山竹果皮提取物抗氧化活性研究

周逢芳，蔡彬新，周蘭云

（寧德師范學院，福建 寧德 352100）

山竹（Garcinia mangostana L）又名山竹子、莽吉柿、鳳果，是藤黃屬常綠喬木山竹的果實。作為一種典型的熱帶果實，山竹素有“果中皇后”之稱，其果實可食部分占29%～45%，果皮呈紫褐色，占單果鮮重的52%～68%，是少數幾種厚皮果實之一。山竹果皮、樹皮在泰國、緬甸、印度等東南亞國家作為傳統醫藥，被廣泛用于治療腹痛、腹瀉、痢疾、感染性創傷、化膿、慢性潰瘍等疾病治療和抗潰瘍、抗炎、抗白血病和敗血病等。我國傳統中醫認為，山竹性偏寒涼，對虛火上升、聲音沙啞、雙眼紅絲等癥具有很好的食療效果。近年來，山竹的藥用價值越來越受到重視。山竹果皮中可提取的多種黃酮類物質，包括α-倒捻子素、β-倒捻子素、γ-倒捻子素、氧雜蒽酮、原花青素等，已證實這些物質具有較強的抗氧化能力、清除自由基能力和多方面的藥理活性，如抗癌、抗誘變、抗炎癥、抗微生物等，在臨床醫學、化妝品等領域得到廣泛應用。

黃酮類化合物（Flavonoids）是一大類天然產物，廣泛存在于植物界，是許多中草藥的有效成分，具有很高的藥用價值。在自然界中最常見的是黃酮和黃酮醇，其它包括雙氫黃酮醇、異黃酮、雙黃酮、黃烷醇、查爾酮、橙酮、花色苷及新黃酮類等。它們分子中有一個酮式羰基，第一位上的氧原子具堿性，能與強酸成鹽，其羥基衍生物多具黃色，故又稱黃堿素或黃酮。黃酮類化合物在植物體中通常與糖結合成苷類，小部分以游離態（苷元）的形式存在。絕大多數植物體內都含有黃酮類化合物，它具有消除疲勞、保護血管、防動脈硬化、擴張毛細血管、疏通微循環、抗氧化、抗衰老、活化大腦及其他臟器細胞、抗腫瘤、抗心腦血管疾病、抗炎鎮痛、免疫調節、抑菌、抗病毒、抗輻射、降血糖、治療骨質疏松等作用[1-3]。

本文是以山竹果皮為原料，采用乙醇加熱法提取山竹果皮提取物，以天然抗氧化劑VC進行對比，探討了提取物對橄欖油的抗氧化作用，并測定其的總抗氧化能力，皆在開發和利用山竹果皮和進一步開發新型食品天然抗氧化劑、藥物以及化妝品等工業化生產與應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料

山竹：市售，將其皮刨下，烘干，粉碎備用。

橄欖油、95%乙醇、氫氧化鈉、鹽酸、抗壞血酸、百里香酚藍均為分析純。

總抗氧化能力（T-AOC）測定試劑盒：南京建成生物工程研究所。

1.1.2 儀器

BS124S電子天平：北京塞多利斯儀器系統有限公司；DHG-9123A電熱恒溫鼓風干燥箱、DK-BD電熱恒溫水槽：上海精宏實驗設備有限公司；T6新世紀紫外可見分光光度計：北京普析通用儀器有限責任公司；微量滴定管。

1.2 方法

1.2.1 山竹果皮提取物的制備

新鮮山竹果皮→烘干、粉碎→乙醇浸提→濃縮→溶解→過濾→沉淀→過濾→干燥→黃酮類物質

操作要點：

1）烘干、粉碎：將市售山竹，除去果肉，將新鮮的果皮烘干、粉碎，篩選出40目的山竹果皮粉末。

2）乙醇浸提：稱取一定量干燥的山竹果皮粉末置于燒杯中，加入6倍80%乙醇85℃浸提30 min，重復3次，使提取物充分溶出。

3）濃縮：提取液放入60℃電熱恒溫鼓風干燥箱中，加熱濃縮，揮發除去乙醇溶液。

4）溶解：濃縮液中加入一定量的5%氫氧化鈉溶液，使其充分溶解。

5）過濾：濾除不溶于5%氫氧化鈉溶液的雜質。

6）沉淀：在濾液中加入過量的0.5 mol/L鹽酸，使其充分沉淀。

7）過濾、干燥：將濾液過濾得沉淀物，將沉淀物于60℃干燥箱烘干，研磨成粉末，為山竹果皮提取物，提取物主要是黃酮類化合物，備用。

1.2.2 山竹果皮提取物抗氧化活性的研究

采用水浴貯藏法測定山竹果皮提取物的抗氧化活性。分別稱取約10 g橄欖油若干份。山竹果皮提取物用少量乙醇溶解，然后按確定的量0.2%、0.5%、1.0%、1.5%（以橄欖油量為基準）分別加入橄欖油中，攪拌成均相；另取10 g橄欖油作空白樣品。將各個樣品置于電熱恒溫水槽中，（70±1）℃恒溫保存，每隔10個小時測一次樣品的酸值，以酸值升高的快慢衡量山竹果皮提取物抗氧化效果。

酸值的測定方法[4]參照GB/T 5530-2005《動植物油脂酸值和酸度測定》。具體操作步驟：將含有0.5 mL百里香酚藍指示劑50 mL乙醇溶液置入錐形瓶中，加熱至沸騰，當乙醇的溫度高于70℃時，用0.1 mol/L氫氧化鈉溶液滴定至溶液變色，并保持溶液15 s不褪色，即為終點。

將中和后的乙醇轉移至裝有測試樣品的錐形瓶中，充分混合，煮沸。用0.1 mol/L氫氧化鈉溶液滴定，滴定過程中要充分搖動。至溶液顏色發生變化，并且保持15 s不褪色，即為滴定終點。

式中：S為酸值；V為氫氧化鉀標準溶液的體積，L；C為氫氧化鉀標準溶液的濃度，（mol/L）；m為樣品質量，g；56.1 為氫氧化鉀的摩爾質量，（g/mol）。

1.2.3 山竹果皮提取物總抗氧化能力的測定

原理：機體中有許多抗氧化物質，能使三價鐵離子還原成二價鐵離子，后者可與菲啉類物質形成穩固的絡合物，通過比色可測出其抗氧化能力的高低。

方法：將山竹果皮乙醇提取的黃酮類物質配制成濃度分別為 6、8、10、12、14、16 mg/mL，具體按試劑盒說明操作。總抗氧化能力按以下公式計算：

式中：N為反應體系稀釋倍數（反應液總體積/取樣量）。

注：在37℃時，每分鐘反應體系的吸光度（OD）值每增加0.01時為一個總抗氧化能力單位。

2 結果與分析

2.1 山竹果皮提取物抗氧化活性測定

橄欖油在儲藏中酸值的變化：分別測定山竹果皮乙醇提取物添加量為0.2%、0.5%、1.0%、1.5%（以橄欖油量為基準）以及VC添加量為0.2%時體系的酸值，結果見圖1。

圖1 VC和不同濃度提取物對油脂酸值的影響Fig.1 Effect of VCand different concentration of extraction on the acid value of oil

由圖1可知，在實驗劑量范圍內，山竹果皮提取物抗氧化活性會隨著提取物用量的增加而逐漸增強，對橄欖油的氧化具有明顯的抑制作用，但其抗氧化效果不如VC。當油脂在（70±1）℃恒溫水浴槽中存放40h時，測定加入VC添加量為0.20%的樣品的酸值為3.613；而加入山竹果皮乙醇提取物添加量為0.20%的樣品的酸值達到4.598；但加入其提取物添加量為1.00%的樣品的酸值為3.814。當提取物用量為1.00%時，即提取物的濃度為VC濃度5倍時，二者的抗氧化效果才相對接近。由于山竹果皮提取物是粗提物，同量的提取物抗氧化的有效成分含量相對VC低，可將進一步純化粗提取物，提高山竹果皮提取物的抗氧化活性。

2.2 山竹果皮提取物總抗氧化能力的測定

通過試劑盒測定不同濃度的山竹果皮提取物VC的抗氧化能力，結果見圖2。

由圖2可知，在低濃度時山竹果皮乙醇提取物的總抗氧化能力相對VC比較弱，但隨著濃度的逐漸增大，當濃度為12 mg/mL以上其總抗氧化能力慢慢的接近同濃度的VC的總抗氧化能力。根據實驗可得，山竹果皮乙醇提取物的總抗氧化能力達到202.01 mg/g。

圖2 提取物和VC的總抗氧化能力對比Fig.2 Contrast of total antioxidant capacity of extraction and VC

3 討論

山竹果皮的研究開始于19世紀50年代，山竹果皮中的主要成分為黃酮類化合物倒捻子素。黃酮類化合是以黃酮（2－苯基色原酮）為母核，同時黃酮母核上連有羥基、甲氧基、氫氧基等取代基，是植物經光合作用產生的一大類化合物[5]。到目前為止，已發現有5000多種植物中有黃酮類和異黃酮類物質，包括黃烷酮、異黃烷酮、黃酮醇、黃烷酮醇、雙黃酮及其衍生物。天然來源的生物黃酮分子量小，能被人體迅速吸收，能通過血腦屏障，能進入脂肪組織。在這眾多的黃酮類化合物中因其結構的不同，有的表現出生物活性，有的卻沒有生物活性，而且生物活性亦因其結構的差異而不同[6]。因而，提取分離出具有較高生物活性的黃酮類化合物對醫藥及食品工業是十分重要的[7]。

山竹果皮功效成分的生物活性研究表明，山竹果皮及其功效成分具有抗菌、抗炎、抗氧化、組胺拮抗、癌細胞毒性等多種生物活性和生理作用[8]。值得提出的是，與多種熱帶水果果皮提取物及植物提取物相比，山竹果皮都具有突出的抗氧化活性[9]。山竹是黃酮種類及含量最高的植物，果皮中富含有α-，β-，γ-倒捻子素、植物多酚、原花青素等黃酮類物質，這是山竹果皮具有抗氧化活性的物質基礎。張澤生[10]等報道，將山竹果皮95%乙醇提取物用溶劑萃取法分成4個不同的組分，采用2，2-二苯基-1-苦肼基自由基清除法、鐵離子還原/抗氧化能力檢測等目前廣泛應用于物質抗氧化能力評價的指標，測定4個組分的抗氧化能力，表明山竹具有良好的抗氧化能力。而Yu等[11]檢驗了山竹果皮70%乙醇提取所得的多酚類化合物同樣具有抗氧化作用,并采用活性跟蹤的分離方法找到了抗氧化活性較強的成分,其中對DPPH自由基清除作用和抗亞麻酸超氧化作用最強的成分是1，3，6，72四羥基22，82（32甲基222正丁巴比妥），而超氧陰離子清除活性最強的成分為表兒茶素。于立梅[12]發現山竹果皮中提取的原花青素（procyani2dins）有較強的羥基自由基清除活性、超氧化陰離子清除活性及自由基清除活性。Chin等[13]報道了山竹果實的二氯甲烷提取物中分離的氧雜蒽酮類化合物有抗氧化活性，這些化合物在0.68μg/mL～2.2μg/mL 濃度下即能將 Hepa 1c1c7 細胞的醌還原酶活性增加一倍，其中γ-倒捻子素表現出很強的羥自由基清除活性，其作用的IC50僅為0.2μg/mL。

結果表明，采用乙醇加熱提取方法，山竹果皮提取物的提取率可達5.26%，提取物主要是黃酮類化合物為主。山竹果皮提取物對橄欖油的氧化具有明顯的抑制作用，抗氧化活性會隨著提取物用量的增加而逐漸增強，當乙醇提取物的用量為1%時與VC用量為0.2%的的抗氧化效果相當,其總抗氧化能力可達到202.01 mg/g。由于本實驗山竹果皮提取物是混合物，提取物抗氧化的有效成分含量相對較低，因此在對抑制橄欖油的氧化效果相對弱于VC，但仍不失為一種有效的天然抗氧化劑。有研究表明，山竹果皮中黃酮類物質中的氧雜蒽酮的抗氧化活性要強于VC、VE這兩種抗氧化劑，具有很強的抗氧化和自由基清除功能。因此，在此實驗的基礎上，可進一步提取純化抗氧化有效成分，對其進行合理的開發利用，為食品天然抗氧化劑、藥物以及化妝品等工業化生產與應用開辟一條嶄新的道路。

4 展望

目前，山竹植物提取物日益受到食品及化妝品行業的重視。已有日韓、歐美等國的多個知名廠商推出了以山竹為主要成分的食品和化妝品系列。知名的食品品牌有：美國XOOD食品系列和XANGO果汁系列；化妝品品牌有：日本石澤研究所產品、韓國It's skin品牌、法國高級奢侈品牌FRESH等，其生產的數十種新型產品有山竹凈白身體乳液、山竹去角質凝露、山竹酸奶面膜等。相信隨著山竹在美容護膚方面研究的不斷深入，以及山竹在增強機體免疫能力及抗組織增生研究的不斷拓展，在食品、化妝品領域的應用也必將越來越廣泛。

山竹子有多種的藥用療效,但在我國的古醫書中卻沒有相關記載。到目前為止,國內對山竹子的研究甚少,僅局限于山竹子的粗制劑對治療燒傷、解肝毒等部分藥效作用的研究,國內有的研究為嶺南山竹子Garcin ia oblong ifotia Champ 與 Gar·cinia mangostana L同屬但并非同種。盡管國外對山竹子化學成分的研究已經有一段悠長的歷史,但是對其藥理機制的研究卻遠遠落后于對化學成分的研究。對山竹子及其有效成分的藥理和毒理作用進行進一步的深入研究，探求其多種應用價值背后潛在的機制，擴充生物學領域相關研究，將有利于其應用的拓展。

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