菠蘿蜜果皮不同萃取部位抗氧化活性的研究

彭芍丹，李積華，黃曉兵，靜 瑋，劉洋洋，林麗靜，*

（1.海南大學食品學院，海南?？?570228；2.中國熱帶農業科學院農產品加工研究所，廣東湛江 524001；3.農業部熱帶作物產品加工重點實驗室，廣東湛江 524001）

菠蘿蜜果皮不同萃取部位抗氧化活性的研究

彭芍丹1，2，李積華2，3，黃曉兵2，3，靜 瑋2，3，劉洋洋2，3，林麗靜2，3，*

（1.海南大學食品學院，海南?？?570228；2.中國熱帶農業科學院農產品加工研究所，廣東湛江 524001；3.農業部熱帶作物產品加工重點實驗室，廣東湛江 524001）

為了深入研究菠蘿蜜果皮石油醚、乙酸乙酯、水三個萃取部位的抗氧化活性，通過DPPH、ABTS、FRAP三種方法對其抗氧化活性進行評價，并考察了各個部位中多酚、黃酮含量。結果表明，菠蘿蜜果皮乙酸乙酯部多酚和黃酮的含量最高，分別為1.346、1.102mg/g，而水部含量最低，分別為0.593、0.029mg/g。不同部位中抗氧化活性大小順序為乙酸乙酯部（EA）＞石油醚部（PE）＞水部（W），其中乙酸乙酯部對DPPH自由基抑制率最高可達到94%，對ABTS+自由基抑制率可達99.1%，總抗氧化能力FRAP值可達952.6μmol/L。

菠蘿蜜果皮，抗氧化活性，自由基

菠 蘿 蜜（Artocarpus heterophyllus Lam.），又 稱 木菠蘿、樹菠蘿，為?？颇静ぬ}屬常綠喬木，原產印度，是一種典型的熱帶水果。我國有一千多年的菠蘿蜜種植歷史，目前主要分布于海南、廣東、廣西、云南東南部及福建等省區[1]。菠蘿蜜果皮約占果實總重的42%[2]，由 于 加工 利 用 及 相 關 研 究 缺 乏 ，大 量 果 皮 被丟棄成為農業廢料，造 成 了資 源浪 費 和 環 境污染[3]。研究表明，菠蘿蜜果皮中含有豐富的果膠[2，4-5]、多酚[3]等，是一種優良的天然產物資源。

彭芍丹等[6]研究進一步表明，菠蘿蜜果皮的抗氧化活性要優于種皮、果肉以及種子，是優良的抗氧化劑來源。多酚、黃酮作為常見的天然抗氧化劑，在菠蘿蜜果皮中的分布情況及其與果皮抗氧化活性的關系還沒有相關研究，針對這個問題，對菠蘿蜜果皮乙醇粗提物及其石油醚、乙酸乙酯、水等幾個萃取部位的抗氧化活性和其中的多酚、黃酮含量進行分析，并對多酚黃酮含量與抗氧化活性的關系進行研究，以期為菠蘿蜜果皮的藥理學研究提供基礎數據，為菠蘿蜜果皮的加工利用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

菠蘿蜜 采于湛江徐聞縣龍塘鎮（九成熟）；2，2-二苯基-1-苦基肼（DPPH自由基）、2，2連氮-雙-（3-乙基苯并噻咪唑-6-磺酸）（ABTS+自由基）、過硫酸 鉀（Potassium persulfate，A.C.S.reagent）、2，4，6- 三（2-吡啶基）三嗪（TPTZ自由基）、福林-酚（Folin& Ciocalteu’s phenol reagent）、香草醛、沒食子酸、兒茶素 Sigma公司；無水乙醇、95%乙醇、鹽酸、三氯化鐵、硫酸亞鐵、醋酸鈉、冰醋酸（分析純） 國藥集團；實驗用水 為二次蒸餾水。

HH-4恒溫水浴鍋 國華電器；752N紫外可見分光光度計、FA2104N天平 上海精科；真空冷凍干燥機 北京若比鄰；LR4002旋轉蒸發儀 德國Heidolph ；DFT-150 高 速 萬 能 粉 粹 機 上 海 鼎 廣 ；MS 3 digital振蕩器 德國IKA；料理機 九陽；冰箱海爾。

1.2 實驗方法

1.2.1 原料的預處理 將新鮮菠蘿蜜果肉與果皮分離后，收集果皮用料理機初步粉粹，粒徑約為0.2cm，置于50℃恒溫干燥箱中烘干，用萬能高速粉碎機進行粉碎，過40目篩，取干燥樣品70kg，在65℃下用80%乙醇浸泡24h，反復提取三次，提取液減壓濃縮得膏狀物8.8kg，此為菠蘿蜜果皮乙醇粗提物（C），按照料液比1∶3（g∶mL）的比例，依次用石油醚、乙酸乙酯和水分別萃取三次，合并各部萃取液后減壓濃縮，分別得到石油醚部137g、乙酸乙酯部184g和水部6000g。分別準確稱取0.1g各萃取部位樣品溶解于100mL甲醇中（樣品濃度為1.0g/L），分別配制成0.8、0.6、0.4、0.2g/L的樣品液，封口冷藏備用。

1.2.2 多酚含量的測定 按照Singleton等[7]的方法進行多酚含量測定，吸取樣品溶液1mL于25mL容量瓶中，然后加入9mL水和1mL福林-酚試劑（FC試劑），搖勻，靜置6min后加入7%的碳酸鈉溶液10mL，定容并搖勻后，室溫避光放置90min，最后以空白作為對照在750nm處測定吸光度。樣品中多酚含量用標準品沒食子酸表示。

1.2.3 黃酮含量的測定 參考Saxena等[8]的方法，以兒茶素作為標準品繪制標準曲線，樣品中黃酮含量以兒茶素表示。

1.2.4 DPPH 自 由 基 的 清 除 能 力 測 定 對 王 萍[9]和Kumaran 等[10]的 方 法 進 行 改 進 ，取 2mL 樣 品 溶 液 、0.2mmol/L DPPH乙醇溶液0.5mL加入具塞試管中，混合，搖勻，在37℃避光放置20min，以無水乙醇為空白在517nm測定其吸光度Ai；取DPPH液0.5mL、無水乙醇2mL同上方法測吸光度A0；取樣品液2mL、無水乙醇0.5mL同上方法測吸光度Aj。樣品液對DPPH自由基的抑制率（%）={[1-（Ai－Aj）]/A0}×100。

1.2.5 ABTS+自由基清除能力的測定 按照Li等[11]的方法進行測定，7.4mmol/L的ABTS水溶液和2.6mmol/L的 過 硫 酸 鉀 溶 液1∶1（v∶v）混 合 后 ，避 光 反 應 12h，用95% 乙 醇 稀 釋 使 其 在 734nm 處 吸 光 值 為 0.7 ±0.02（95%乙醇為對照），作為工作液備用。取樣品液0.4mL、 ABTS工作液1.6mL于具塞試管，加樣后搖勻，在黑暗中靜置6min，以95%乙醇為空白在734nm處測定吸光度Ai；取ABTS液1.6mL、95%乙醇0.4mL同上述方法測吸光度A0；取樣品液0.4mL、95%乙醇1.6mL同上方法測吸光度Aj。樣品液對ABTS+自由基的抑制率（%）＝[1－（Ai－Aj）]/A0×100。

1.2.6 總抗氧化能力的測定 根據宮智勇等的方法配制FRAP反應液和繪制FeSO4標準曲線。取樣品液0.3mL加入預熱至37℃的反應液2.7mL，搖勻放置10min，以無水乙醇代替樣品液作為空白對照，于593nm處測吸光度A。由A在標準曲線上獲得相應的FeSO4的濃度（μmol/L），定義為FRAP值。FRAP值越大，表明由抗氧化物質還原的Fe2+越多，即抗氧化物質的活性越強[12]。

1.3 數據處理

所有實驗數據均為3次重復實驗結果的平均值。采用SPSS 17.0統計軟件進行數據分析，方差分析運用Duncan極差法，數據以±SD表示。

2 結果與討論

2.1 不同部位多酚和黃酮含量的比較

根據實驗結果，用Excel繪制沒食子酸含量（X，μg）與吸光度（Y）的曲線，并擬合得到二者的回歸方程Y=0.0045X+0.01，R2=0.9995。繪制兒茶素含量（X，μg）與 吸 光 度（Y）的 曲 線 ：Y=0.0032X-0.0169，R2= 0.9991。

菠蘿蜜果皮乙醇粗提物和三個不同萃取部位含量測定結果見表1。由表1可知，菠蘿蜜果皮乙醇粗提物中黃酮和多酚的含量隨著萃取溶劑的改變而有所變化。其中，乙酸乙酯部的多酚含量最高，為1.346mg/g，其次是石油醚部，水部的多酚含量最低為0.593mg/g；黃酮含量測定結果也呈現了相同的趨勢。這是由于使用不同的溶劑萃取的過程中，石油醚有利于除去極性小的物質，乙酸乙酯部有利于萃取極性中等偏低的化合物，這兩個萃取部位富集了大部分的酚類、黃酮類、萜類、甾體等物質，而較大部分的多糖類物質和極小部分水溶性極好的多酚類物質仍保留在水中[13]。

表1 菠蘿蜜果皮不同萃取部位多酚和黃酮含量（±SD，n=3）Table 1 Polyphenols and flavonoids content of different fractions from jackfruit peel（±SD，n=3）

表1 菠蘿蜜果皮不同萃取部位多酚和黃酮含量（±SD，n=3）Table 1 Polyphenols and flavonoids content of different fractions from jackfruit peel（±SD，n=3）

注：同一列標記字母不同，表示差異顯著，p＜0.05；表2、表3同。

不同部位 多酚含量（mg/g） 黃酮含量（mg/g）乙醇粗提物 0.736±0.095b 0.586±0.046b石油醚部 1.253±0.150a 1.015±0.095a乙酸乙酯部 1.346±0.021a 1.102±0.065a水部 0.593±0.029b 0.029±0.032c

2.2 不同部位清除DPPH自由基能力

由表2可知，隨著樣品濃度的增大，菠蘿蜜果皮四個被檢測部分對DPPH自由基的清除率均呈現上升的趨勢；菠蘿蜜果皮乙醇粗提物經過石油醚、乙酸乙酯、水依次萃取后清除DPPH自由基的能力均有所提高；且不同極性溶劑萃取物表現出的清除能力也不一樣：其中乙酸乙酯部對DPPH自由基的抑制率最高，在其濃度為0.2g/L時抑制率就已達到92.4%，石油醚部稍差，濃度為0.2g/L時清除率為87.4%，濃度為1.0g/L時清除率為90.9%，粗提物的抗氧化能力最低，濃度為0.2g/L時清除率僅為68.4%。

2.3 不同部位清除ABTS+自由基能力

由表3可知，隨著樣品濃度的增大，菠蘿蜜果皮不同部位對ABTS+自由基的清除率呈現上升趨勢；菠蘿蜜果皮乙醇粗提物經過石油醚、乙酸乙酯、水分別萃取后清除ABTS+·的能力均有所提高；且不同極性溶劑萃取物表現出的清除能力也不一樣：其中乙酸乙酯部對ABTS+自由基的抑制率最高，石油醚部次之，這兩個部分在濃度僅為0.2g/L時清除率就已超過90%，水部最低。表明對ABTS+自由基清除活性強的物質主要集中在石油醚部和乙酸乙酯部。

2.4 不同部位總抗氧化能力

圖1 測定總抗氧化能力的Fe2+標準曲線Fig.1 The Fe2+standard curve for determination of total antioxidative ability

圖1為測定菠蘿蜜果皮總抗氧化活性的標準曲線，FeSO4濃度在200～800μmol/L范圍內與其在593nm處的吸光度成良好線性關系直線方程為：Y=0.0022X-0.0508，R2=0.9905，Y為樣品在波長593nm下的吸光度，X為FeSO4的濃度。

采用FRAP法測定不同部位的抗氧化能力，在樣品濃度為1.0g/L時，各部位的FRAP值如圖2所示，FRAP值越大，表明抗氧化活性越高，抗氧化能力大小為：乙酸乙酯部＞石油醚部＞水部＞粗提物。結果表明乙酸乙酯部萃取物抗氧化活性最高，水部最低，且三個萃取部位的活性都大于粗提物的活性，這與DPPH法和ABTS法測定結果一致。文獻[14]報道FRAP法測定每100mg維生素C抗氧化活性1.51mmol，對比本研究中菠蘿蜜果皮各個部位的FRAP結果，菠蘿蜜果皮乙醇提取物的抗氧化活性明顯低于VC，與彭芍丹等[6]的研究結果相一致。

圖2 菠蘿蜜果皮不同部位的FRAP值Fig.2 The FRAP of different fractions of jackfruit peel

菠蘿蜜果皮乙醇粗提物及萃取后的石油醚部、乙酸乙酯部、水部在對DPPH·、ABTS+·、Fe3+的還原過程中均表現出了相同的規律，這也證明了實驗結果的可靠性。研究表明[6]菠蘿蜜果皮、果肉、種皮、種子四部位中果皮具有最高的抗氧化活性：其中果皮樣品濃度為0.1g/mL時，對DPPH·最高抑制率為92.2%，對比本研究萃取后的乙酸乙酯部濃度為1.0g/L時，抑制率就以達到94.0%，清除自由基抗氧化的效果大大提高。表明萃取的過程對樣品抗氧化活性的物質起到了富集作用。

表2 菠蘿蜜果皮不同部位對DPPH自由基的清除效果比較（±SD，n=3）Table 2 Comparison of DPPH radical scavenging effect among different fractions of jackfruit peel（±SD，n=3）

表2 菠蘿蜜果皮不同部位對DPPH自由基的清除效果比較（±SD，n=3）Table 2 Comparison of DPPH radical scavenging effect among different fractions of jackfruit peel（±SD，n=3）

不同部位 不同濃度抑制率（×100%）0.2g/L 0.4g/L 0.6g/L 0.8g/L 1.0g/L粗提物 0.684±0.046a 0.755±0.112ab 0.758±0.082ab 0.822±0.075ab 0.838±0.042b石油醚部 0.874±0.046a 0.871±0.111a 0.877±0.063a 0.896±0.010a 0.909±0.085a乙酸乙酯部 0.924±0.022a 0.929±0.030a 0.924±0.034a 0.929±0.035a 0.940±0.043a水部 0.740±0.010a 0.843±0.099ab 0.850±0.029b 0.898±0.081b 0.900±0.085b

表3 菠蘿蜜果皮不同部位對ABTS自由基的清除效果比較（±SD，n=3）Table 3 Comparison of ABTS radical scavenging effect among different fractions of jackfruit peel（±SD，n=3）

表3 菠蘿蜜果皮不同部位對ABTS自由基的清除效果比較（±SD，n=3）Table 3 Comparison of ABTS radical scavenging effect among different fractions of jackfruit peel（±SD，n=3）

不同濃度抑制率（×100%）0.2g/L 0.4g/L 0.6g/L 0.8g/L 1.0g/L粗提物 0.576±0.068a 0.726±0.050a 0.818±0.011a 0.858±0.048a 0.863±0.020a石油醚部 0.958±0.007a 0.975±0.017a 0.976±0.026a 0.979±0.025a 0.979±0.022a乙酸乙酯部 0.990±0.002a 0.991±0.005a 0.991±0.006a 0.991±0.005a 0.991±0.001a水部 0.867±0.003a 0.883±0.008b 0.888±0.014b 0.889±0.023b 0.890±0.003b不同部位

3 結論

通過DPPH、ABTS、FRAP三種方法對其抗氧化活性進行評價，并考察了活性物質多酚、黃酮的含量。結果表明，菠蘿蜜果皮乙酸乙酯部多酚、黃酮的含量最高，分別為1.346、1.102mg/g，含量最低的是水部，分別為0.593、0.029mg/g。不同部位中抗氧化活性大小順序為乙酸乙酯部（EA）＞石油醚部（PE）＞水部（W），其中乙酸乙酯部對DPPH·抑制率最高可達到94%，對ABTS+·可達99.1%，總抗氧化能力FRAP值可達952.6μmol/L。菠蘿蜜果皮粗提物的抗氧化活性和多酚、黃酮的含量均低于萃取后的乙酸乙酯部和石油醚部，萃取的過程成功的富集了抗氧化性能高的有效成分，有利于果皮中抗氧化單體成分的進一步分離純化。為后續的菠蘿蜜果皮的相關理論研究奠定了基礎。

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Study on antioxidant activties of different solvent extracts from jackfruit peel

PENG Shao-dan1，2，LI Ji-hua2，3，HUANG Xiao-bing2，3，JING Wei2，3，LIU Yang-yang2，3，LIN Li-jing2，3，*
（1.College of Food Science and Technology，Hainan University，Haikou 570228，China；2.Agricultural Products Processing Research Institute，Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences，
Zhanjiang 524001，China；3.Key Laboratory of Tropical Crop Products Processing，Ministry of Agriculture，Zhanjiang 524001，China）

The antioxidant activities of three fractions partitioned by petroleum ether，ethyl acetate and water from ethanol extract of jackfruit peel were estimated using DPPH，ABTS and ferric reducing/antioxidant power（FRAP）methods.And the content of total polyphenols and flavonoids in each fraction were determined.The results showed that the content of flavoniods and polyphenols from ethyl acetate fraction were the highest and the value was 1.346mg/g and 1.102mg/g，respectively.However，the water fraction had the poor level of polyphenol and flavonoid content，which was 0.593mg/g and 0.029mg/g，respectively.The antioxidant activity of petroleum ether followed that of ethyl acetate part and the water fraction presented poor antioxidant activity.Furthermore ，the ethyl acetate part showed an excellent antioxidant activity，inhibition ratio of which was 94%for DPPH radical and 99.1%for ABTS+radical.And its ferric reducing/antioxidant power reached 952.6μmol/L.

jackfruit peel；antioxidant activity；free radical

TS201.1

A

1002-0306（2014）20-0082-04

10.13386/j.issn1002-0306.2014.20.009

2014－01－06

彭芍丹（1989-），女，碩士研究生，研究方向：天然產物化學。

* 通訊作者：林麗靜（1978-），男，博士，副研究員，研究方向：天然產物化學。

海南省自然科學基金（212009）；公益性行業（農業）科研專項（201303077）。