淡小艷,王芳,薛佳爾,謝依錦
摘要:用不同溶劑(石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇、去離子水)于室溫對橘皮進行提取,得到不同溶劑的橘皮提取物。研究5種溶劑的橘皮提取物對1,1-二苯基-2-苦基肼(DPPH)和亞硝酸鹽的清除能力,并考察其有效成分的含量。結(jié)果表明,5種溶劑的橘皮提取物均具有清除DPPH和亞硝酸鹽的能力,其中乙酸乙酯提取物的清除能力最強。在5種溶劑的橘皮提取物中檸檬苦素含量有極顯著差異,黃酮、總酚的含量也如此;而氯仿提取物和石油醚提取物的單寧含量差異不顯著,其他3種提取物的單寧含量差異極顯著。乙酸乙酯提取物中各有效成分含量均最高,且相關(guān)性分析表明,橘皮提取物清除DPPH和亞硝酸鹽的能力與其黃酮含量之間存在顯著的相關(guān)性。
關(guān)鍵詞:橘皮;提取物;1,1-二苯基-2-苦基肼(DPPH);亞硝酸鹽;抗氧化能力;有效成分
中圖分類號:TS202.3文獻標識碼:A文章編號:0439-8114(2012)14-3052-04
Antioxidant Ability of the Extracts from Orange Peels and Its Effectire Components
DAN Xiao-yan,WANG Fang,XUE Jia-er,XIE Yi-jing
(College of Chemistry and Life Sciences, Zhejiang Normal University, Jinhua 321004, Zhejiang, China)
Abstract: Different extracts of orange peels was obtained at room temperature using petroleum ether, chloroform, ethyl acetate, n-butyl alcohol and water as solvent. The DPPH free radical and nitrite scavenging capacity of the 5 extracts were determined; and the contents of their main active ingredients were examined. The results showed that all the five extracts from the orange peels had antioxidant activity and nitrite-scavenging ability. And the strongest antioxidant activity was observed in ethyl acetate extract. The content of limonin, flavonoid, total phenolics and tannins of the five extracts was different. The highest content of the four ingredients was detected in ethyl acetate extract; and correlation analysis showed that the content of flavonoids exhibited significant correlation with the antioxidative activity and nitrite-scavenging ability of the extracts from orange peels.
Key words: orange peel; extract; DPPH; nitrite; antioxidant ability; effective component
柑橘為中國著名果品之一,年產(chǎn)量超過107 t[1]。橘皮約占柑橘質(zhì)量的20%~40%,除含維生素C、精油外,還含有豐富的黃酮類物質(zhì)[2,3]。近年來,國內(nèi)外關(guān)于橘皮抗氧化成分的研究較多,并取得了較大的進展。已有的報道表明天然橘皮中含有的黃酮類、酚類、精油、色素類、檸檬苦素等都是具有開發(fā)潛力的抑菌和抗氧化的化學(xué)成分[4-6]。隨著人們對食品安全的關(guān)注程度不斷加大,開發(fā)能夠清除食品中亞硝酸鹽的天然活性物質(zhì)具有廣闊的市場前景。目前橘皮的天然提取物對亞硝酸鹽清除能力的研究尚未見報道,以橘皮為研究材料,分別使用石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇、去離子水5種不同極性的溶劑進行常壓提取,測定5種提取物對1,1-二苯基-2-苦基肼(DPPH)和亞硝酸鹽的清除能力,并分析其中有效成分的含量,旨在為橘皮的進一步開發(fā)利用提供理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1材料
1.1.1原料與試劑柑橘購自浙江省金華市水果市場,于45 ℃條件下將新鮮橘皮烘干,用粉碎機粉碎得橘皮粉,于4 ℃保存?zhèn)溆?;DPPH購自日本和光純藥工業(yè)株式會社,檸檬苦素標準品購自上海銳谷生物科技有限公司;其余試劑均為分析純,購自金華市醫(yī)藥有限公司。
1.1.2儀器與設(shè)備料理機購自九陽股份有限公司,DZF-9140B型真空干燥箱購自上海一恒科學(xué)儀器有限公司,R-1001-L旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀購自鄭州長城科工貿(mào)有限公司,UV1000紫外可見分光光度計購自上海天美科學(xué)儀器有限公司。
1.2方法
1.2.15種溶劑的橘皮提取物的制備?。担?g橘皮粉,分別加入500 mL石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇和去離子水,提取6 h,離心,收集上清液,再同法提取3次。合并上清液,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮,回收溶劑。將濃縮后的樣品放入55 ℃烘箱中烘干,得到5種膏狀提取物,于4 ℃冰箱中備用。
1.2.2對DPPH清除能力的測定精確稱?。保玻?mg DPPH,用無水乙醇溶解并定容于250 mL容量瓶中,DPPH濃度為0.12 mmol/L,避光保存[7]。
將不同溶劑提取物用無水乙醇配成濃度為0.05、0.10、0.20、0.40和0.80 mg/mL的樣品液,?。?mL待測樣品,加入2 mL 0.12 mmol/L DPPH溶液,混勻避光放置30 min,在517 nm處測其吸光度(Ai);以溶劑為參比,于517 nm處測定吸光度(Ac);同時,取待測樣品2 mL,加入2 mL無水乙醇,混勻,于517 nm處測定吸光度(Aj)。DPPH清除率=[1-(Ai-Aj)/Ac]×100%。
1.2.3對亞硝酸鹽清除能力的測定采用鹽酸萘乙二胺法[8]。向25 mL比色管中加入2 mL 25 μg/mL NaNO2標準溶液、3 mL樣品液(不同提取物用去離子水配成的,濃度為0.05、0.10、0.20、0.40、0.80 mg/mL),迅速加入適量0.05 mol/L HCl調(diào)至pH 3,于80 ℃水浴10 min,然后加入1 mL 4 g/L對氨基苯磺酸混合均勻,靜置3~5 min,加入0.5 mL 2 g/L鹽酸萘乙二胺,振蕩混勻,加去離子水定容至25 mL,靜置15 min,以相應(yīng)的試樣空白調(diào)零,測定538 nm波長處的吸光度(A樣品),亞硝酸鹽清除率按以下公式計算:清除率=[1-(A樣品-A樣空)/A對照]×100%,式中,A對照為用3 mL去離子水代替對應(yīng)體積的樣品液試驗測得的吸光度;A樣空為用2 mL去離子水代替2 mL 25 μg/mL NaNO2標準溶液試驗測得的吸光度。
1.2.4有效成分含量的測定方法
1)總酚含量的測定。采用Folin-Ciocalteu試劑比色法[9]。精確稱?。埃埃埃?g沒食子酸標準樣品,用去離子水溶解并定容至50 mL,標準溶液濃度為0.1 mg/mL。準確量取上述標準溶液0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mL于7個50 mL容量瓶中,各加30 mL去離子水,搖勻,再加2.5 mL福林酚試劑,充分搖勻。1 min后加入7.5 mL 200 g/L Na2CO3溶液,混勻。在75 ℃水浴反應(yīng)10 min,于760 nm波長下測定吸光度,以沒食子酸濃度為橫坐標,吸光度為縱坐標制作標準曲線。用最小二乘法作線性回歸。按照同樣的方法測定樣品的吸光度,帶入得到的標準方程中即可得到樣品總酚的濃度,從而得到提取物總酚的含量。
2)黃酮含量的測定。稱取20 mg蘆丁,用體積分數(shù)為10%的乙醇定容至25 mL,備用。?。分Ь呷嚬?,分別加入0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mL蘆丁標準溶液,用體積分數(shù)為30%的乙醇補足體積至5 mL,混勻,各加入0.3 mL 50 g/L NaNO2,混勻靜置5 min,加入0.3 mL 100 g/L Al(NO3)3,混勻后靜置6 min,加入4 mL 1 mol/L NaOH,再加入0.4 mL 體積分數(shù)為30%的乙醇使總體積為10 mL,混勻后靜置10 min,用UV1000紫外可見分光光度計于510 nm處測定吸光度,以試劑為空白參比。以蘆丁濃度為橫坐標,吸光度為縱坐標制作標準曲線。用最小二乘法作線性回歸。按照同樣的方法測定樣品的吸光度,帶入得到的標準方程中即可得到樣品黃酮的濃度[10],從而得到提取物黃酮的含量。
3)單寧含量的測定。采用香草醛比色法[11]。準確稱?。埃埃?g單寧溶于50 mL甲醇中,分別取上述標準溶液0、0.5、1.0、1.5、2.0 mL,依次加入2.0、1.5、1.0、0.5、0 mL甲醇,然后加2 mL 40 g/L香草醛溶液和1.0 mL濃鹽酸,于30 ℃水浴加熱20 min,冷卻,在510 nm處測定吸光度。以單寧濃度為橫坐標,吸光度為縱坐標制作標準曲線。用最小二乘法作線性回歸。按照同樣的方法測定樣品的吸光度,帶入得到的標準方程中即可得到樣品單寧的濃度,從而得到提取物單寧的含量。
4)檸檬苦素含量的測定。反應(yīng)液的制備:將125 mg對二-甲氨基苯甲醛溶解于100 mL體積比為35∶65的硫酸、無水乙醇混合液中,加入0.5 mL 9 g/L三氯化鐵溶液,現(xiàn)配現(xiàn)用。標準曲線的制作:將檸檬苦素標準品用無水甲醇配成130 μg/mL的標準溶液,在6支試管中分別加入0、0.5、0.8、1.2、1.5和2.0 mL標準溶液,分別加無水乙醇至2.0 mL,加入反應(yīng)液5.0 mL,搖勻,靜置30 min,在500 nm處測定吸光度,以空白溶液為參比溶液。以檸檬苦素濃度為橫坐標,吸光度為縱坐標制作標準曲線。用最小二乘法作線性回歸。按照同樣的方法測定樣品的吸光度,帶入得到的標準方程中即可得到樣品檸檬苦素的濃度[12],從而得到提取物檸檬苦素的含量。
2結(jié)果與分析
2.1有效成分含量測定中各標準方程的建立
1)總酚含量的測定。吸光度(y)與沒食子酸濃度(x//μg/mL)的標準曲線的標準方程為=0.144 0x-0.030 6,r=0.993 9。
2)黃酮含量的測定。吸光度(y)與蘆丁濃度(x//mg/mL)的標準曲線的標準方程為=1.301 9x+0.001 7,r=0.999 9。
3)單寧含量的測定。吸光度(y)與單寧濃度(x//mg/100 mL)的標準曲線的標準方程為=0.497 5x-0.021 7,r=0.997 7。
4)檸檬苦素含量的測定。吸光度(y)與檸檬苦素濃度(x//mg/mL)的標準曲線的標準方程為=5.235 0x-0.104 5,r=0.990 7。
2.2不同溶劑的橘皮提取物對DPPH的清除能力
由圖1可知,不同溶劑的橘皮提取物對DPPH都具有清除作用,清除率與提取物的濃度存在劑量效應(yīng)關(guān)系,當提取物的濃度為0.80 mg/mL時,乙酸乙酯提取物對DPPH的清除率達到94.2%。由IC50計算小軟件可以計算出5種溶劑的橘皮提取物的IC50分別為乙酸乙酯0.106 mg/mL、正丁醇0.171 mg/mL、氯仿0.311 mg/mL、去離子水0.584 mg/mL和石油醚0.887 mg/mL,可見5種溶劑的橘皮提取物中乙酸乙酯提取物對DPPH的清除能力最強。
2.3不同溶劑的橘皮提取物對亞硝酸鹽的清除能力
由圖2可知,5種溶劑的橘皮提取物對亞硝酸鹽均有一定的清除作用,且清除率與提取物的濃度存在劑量效應(yīng)關(guān)系,當提取物的濃度為0.80 mg/mL時,乙酸乙酯提取物對亞硝酸鹽的清除率達到64.2%。由IC50計算小軟件計算得出5種溶劑的橘皮提取物的IC50分別為:乙酸乙酯0.366 mg/mL、正丁醇0.533 mg/mL、氯仿1.020 mg/mL、去離子水1.810 mg/mL和石油醚4.419 mg/mL,與清除DPPH的能力表現(xiàn)出相同的特點,5種溶劑的橘皮提取物中乙酸乙酯提取物對亞硝酸鹽的清除能力最強。
2.4不同溶劑的橘皮提取物中有效成分的含量
由表1可知,乙酸乙酯提取物中4種有效成分的含量遠高于其他溶劑提取物中各成分的含量,黃酮含量最高,達40.40 mg/g;不同溶劑的橘皮提取物中黃酮含量均為最高。由SPSS 18.0軟件計算可知,檸檬苦素含量在5種溶劑的橘皮提取物中有極顯著差異,黃酮、總酚的含量也如此;氯仿提取物和石油醚提取物的單寧含量差異不顯著,其他3種提取物單寧含量差異極顯著。
2.5橘皮提取物中有效成分與對DPPH和亞硝酸鹽清除能力的相關(guān)性
橘皮提取物中黃酮、檸檬苦素、總酚和單寧含量與提取物對DPPH和亞硝酸鹽清除能力的相關(guān)性分析結(jié)果如表2所示。由表2可知,黃酮含量與DPPH清除率之間呈顯著正相關(guān),其相關(guān)系數(shù)為0.936,與亞硝酸鹽清除率之間呈極顯著正相關(guān),其相關(guān)系數(shù)為0.969,所以黃酮含量與提取物對DPPH和亞硝酸鹽的清除能力之間有良好的相關(guān)性。檸檬苦素和總酚的含量與亞硝酸鹽清除率之間也呈顯著正相關(guān)。
3結(jié)論
5種不同極性溶劑的橘皮提取物均具有清除DPPH和亞硝酸鹽的能力,其中乙酸乙酯提取物的清除能力最強,表明橘皮中具有清除DPPH和亞硝酸鹽能力的活性成分主要為中等極性的成分,乙酸乙酯是較為適宜的提取溶劑。
檸檬苦素含量在5種溶劑的橘皮提取物中有極顯著差異,黃酮、總酚的含量也如此;而氯仿提取物和石油醚提取物的單寧含量差異不顯著,其他3種提取物單寧含量差異極顯著。且5種溶劑的橘皮提取物中黃酮的含量均最大,而且黃酮含量與提取物清除DPPH的能力呈顯著正相關(guān),與提取物清除亞硝酸鹽的能力呈極顯著正相關(guān),檸檬苦素與總酚的含量與提取物清除亞硝酸鹽的能力呈顯著正相關(guān),因此推測橘皮的主要抗氧化成分為黃酮,清除亞硝酸鹽的主要活性成分為黃酮、檸檬苦素、總酚等成分。
參考文獻:
[1] 汪海波,汪芳安,潘從道. 柑橘皮果膠的改進提取工藝研究[J]. 食品科學(xué),2007,28(2):136-141.
[2] 麻明友,劉建本,吳顯明,等. 超聲微波雙輔助提取柑橘皮總黃酮的研究[J]. 食品科學(xué),2010,31(20):266-269.
[3] 張玉,曾凡坤,吳劍. 響應(yīng)面法優(yōu)化柑橘皮渣中類黃酮的超聲波提取工藝[J]. 食品科學(xué),2010,31(8):28-32.
[4] 孫石磊,姚衛(wèi)蓉. 楊梅果實不同溶劑提取物抑菌特性的研究[J]. 中國微生態(tài)學(xué)雜志,2009,21(3):229-231.
[5] 關(guān)海寧,刁小琴,張潤光. 柑橘皮功能性成分研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J]. 食品研究與開發(fā),2008,29(9):169-173.
[6] REHMAN Z. Citrus peel extract—A natural source of antioxidant[J]. Food Chemistry,2006,99(3):450-454.
[7] 吳瓊英,賈俊強.柚皮黃酮的超聲輔助提取及其抗氧化性研究[J]. 食品科學(xué),2009,30(2):29-33.
[8] 宋茹,韋榮編,胡金申,等. 荔枝皮色素體外清除亞硝酸鹽作用研究[J]. 食品科學(xué),2010,31(5):104-107.
[9] 韓菊,魏福祥.Folin-Ciocalteu比色法測定蘋果渣中的多酚[J]. 食品科學(xué),2010,31(4):179-182.
[10] WANG Y C,CHUANG Y C,HSU H W. The flavonoid,carotenoid and pectin content in peels of citrus cultivated in Taiwan[J]. Food Chemistry,2008,106(1):227-284.
[11] 吳耀軍,常明山,李德偉,等. 桉樹枝癭姬小蜂危害對桉樹縮合單寧含量的影響[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2010,34(6):1-4.
[12] 徐玉娟,施英,肖更生,等. 橘核中檸檬苦素類物質(zhì)測定方法的研究[J]. 現(xiàn)代食品科技,23(2):80-81.