江 敏,胡小軍,陳曉林,李土珍
(湛江師范學院化學科學與技術學院,廣東高校新材料工程技術開發中心,廣東湛江524048)
荔枝核提取物抗氧化活性及紅外光譜特性
江 敏,胡小軍,陳曉林,李土珍
(湛江師范學院化學科學與技術學院,廣東高校新材料工程技術開發中心,廣東湛江524048)
以荔枝核為原料,以95%的乙醇為提取劑,在超聲波的作用下得到荔枝核乙醇提取物。利用提取物對DPPH自由基和羥自由基的清除能力評價其抗氧化活性;同時測定了提取物的總還原能力和總的抗氧化性。最后通過紅外光譜對提取物進行了定性分析。實驗結果表明:荔枝核提取物具有很強的抗氧化活性,其抗氧化能力大于BHT,小于維生素C;荔枝核提取物清除DPPH·和·OH的IC50分別為0.032、0.160mg/mL。每克荔枝核提取物總抗氧化能力相當于210mg Vc的總抗氧化能力;從紅外光譜的結果可知,荔枝核提取物主要為黃酮類物質。
荔枝核,抗氧化,紅外光譜
1.1 實驗材料
荔枝核 2009年7月購于湛江水果市場新鮮荔枝,品種為“雞嘴荔”,去除果肉,在45℃條件下干燥備用;DPPH 購于Sigma公司;其他試劑 均為國產分析純。
1.2 實驗方法
1.2.1 荔枝核提取物的制備 將干燥好的荔枝核粉碎,取一定量荔枝核粉末,加入95%乙醇,置于超聲波儀器,在頻率為60kHz和超聲功率為300W的條件下作用一定時間,然后過濾,所得溶液經旋轉蒸發,最后將濃縮物進行減壓干燥后即可得到荔枝核提取物。
1.2.2 荔枝核提取物清除DPPH自由基 參考Pornpun Siramon等人[12]的方法,略加修改。用50%的乙醇配制濃度為0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.12、0.14mg/mL的荔枝核提取物五份備用。在裝有1mL的濃度為4×10-4mol/L DPPH無水乙醇溶液的比色管中,加入不同濃度的樣品溶液1mL,搖勻,室溫避光靜置30min,在517nm測量吸光度Ai。用50%乙醇代替樣品溶液,測得吸光度A0,無水乙醇代替DPPH,測得吸光度Aj。同時用BHT做對照。清除率按下公式計算:

1.2.3 荔枝核提取物清除羥自由基[13-14]采用鄰二氮菲-Fe2+氧化法測定H2O2/Fe2+產生的·OH,H2O2/Fe2+體系通過Fenton反應產生羥自由基,鄰二氮菲-Fe2+水溶液可被羥自由基氧化為鄰二氮菲-Fe3+,從而使鄰二氮菲-Fe2+呈現的紅色變淺,在536nm處的最大吸收峰消失,當體系中存在·OH清除劑時,可以使A536降低,以A536變化反映抗氧化劑抗羥基自由基性能。并定義抗氧化劑對·OH清除率為:

式中:Ai-加入2.00mL 0.75mmoL/mL鄰二氮菲溶液、2.00mL磷酸鹽緩沖溶液(7.4)、不同濃度(0.05、0.10、0.15、0.20、0.25mg/mL)的荔枝核提取物溶液1mL、2.00mL 0.75mmoL/mL FeSO4溶液和最后加1.00mL 0.01%過氧化氫溶液,反應液37℃水浴保溫1h后的吸光度;Aj-不加入荔枝核提取物溶液,用1mL的50%乙醇代替樣品只加入相應的提取劑,反應液37℃水浴保溫1h后的吸光度;Ac-未加入荔枝核提取物和過氧化氫,只加入2.00mL 0.75mmoL/mL鄰二氮菲溶液、2.00mL磷酸鹽緩沖溶液(7.4)、2.00mL 0.75mmoL/mL FeSO4溶液,用2mL的50%乙醇代替荔枝核提取物和過氧化氫,反應液37℃水浴保溫1h后的吸光度。同時用Vc做對照。
1.2.4 還原能力的測定 參照Hong Ye等人[15]的方法并略加修改。于10mL離心試管中加入2.5mL 0.2mol/L pH6.6磷酸緩沖溶液,0.5mL提取物溶液,1mL 1%鐵氰化鉀,混勻,50℃恒溫條件下,保溫20min。急速冷卻,加2.5mL 10%三氯乙酸,3000r/min離心分離10min。取上層清液2.5mL,加2.5mL水再加0.5mL0.1%FeCl3,混合均勻,靜置10min后在波長700nm下測吸光度。用溶劑代替樣液做空白實驗。吸光度越大,表示樣品的還原力越大。按同樣方法用BHT、Vc做對照。
1.2.5 總抗氧化能力測定 參照Prieto P等方法[16]略加修改。在6支10mL具塞刻度比色管中,分別加入1.00mL濃度為0.025、0.05、0.075、0.1、0.125、0.15mg/mL的抗壞血酸溶液,然后依次加入1.0mL 3.00mol/L H2SO4溶液、1.0mL 0.14mol/L Na3PO4溶液和1.0mL 0.02mol/L(NH4)6Mo7O24溶液,用蒸餾水定容至5.0mL,搖勻,加塞于95℃水浴中加熱90min,取出流水冷卻后,以不加抗壞血酸的溶液為空白,在695nm波長處測定吸光度,繪制抗壞血酸總抗氧化能力標準曲線。分別取1.00mL濃度為0.5mg/mL的荔枝核提取物溶液,同上法測定,在標準曲線上查得每克提取物相當于抗壞血酸的量(mg)。
1.2.6 荔枝核提取物紅外光譜分析 取微量提取物用無水乙醇溶解配制成適宜濃度,取3滴加到研細的KBr上,在紅外燈照射下,使酒精揮發,然后壓片,最后進行紅外光譜掃描。同時用蘆丁做標準對照。
2.1 荔枝核提取物對DPPH·的清除效果
DPPH·在有機溶劑中是一種穩定的自由基,不同濃度的荔枝核提取物樣品液、BHT溶液對DPPH·的清除效果見圖1。

圖1 荔枝核提取物和BHT對DPPH·的清除效果
由圖1可知,荔枝核提取物對DPPH·有很強的清除能力,其清除效果隨著濃度的增大而提高。當荔枝核提取物的濃度達到0.12mg/mL,對DPPH·的清除率達到92.56%。在相同濃度下,荔枝核提取物對DPPH·的清除能力高于BHT。
2.2 荔枝核提取物清除·OH的清除效果
荔枝核提取物清除·OH的結果見圖2。由圖2可知,荔枝核提取物對羥自由基的清除率隨濃度的增加而增大,但其清除能力低于Vc。

圖2 荔枝核提取物和Vc對·OH的清除效果
2.3 荔枝核提取物對DPPH·和·OH的IC50
由2.1和2.2的結果將提取物的曲線進行擬合,可求得提取物對兩種自由基的IC50值,結果見表1,對兩種自由基的IC50值分別為0.032、0.160mg/mL。

表1 提取物清除DPPH·和·OH的IC50
2.4 荔枝核提取物的還原能力
荔枝核提取物、BHT和Vc的還原能力結果見圖3。

圖3 荔枝核提取物、BHT和Vc的還原能力
該實驗是通過吸光度的大小來表示還原能力的,吸光度越大,還原能力越強。由圖3可知,荔枝核提取物具有一定的還原能力,其還原力隨著濃度的增大而提高,在相同濃度下其還原能力高于BHT,低于Vc。
2.5 荔枝核提取物總抗氧化能力
Vc抗氧化能力標準曲線結果見圖4,0.5mg/mL的荔枝核提取物溶液的吸光度為1.381±0.001,根據回歸方程可求得每克荔枝核提取物總抗氧化能力相當于210mgVc的總抗氧化能力。

圖4 Vc抗氧化能力工作曲線
2.6 荔枝核提取物紅外光譜性質
荔枝核提取物和蘆丁的紅外光譜圖見圖5和圖6。

圖5 荔枝核提取物紅外光譜掃描圖

圖6 蘆丁紅外光譜掃描圖
在3400cm-1左右都有羥基很強的伸縮振動,峰形寬大,吸收極強,說明有酚羥基存在;在2900cm-1處有碳氫的伸縮振動,吸收峰的強度較小,說明飽和碳上的氫較少;在1600cm-1附近有羰基的伸縮振動,兩者的位置和峰形一樣,說明提取物中含有黃酮類物質;在1400cm-1左右有吸收峰,說明有苯環存在;在1000cm-1左右吸收峰較強,是碳氧單鍵的伸縮振動。通過對照提取物和蘆丁的紅外光譜圖,特征峰一致,同時結合解析所含有的基團,可以判斷荔枝核提取物主要是黃酮類化合物。
3.1 荔枝核提取物具有很強的抗氧化活性,其抗氧化能力大于BHT,小于維生素C;荔枝核提取物清除DPPH·和·OH的IC50分別為0.032、0.160mg/mL。每克荔枝核提取物總抗氧化能力相當于210mgVc的總抗氧化能力。
3.2 從紅外光譜的結果可知,荔枝核提取物主要為黃酮類物質。
[1]Chitra K,Pillai KS.Antioxidants in health[J].Indian J Physiol. Pharmacol,2002,46:1-5.
[2]KohenR,GatiI.Skin low molecular weight antioxidants and their roleinagingandinoxidativestress[J].Toxicol,2000,148:149-157.
[3]Farber JL.Mechanisms of cell injury by activated oxygen species[J].Env Health Persp,1994,102:17-24.
[4]GutteridgeJMC.Freeradicalsindiseaseprocesses:acomplication ofcauseandconsequence[J].FreeRadicResComm,1995,19:141-158.
[5]Pong K.Oxidative stress in neurodegenerative diseases:therapeutic implications for superoxide dismutase mime tics[J]. Expert Opin Biol Ther,2003(3):127-139.
[6]Suja KP,Jayalekshmy A,Arumughan C.Antioxidant activity of sesame cake extract[J].J Food Chem,2005,91:213-219.
[7]陸志科,黎深.荔枝核活性成分分析及其提取物抗氧化性能研究[J].食品科學,2009,30(23):110-113.
[8]丁麗,王敏,趙俊,等.荔枝核化學成分的研究[J].天然產物研究與開發,2006,18(6):45-47.
[9]王輝,陶小紅,王洋,等.荔枝核提取物體外抗病毒活性及其機制研究[J].中國藥科大學學報,2008,39(5):437-441.
[10]呂俊華,沈文娟,韋笑梅,等.荔枝核提取物對荷瘤小鼠腫瘤細胞Bax和Bcl-2蛋白表達的影響[J].中成藥,2008,30(9):1381-1383.
[11]郭潔文,潘競鏘.荔枝核荔枝核的化學成分、生物活性及藥理作用研究[J].中國新藥雜志,2006,15(8):585-588.
[12]PornpunSiramon,YoshitoOhtani.Antioxidative and antiradical activities of Eucalyptus camaldulensis leaf oils from Thailand[J].J Wood Sci,2007,53(6):498-504.
[13]Amarowicz R,Pegg R B,Rahimi-Moghaddamc P,et al. Free-radical scavenging capacity and antioxidant activity of selected plant species from the Canadian prairies[J].Food Chem, 2003,84:551-562.
[14]金鳴,蔡亞欣,李金榮,等.鄰二氮菲-Fe2+氧化法檢測H2O2/Fe2+產生的羥自由基[J].生物化學與生物物理進展,1996,23(6):553-555.
[15]Ye H,Zhou C H,Sun Y,et al.Antioxidant activities in vitro of ethanol extract from brown seaweed Sargassum pallidum[J].Eur Food Res Technol,2009,230:101-109.
[16]Prieto P,Pineda M,Aguilar M.Spectrophotometric quantitation of antioxidant capacity through the formation of a phosphomoly bolenum complex[J].Analytical Biochemistry,1999,269:337-341.
Antioxidant activities and infrared spectroscopic properties of extract from litchi seeds
JIANG Min,HU Xiao-jun,CHEN Xiao-lin,LI Tu-zhen
(Chemistry Science and Technology School,Zhanjiang Normal University,Development Center for New Materials Engineering&Technology in Universities of Guangdong,Zhanjiang 524048,China)
The dried samples of litchi seeds were cut into small pieces and soaked in 95% (v/v)ethanolic aqueous solution under the ultrasonic for some time.The extract was decanted,filtered under vacuum,concentrated in a rotary evaporator,and then lyophilized.The resulting extracts were employed for the current study.DPPH radical and hydroxyl radical scavenging assays were carried out to evaluate the antioxidant potential of the extract.Total reducing power and antioxidant capacity of the extract were determined at the same time.Qualitative analysis of the extract was studied by infrared spectroscopic.The experiment results showed that the extract could play an important role in the antioxidant activity.The order of antioxidant was Vc>extract>BHT.The IC50values of extract against DPPH radical and hydroxyl radical were 0.032mg/mL and 0.160mg/mL,respectively.Total antioxidant capacity of per gram extract was equal to 210mg Vc.Main component of the extract was flavonoid from infrared spectroscopic.
litchi seeds;antioxidant;infrared spectroscopic
TS255.1
A
1002-0306(2011)10-0170-03
人體攝入外源性的化學物質,在酶參與的機體代謝過程,使氧氣不斷產生活性氧分子,如超氧陰離子、過氧化氫、羥自由基[1]。在正常情況下,機體內的抗氧化物質會清除這些物質。但是活性氧分子產生過多,就會引發機體的氧化應激[2]。活性氧很容易攻擊機體內的蛋白質、脂質以及DNA等生物大分子使其氧化并引發一些疾病[3]。有關研究發現,氧化損傷是糖尿病、癌癥、動脈硬化以及衰老的重要原因[4-5]。BHA、BHT是非常重要的化學合成抗氧化劑,但是攝入過多會對人體造成一些毒害作用[6]。現在許多國家都限量使用化學合成的抗氧化劑,所以開發天然抗氧化劑倍受國內外學者的關注。荔枝核是荔枝利用果肉后產生的物質,其主要化學成分為荔枝核皂苷、黃酮類、酚酸類、蒽醌類、揮發油、甾醇、萜類內酯、有機酸及酯、氨基酸肽類、糖類及礦物微量元素等[7-8]。荔枝核是中國傳統的中藥材,具有抗病毒[9]、抗腫瘤[10]、降血糖、調血脂等藥理作用[11]。本文以荔枝核為原料,系統研究其粗提物的抗氧化活性,同時對其粗提物進行紅外光譜分析,以期為荔枝核的開發提供理論依據。
2010-11-26
江敏(1977-),女,碩士,實驗師,研究方向:食品功能成分的制備與應用及食品的加工與保鮮。
湛江市科技攻關項目(2010C3110018)。