芦笋皮提取物抗氧化性研究.pdf

J S HANXI AGRl C UNI V( Na t u r a Sc i e n c e Edi t i o n) 蟹 l 国 l 蛋 嚣 嘲学 报 ( 自 然 科 学 版 ) 2 o l l ， 3 1 ( 1 芦笋皮提取物抗氧化性研究 冯 翠萍 ， 程俊 丽 ， 周 玉龙 ， 李贵 ， 南婧 ( 1 山西 农 业 大 学 食 品 科 学 与 工 程 学 院 ， 山 西 太 谷 0 3 0 8 0 1 ； 2 山西 省晋 中 市疾 病 控 制 中 心 ， 山 西 榆 次 0 3 0 6 0 0 ) 摘 要 ： 为 了提 高芦笋皮的综合利 用价值 ， 以总还 原力 、 还 原 力、 清 除 D P P H ( 1 ， 1 一 苯基 2苦肼 自由基 ) 、 超氧 阴 离子 自由基 ( O 。 ) 、 抑制脂质过氧化 物能 力为指标 ， 对芦 笋皮提取 物 乙酸 乙酯相 、 正 丁 醇相 、 水相 的抗 氧化 作用进 行研 究 。结 果 表 明 ， 芦 笋 皮 三 相 提 取 物 具 有 一 定 的 抗 氧 化 能 力 ， 抗 氧 化 顺 序 为 正 丁 醇 相 乙酸 乙酯 相 水 相 。 不 同试 验 组 在样品浓度 0 0 6 2 5 g L 到 2 0 0 0 0 g I 范围内， 随着浓度 的升 高还原力、 清除 D P P H 、 清除 ( ) 2 、 抑制脂质过氧 化物能力逐渐增 大。抗氧化能力与黄 酮类化合物的含量呈正相关， 说明抗氧化 能力与其所含的黄酮类化合物有关 。 关键词 ： 芦笋皮 ； 提取 物； 还原 力； 自由基 清除能力 ； 脂质过氧化作 用 中 图 分 类 号 ： TS 2 2 5 1 9； $ 6 4 6 3 文 献 标 识 码 ： A 文 章 编 号 ： 1 6 7 1 - 8 1 5 1 ( 2 0 1 1 ) 0 1 - 0 0 5 7 0 4 St u dy o n t h e Bi o a c t i v i t i e s o f Ex t r a c t s Fr o m As pa r a gus Pe e l FE NG Cui pi n g ，CHENG J u n l i ，ZHOU Yu l on g ，LI Gu i ，NAN Ji n g ( 1 C o l l e ge 0 _， 、Fo o d Sc i e n c e a n d En g i n e e r i n g，Sh a n ：r i Agr i c u l t u r a l Un i v e r s i t y， Ta i g u S h a n c r i 0 3 0 8 0 1，C h i n a； 2 Ji n z h o n g Ci t y Ce n t e r f o r Di s e a s e Co n t r o l a n d Pr e v e n t i o n， Yu c i S h a n a i 0 3 0 6 0 0， C h i n a ) Ab s t r a c t ： The a n t i o xi da nt a c t i vi t i e s of e x t r a c t s f r o m As par a gu s pe e l we r e i nv e s t i ga t e d i n t he pr e s e nt s t ud yThe s e pa r a t e d e xt r a c t s we r e t e s t e d f o r an t i o xi da nt a c t i v i t y us i ng t ot a l r e du c t i on a bi l i t yr e d uc t i on a bi l i t y，DPPH a nd 0 s c a ve n gi ng a c t i vi t y，a nd l i p i d pe r ox di a nt i nhi bi t i on a bi l i t yThe r e s ul t s s howe d t h a t t hr e e f r a c t i o ns e xhi bi t e d a nt i ox i d a nt a c t i v i t i e s i n di f f e r e nt e v a l u a t i n g s y s t e ms The de c r e a s i n g or de r o f a nt i ox i d a nt a c t i vi t i e s i s n bu t an ol f r a c t i on e t hyl ac e t at e f r a c t i on a que ous f r a c t i on W i t h t he i nc r e a s e of t h e c on c e nt r a t i o n f r o m 0 06 2 5 t O 2 g I 一 a nt i oxi d an t c ap a c i t y i nc r e a s e d The s i mi l a r or de r of t he c ont e n t s o f f l a v on oi ds i n f r a c t i ons wa s al s o f ou ndThe e xt en t o f a nt i oxi d an t a c t i vi t i e s wa s i n a c c o r d a nc e wi t h t he amo un t of f l a v on oi ds e x i s t i ng i n e a c h f r a c t i o n Ke y wo r ds ： As pa r a gu s pe e l ，Ext r a c t s，Re du c t i on a b i l i t y，Fr e e r a di c a l s c a ve n gi ng a c t i v i t y，I i pi d p e r o xdi a nt a b i l i t y 大量 资料 证 明 ， 炎 症 、 衰老 、 肿 瘤等 疾病 发 生机 理 与 体 内 自由基产 生 过 多或 清 除 自由基 能 力 下 降 有 着 密 切 的关 系l_ l 。抗 氧 化 物 在 预 防 和保 护 机 体 免受 自由基 损伤 中起 重要 作 用 。 芦 笋( As p a r a g u s o f f i c i n a l i s I ) ， 又 名 石 刁柏 ， 是百 合科天 门冬 属 宿根 性 多年 生 草本 植 物 ， 是 一种 药食 同源 的 蔬 菜 。我 国 神 农 本 草 经 将 芦 笋列 为 “ 上 品之上 ” 。芦 笋 中含有 许 多 活性 成 分 ， 如 黄 酮类 物 质 、 天门冬酰胺 、 天 门冬氨 酸 、 叶酸 、 低 聚糖 等 。现 代 医学研究证 明 ， 芦 笋具 有抗 肿瘤 、 降血 脂 、 抗 衰老 、 抗疲 劳 、 抗 突变 、 抗 菌 及 防癌 抗 癌 功效 。据统 计 ， 芦 笋在加 工过程 中 ， 占原 料重量 1 5 2 5 的芦 笋 皮被 去掉 ， 这不仅 造成 了资源 浪 费 ， 还增 加 了企业 处理 废弃料 的成本 。研究表 明芦笋皮 中 的营养成 分 与芦 笋相 似 ， 有 的 营 养 成 分 含 量 甚 至 超 过 芦 笋 。 本课 题组对芦 笋皮进 行 了一 系列 的研 究 ， 结 果 表 明 芦 笋皮 中含有 丰富 的黄酮类物 质和高 活性 的膳食 纤 维 ， 具 有抗疲 劳 、 降血脂 、 抑 菌等功 能 5 。 因此 ， 本试验对芦笋皮乙酸 乙酯相 、 正 丁醇相 、 水 相 的抗氧化性进行研究 ， 旨在为寻找 天然抗氧化 剂原 料和提高芦笋皮的综合利用价值提供理论依据 。 1材 料 与 方 法 1 1 材 料 1 1 1 原料 芦 笋皮 ： 山西省 闻喜 县绿 色食 品 厂提供 。 收 稿 E t 期 ： 2 O 1 O l O 一 2 2 修 回 日期 ： 2 0 1 0 1 1 2 6 作者简介 ： 冯翠萍( 1 9 7 0) ， 女( 汉 ) ， 山西应县人 ， 副教授 ， 博士 ， 主要从事食 品营养与安全等方面的研究。 基 金 项 目 ： 山 西 省 青 年 科 技 基 金 研 究 项 目 ( 2 0 0 2 l 0 3 9 ) 5 8 山 西 农 业 大 学 学 报 ( 自然科学版) 1 1 2 试 剂 1 ，l 一 二 苯 基一 2 一 苦 基 肼 基 游 离自 由 基 ( D P P H ) 、 三羟 甲基 氨 基 甲烷 ( Tr i s ) 、 3 一 ( 2 - 吡 啶 基 ) 一 5 ， 6 一 双 ( 4 - 苯磺 酸 ) 一 1 ， 2 ， 4 一 三 嗪 ( F e r r o z i n e ) ： 购 自美 国 S i g ma公 司 ； B HT、 无 水 乙醇 、 乙醚 、 丙 酮 、 甲醇 、 苯酚 、 浓 硫 酸 、 硫 代 巴 比妥 酸 ( T B A) 、 邻 苯 三 酚 、 氯 化钠 、 三 氯化铁 、 磷 酸氢二 钠 、 磷 酸二 氢钠 、 三 氯 乙酸 ( T C A) 、 铁 氰化钾 等试 剂均 为 国产分 析纯 。 1 1 3 主要仪器设备 7 5 6型紫 外可 见分光 光度 计 ， 上海 光 谱 仪器 有 限公 司 ； R 2 0 l D 一 1 l 旋转 蒸发器 ， 郑州 长城 科工 贸有 限公 司 ； S HB I I I 循 环 水 式 多 用 真 空 泵 ， 郑 州 长 城 科 工 贸有 限 公 司 ； J DG 一 0 2型真 空 冻 干 试 验机 ， 兰 州科近 真空冻 干 技术 有 限 公 司 ； 数显 恒 温 水 浴锅 ， 江苏省金坛市江南仪器厂 。 1 2 方 法 1 2 1 芦 笋皮 提取物 的制备 图 1为芦 笋皮 提 取 物制 备 的 流 程 图 。将 芦 笋 皮粉 碎之后 过 4 0目筛 ， 取 1 0 0 0 g ， 按料 液 比 1： 2 5 ( g mL ) 加 入 8 0 的 乙 醇 ， 在 6 5 - C条 件 下 提 取 2 h 。重 复两次 ， 合并 提取 液 ， 5 0 。C下 用旋 转蒸 发 器 浓缩 ， 冷 冻 干燥 ， 得 芦 笋皮 乙醇提 取 物 。然后 取 一 定 量 的芦笋皮 乙醇 提取物 加蒸 馏水溶 解后 ， 依次 用 乙酸 乙酯 、 正 丁 醇 萃取 ， 正 丁 醇萃 取后 为 水 相 。各 相 分别蒸 发浓缩 ， 冷 冻干燥 ， 得 到乙酸 乙酯相 、 正 丁 醇相 、 水相 ， 保存 备用 。 甩 65 8 “ C 。 , 2 乙 h 醇 X 2 提 , 取 I2 h X2 w v = 1 ： 2 8 ) g I -mL 碍 加 水 溶 解l 水相 用l乙酸乙南荤取 乙酸乙嚣相 (E 水相 用正丁辞萃取 正丁醇相BF I I I ( A F ) 图 i 芦笋皮提取物的制备 Fi g 1 Fr a ct i o na t i o n s c he me f or t h e pr o du c t i on of f r a c t i ons f r o m As par agus p e e l 1 2 2 芦 笋 皮 三 相 提 取 物 总 还 原 力 的 测 定 ( FRAP法 ) 参考 吴青 测定 总还 原力 的方 法 。 X V X C m X一试 样 中 F e S O 的含量 ( z mo l g )； 一 定容 后 的 体 积 ( L) ； C一 测 定 液 中 F e S O 的含 量 ( a mo lg ) ； 一试 样 的重量 ( g ) 1 2 3 芦 笋皮三 相提 取物 还原 能力 的测定 取 0 5 mI 不 同 浓 度 的 样 品 ， 1 2 5 mL P BS ( p H6 6， 0 2 too lL )和 1 2 5 mI 1 ( w v， gmL ) K。 F e ( CN) 6 ， 在 5 0下 反应 2 O mi n， 然 后加 入 1 2 5 mL的 TCA( 1 0 ， w v ， gmL ) ， 6 0 0 0 r mi n 离 心 1 0 mi n ， 取 上 清 液 2 5 mL与 0 2 5 mL新 配 的 F e C1 3 ( 0 1 ， w v， gmL - 1 ) 混 合 ， 摇 匀后 在 7 0 0 n m 处 检测 溶 液 的 吸光 度值 。溶 液 的吸光度 值越 大说 明样 品的还 原力越 强 。 1 2 4芦 笋皮三 相提 取物对 DP P H 清 除能力 的 测 定l 1 DP PH 清 除率 ( ) 一 r 1 一 登 二 壁曼 1 O 0 一 OD D p P Hl十 t j 1 2 5 芦 笋皮 三 相 提 取 物 对 o 一 自由基 清 除 能力 的测定 抑制率( ) 一 丛 x 。 。 A 为邻苯 三酚 自氧化 时 的反应 速率 A： 为加入姬松茸多糖后邻苯三酚 自氧化 时 的反应 速率 1 2 6 芦 笋皮三 相提取 物 对脂 质过 氧化抑 制作用 的测定 “ 抑 制率( )三 1 。 。 A 为对 照组 的吸 光度值 ； A 为被 测样 品 的吸光 度值 ； A 为样 品空 白。 1 2 7 芦 笋皮 三相提 取物 中黄 酮类 化合物 含量 的 测定 ” 冯翠萍 等 ： 芦苇皮 提取 物抗氧化性研究 黄 酮类 化合 物含 量 ( ) 一 塑嚣 L 。 提 取 物 溶 液 的 质 量 浓 度 (g ) 1 3数 据 处 理 用 Ex c e l 进 行 数据 整理 ， 然 后用 S PS S 1 3 0进 行 相关 分 析 。 2结 果 与 分 析 2 1 芦笋 皮 三相提 取 物 的总还 原 力 由表 l可 见 ，FRAP法 测定 B TH 和 三相 的总 的抗 氧 化 活 性 的 顺 序 为 ： B HT B F E F AF 。 对 照组 BHT 总 还 原 力 最 高 为 ( 3 4 3 6 4 8 7 7 ) mmo l L F e S O47 H2 O mg s a mp l e 2 ， 显 著 高 于其 它 试 验 组 ( P 0 0 5 ) 。芦 笋 皮 三 相 中 正 丁 醇 相 的总还 原 力最 高 ( 1 7 1 5 0 3 7 )mmo l L 一 Fe S O 7 H2 0 mg s a mp l e 。结 果 显 示 ， 总 还 原 力 与各样 品 中黄酮类 化 合物 的 含量 呈正 相关 ， 这 说 明其总 还原 力 与黄 酮类 化合 物 有关 。 表 1 芦 笋 皮 提 取 物 的 总 还 原 力 ( x-+ - 5 ， n 一 3 ) T a b l e l An t io x i d a n t p o we r o f f r a c t i o n s f r o m As p a r a g U 5 p e e l i n FRAP a s s a y ( _r士S 。 n 一 3 ) 相 F RAP值 mmo l L mg s a mp l e Fr a c t i o n F RAP v a l u e iT l mo lI mg s a mp l e BH T 正 丁醇 相 B F 乙 酸 乙酯 相 EF 水 相 AF 3 4 3 6 4 8 7 7 a l 7 1 5 o 37 b 7 9 1 0 1 4 b c 4 6 9 0 0 7 c 注 ： 不 同 字 母 表 示 差 异 显 著 ( P 0 0 5 ) No t e ：Di f f e r e n t l e t t e r s i n t h e s a me c o l u mn i n d i c a t e s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e( P 0 0 5 ) 2 2芦 笋皮 三相 提取 物 的还 原 能力 由图 2可 以 看 出 ， 不 同 试 验 组 从 0 0 6 2 5 到 2 0 0 0 0 g L 浓 度 范 围 内 ， 吸 光 度 值 随着 浓 度 的 升高 而增 大 。同一 浓 度下 各试 验 组 吸光度 值 不 同 ， 对 照组 VC最 高 ， 显著 高 于其 它试 验组 ( P O 0 5 ) ， 芦 笋皮 三 相 中正 丁醇 相 的吸光 度最 高 ， 其 次是 乙酸 乙酯相 ， 水 相最 低 ， 但差 异 不显 著 。 2 3 芦笋 皮 三相 提取 物对 D P P H 的清 除 能力 由 图 3可 见 ， 不 同试验 组 从 0 0 6 2 5到 2 0 0 0 0 g L 浓度范 围内， 清除 D P P H 的能力 随着浓 度 的 升 高 逐 渐 增 大 。 同 一 浓 度 下 各 试 验 组 清 除 D P P H 能 力不 同 ， 对照 组 B HT最 高 ， 显著 高 于其 它 试验 组 ( P O 0 5 ) ， 芦 笋 皮 三 相 中 正 丁醇 相 的清 除 能力 最 强 ， 显 著 高 于 乙 酸 乙 酯 相 和 水 相 ( P 0 0 5 ) ， 水相 最 低 。清 除 D P P H 的 能 力 与 各 相 中 黄酮类 化 合物 的 含量 呈正 相关 性 ， 说 明其清 除 DP P H 的能力 与 黄酮 类化 合 物有关 。 ； 一A F 0 5 0 0 0 6 2 5 O - 1 2 5 0 0 , 2 5 0 0 0 5 O o o 1 0 0 0 O 2 0 0 0 0 浓腰 g L C o n c e n t r a t io n g L 图 2芦笋皮提取物的还原 力 Fi g 2 Re duc i n g po we r of t he f r a c t i ons f r o m As par agus pe e l 誊 舔 O O 0 625 0 1 2 5O 0 2 5 OO O 5 00O 1 O0 0O 2 OO0 O 浓度 g C o n c e n t r a t i o n g L 图 3 芦 笋 皮 提 取 物 对 DPPH 自 由基 的 清 除 作 用 Fi g 3 DPPHr a di c a l s c a ve n gi ng a c t i vi t i es of t h e f r a c t i o ns f r om As par ag 1t 5 pe e l 2 4芦 笋皮 三相 提取 物 对 ( ) ： 一的清 除能 力 由 图 4可 见 ， 不 同试 验 组 从 0 0 6 2 5到 2 0 0 0 0 gL 一 浓度 范 围 内 ， 随 着 浓 度 的 升 高 清 除 o ： 一 的能 力增 大 。同一 浓 度下 各试 验 组 清 除 ( ) 。 能 力 不 同 ， 对 照 组 B HT 最 高 ， 显 著 高 于其 它试 验 组 ( P O 0 5 ) ， 芦 笋 皮 三相 中正 丁 醇相 和 乙酸 乙酯 相 清 除 o 能 力 显 著 高 于 水 相 ( P 0 0 5 ) 。清 除 0 的能力 与 各 相 中黄 酮类 化 合 物 的 含 量呈 正 相关 性 ， 说 明其 清 除 o。 的 能 力 与 黄 酮 类 化 合 物有 关 。 2 5 芦笋 皮 三相提 取 物抑 制脂 质 过氧化 物 的能 力 由 图 5可 见 ， 不 同试 验 组从 0 0 6 2 5到 2 0 0 0 0 gL 浓 度 范 围 内 ， 随 着 浓 度 的 升 高 抑 制 脂 质 过 氧化 物 的能 力 逐 渐增 大 。 同一 浓 度 下 各 试 验组 抑 制脂 质 过氧 化 物 的 能力 不 同 ， 对 照 组 VC最 高 ， 显 著 高 于其它 试 验组 ( P 0 0 5 ) ， 芦 笋皮 三 相 中正 丁 醇 相 和 乙酸 乙酯相 抑 制 脂 质 过 氧 化 物 的 能 力 显 著 高 于水 相 ( P 0 0 5 ) 。抑 制 脂 质 过 氧 化 物 的能 力 5 0 5 O 5 O 5 O 3 3 2 2 1 l O 昌 0 0卜 日 0台 荔 们 O 6 O 山 西 农 业 大 学 学 报 ( 自然科 学 版 ) 2 O 1 1 与各 相 中黄 酮类化 合物 的含量 呈正 相关性 。 浓度 g Co n c e n t r a t i o n g L 图 4 芦笋皮提取物对超氧阴离子的清除作用 Fi g 4 02 一 s c a v e n gi ng a c t i v i t i e s o f t he f r a c t i ons f r o m As par a gu s p e e l 浓度 g+ C o n c e nt r a t i o n g L 图 5 芦 笋 皮 不 同提 取 物 抑 制 脂 质 过 氧 化 物 的 能 力 Fi g 5 i nhi bi t i on l i pi d p e r ox i d a t i on a c t i v i t i e s of t he f r a c t i o ns f r o m As pa r agu s pe e l 2 6黄酮 类化合 物 的含量 的测定 由表 2可见 ， 正 丁醇相 中黄酮 类化 合物 的含量 显 著高 于乙 酸乙 酯相 和 水相 ( P O 0 5 ) ， 乙 酸 乙酯 相 中黄酮 类化合 物 的含量 高 于水相 。 表 2 芦笋皮三相 中黄酮类化合物的含量 ( 矗S ， n 一3 ) Ta b l e 2 Amoun t s o f t ot a l f l a v o noi ds i n f r a c t i ons of As p a r a gu s p e e l ( a c +S ， n 一3) 相 Fr a c t i o ns To t a 1 f l a v on o i d s mgg f r a c t i o n 正 丁 醇 相 乙酸乙酯相 水 相 2 9 0 2 2 7 3 a 7 2 O 0 8 1 b 1 5 8 土 0 2 3 b 注： 不 同字母表示差异显著( P 0 0 5 ) No t e ：Di f f e r e n t l e t t e r s i n t h e s a m e c ol u mn i n d i c a t e s i g nif i c a n t d i f f e r e n c e ( P 0 0 5 ) 3结 论 与 讨 论 黄酮类化合物具有一定的抗氧化作用口 。本 试验 结果 表 明 ， 芦 笋 皮提 取 物 的还 原 能力 较 弱 ， 对 D P P H 和 超氧 阴离 子 自由基 有较 强 的清 除 能力 ， 对 脂质 体过 氧化 反应 的抑制 作用 也较 强 。这表 明 ， 芦笋皮 提取 物具 有抑制 自由基生 成作 用 ， 而 且有 害 物 质对 细胞造 成 伤 害 后 能起 到修 复 再 生作 用 。由 此 可见 ， 芦笋 皮 中黄酮类 化合 物 既适合 做预 防型抗 氧化 剂 ， 也适合 做 自由基 清 除型 抗 氧化 剂 ， 同 时还 有修 复再生 细胞 的机 能 。 参 考文 献 1 L e mb e r k o v i c s E， C z i n n e r E，S z e n t mi h a l y K，e t a 1 C o mp a r a t i v e e v a l u a t i o n o f He l i c h r y s i f l u s h e r b a l e x t r a c t s a s d i e t a r y s o u r c e s o f p l a n t p o l y p h e n o l s ，a n d ma c r o a n d mic r o e l e me n t s J F o o d Ch e m， 2 0 0 2 ， 7 8 ( 1 ) ： l 1 9 1 2 7 2 C a i l l e t S ，Yu H，L e s s a r d S ，e t a 1 F e n t o n r e a c t i o n a p p l i e d f o r s c r e e n i n g n a t u r a l a n t i o x i d a n t s J F o o d C h e m， 2 0 0 7 ， 1 0 0 ( 2 ) ： 5 4 2 5 5 2 3 孙春艳 ，赵伯涛 ，郁志芳 ，等芦 笋的化学成分及药理作用 的研究进展 J 中国野 生植物资源 ，2 0 0 4， 2 3 ( 5 ) ：1 5 4 顾振新 ， 张建惠芦笋弃料的营养价值 和开发利用研究 J 南京农业 大学学报 ，I 9 9 4 ，1 7 ( 2 ) ：l I 卜l i 3 r- s 冯翠萍 ， 程红艳 ， 刘喜文 ， 等 芦 笋皮对小 鼠抗疲劳作 用的实验研究r- J 营养学报 ， 2 0 0 3 ， 2 5 ( 3 ) ： 3 3 0 3 3 2 6 冯翠萍 ， 常霞 ， 卢耀环 ， 等 芦笋皮对实验性高脂症大鼠血脂 水平的影响 J 山西农业大学学报， 2 0 0 1 ， 2 1 ( 3 ) ： 2 6 5 2 6 7 7 冯翠萍，常明昌， 卢耀环芦笋皮对大鼠脂 质过氧化作用的实验研究 c 中国青年农业科学学术年报 ， 北京 ： 中国农业科 学技术出版 社 ， 2 0 0 2； 4 1 5 - 41 8 8 冯翠萍 ， 庞侯英 ， 常明昌， 等 ， 酶法提取芦笋皮中高活性膳食纤维的研究 J 农业工程学报 ， 2 0 0 4 ， 2 0 ( 3 ) ： 1 8 8 1 9 1 9 冯翠萍 ， 庞侯英 ， 王 晓闻 ， 等 芦笋皮中黄酮类化合物