山核桃多酚物質(zhì)提取及抗氧化研究進(jìn)展

郜海燕，李興飛,2，陳杭君,*，房祥軍

(1.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食品科學(xué)研究所，浙江 杭州 310021；2.浙江師范大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，浙江 金華 321004)

山核桃多酚物質(zhì)提取及抗氧化研究進(jìn)展

郜海燕1，李興飛1,2，陳杭君1,*，房祥軍1

(1.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食品科學(xué)研究所，浙江 杭州 310021；2.浙江師范大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，浙江 金華 321004)

山核桃多酚是一大類物質(zhì)，它既是山核桃穩(wěn)定口感風(fēng)味的一個(gè)重要因素，又是其表現(xiàn)生理活性、抵御外界傷害的主要次生代謝物質(zhì)；對(duì)山核桃抗氧化性的相關(guān)研究涉及到多酚物質(zhì)的提取純化及有效成分鑒定等方面。文章綜述國(guó)內(nèi)外近年來對(duì)山核桃多酚提取、分離純化及抗氧化活性的研究進(jìn)展，旨在為山核桃等堅(jiān)果功能活性物質(zhì)的提取和綜合利用提供一定的參考和借鑒。

山核桃；多酚物質(zhì)；提取純化；研究進(jìn)展

山核桃屬于胡桃科(Juglandaceae)山核桃屬(Carya)，是重要的栽培樹種之一[1]。研究表明，山核桃中含有豐富的多酚類物質(zhì)。山核桃多酚一般包括單體多酚及聚合體多酚，具體又分為類黃酮、酚酸、芪或二苯乙烯、木酚素等苯基丙氨酸和酪氨酸的衍生物。

最初，研究者發(fā)現(xiàn)核桃仁中富含不飽和脂肪酸諸如亞麻酸、亞油酸，但它們的抗氧化性能具有不穩(wěn)定性，并且核桃仁中α-生育酚含量低于其他諸如榛子、花生、杏仁類堅(jiān)果，這與核桃仁具有較強(qiáng)的抗氧化性的研究結(jié)果不一致，從而暗示其穩(wěn)定抗氧化物質(zhì)的存在[2]。另有文獻(xiàn)指出核桃提取物中含有鞣花酸、五倍子酸、類黃酮物質(zhì)，可以抑制人體內(nèi)血漿及低密度脂蛋白(LDL)的氧化，表明核桃多酚物質(zhì)具有強(qiáng)抗氧化活性[3]。山核桃外果皮含有酚類、脂肪酸、醇類、醌類、烴類、酮類、甾體、VE、喹啉等多種有機(jī)成分，其中酚類物質(zhì)含量較高[4]，進(jìn)一步證實(shí)山核桃多酚物質(zhì)的存在。

多酚物質(zhì)并不是全部分布于植物組織、細(xì)胞、亞細(xì)胞水平上，相對(duì)可溶性多酚存在于植物細(xì)胞內(nèi)部液泡內(nèi)，不溶性多酚是細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)重要組成物[5-6]。在組織水平上，植物的外層結(jié)構(gòu)多酚水平高于內(nèi)部，細(xì)胞壁多酚諸如木質(zhì)素和羥基桂皮酸連接一起形成各種酚類化合物[7]。主要的酚酸物質(zhì)阿魏酸和對(duì)香豆酸可以酯化成膠質(zhì)和阿拉伯木聚糖或者耦合連結(jié)到細(xì)胞壁多聚糖形成各種聚合物。

相對(duì)而言，核桃殼(外蒲殼和果殼)含有較高的結(jié)合酚，諸如木質(zhì)素及花色苷等，而核桃仁自由酚含量較高。采用LC-ELSD/MS方法對(duì)核桃仁中多酚類物質(zhì)進(jìn)行分析表明核桃仁中含有鞣花酸單體、聚合鞣花單寧和其他的酚酸類物質(zhì)[3]。山核桃果殼分別經(jīng)試管預(yù)試法、紙層析(PPC)、薄層層析(TLC)，可初步判斷出主要酚類物質(zhì)有鞣質(zhì)、蒽醌、黃酮、香豆素類成分等[8]。

在人類疾病病原探究上，自由基損害越來越引起人們的關(guān)注，隨著而來的是各種氧化劑成為食品保鮮及衛(wèi)生保健的一部分，其中植物中天然抗氧化劑已經(jīng)變得越來越重要，一些堅(jiān)果諸如核桃、榛子就是重要的抗氧化物質(zhì)的來源。Zhang等[9]從核桃分離出的7種多酚化合物，其中4種多酚物質(zhì)對(duì)二苯代苦味酰(DPPH)自由基清除能力要高于Trolox當(dāng)量。胡博路等[10]實(shí)驗(yàn)表明核桃殼正己烷、乙酸乙酯提取物抑制脂質(zhì)過氧化的效果可與茶多酚相媲美。

為了全方面的研究山核桃多酚，現(xiàn)就山核桃多酚物質(zhì)的提取、分離純化、結(jié)構(gòu)鑒定及抗氧化活性的測(cè)定等幾個(gè)方面進(jìn)行綜述。

1 山核桃多酚物質(zhì)的提取

山核桃多酚化合物的提取受多酚化學(xué)結(jié)構(gòu)、提取方法、樣品采取、貯存時(shí)間、條件以及其他干擾性因素影響。酚類化合物化學(xué)結(jié)構(gòu)可從最簡(jiǎn)單的多酚到高度聚合的多酚，諸如單寧、簡(jiǎn)單黃酮到聚合鞣質(zhì)及聚合鞣花酸等。它們也可能和多聚糖、蛋白質(zhì)及其他組分結(jié)合在一起存在，形成不溶性多酚。因此多酚的提取過程是使多層次酚類物質(zhì)在一定的溶劑中析出，同時(shí)去除不需要的非酚類物質(zhì)。

一般有機(jī)溶劑如甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯和蒸餾水等按比例混合的溶劑提取法是目前廣為采用的提取核桃多酚的方法。Jose等[11]采用70%丙酮提取測(cè)得山核桃仁的總酚含量62～106mg兒茶素/g干質(zhì)量；Ivo等[12]利用沸水萃取實(shí)驗(yàn)表明核桃綠色果殼總酚含量可達(dá)32.61～74.08mg沒食子酸/g干質(zhì)量。為了達(dá)到理想提取效果，時(shí)常需要優(yōu)化最佳提取工藝。例如，房祥軍等[13]利用正交試驗(yàn)法，確定了料液比、溫度、提取時(shí)間等因素的影響大小次序：丙酮濃度＞提取次數(shù)＞提取時(shí)間＞料液比，優(yōu)化山核桃仁多酚物質(zhì)的提取工藝為：50%丙酮，料液比1:15(m/V)，30℃水浴1.5h，提取3次。山核桃仁多酚含量達(dá)4.71%，平均回收率達(dá)96.71%。

近年來，隨著新技術(shù)的應(yīng)用，核桃多酚的提取亦采用了超聲波法、微波法。采用超聲波可以大大縮短提取周期，并且避免了提取過程中由于溫度過高引起的損失。榮瑞芬等[14]利用甲醇＋超聲波提取總酚，乙醇＋超聲波提取黃酮，核桃仁中總酚和黃酮含量達(dá)1.121g沒食子酸/100g干質(zhì)量和1.151g蘆丁/100g干質(zhì)量，要顯著高于一般溶劑提取法；孫墨瓏等[15]實(shí)驗(yàn)表明利用超聲波法提取核桃楸(Juglans mandshurica Maxin.)外果皮，總黃酮含量和胡桃醌含量均高于常規(guī)提取法。微波萃取技術(shù)(microwave-assisted extraction，MAE)和超臨界流體萃取技術(shù)(supercritical fluid extraction，SFE)，都具有萃取速度快、提取率高的優(yōu)點(diǎn)；并且SFE技術(shù)特別適合極性小的分子提取，能使被萃取成分不因氧化、分解、逸散而變質(zhì)，是傳統(tǒng)的萃取方法不可比擬的。

目前，微波萃取技術(shù)和超臨界萃取技術(shù)主要應(yīng)用于山核桃油的提取上，其技術(shù)已臻成熟。但是，應(yīng)用于提取山核桃多酚物質(zhì)頗為少見，筆者分析其可能原因?yàn)椋菏紫龋胶颂叶喾优c主要物質(zhì)核桃油相比含量低，如何有效提取需要進(jìn)一步摸索；其次，微波處理的局部急速升溫特性，使溫度變得不易控制，導(dǎo)致多酚物質(zhì)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定改變，影響多酚物質(zhì)的結(jié)構(gòu)；然而SFE技術(shù)更適合極性小分子物質(zhì)，不利于山核桃中強(qiáng)極性多酚物質(zhì)的析出。因此希望看到在山核桃多酚物質(zhì)萃取上嘗試更多的先進(jìn)技術(shù)，諸如膜技術(shù)、生物酶解技術(shù)，加快山核桃多酚成熟研究的步伐。

2 山核桃多酚物質(zhì)的分離純化方法研究

通過各種方法提取的山核桃多酚，是含有一定量雜質(zhì)的不純多酚物質(zhì)。雜質(zhì)包含各種糖類、氨基酸類等復(fù)雜非酚性物質(zhì)。因此，為進(jìn)一步深入研究，需要一定的分離純化方法去除這些雜質(zhì)。

多酚初步分離一般采用傳統(tǒng)的分離方法，如皮粉法、沉淀法、滲析法、超濾法、結(jié)晶法、溶劑浸提法及溶劑沉淀法等。張婷等[16]采用咖啡堿成鹽沉淀、甲醇溶解、經(jīng)氯仿、乙酸乙酯等有機(jī)溶劑萃取除去雜質(zhì)，鞣質(zhì)純度達(dá)86.42%；林君陽等[17]將山核桃外果皮甲醇浸膏用蒸餾水懸浮，用石油醚、氯仿、乙酸乙酯和正丁醇等依次進(jìn)行萃取分離，從而得到石油醚相、氯仿相、乙酸乙酯相和正丁醇相浸膏，成為下一步抑菌實(shí)驗(yàn)的有效準(zhǔn)備。有機(jī)溶劑萃取純化法具有操作簡(jiǎn)單、易于掌握和控制的優(yōu)點(diǎn)，但有機(jī)溶劑用量大、安全性差、成本較高。目前，采用比較多的分離純化方法大致有以下幾種。

2.1 大孔樹脂吸附技術(shù)

大孔樹脂是在離子交換劑和其他吸附劑應(yīng)用基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種具有多孔立體結(jié)構(gòu)的人工合成聚合物吸附樹脂。大孔樹脂作為山核桃多酚的常用粗分工具，具有很好的富集作用，尤其對(duì)類黃酮物質(zhì)的純化有顯著的效果。對(duì)于目前常見的幾種大孔樹脂，由于孔徑、極性大小的不同，研究者一般都要建立靜態(tài)和動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)，尋找最佳型號(hào)樹脂及最佳實(shí)驗(yàn)條件。例如，翟梅枝等[18]研究了D101、LSA-21、LSA-40、XDA-1型樹脂分離純化核桃青皮總黃酮的吸附分離性能，指出D101型樹脂是最適宜的大孔樹脂，最佳工藝條件為：上柱總黃酮與干樹脂質(zhì)量比為1:12，上樣液質(zhì)量濃度可在3.0875～6.175g/L范圍內(nèi)，pH值為5，6BV(1BV=23.7mL)的水洗后用5BV的70%乙醇洗脫。經(jīng)D101處理后的核桃青皮總黃酮回收率在60%，純度可達(dá)80%以上。

大孔樹脂作為山核桃多酚物質(zhì)分離純化手段，源于其穩(wěn)定的理化性質(zhì)，不溶于酸、堿及有機(jī)溶劑，對(duì)有機(jī)物選擇性好，不受無機(jī)鹽類及強(qiáng)離子、低分子化合物存在的影響。但大孔樹脂吸附純化山核桃多酚主要用來粗分離，形成初步富集作用；大孔樹脂對(duì)黃酮類物質(zhì)有較好分離效果，但對(duì)其他酚類物質(zhì)的分離規(guī)律有待進(jìn)一步探索。

2.2 硅膠柱色譜技術(shù)

硅膠層析法的分離原理是根據(jù)物質(zhì)在硅膠上的吸附力不同而得到分離，一般情況下極性較大的物質(zhì)易被硅膠吸附，極性較弱的物質(zhì)不易被硅膠吸附，整個(gè)層析過程即是吸附、解吸、再吸附、再解吸過程。林君陽等[17]將山核桃外果皮氯仿相浸膏進(jìn)行硅膠柱層析，以多種溶劑配比(12:1、10:1、8:1、6:1、4:1、2:1、1:1)的石油醚-乙酸乙酯為洗脫劑，進(jìn)行第1次梯度洗脫；將第1次洗脫流分再以溶劑配比12:1的石油醚-乙酸乙酯為洗脫劑，進(jìn)行第2次洗脫。最終，通過分析型薄層色譜檢查加液相制備分離得到強(qiáng)抑菌萘醌類化合物。硅膠柱色譜洗脫劑的選擇根據(jù)不同分離物質(zhì)的極性，極性較大的可采用甲醇-氯仿系統(tǒng)、甲醇-水系統(tǒng)、正丁醇-醋酸系統(tǒng)；極性小的可采用乙酸乙酯-石油醚系統(tǒng)。硅膠是一種酸性吸附劑，適用于中性或酸性成分的層析。同時(shí)硅膠又是一種弱酸性陽離子交換劑，其表面上的硅醇基能釋放弱酸性的氫離子，當(dāng)遇到較強(qiáng)的堿性化合物，則可因離子交換反應(yīng)而吸附堿性化合物，作為多酚成分的研究時(shí)需要注意。

2.3 葡聚糖凝膠色譜技術(shù)

葡聚糖凝膠層析也稱分子排阻層析，是根據(jù)被分離的分子質(zhì)量大小達(dá)到分離效果的技術(shù)。其中Sephadex LH20是較為常用的一種葡聚糖凝膠，是Sephadex G-25羥丙化形成的凝膠，既可以適用于水溶劑，又可適用于有機(jī)溶劑。Sephadex LH20既有分子篩作用，在由極性與非極性溶劑組成的溶劑中還有反相層析效果，此外上柱樣品損失很少，對(duì)處理小樣品較好。核桃多酚物質(zhì)的極性比較大，研究者一般采用反相溶劑洗脫，利用其凝膠過濾及反相分配的作用，諸如乙醇-水系統(tǒng)、甲醇-水系統(tǒng)、丙酮-水系統(tǒng)。Zhang等[9]利用Sephadex LH20柱，以氯仿-甲醇(20:1)系統(tǒng)洗脫硅膠層析出來的組分，從核桃仁中獲得對(duì)羥基苯甲酸、香草酸、沒食子酸乙酯、原兒茶酸、沒食子酸等成分。Cao等[19]同樣利用Sephadex LH20直接作為分離多酚的第一步，反復(fù)純化分析。筆者認(rèn)為Sephadex LH20在實(shí)驗(yàn)室的分析上，用于核桃粗品的進(jìn)一步細(xì)分值得推薦，其良好的重復(fù)利用性及穩(wěn)定性可以成為分析山核桃組分的強(qiáng)有力純化工具。

2.4 其他分離純化技術(shù)

在主要的分離純化方法之外，另有一些技術(shù)也可以用來純化山核桃多酚。例如，聚酰胺色譜、氧化鋁色譜等。聚酰胺吸附屬于氫鍵吸附，通過其分子中眾多的酰胺羰基與酚類、黃酮類化合物的酚羥基，或酰胺鍵上的游離胺基與醌類、脂肪羧酸上的羰基形成氫鍵締合而產(chǎn)生吸附。但是聚酰胺吸附鞣質(zhì)能力太強(qiáng)，易形成死吸附，限制了以鞣質(zhì)為主要成分的山桃多酚純化效果。另外，許多層析技術(shù)結(jié)合在一起的方法也取得了比較好的分離效果，例如金哲雄等[20]利用Diaion HP-20 Toyopaerl HW-40，MCI gel CHP-20P等反復(fù)柱色譜分離，從核桃仁70%乙醇提取物中分離得到6個(gè)可水解單寧成分。如今的色譜技術(shù)取得了巨大發(fā)展，其中要著重介紹一點(diǎn)的就是高速逆流色譜技術(shù)。高速逆流色譜技術(shù)(high-speed countercurrent chromatography，HSCCC)是液-液層析技術(shù)中比較先進(jìn)的技術(shù)。它是一種無固相載體的連續(xù)液-液色譜技術(shù)，克服了固定相載體帶來的樣品吸附、損失、污染和峰形施尾等缺點(diǎn)。20世紀(jì)80年代后期，HSCCC技術(shù)廣泛應(yīng)用于天然藥物成分的分離制備和分析中。該技術(shù)應(yīng)用于生物堿、黃酮、蒽醌、香豆素等成分的分離都取得了較好的效果[21]。發(fā)展到如今，我國(guó)已建成很多重要中草藥物質(zhì)成分和高抗氧化成分的制備系統(tǒng)。但是，HSCCC技術(shù)也有某些不足之處，如消耗溶劑量較大、固定相、流動(dòng)相等溶劑的選擇和確定多依賴于經(jīng)驗(yàn)和大量實(shí)驗(yàn)等。

綜觀山核桃多酚的分離純化方法，大孔樹脂或者聚酰胺、MCI gel CHP-20P等層析方法都有大量文獻(xiàn)敘述，可以作為分離純化的成熟技術(shù)或者粗分離多酚技術(shù)，而葡聚糖凝膠技術(shù)及制備型HPLC更偏向于細(xì)分多酚單體組分，可以把粗分離之后的產(chǎn)物進(jìn)一步分離純化。它們之間相互組合，反復(fù)純化，才是獲得高純度山核桃多酚的方法。

3 山核桃多酚物質(zhì)的定性及定量研究

研究山核桃多酚物質(zhì)需在總酚含量及各組分多酚含量或某類單一酚含量進(jìn)行分析，同時(shí)，已經(jīng)分離純化的多酚組分需要進(jìn)一步定性研究，或者確定單一組分結(jié)構(gòu)。目前，各種各樣的分光光度法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于多酚物質(zhì)的定量分析。這些分析是利用不同的原理來確定不同的多酚組分。與此同時(shí)，各種氣相色譜(GC)和高效液相色譜(HPLC)技術(shù)在酚類化合物定量和定性中被采用。隨著新技術(shù)體系誕生，諸如氣相色譜(GC)、高效液相色譜(HPLC)和各種質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)能夠更準(zhǔn)確的確定多酚的含量和結(jié)構(gòu)。

3.1 光譜分析

總酚含量測(cè)定一般采用Fo1in-Ciocalteu(F-C)法和普魯士蘭(P-B)法。F-C法是Swain和Hills基于Folin-Denis法(F-D)修正而成，克服了F-D法的不穩(wěn)定的特點(diǎn)[22]。其原理是應(yīng)用酚羥基的還原性、酚羥基數(shù)目與氧化試劑所形成的有色化學(xué)物質(zhì)的量在一定范圍內(nèi)成線性。這種方法不能區(qū)分樣品中多酚和其他易氧化物質(zhì)，也不能區(qū)分單寧和非單寧類多酚[23]。比較F-C法和P-B法，蛋白質(zhì)和游離氨基酸會(huì)明顯干擾前者，因此蛋白質(zhì)含量高的樣品宜采用P-B法，但F-C法比P-B法更穩(wěn)定，P-B法時(shí)間控制不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生很大誤差[24]。對(duì)于一些特殊分子結(jié)構(gòu)的酚類化合物可采用特定功能基團(tuán)分析法。例如，香蘭素法用于量化原花青素(縮合單寧)[25]；黃酮定量采用NaNO2-AlC13比色法等[26]。

3.2 色譜分析

3.2.1 平面色譜法

平面色譜法分為在紙上進(jìn)行的紙色譜法(paper chromatography，PC)和在薄層板上進(jìn)行的薄層色譜法(thin layer chromatography，TLC)。紙層析和薄層色譜都主要適用于小分子物質(zhì)的快速檢測(cè)分析和少量分離制備，通常為一次性使用；學(xué)者研究指出紙色譜對(duì)于黃烷醇、二聚原花色素及兒茶酚等許多水解單寧的分離效果較好，但是不能將多聚原花色素分開。姜著英等[27]采用試管法、PPC、TLC，初步鑒定了山核桃蒲殼中的黃酮、皂苷、揮發(fā)油、強(qiáng)心苷、生物堿等組分。

3.2.2 高效液相色譜法

高效液相色譜(HPLC)是用于核桃多酚定性鑒定及定量分析的常用方法。HPLC法具有分離效率高、分析速度快、檢測(cè)靈敏度高的特點(diǎn)；并且適應(yīng)于高沸點(diǎn)、大分子、強(qiáng)極性和熱穩(wěn)定性差的化合物的分離分析。Toshiyuki等[28]利用正相及反相色譜技術(shù)(RP-HPLC)結(jié)合核磁共振，從核桃仁中分離出3種未知水解單寧和12種已知單寧。萬政敏等[29]采用HPLC對(duì)核桃仁種皮中的多酚類物質(zhì)進(jìn)行了分析研究，結(jié)果表明：核桃仁種皮中的酚酸類物質(zhì)檢測(cè)17種，標(biāo)樣中的6種全部含有，含量最高的是沒食子酸，為146.2mg/100g干質(zhì)量，含量最少的是阿魏酸，為6.1mg/100g干質(zhì)量；黃酮類物質(zhì)檢測(cè)到8種，標(biāo)樣中蘆丁的含量最高，為187.6mg/100g干質(zhì)量，桑色素沒有檢測(cè)到。

3.3 質(zhì)譜法

色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法分離效率高、分辨能力強(qiáng)、靈敏度高、分析速度快、定量的同時(shí)還可以對(duì)每種成分的結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析。張婷等[16]利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)分析了山核桃外果皮活性有機(jī)成分；Zhang等[9]利用Sephadex LH-20結(jié)合1H和13C譜核磁共振譜，從核桃仁中分析出鄰苯三酚、對(duì)羥基苯甲酸、香草酸、沒食子酸乙酯等7種多酚化合物。王克建等[30]對(duì)紅色核桃仁種皮提取物進(jìn)行紫外-可見光譜和高效液相色譜-電噴霧質(zhì)譜(HPLC-SI-MS)分析，指出紅色核桃仁種皮含有的基本酚類物質(zhì)與普通核桃仁相似，但另含有花色苷物質(zhì)。Joana等[31]對(duì)核桃葉的高效液相色譜-二極管陣列紫外檢測(cè)器-質(zhì)譜(HPLC-DAD-MS)分析，確定了7個(gè)酚類化合物和兩個(gè)部分確定的化合物，量化了各個(gè)成分，指出槲皮素-3-半乳糖苷是主要成分。Ana等[32]建立了快速測(cè)定核桃多酚的CE-ESI-TOF-MS方法，量化了常見的幾種酚酸和酚化合物，并發(fā)現(xiàn)了1種新的酚類化合物。

山核桃外殼和山核桃仁多酚組分存在較大差異性，且具有很多影響定量的非酚類物質(zhì)。在研究各自主要成分時(shí)，需要確立有效地定性及定量分析方法。山核桃多酚通過一定的TLC分析，結(jié)合特有的鑒別反應(yīng)，初步確定組分種類，再通過光譜和波譜，確立最終的多酚結(jié)構(gòu)，并通過光譜或色譜的方法，確定不同種類多酚的含量。這是現(xiàn)如今研究者普遍采用的方法，值得去借鑒，積極探尋更高效、更快速的測(cè)定方法。

4 山核桃多酚物質(zhì)的抗氧化活性研究

自由基(free radical)引發(fā)的生理異常是由自由基與大分子(DNA、蛋白質(zhì)等)結(jié)合或者引起脂質(zhì)過氧化，進(jìn)而引起系列生理反應(yīng)的結(jié)果。多酚物質(zhì)可以通過抑制、清除自由基，并協(xié)同VC、VE等多種抗氧化劑而表現(xiàn)出抗氧化活性。

一般說來，多酚抗氧化性能與多酚含量存在線性相關(guān)性。楊春梅[33]實(shí)驗(yàn)指出幾種核桃品種間總酚含量及多酚類物質(zhì)組成呈正相關(guān)；Jose等[11]測(cè)定了不同品種美國(guó)薄殼山核桃仁和殼植物化學(xué)成分和抗氧性能差異性，指出山核桃殼的總酚含量、抗氧化能力和縮合單寧分別是山核桃仁的6、4.5、18倍。

另一方面，山核桃的不同部位多酚含量及抗氧化性能存在差異。胡博路等[10]實(shí)驗(yàn)表明，核桃殼提取物能有效地清除·OH而對(duì)O2－·無清除作用，提示核桃殼提取物可能主要是通過清除·OH來達(dá)到其抑制脂質(zhì)過氧化目的；孟潔等[34]研究表明，核桃仁95%乙醇提取物對(duì)二苯代苦味酰(DPPH)自由基、對(duì)亞油酸自氧化體系的抑制作用最佳，而正己烷提取物則表現(xiàn)出促氧化作用；同時(shí)，95%乙醇提取物對(duì)VC-Cu2+-酵母-H2O2自由基體系清除能力差，實(shí)驗(yàn)說明，核桃多酚不同提取物的抗氧化性存在差異，核桃酚類物質(zhì)的抗氧化性與自由基的類型存在關(guān)聯(lián)。另外，研究者發(fā)現(xiàn)核桃仁90%以上的抗氧化物質(zhì)集中在種皮，去掉種皮的核桃抗氧化性能會(huì)損失掉90%左右[35-36]。

山核桃多酚可與其他抗氧化劑諸如VC、VE表現(xiàn)出協(xié)同性。韋紅霞等[37]實(shí)驗(yàn)表明鞣質(zhì)、醌類、黃酮類3種成分的核桃仁水提液對(duì)過硫酸銨-四甲基乙二胺(APTEMED)系統(tǒng)產(chǎn)生的超氧陰離子自由基()都表現(xiàn)出不同抗氧化活性；在與VC同時(shí)存在的條件下，其抗氧活性都大于單一成分，表現(xiàn)出很高的協(xié)同性。

山核桃多酚物質(zhì)的抗氧化能力研究可以從單一抗氧化能力和協(xié)同抗氧化能力兩方面進(jìn)行全面比較，使山桃多酚的抗氧化能力評(píng)價(jià)方式更加多樣。研究者目前主要采用的體外抗氧化能力測(cè)定方法為DPPH法[38]、ABTS法[39]、還原力測(cè)定法[40]、β-胡蘿卜素-亞油酸體系法[41]等，如果再加以結(jié)合體內(nèi)抗氧化實(shí)驗(yàn)，就可以很全面評(píng)價(jià)山核桃多酚的抗氧化能力。

5 結(jié)語與展望

多酚類物質(zhì)穩(wěn)定性差，對(duì)酸、堿和熱都不穩(wěn)定，提取分離難度較大，普通的分離方法不易得到純的化合物，提取時(shí)樣品的狀態(tài)和提取條件都能夠?qū)е露喾宇愇镔|(zhì)含量變化。例如，原料提取前須經(jīng)粉碎成粉末，通常細(xì)小的粉末利于提取，但是過細(xì)反而會(huì)使鞣質(zhì)含量減少，這是因?yàn)榉鬯闀r(shí)間過長(zhǎng)，多酚類物質(zhì)容易氧化變性[42]。山核桃多酚提取技術(shù)在逐漸深入，膜技術(shù)提取、超高壓提取、生物酶解提取等方法都已經(jīng)應(yīng)用在其他植物多酚的提取中，相信不久這些技術(shù)也會(huì)應(yīng)用到山核桃多酚的提取上。

許多研究表明，山核桃多酚物質(zhì)物質(zhì)具有抗氧化活性，可起到良好的抗心血管、抗衰老、抗腫瘤及抑菌等作用。例如，山核桃外果皮有清熱解毒、祛風(fēng)療癬、止痛止痢的功效[43]，可顯著抑制人肝癌SMMC-7721細(xì)胞生長(zhǎng)、繁殖，且與作用時(shí)間、劑量呈明顯相關(guān)性[44]；山核桃外果皮甲醇提取液可以抑制幾種植物病原真菌的生長(zhǎng)[17]；核桃仁的正丁醇提取相所含多種鞣花單寧均具有SOD的活性，對(duì)二苯代苦味酰(DPPH)自由基也有明顯的清除作用[45]。多種因素如品種、貯藏、加工都會(huì)間接影響核桃仁中的多酚含量，從而影響其抗氧化效果。核桃經(jīng)過貯藏和加工后，核桃仁中的多酚類物質(zhì)和VE等物質(zhì)都會(huì)減少，氧化活性降低多少，尚待進(jìn)一步研究。

山核桃外果皮的大量丟棄與浪費(fèi)，對(duì)周圍的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，山核桃外果皮含有的大量多酚類物質(zhì)、有機(jī)酸、苷類和生物堿等多元有機(jī)化合物，具有開發(fā)為有效抗氧化劑及殺菌劑的潛力。核桃果殼的初步研究實(shí)驗(yàn)表明其成分為木質(zhì)素、纖維素、半纖維素等[46]，結(jié)合更加深入的研究，尋找最佳利用思路，可為核桃殼這一廢棄性再生資源的利用提供依據(jù)。

綜合研究山核桃仁、山核桃果殼及山核桃外蒲殼三者多酚物質(zhì)含量、結(jié)構(gòu)及抗氧化性能，可為評(píng)價(jià)山核桃的整體價(jià)值提供參考。同時(shí)，在現(xiàn)有的理論基礎(chǔ)上，進(jìn)一步設(shè)計(jì)體內(nèi)抗氧化性能研究，體外抗氧化穩(wěn)定性研究及產(chǎn)品研發(fā)的一系列研究，提出有潛力的研發(fā)思路，變廢為寶，合理利用，不失為一項(xiàng)有意義的舉措。

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Research Progress on Extraction and Antioxidant Activity of Phenolic Compounds from Carya (Carya cathayensis)

GAO Hai-yan1，LI Xing-fei1,2，CHEN Hang-jun1,*，F(xiàn)ANG Xiang-jun1
(1. Institute of Food Science, Zhejiang Academy of Agricultural Science, Hangzhou 310021, China；2. College of Chemistry and Life Sciences, Zhejiang Normal University, Jinhua 321004, China)

The phenolic compounds in carya (Carya cathayensis) include a big category of compounds. They play a key role in stabilizing the taste, as well as maintaining the secondary metabolites that are involved in a variety of physiological activities and protecting carya from physical damages. Previous studies on the antioxidant activities of carya phenolic compounds were focused on the extraction and purification of total polyphenols and the identification of individual compound. This paper reviews the progress of the domestic and foreign researches on extraction, purification, and antioxidant activities of total polyphenols from carya in recent years, in order to provide a reference for the comprehensive utilization of functional compounds in carya and other nuts.

Carya cathayensis；total polyphenols；extraction and purification；research progress

TS255.1

A

1002-6630(2011)05-0336-06

2010-09-28

浙江省重大科技專項(xiàng)重點(diǎn)農(nóng)業(yè)項(xiàng)目(2009C12033)；浙江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(Y2101447)

郜海燕(1958—)，女，研究員，博士，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏。E-mail：spsghy@163.com

*通信作者：陳杭君(1976—)，男，副研究員，碩士，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品貯藏與品質(zhì)控制。E-mail：spshangjun@sina.com