史文景,游雙紅, 胡佳羽, 江 銘, 王 昱, 繆伊雯,鄧 鑫, 羅 明, 陳 宇
(1.重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 果樹研究所,重慶 401329;2.長江師范學(xué)院 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,重慶 408100)
金柑 (Fortunella japonica(Thunb) Swingle) 又稱金橘、金棗,屬蕓香科金柑屬植物,原產(chǎn)于我國華南地區(qū)。金柑果實(shí)體積小,形狀呈橢圓形,果肉和果皮能夠同時(shí)食用,味道酸甜,富含維C、芳香油、類胡蘿卜素、類黃酮、檸檬苦素等多種活性物質(zhì)[1],以及鐵、鈣、鉀、鈉、鋅、銅、硒等礦質(zhì)物元素[2],營養(yǎng)價(jià)值極高。多酚是一類酚羥基類及其衍生物的總稱,存在于多種水果中,是源于丙氨酸代謝途徑和莽草酸代謝途徑的重要次生代謝產(chǎn)物,對(duì)于植株攝取營養(yǎng)、合成蛋白質(zhì)、進(jìn)行光合作用等多種生理活動(dòng)有著重要意義,因其具有很強(qiáng)的抗氧化作用而被稱為“第七大營養(yǎng)素”[3]。豐富的多酚類物質(zhì)使金柑有很高的藥理價(jià)值,如抗氧化、抑菌、抗癌、調(diào)節(jié)免疫、降血脂和防治心腦血管疾病等功效[4]。植物多酚具有廣闊的應(yīng)用前景,已成為食品和藥品開發(fā)領(lǐng)域的熱點(diǎn),其提取方法有溶劑萃取法[5]、超聲波提取法[6]、酶法輔助提取[7]、微波提取法[8]和超臨界流體提取法[9]等,抗氧化活性分析方法主要有DPPH自由基清除法[10]、ABTS自由基清除法[11]、鐵離子抗氧化能力法[12]等。當(dāng)前,對(duì)于金柑多酚的提取研究多集中于一種萃取溶劑,沒有對(duì)不同萃取溶劑的提取效果進(jìn)行對(duì)比分析,試驗(yàn)通過分析不同萃取溶劑對(duì)金柑多酚的提取效果及抗氧化活性影響,為金柑多酚提取方法優(yōu)化及合理利用提供科學(xué)依據(jù)。
材料:金柑。
試劑:抗壞血酸標(biāo)準(zhǔn)品(色譜純)、沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品 (色譜純)、蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品 (色譜純)、DPPH(2,2-diphenyl-1-pricrylhydrazyl radical) , 2,2'-azinobis( 3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) ( ABTS)和 TPTZ[2,4,6-tris( 2-pyridyl)-s-triazine], 上海源葉生物科技有限公司提供;其他試劑,均為分析純。
HH-8型數(shù)顯恒溫水浴鍋,金壇市榮華儀器制造有限公司產(chǎn)品;PT-3502C型全波長酶標(biāo)分析儀,北京普天新橋技術(shù)有限責(zé)任公司產(chǎn)品;SB-5200BD7D型超聲波清洗儀,寧波新芒生物科技有限公司產(chǎn)品;FW-100型高速萬能粉碎機(jī)、FW-100型電熱鼓風(fēng)干燥箱,上海浦東榮豐科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品;JA50型電子分析天平,常州市幸運(yùn)電子設(shè)備有限公司產(chǎn)品;TGC-16B型離心機(jī),上海安亭科學(xué)儀器廠產(chǎn)品。
1.3.1 金柑的預(yù)處理
將金柑切薄片,于70℃烘箱中烘干至恒質(zhì)量,粉碎,過80目篩,粉末收集于自封袋中,存儲(chǔ)于干燥器中備用。
1.3.2 金柑多酚提取工藝流程
準(zhǔn)確稱取經(jīng)預(yù)處理后的金柑粉100 g(準(zhǔn)確至0.1 g),與提取劑混合(料液比1∶15),超聲提?。?0 ℃,40 min) , 離心 (10 000 r/min,15 min) , 取上清液,減壓濃縮得到甲醇提取物浸膏。將浸膏溶解于200 mL蒸餾水,分別采用200 mL萃取劑(正丁醇、石油醚、乙酸乙酯、異戊醇) 進(jìn)行萃取,重復(fù)萃取3次,減壓濃縮得到提取物浸膏,然后用甲醇溶解、離心后取上清液,分別測定多酚、類黃酮含量和抗氧化活性[13]。
1.3.3 多酚含量測定
參照譚飔等人[14]方法,選取不同濃度沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品50 μL于96孔板中,然后分別加入福林酚試劑10 μL,充分混合并避光反應(yīng)6 min,加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)7%Na2CO3溶液100 μL和去離子水80 μL,充分混合后避光90 min,于波長760 nm處測定其吸光度,重復(fù)3次。以沒食子酸濃度作為橫坐標(biāo),吸光度作為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,多酚含量以沒食子酸含量表示。
1.3.4 總黃酮的測定
參照譚飔等人[14]方法,以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品測定總黃酮含量。取不同濃度梯度的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品10 μL加入96孔板中,加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%NaNO2溶液10 μL,混合后在室溫下靜置6 min,然后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%NaOH溶液100 μL和體積分?jǐn)?shù)60%乙醇溶液120 μL,混勻后室溫反應(yīng)15 min,于波長510 nm處測定其吸光度,3次重復(fù)。以蘆丁濃度為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,黃酮含量以蘆丁當(dāng)量來表示。
1.3.5 抗氧化活性測定
(1) DPPH法。取樣品溶液和一定濃度梯度的抗壞血酸標(biāo)準(zhǔn)溶液100 μL于96孔板中,加入0.5 mmol/L的DPPH溶液100 μL,混勻后放置30 min,于波長517 nm處測定吸光度,3次重復(fù)。以自由基清除率作為縱坐標(biāo),抗壞血酸濃度作為橫坐標(biāo)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線,用每克樣品中抗壞血酸含量(mg/g)來表示樣品結(jié)果。
式中:A0——空白的吸光度;
A1——100 μL抗壞血酸溶液+100 μL DPPH溶液的吸光度。
(2) ABTS法。 將7 mmol/L ABTS+溶液和2.45 mmol/L過硫酸鉀溶液(體積比1∶1) 混合均勻,于室溫下過夜靜置得ABTS+溶液,利用無水乙醇進(jìn)行稀釋,使其吸光度穩(wěn)定在0.7±0.02。取樣品溶液和不同濃度梯度的抗壞血酸標(biāo)準(zhǔn)溶液100 μL于96孔板中,加入ABTS+溶液100 μL,混勻后反應(yīng)10 min,于波長734 nm處測定吸光度,重復(fù)3次。以自由基清除率作為縱坐標(biāo),抗壞血酸濃度作為橫坐標(biāo)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線,以每克樣品干樣中抗壞血酸含量(mg/g)來表示樣品結(jié)果。
式中:A0——空白的吸光度;
A1——100 μL抗壞血酸溶液+100 μL ABTS+溶液的吸光度。
(3) 鐵離子抗氧化能力(FRAP) 法。取樣品溶液和不同濃度梯度的抗壞血酸溶液20 μL于96孔板中,加入FRAP溶液 100 μL混合,加入蒸餾水100 μL,充分混合后于37℃下水浴10 min,于波長593 nm處測定吸光度,3次重復(fù)。以吸光度作為縱坐標(biāo),抗壞血酸濃度為作為橫坐標(biāo)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線,以每克樣品干樣中抗壞血酸含量(mg/g) 來表示樣品結(jié)果。
總酚、總黃酮及3種抗氧化活性檢測方法的線性范圍、線性方程和相關(guān)系數(shù)(R2) 見表1。
表1 總酚、總黃酮及3種抗氧化活性檢測方法的線性范圍、線性方程和相關(guān)系數(shù) (R2)
各標(biāo)準(zhǔn)曲線分別在 0~120 μg/mL, 0~1 500 μg/mL,0~60 μg/mL, 0~120 μg/mL, 0~120 μg/mL 線性范圍內(nèi),相關(guān)系數(shù)(R2)均不小于0.980 8,線性關(guān)系良好。
萃取物中總酚含量比較見圖1。
如圖1所示,不同極性溶劑對(duì)金柑多酚提取效果影響較大,各萃取物總酚的含量順序?yàn)檎〈枷啵疽宜嵋阴ハ啵井愇齑枷啵臼兔严唷F渲?,正丁醇相金柑多酚的含量最高,?.128 mg/g,而石油醚相多酚含量最低,僅有0.421 mg/g。根據(jù)趙謀明等人[15]研究發(fā)現(xiàn),梨全果中的酚類物質(zhì)含量為0.272~0.407 mg/g,柑橘總酚含量為0.406~1.694 mg/g,可以看出金柑多酚含量高于梨和柑橘的多酚含量。
萃取物中總黃酮量比較見圖2。
如圖2所示,不同極性溶劑對(duì)金柑總黃酮提取效果影響較大。各萃取物總黃酮的含量順序?yàn)檎〈枷啵疽宜嵋阴ハ啵井愇齑枷啵臼兔严?。其中,正丁醇相金柑總黃酮的含量最高,為2.073 mg/g,而石油醚相的總黃酮含量最低,僅有0.206 mg/g。
2.4.1 DPPH自由基清除法
DPPH法檢測金柑不同極性萃取物的抗氧化活性見圖3。
如圖3所示,不同極性溶劑萃取金柑對(duì)DPPH自由基清除的影響較大,各萃取物的對(duì)DPPH自由基清除順序?yàn)檎〈枷啵疽宜嵋阴ハ啵井愇齑枷啵臼兔严唷F渲?,正丁醇相金柑抗氧化活性最好,每克樣品干樣中抗壞血酸含量達(dá)到3.058 mg/g,而石油醚相金柑抗氧化活性最低,每克樣品干樣中抗壞血酸含量僅有0.479 mg/g。
2.4.2 ABTS自由基清除法
ABTS法檢測金柑不同極性萃取物的抗氧化活性見圖4。
如圖4所示,不同極性溶劑萃取金柑對(duì)ABTS自由基清除的順序?yàn)檎〈枷啵疽宜嵋阴ハ啵井愇齑枷啵臼兔严?。其中,正丁醇相金柑抗氧化活性最好,? g樣品干樣中抗壞血酸含量達(dá)到3.058 mg/g,而石油醚相的金柑抗氧化活性最低,每1 g樣品干樣中抗壞血酸含量僅有0.479 mg/g。
2.4.3 FRAP法
FRAP法檢測金柑不同極性萃取物的抗氧化活性見圖5。
如圖5所示,不同極性溶劑萃取對(duì)金柑多酚還原能力影響較大,順序?yàn)橐宜嵋阴ハ啵菊〈枷啵井愇齑枷啵臼兔严唷F渲?,乙酸乙酯相金柑還原能力最好,每1 g樣品干樣中抗壞血酸含量達(dá)到5.100 mg/g,而石油醚相的還原能力最低,每1 g樣品干樣中抗壞血酸含量僅有0.231 mg/g。
綜上,金柑多酚提取物具有良好的抗氧活性,不同的抗氧化測定方法所得結(jié)果有所不同,DPPH法和ABTS法中抗氧化活性最好的是正丁醇相,而在FRAP法檢測中抗氧化活性最好的是乙酸乙酯相,造成這種差異的原因可能是不同萃取部位金柑多酚的組成成分不同。此外,多酚和黃酮含量越高其抗氧化活性也越好,表明多酚、類黃酮與抗氧化活性之間有良好的相關(guān)性。類似結(jié)果范祺等人[16]也有相關(guān)報(bào)道,表明葡萄中多酚、黃酮含量較高的品種,其抗氧化活性也較強(qiáng)。
以金柑為原料,探究不同萃取劑種類對(duì)金柑提取物多酚提取效果的影響。結(jié)果表明,不同極性部位的總多酚和總黃酮含量差別較大,正丁醇相金柑總酚和總黃酮含量均最高,分別為4.128 mg/g和2.073 mg/g;以DPPH和ABTS自由基清除法分別測定不同金柑萃取物的自由基清除能力,結(jié)果表明正丁醇相金柑的抗氧化能力最強(qiáng);而以FRAP法測定不同金柑萃取物的抗氧化活性,結(jié)果表明,乙酸乙酯相金柑的抗氧化能力最強(qiáng)。金柑萃取物抗氧化能力與金柑多酚含量有一定關(guān)系。