology, 2005, 101(1-3):153~161.
4. 徐静,郭长江,韦京豫,等. 一次性灌胃不同水果汁对大鼠外周血抗氧化力影响的研究 [J]. 中国食品学报,2007,7(1):
18~21.
5. 赵爱云,杨宏,周德芳. 山楂水溶性黄酮的制取及抗氧化活性研究[J]. 青岛大学学报(工程技术版),2007,(4):50~54.
6. 回瑞华,侯冬岩,刘晓媛,等. 山楂果中黄酮化合物的光谱分析及抗氧化性能测定[J]. 食品科学,2006,(1):199~202.
7. 张瑞巧,刘石磊,孙智达,等.山楂果肉原花青素的体外抗氧化活性和对 DNA 损伤的保护作用[J]. 天然产物研究与开发,
2008,20:131~133,128.
山楂属果实提取物的体外抗氧化活性 31
中 国 食 品 学 报 2009 年第 4 期
8. Seyed J H, Mohammad A, Atefeh J A. Protective effect of hawthorn extract against genotoxicity induced by cy-
clophosphamide in mouse bone marrow cells [J]. Environmental Toxicology and Pharmacology, 2008, 25(1): 51~56.
9. 赵爱云,刘宗国,王燕娜. 山碴提取物对猪油抗氧化作用研究[J]. 中国粮油学报,2008, 23(2):114~116.
10. Velioglu Y S, Mazza G, Gao L, et al. Antioxidant activity and total phenolics in selected fruits, vegetables, and
grain products[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1998, 46(10):4 113~4 117.
11. Zhishen J, Mengcheng T, Jianming W. The determination of flavonoid contents in mulberry and their scavenging ef-
fects on superoxide radicals[J]. Food Chemistry, 1999, 64: 555~559.
12. 杨磊,苏文强,汪振洋,等 . 落叶松树皮提取物中低聚原花青素含量测定方法的研究 [J]. 林产化学与工业,2004, 24:
111~114.
13. Wu H C, Chen H M, Shiau C Y. Free amino acid and peptide as related to antioxidant properties in protein hy-
drolysates of mackerel (Scomber austriasicus)[J]. Food Research International, 2003,36:949~957.
14. Wanwisa B, Soottawat B, Wonnop V, et al. Antioxidative activity of Mungoong, an extract paste,from the
cephalothorax of white shrimp (Litopenaeus vannamei)[J]. Food Chemistry, 2008, 106:185~193.
15. Amin A, Razieh Y. Antioxidant and free radical scavenging potential of Achillea santolina extracts [J]. Food Chem-
istry, 2007,104: 21~29.
16. Duh P D, Yen G C. Antioxidant activities of three herbal water extracts[J]. Food Chemistry, 1997,60:639~645.
Study on Antioxidant Activities of Extractions From Some Kinds of Crataegus Fruits
Yang Lei Jia Jia Zu Yuangang
(Key Laboratory of Forest Plant Ecology, Ministry of Education, Northeast Forestry University, Harbin 150040)
Abstract For the sake of taking full advantage of the hawthorn resources, the methods of DPPH free radical-scav-
enging power assay, ABTS radical cation decolorization assay, reducing power assay and Ferric reducing antioxidant pow-
er (FRAP) assay were used to study the in vitro antioxidant activity of the fruits of Crataegus pinnatifida Bunge, C.
cuneata and C. maximowiczii Schneid. Then the content of total polyphenol, total flavones and the oligomeric proantho-
cyanidins in them were determined. The results showed that, in each gram of fresh fruit, the total polyphenol contents
of Crataegus cuneata, C. maximowiczii Schneid and C. pinnatifida Bunge were 14.8 mg,0.5 mg,0.12 mg respectively, the
total flavones content were 20.6 mg,7.4 mg,0.32 mg respectively, and the oligomeric proanthocyanidins content were 46
mg,3.5 mg,4.46 mg respectively. And the extracts of all those three kinds of fruits had excellent antioxidant activities.
The ability of DPPH free radical-scavenging decreased in the following order: C. cuneata, C. maximowiczii Schneid and
C. pinnatifida Bunge; The ability of ABTS radical cation decolorization, reducing ability and Ferric reducing antioxidant
ability decreased in the following order: C. cuneata, C. pinnatifida Bunge and C. maximowiczii Schneid.
Key words Crataegus pinnatifida Bunge Crataegus cuneata Crataegus maximowiczii Schneid. Antioxidant activity
Total phenol
32