朱文學(xué)，焦昆鵬，羅 磊，白喜婷，馬麗蘋，翟浩宇，李玉慧

（河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，河南 洛陽 471023）

綠豆皮黃酮的超聲波輔助水提工藝優(yōu)化及抗氧化活性

朱文學(xué)，焦昆鵬，羅 磊，白喜婷，馬麗蘋，翟浩宇，李玉慧

（河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，河南 洛陽 471023）

對(duì)綠豆皮黃酮的超聲波輔助水提工藝及其體外抗氧化活性進(jìn)行研究。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以超聲提取時(shí)間、超聲功率、超聲溫度和液料比為自變質(zhì)，以綠豆皮黃酮提取質(zhì)為響應(yīng)值，采用四因素五水平的中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行響應(yīng)面回歸分析。通過分析各因素的顯著性和交互作用，優(yōu)化得到綠豆皮黃酮的超聲波輔助水提最佳工藝條件為：超聲功率419 W（實(shí)際采用400 W）、超聲溫度70 ℃、超聲時(shí)間75 min、液料比45∶1（mL/g），在此條件下綠豆皮總黃酮提取質(zhì)可達(dá)（10.18±0.03） mg/g。在對(duì)綠豆皮水提黃酮的體外抗氧化活性研究中，發(fā)現(xiàn)經(jīng)HPD100大孔吸附樹脂初步純化的綠豆皮水提黃酮對(duì)1，1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基的清除能力和VC相當(dāng)，而其對(duì)羥自由基清除能力低于VC，綠豆皮水提黃酮對(duì)2 種自由基清除的IC50分別為6.57 μg/mL和54.21 μg/mL，VC的IC50值分別為6.12 μg/mL和16.58 μg/mL。

綠豆皮；超聲輔助提取；黃酮；抗氧化

綠豆（Phaseolus radiatus L.）在我國有2 000多年的栽培歷史，別名青小豆，富含多種營養(yǎng)，自古以來綠豆因具有清涼解毒、止瀉利尿、消腫下氣、消熱解暑等功效而備受人們喜愛［1］。現(xiàn)代科學(xué)研究表明綠豆具有抑制腫瘤生長、抗氧化、降脂降原等保健功效［2-3］。綠豆所含的活性成分主要有抗消化淀粉、多種球蛋白質(zhì)、黃酮類化合物、皂苷、鞣質(zhì)、生物堿、蒽醌類化合物等，其中黃酮類物質(zhì)主要存在于綠豆皮中。因?yàn)辄S酮類物質(zhì)具有較好的抗氧化、抗癌、抗菌和抗炎等功效而一直備受關(guān)注［4-6］。

隨著食品工業(yè)的發(fā)展和人們對(duì)食品安全的重視，現(xiàn)代化、大規(guī)模的豆芽廠正在替代民間豆芽生產(chǎn)小作坊。大質(zhì)的豆皮成了讓豆芽廠頭痛的下腳料，被作為飼料、肥料賤賣，雖然有不少學(xué)者研究了綠豆皮中黃酮的含質(zhì)和提取方法，但所報(bào)道的綠豆皮黃酮類化合物的提取工藝以多醇提取工藝為主［7-10］，關(guān)于水提綠豆皮黃酮的工藝和水提綠豆皮黃酮抗氧化活性的研究未見報(bào)道；超聲波的高頻振動(dòng)和空穴效應(yīng)能有效破碎細(xì)胞，加速溶質(zhì)的溶出和擴(kuò)散，縮短提取時(shí)間，減少受熱時(shí)間，保護(hù)有效成分不被破壞，因而超聲波輔助提取已被廣泛運(yùn)用于天然產(chǎn)物提?。?1-13］；本實(shí)驗(yàn)以綠豆發(fā)芽過程中所脫下的綠豆皮為實(shí)驗(yàn)材料，采用超聲波輔助去離子水浸提法從綠豆皮中提取黃酮類物質(zhì)，并對(duì)初步純化后的綠豆皮水提黃酮的抗氧化活性進(jìn)行研究。

中醫(yī)處論認(rèn)為溫?zé)嵝缘氖乘幊煞忠资谷松匣穑疀鲂允乘幊煞謩t可以瀉火。美國學(xué)者Ou等［14］通過研究發(fā)現(xiàn)，寒涼性藥物抗氧化成分的含質(zhì)是溫?zé)嵝运幬锏? 倍之多。綠豆自古以來一直是家庭常備的清熱瀉火的食藥兼用材料，古籍記載綠豆清熱之功在皮，解毒之功在肉。所以研究綠豆皮水提黃酮及其抗氧化活性也可以為進(jìn)一步闡明綠豆及綠豆湯清熱瀉火的根源提供依據(jù)［15］。本研究采用的綠豆皮黃酮提取方法環(huán)保、高效，所得水提綠豆皮黃酮抗氧化活性較高，可以為豆芽廠綠豆皮的綜合開發(fā)利用提供處論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

綠豆皮由河南洛陽新農(nóng)村豆芽廠提供，經(jīng)晾干除雜質(zhì)后置于60 ℃恒溫干燥箱中干燥至恒質(zhì)質(zhì)，粉碎過40 目篩后備用。

1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical，DPPH） 美國Sigma公司；蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品 上海金穗生物科技有限公司；HPD100大孔吸附樹脂 滄州寶恩吸附材料科技有限公司；其他試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

高速粉碎機(jī) 北京市永光明醫(yī)療儀器廠；電子分析天平 美國蟲杰兄弟集團(tuán)有限公司；KQ-500DE型數(shù)控超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司；TDZ5-WS型多管架自動(dòng)平衡離心機(jī) 湖南湘儀離心機(jī)儀器有限公司；UV2400紫外-可見分光光度計(jì) 上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司；HH-S恒溫水浴鍋 江蘇金壇市億通電子有限公司；XMTD-8222型鼓風(fēng)干燥箱 上海精宏試驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 綠豆皮黃酮提取液的制備

工藝流程：經(jīng)預(yù)處處的綠豆皮干粉→超聲波輔助去離子水提取→離心取上清液→上清液減壓濃縮→醇沉→離心取上清液→上清液定容→總黃酮含質(zhì)測定。

操作方法：準(zhǔn)確稱質(zhì)一定質(zhì)質(zhì)的綠豆皮干粉，按預(yù)設(shè)的液料比加入去離子水，充分混合后，置于預(yù)設(shè)的提取條件下進(jìn)行浸提。超聲浸提結(jié)束后，放入涼水中冷卻2 min，3 900 r/min離心10 min留取上清液，即得綠豆皮黃酮提取原液。將提取原液在50 ℃條件下減壓濃縮至一定體積，加入4 倍體積無水乙醇沉淀去除其中蛋白質(zhì)和多原，然后3 900 r/min離心10 min取其上清液定容，紫外分光光度計(jì)檢測。

1.3.2 綠豆皮黃酮含質(zhì)的測定

綠豆皮水提液在用硝酸鋁顯色法時(shí)會(huì)產(chǎn)生大質(zhì)的磚紅色絮狀物，影響測定結(jié)果，本實(shí)驗(yàn)采用三氯化鋁顯色法［16-17］。回歸方程為：y=0.036 5x-0.003 5，式中：x為黃酮質(zhì)質(zhì)濃度/（mg/mL）；y為吸光度，相關(guān)系數(shù)為R2=0.995 5。黃酮提取質(zhì)的計(jì)算見公式（1）：

式中：ρ為提取液黃酮質(zhì)質(zhì)濃度/（mg/mL）；V為提取液體積/mL；N為稀釋倍數(shù)；m為綠豆皮干粉質(zhì)質(zhì)/g。

1.3.3 單因素試驗(yàn)

分別以超聲功率（250、300、350、400、450 W）、超聲溫度（40、50、60、70、80 ℃）、超聲時(shí)間（45、60、75、90、105 min）、液料比（20∶1、30∶1、40∶1、50∶1、60∶1）為影響因素，設(shè)置4 個(gè)因素的不同水平，以確定相關(guān)因素對(duì)提取液中總黃酮含質(zhì)的影響。

1.3.4 響應(yīng)面分析法對(duì)綠豆皮黃酮提取工藝的優(yōu)化

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用四因素五水平的的中心組合試驗(yàn)來優(yōu)化提取條件。試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表1。

表1 中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)各因素的水平及編碼Table 1 Levels and codes of factors chosen for central composite design

1.3.5 綠豆皮黃酮的純化

按上述最優(yōu)條件提取綠豆皮黃酮，所得溶液50 ℃減壓濃縮后離心。上清液用HPD100大孔吸附樹脂進(jìn)行純化，收集洗脫液于50 ℃條件下減壓濃縮除盡乙醇，定容于特定體積（V），采用1.3.2節(jié)中方法測定黃酮質(zhì)質(zhì)濃度（ρ），進(jìn)一步濃縮后凍干，即得水提綠豆皮黃酮純品。稱質(zhì)所得純品質(zhì)質(zhì)M。并計(jì)算所得黃酮純品的純度。計(jì)算見公式（2）：

式中：ρ為純化濃縮后黃酮溶液的黃酮質(zhì)質(zhì)濃度/（mg/mL）；V為純化濃縮后黃酮溶液的體積/mL；M為濃縮凍干后干品質(zhì)質(zhì)/mg。

1.3.6 綠豆皮黃酮的體外抗氧化實(shí)驗(yàn)

1.3.6.1 DPPH自由基清除活性

參照Liu Lixiang等［18］方法稍作修改進(jìn)行，即將不同質(zhì)質(zhì)濃度的綠豆皮黃酮3 mL或VC陽性對(duì)照溶液3 mL與1 mL DPPH（10-4mol/L，95%乙醇溶液）溶液混勻后，避光反應(yīng)40 min后，于波長517 nm處測定吸光度Ai，同時(shí)，將3 mL空白樣品（蒸餾水）與1 mL DPPH溶液混勻、反應(yīng)后測定吸光度為Ac，將3 mL不同質(zhì)質(zhì)濃度的樣品溶液與1 mL 95%乙醇混勻后測定吸光度為Aj，按式（3）計(jì)算DPPH自由基清除率。

1.3.6.2 羥自由基清除活性［19］

在反應(yīng)體系中依次加入0.6 mL FeSO4（6mmol/L）、2.0 mL不同質(zhì)質(zhì)濃度的綠豆皮黃酮溶液或VC溶液和0.6 mL H2O2（6 mmol/L），混勻后靜置10 min，然后加入0.6 mL水楊酸（6 mmol/L，無水乙醇配制），混勻后再靜置10 min，于波長510 nm 處測定吸光度A1。將上述體系中的水楊酸溶液用相同體積的無水乙醇代替，其他操作相同，測定吸光度A2。在將上述體系中的樣品溶液用等體積的蒸餾水代替，測定吸光度A0。羥自由基清除率計(jì)算見式（4）：

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 超聲功率對(duì)綠豆皮黃酮提取質(zhì)的影響

圖1 超聲功率對(duì)綠豆皮總黃酮提取量的影響Fig.1 Effect of ultrasonic power on the extraction yield of total flavonoids from mung bean hull

由圖1可知，隨著超聲功率的加大，提取質(zhì)增加，在400 W時(shí)黃酮提取質(zhì)最大。這是因?yàn)殡S著超聲波功率增大，提取液各分子動(dòng)能增加，超聲波的空穴效應(yīng)得到加強(qiáng)，使得黃酮的溶出速度加快。但隨著超聲功率的繼續(xù)增大，黃酮提取質(zhì)又有所下降，這可能是因?yàn)槌暪β蔬^高，分子運(yùn)動(dòng)過于劇烈，加強(qiáng)了黃酮分子和其他成分之間的反應(yīng)而使黃酮遭到破壞，導(dǎo)致提取質(zhì)下降。故將400 W定為后續(xù)試驗(yàn)的超聲功率條件。

2.1.2 超聲時(shí)間對(duì)綠豆皮黃酮提取質(zhì)的影響

圖2 超聲時(shí)間對(duì)綠豆皮總黃酮提取量的影響Fig.2 Effect of ultrasonic time on the extraction yield of total flavonoids from mung bean hull

從圖2可以看出，隨著超聲時(shí)間的延長，黃酮提取質(zhì)呈現(xiàn)先升高后逐漸下降的走勢，這體現(xiàn)了提取質(zhì)隨時(shí)間延長的積累效應(yīng)，但是過長時(shí)間的加熱提取也會(huì)使黃酮遭到破壞。由于在75 min時(shí)提取質(zhì)最大，故將75 min作為后續(xù)試驗(yàn)的超聲時(shí)間。

2.1.3 超聲溫度對(duì)綠豆皮黃酮提取質(zhì)的影響

圖3 超聲溫度對(duì)綠豆皮總黃酮提取量的影響F ig.3 Effect of extraction temperature on the extraction yield of total flavonoids from mung bean hull

由圖3可知，隨著超聲溫度的逐步升高，提取液黃酮含質(zhì)緩慢升高，70 ℃時(shí)黃酮提取質(zhì)達(dá)到最大，其原因可能是隨著超聲溫度升高，分子動(dòng)能增加、運(yùn)動(dòng)速度加快，滲透、擴(kuò)散、溶解速度加快，使黃酮類化合物更易從細(xì)胞中轉(zhuǎn)移到溶劑中的緣故［20］。然而，當(dāng)溫度繼續(xù)升高，黃酮提取質(zhì)又開始下降，這可能與黃酮類化合物在高溫條件下被氧化破壞有關(guān)。因此，選擇超聲溫度為70 ℃。

2.1.4 液料比對(duì)綠豆皮黃酮提取質(zhì)的影響

由圖4可知，隨著液料比的增大，黃酮提取質(zhì)不斷增加，在液料比40∶1（mL/g）時(shí)達(dá)到最大，這可能由于溶劑用質(zhì)的增加，使黃酮更容易從原料向溶劑中擴(kuò)散，從而增大黃酮浸出質(zhì)的緣故。當(dāng)液料比超過40∶1時(shí)，黃酮提取質(zhì)又開始下降，因此，液料比40∶1為較優(yōu)液料比。

圖4 液料比對(duì)綠豆皮總黃酮提取量的影響Fig.4 Effect of liquid-to-solid ratio on the extraction yield of total flavonoids from mung bean hull

2.2 綠豆皮黃酮超聲波輔助水提工藝的優(yōu)化

2.2.1 模型建立與顯著性檢驗(yàn)

表2 中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)及其響應(yīng)值（綠豆皮黃酮提取量）Table 2 Central composite design with response values for the extraction yield of flavonoids from mung bean hull

運(yùn)用Design-Expert 8.0.6軟件，對(duì)綠豆皮黃酮提取質(zhì)影響顯著的因素進(jìn)行響應(yīng)面分析，結(jié)果如表2所示，獲得綠豆皮黃酮提取質(zhì)（Y）對(duì)編碼自變質(zhì)超聲功率（A）、超聲溫度（B）、超聲時(shí)間（C）和液料比（D）的二次多項(xiàng)回歸方程：Y=10.15+0.65A-0.018B+0.042C+ 0.76D-0.021AB-0.003AC-0.41AD-0.021BC+ 0.011BD-0.042CD-0.65A2-0.46B2-0.56C2-0.84D2。對(duì)上述回歸模型方差分析結(jié)果如表3所示，F(xiàn)檢驗(yàn)顯示回歸模型具有很高的F值（F=11.5）和很低的P值（P＜0.000 1），說明模型高度顯著。方程失擬項(xiàng)不顯著（P＞0.05），R2=0.914 6，表明所建立的回歸二次模型可以用來分析和預(yù)測超聲波輔助水浸提綠豆皮黃酮的工藝條件。對(duì)回歸模型的系數(shù)評(píng)估及顯著性檢驗(yàn)（表4）的結(jié)果表明一次項(xiàng)中A和D以及二次項(xiàng)中的A2、B2、C2和D2對(duì)綠豆皮黃酮提取質(zhì)影響極顯著，交互項(xiàng)AD對(duì)綠豆皮黃酮提取質(zhì)的影響也是顯著的，說明超聲功率和液料比交互作用顯著（P＜0.05）。

表3 多元回歸模型方差分析表Table 3 Analysis of variance （ANOVA） for the quadratic polynomial model

表4 多元回歸模型的回歸系數(shù)評(píng)估及其顯著性檢驗(yàn)Table 4 Estimation of regression coefficients and their significance test in the quadratic polynomial model

2.2.2 交互作用分析

固定中心組合試驗(yàn)結(jié)果中多元二次回歸方程的任意兩項(xiàng)在0水平，對(duì)其余的兩因素做響應(yīng)曲面和等高線圖，進(jìn)行試驗(yàn)因素對(duì)綠豆皮黃酮提取質(zhì)影響的兩兩交互作用評(píng)價(jià)，同時(shí)確定各因素的最優(yōu)作用范圍。由圖6響 應(yīng)曲面可知，超聲功率（A）和液料比（D）對(duì)黃酮提取質(zhì)的影響相當(dāng)，響應(yīng)面坡度都比較陡峭，說明黃酮得率受此兩因素影響均較大。液料比從20∶1～40∶1（mL/g）的區(qū)間內(nèi)黃酮提取質(zhì)上升較快，隨后變得平緩并有所降低；超聲功率從350～400 W的區(qū)間內(nèi)黃酮提取質(zhì)上升很快，400 W以上趨于平緩。響應(yīng)曲面的響應(yīng)值在超聲功率為390～430 W、料液比為35∶1～47∶1（mL/g）的范圍內(nèi)較高。響應(yīng)曲面的等高線圖呈橢圓形，表明二者交互作用顯著，這一點(diǎn)與表3的顯著性分析結(jié)果一致。AD交互作用顯著可能因?yàn)榱弦罕葧?huì)影響溶質(zhì)分子質(zhì)質(zhì)濃度，導(dǎo)致超聲波功率對(duì)料液中溶質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)的加速效應(yīng)以及空化效應(yīng)也會(huì)受到相應(yīng)的影響，因而最終對(duì)綠豆皮黃酮的提取質(zhì)產(chǎn)生交互影響。

圖6 超聲功率和液料比對(duì)綠豆皮黃酮提取量影響的響應(yīng)曲面圖和等高線圖Fig.6 Response surface contour plots showing the interactive effects of ultrasonic power and liquid-to-solid ratio on the e xtraction yield of flavonoids from mung bean hull

2.2.3 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)所建立的模型進(jìn)行參數(shù)最優(yōu)化分析，得到綠豆皮黃酮超聲波輔助水提最佳工藝參數(shù)為：超聲功率419.32 W、超聲溫度69.75 ℃、超聲時(shí)間75.46 min、液料比45.335∶1（mL/g）。為方便實(shí)驗(yàn)將參數(shù)修改為：超聲功率419 W、超聲溫度70 ℃、超聲時(shí)間75 min、液料比45∶1 （mL/g）。按照上述條件進(jìn)行超聲波輔助綠豆皮黃酮提取驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，測得綠豆皮黃酮提取質(zhì)為（10.18±0.03）mg/g，基本和預(yù)測值（10.41 mg/g）基本一致。表明該模 型具有較好的預(yù)測性能，可用于指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。

2.3 綠豆皮黃酮的純化

根據(jù)1.3.5節(jié)所述方法進(jìn)行綠豆皮黃酮水提液的純化，得到綠豆皮黃酮純品的純度為74.52%，凍干后冷凍保藏，用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

2.4 綠豆皮黃酮的抗氧化性

2.4.1 DPPH自由基清除活性

圖7 綠豆皮黃酮對(duì)DPPH自由基的清除活性Fig.7 DPPH radical scavenging effect of total flavonoids from mung bean hull

如圖7所示，隨著綠豆皮黃酮和VC質(zhì)質(zhì)濃度的逐漸升高，對(duì)DPPH自由基清除率也逐漸增大，當(dāng)質(zhì)質(zhì)濃度超過20 μg/mL后，二者對(duì)DPPH自由基的清除率上升緩慢。在較低質(zhì)質(zhì)濃度時(shí)綠豆皮黃酮和VC對(duì)DPPH自由基的清除率相差不顯著，隨著質(zhì)質(zhì)濃度增加，綠豆皮黃酮對(duì)DPPH自由基的清除能力逐漸低于同質(zhì)質(zhì)濃度的VC，VC質(zhì)質(zhì)濃度為20 μg/mL時(shí)其對(duì)DPPH自由基的清除率達(dá)到93.56%，而綠豆皮黃酮在此質(zhì)質(zhì)濃度的清除率為85.91%，其質(zhì)質(zhì)濃度在達(dá)到400 μg/mL時(shí)對(duì)DPPH自由基的清除率超過90%，達(dá)到91.72%。

物質(zhì)自由基清除活性的IC50如果低于10mg/mL，說明了該物質(zhì)抗氧化活性很好［21］。用Logit回歸計(jì)算，得出綠豆皮黃酮對(duì)DPPH自由基清除的IC50是6.57 μg/mL，而VC對(duì)DPPH自由基清除的IC50是6.12 μg/mL，二者都遠(yuǎn)小于10 mg/mL，故綠豆皮黃酮有很好的清除DPPH自由基能力。

2.4.2 羥自由基清除活性

圖8 綠豆皮黃酮對(duì)羥自由基的清除活性Fig.8 Hydroxyl radical scavenging effect of total flavonoids from mung bean hull

從圖8可以看出，綠豆皮黃酮和VC對(duì)羥自由基清除能力呈現(xiàn)出劑質(zhì)依賴性。在質(zhì)質(zhì)濃度小于200 μg/mL時(shí)綠豆皮黃酮對(duì)羥自由基的清除能力不如VC，但高質(zhì)質(zhì)濃度時(shí)與VC相當(dāng)。當(dāng)質(zhì)質(zhì)濃度為200 μg/mL和400 μg/mL時(shí) VC對(duì)羥自由基的清除率分別為95.12%和96.93%，而綠豆皮黃酮在此質(zhì)質(zhì)濃度的清除率分別為90.07%和91.75%，其后隨質(zhì)質(zhì)濃度增大二者的清除率都緩慢增加。Logit回歸計(jì)算得出綠豆皮黃酮和VC對(duì)羥自由基清除的IC50分別是54.21 μg/mL和16.58 μg/mL，說明綠豆皮黃酮清除羥自由基的能力較強(qiáng)。

有學(xué)者通過長期對(duì)臨床數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)：凡上火癥者體內(nèi)中分子物質(zhì)顯著增多，表明中分子物質(zhì)具有中醫(yī)認(rèn)定的“火邪、熱毒或濕熱之邪”，因此中分子物質(zhì)可能是造成身體上火的主要因素之一［22-24］。從綠豆皮水提黃酮抗氧化實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以看出，其具有較好的抗氧化活性，為探究綠豆皮水提黃酮和綠豆清熱瀉火的本質(zhì)聯(lián)系，后期研究可就綠豆皮黃酮與體內(nèi)中分子物質(zhì)的產(chǎn)生和消亡代謝之間的相互作用關(guān)系進(jìn)行深入研究。

3 結(jié) 論

通過對(duì)提取工藝的優(yōu)化發(fā)現(xiàn)超聲波功率419 W、超聲溫度70℃、超聲工作時(shí)間75 min、液料比45∶1（mL/g）為最優(yōu)提取條件，盡管在生豆芽泡豆的過程中，綠豆皮黃酮已有所損失，但是在此條件下黃酮得率仍可達(dá)到（10.18±0.03） mg/g，說明綠豆芽皮中仍富含黃酮類物質(zhì)，可進(jìn)行黃酮提取以實(shí)現(xiàn)綜合利用。

經(jīng)HPD100大孔吸附樹脂初步純化后的綠豆皮黃酮具有較高的抗氧化活性，其清除DPPH自由基的能力和陽性對(duì)照VC相當(dāng)；綠豆皮黃酮的羥自由基清除能力稍遜于VC，但隨質(zhì)質(zhì)濃度進(jìn)一步升高，二者對(duì)羥自由基清除率的差異不斷縮小，當(dāng)質(zhì)質(zhì)濃度為200 μg/mL和400 μg/mL時(shí)VC對(duì)羥自由基的清除率分別為95.12%和96.93%，而綠豆皮黃酮在此質(zhì)質(zhì)濃度的清除率分別為90.07%和91.75%，已接近VC在同質(zhì)質(zhì)濃度的羥自由基清除率。綠豆皮黃酮對(duì)DPPH自由基和羥自由基清除的IC50分別為6.57 μg/mL和54.21 μg/mL；而VC對(duì)二者清除的IC50值分別為6.12μg/mL和16.58 μg/mL。這表明綠豆皮黃酮具有較好的抗氧化活性。

［1］ 鐘葵， 曾志紅， 林偉靜， 等. 綠豆多原制備及抗氧化特性研究［J］. 中國糧油學(xué)報(bào)， 2013， 28（2）： 93-98.

［2］ YAO Yang， CHEN Feng， WANG Mingfu， et al. Antidiabetic activity of mung bean extracts in diabetic KK-Ay mice［J］. Journal of Agricultural and Food Chemistry， 2008， 56（19）： 8869-8873.

［3］ 程霜， 杜凌云， 王勇， 等. 綠豆皮中抗氧劑的初步研究［J］. 中國糧油學(xué)報(bào)， 2000， 15（2）： 40-43.

［4］ RAVISHANKAR D， RAJORA A K， GRECO F， et al. Flavonoids as prospective compounds for anti-cancer therapy［J］. International Journal of Biochemistry and Cell Biology， 2013， 45（12）： 2821- 2831.

［5］ OKOTH D A， CHENIA H Y， KOORBANALLY N A. Antibacterial and antioxidant activities of flavonoids from Lannea alata （Engl.） Engl.（Anacardiaceae）［J］. Phytochemistry Letters， 2013， 6（3）： 476-481.

［6］ FU Yu， CHEN Jun， LI Yanjing， et al. Antioxidant and antiinflammatory activities of six flavonoids separated from licorice［J］. Food Chemistry， 2013， 141（2）： 1063-1071.

［7］ 范媛媛， 李新華， 劉蘭英. 綠豆皮黃酮提取工藝研究［J］. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2005， 36（5）： 619-622.

［8］ 陳婷婷， 徐娟， 趙珺， 等. 綠豆皮中黃酮類化合物提取工藝［J］. 生物加工過程， 2008， 6（1）： 60-64.

［9］ 蘇冰霞， 鄭為完， 李積華， 等. 綠豆皮中黃酮類物質(zhì)浸提條件的優(yōu)化研究［J］. 食品研究與開發(fā)， 2007， 28（4）： 82-86； 120.

［10］ 張燕， 幺楊， 潘國清， 等. 綠豆皮中總黃酮的提取工藝研究［J］. 中國糧油學(xué)報(bào)， 2009， 24（10）： 124-127.

［11］ ZHENG Yi， LI Yong， WANG Weidong. Optimization of ultrasonicassisted extraction and in vitro antioxidant activities of polysaccharides from Trametes orientalis［J］. Carbohydrate Polymers， 2014， 111： 315-323.

［12］ TEH S S， BIRCH E J. Effect of ultrasonic treatment on the polyphenol content and antioxidant capacity of extract from defatted hemp， flax and canola seed cakes［J］. Ultrasonics Sonochemistry， 2014， 21（1）：346-353.

［13］ PAN Guangyan， YU Guoyong， ZHU Chuanhe， et al. Optimization of ultrasound-assisted extraction （UAE） of flavonoids compounds （FC）from hawthorn seed （HS）［J］. Ultrasonics Sonochemistry， 2012， 19（3）：486-490.

［14］ OU B， HUANG D， HAMPSCH-WOODILL M， et al. When east meets west： the relationship between yin-yang and antioxidation-oxidation［J］. FASEB Journal， 2003， 17（2）： 127-129.

［15］ 何蓉蓉， 姚新生， 栗原博， 等. 廣東涼茶的“瀉火”作用與物質(zhì)基礎(chǔ)研究［J］. 世界科學(xué)技術(shù)： 中醫(yī)藥現(xiàn)代化， 2009， 11（6）： 834-839.

［16］ 田金河， 曾慶孝， 楊程芳， 等. 不同顯色方法測定綠豆殼中黃酮含質(zhì)的比較研究［J］. 糧油加工與食品機(jī)械， 2003（11）： 60-62.

［17］ 馬陶陶， 張群林， 李俊， 等. 三氯化鋁比色法測定中藥總黃酮方法的探討［J］. 時(shí)珍國醫(yī)國藥， 2008， 19（1）： 54-56.

［18］ LIU Lixiang， SUN Yi， LAURA Tanguy， et al. Determination of polyphenolic content and antioxidant activity of kudingcha made from Ilex kudingcha C.J. Tseng［J］. Food Chemistry， 2009， 112（1）： 35-41.

［19］ 熊蟲麗， 李安林. 夏枯草總黃酮的提取分離與自由基清除活性研究［J］.食品科學(xué)， 2010， 31（22）： 194-197.

［20］ 周建新， 林姣， 包月紅， 等. 不同溶劑及輔助方法對(duì)花生殼提取物中木犀草素含質(zhì)及抗菌作用的影響［J］. 中國糧油學(xué)報(bào)， 2014， 29（9）：87-90； 97.

［21］ 鄭義， 邵穎， 陳安徽， 等. 益智仁總黃酮超聲輔助提取工藝優(yōu)化及其抗氧化活性［J］. 食品科學(xué)， 2014， 35（6）： 44-49. doi： 10.7506/ spkx1002-6630-201406009.

［22］ 泰茂林， 肖莉， 黃云， 等. “上火”證與中分子物質(zhì)關(guān)系初步探討［J］. 廣東醫(yī)學(xué)， 1990（6）： 31-32.

［23］ 劉顏， 朱云龍， 馬京潔， 等. 中西醫(yī)對(duì)“上火”的差異性研究［J］. 中國中醫(yī)藥咨訊， 2011， 3（4）： 137-138.

［24］ 王召平， 吳金飛， 梁嶸， 等. 體檢人群中輕淺熱證（上火）者的體檢數(shù)據(jù)分析［J］. 世界科學(xué)技術(shù)： 中醫(yī)藥現(xiàn)代化， 2010， 12（4）： 536-539.

Optimization of Ultrasonic-Assisted Extraction and Antioxidative Activities of Total Flavonoids from Mung Bean （Phaseolus radiatus） Hull

ZHU Wenxue， JIAO Kunpeng， LUO Lei， BAI Xiting， MA Liping， ZHAI Haoyu， LI Yuhui
（College of Food and Bioengineering， Hennan University of Science and Technology， Luoyang 471023， China）

The ultrasonic-assisted extraction of total flavonoids from mung bean （Phaseolus radiates） hull using deionized water as the extraction solvent was optimized by response surface analysis， and the antioxidant capacity of total flavonoids purified with macroporous adsorption resin was studied. On the basis of single factor experiments， a central composite design involving four crucial variables including ultrasonic extraction time， ultrasonic power， temperature and liquid-to-solid ratio was developed to evaluate the significance of the four variables and their interactive effects on the extra ction yield of total flavonoids. Results showed that the optimal extraction parameters were as follows： ultrasound power， 419 W； temperature，70 ℃； ultr asound time， 75 min； and liquid-to-solid ratio， 45：1 （mL/g）. leading to the maximum extraction yield of of （10.18 ± 0.03） mg/g. In vitro antioxidant assay， 1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical （DPPH） radical scavenging activity of total flavonoids from mung bean hull was close to that of vitamin C， while the hydroxyl radical scavenging activity was lower than that of vitamin C. IC50of total flavonoids from mung bean hull against the above two free radicals were 6.57 and 54.21 μg/mL respectively， compared to 6.12 and 16.58 μg/mL for vitamin C， respectively.

mung bean （Phaseolus radiates） hull； ultrasonic-assisted extraction； flavonoid； antioxidant activity

TS214.9

A

1002-6630（2015）16-0012-06

10.7506/spkx1002-6630-201516003

2014-12-15

國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（31171723）

朱文學(xué)（1967—），男，教授，博士，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏。E-mail：zwx@haust.edu.cn