和田棗中黃酮與多糖的超聲提取及抗氧化分析

黃六容+張笑宇+王繼華+梁徽鐵+陳文瑞

摘要：研究了超聲提取對和田棗（Zizyphus jujuba Mill.）中黃酮與多糖提取得率的影響，并分析了其抗氧化能力。采用不同的超聲功率和時間提取和田棗中的黃酮與多糖，通過總還原力、羥基（·OH）清除率和1，1-二苯基-2-苦基肼（DPPH·）清除率來評價黃酮與多糖的抗氧化能力。結果表明，黃酮的最佳超聲提取條件為600 W處理20 min，此時黃酮得率為0.88%；多糖在400 W處理30 min時獲得最大得率為2.32%；在一定濃度范圍內，黃酮與多糖的總還原力、·OH清除率和DPPH·清除率均與含量呈正相關，說明和田棗中黃酮與多糖具有較強的抗氧化能力。

關鍵詞：和田棗（Zizyphus jujuba Mill.）；多糖；黃酮；超聲提取；抗氧化性

中圖分類號：TS255.4 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）15-3606-03

The Ultrasonic Extraction and Antioxidant Activity of Flavonoids and

Polysaccharides from Hetian Jujube

HUANG Liu-rong，ZHANG Xiao-yu，WANG Ji-hua，LIANG Hui-tie，CHEN Wen-rui

（Department of Food and Biological Engineering， Jiangsu University， Zhenjiang 212013，Jiangsu， China）

Abstract：The yields of flavonoids and polysaccharides extracted from Hetian jujube（Zizyphus jujuba Mill.） by ultrasound were studied， and their antioxidant activity were analyzed. The effects of different ultrasonic power and time on yields of flavonoids and polysaccharides were investigated. The antioxidant activity of flavonoids and polysaccharides were analyzed by measuring reducing power， the ratios of scavenging hydroxyl radical（·OH） and 1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radica（DPPH·）. Results showed that when Hetian jujube powder was treated with ultrasound at 600 W for 20 min， the highest yield of flavonoids was achieved with the value of 0.88%. For polysaccharides， the optimal ultrasound conditions were power of 400 W and time of 30 min. Under these conditions， the yield of polysaccharides was 2.32%. The reducing power，·OH and DPPH· radical scavenging activities of flavonoids and polysaccharides were steadily increased with the increase of the sample amount. It is indicated that flavonoids and polysaccharides from Hetian jujube have good antioxidant activity.

Key words： Hetian jujube（Zizyphus jujuba Mill.）； flavonoids； polysaccharides； ultrasonic extraction； antioxidant activity

收稿日期：2014-01-10

基金項目：江蘇高校優勢學科建設工程資助項目（PAPD）；江蘇大學大學生科研立項資助項目（1203000495）

作者簡介：黃六容（1979-），女，湖北武穴人，講師，博士，主要從事食品生物技術研究，（電話）13775554336（電子信箱）hlr88888@163.com。

黃酮和多糖類化合物具有抗氧化、抗衰老、降血脂、提高免疫力、促進記憶和改善睡眠等多種功效，廣泛用于醫藥、保健品、美容產品等領域[1，2]。和田棗（Zizyphus jujuba Mill.）為新疆和田地區產的鼠李科棗屬植物的成熟果實，其營養豐富，含糖類、蛋白質、脂肪及多種礦物元素，具有滋陰補腎、強身健體、軟化血管、開胃健脾等多種功效[3]，而且棗類價格低、安全性高，對其進行合理的開發利用具有重要意義。超聲波作用有助于破壞細胞壁膜和生物大分子，加速有效成分的擴散[4，5]，超聲波在有機物的提取中有著廣泛的應用[6，7]。本研究的目的是探索超聲條件對和田棗中的黃酮和多糖得率的影響，并分析所得產物的抗氧化能力，為和田棗黃酮和多糖的研究與開發利用奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

四星級新疆和田棗購于淘寶網。1，1-二苯基-2-苦基肼（DPPH·）購于Sigma 公司；其他試劑均購于國藥集團化學試劑有限公司，且均為分析純。endprint

GA92-ⅡD型超聲細胞破碎（無錫上佳生物技術有限公司）；Unic7200型可見分光光度計（尤尼柯（上海）儀器有限公司；BUCHI/R210型旋轉蒸發儀，瑞士BUCHI實驗室技術服務有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 和田棗中黃酮的提取 將和田棗去核，50 ℃烘干后粉碎過80目篩，取4 g棗粉，置于100 mL高腳燒杯中，然后加入80 mL 80%乙醇，25 ℃水浴保持10 min。一組于400 W分別超聲處理5、10、20、30、40 min，工作間歇比為2 s∶2 s；另一組在功率為100、200、400、600、1 000 W的條件下分別超聲處理20 min，工作間歇比為2 s∶2 s。超聲處理后，4 000 r/min離心10 min，收集濾液，濾渣繼續加80 mL 80%乙醇提取1次，合并濾液，在50 ℃下旋轉蒸發濃縮至50 mL，備用。收集黃酮提取后的濾渣，于40 ℃下干燥、稱重、粉碎并過80目篩，用于多糖的提取。

1.2.2 和田棗中多糖的提取 稱取4 g黃酮提取后的濾渣，置于100 mL高腳燒杯中，加入80 mL去離子水，25 ℃水浴保持10 min。一組于400 W時分別超聲處理5、10、20、30、40 min，工作間歇比為2 s∶2 s；另一組在功率分別為100、200、400、600、1 000 W的條件下超聲處理30 min，工作間歇比為2 s∶2 s。超聲處理后，4 000 r/min離心10 min，收集濾液，將濾渣繼續加80 mL去離子水提取1次，合并濾液，在50 ℃下旋轉蒸發濃縮至30 mL，加入3倍體積的95%乙醇，攪拌以沉淀多糖，4 ℃過夜。離心收集沉淀，依次用95%乙醇、無水乙醇、丙酮、乙醚清洗。室溫揮干溶劑后，沉淀用50 mL水溶解，得到多糖溶液。

1.2.3 黃酮和多糖含量的測定 黃酮含量的測定以蘆丁為標準，采用亞硝酸鈉-硝酸鋁-氫氧化鈉顯色法[8]；多糖含量的測定采用苯酚-硫酸法，以葡萄糖為標準[9]。計算公式如下：

得率=多糖或黃酮質量/原料的質量×100%

1.2.4 總還原力的測定 1 mL樣品稀釋液中加入2.5 mL pH 6.6磷酸鹽緩沖液、1.0%鐵氰化鉀2.5 mL，混合均勻后于50 ℃恒溫20 min，再加入2.5 mL 10.0%三氯乙酸，然后3 000 r/min離心10 min，取上層清液2.5 mL，加去離子水2.5 mL和0.1% FeCl3 0.5 mL，在波長700 nm處測定吸光度[10]。

1.2.5 羥自由基（·OH）清除率的測定[11] 取2 mL樣品稀釋液依次加入2 mL 3 mmol/L FeSO4、2 mL 3 mmol/L的H2O2，混勻后25 ℃反應10 min，再加入2 mL 6 mmol/L水楊酸，混勻靜置15 min，在波長510 nm處測定其吸光度值記為Ai；用去離子水代替水楊酸時的吸光度值記為Aj；以蒸餾水代替稀釋液的吸光度值記為A0。計算公式如下：

·OH清除率=[1-（Ai-Aj）/A0]×100%

1.2.6 DPPH·清除率的測定[11] 取3 mL樣品稀釋液，加入1 mL 0.05 mg/mL的DPPH·溶液，25 ℃反應20 min，3 500 r/min離心10 min，取上清液在波長517 nm處測定其吸光度值為Ai；另取3 mL稀釋液于試管中，加入無水乙醇1 mL，反應20 min，3 500 r/min離心10 min，取上清液在波長517 nm處測定其吸光度值為Aj；以1 mL DPPH·溶液和3 mL無水乙醇相同條件下反應，其吸光度值記為A0。

DPPH·清除率=[1-（Ai- Aj）/A0]×100%

2 結果與分析

2.1 超聲時間對和田棗中黃酮和多糖得率的影響

超聲提取不同時間對和田棗中黃酮和多糖得率的影響如圖1。由圖1可知，和田棗中黃酮得率在超聲20、30、40 min時基本相近，其得率分別為0.73%、0.76%和0.78%，考慮到超聲能量的消耗，選擇超聲處理20 min提取黃酮為宜。和田棗中多糖得率在超聲處理30 min時達到最大，為2.32%，隨著超聲時間進一步延長，多糖得率開始下降。可能是因為長時間的超聲導致多糖大分子被降解成小分子，在乙醇沉淀時小分子量多糖不易沉淀，導致最終的多糖得率下降[12]。因此，選擇超聲處理30 min提取多糖為宜。

2.2 超聲功率對和田棗中黃酮和多糖得率的影響

由圖2可知，當超聲功率達到600 W時，和田棗中黃酮得率達到最大為0.88%，繼續增加超聲功率，黃酮得率基本不變。同超聲時間對和田棗中多糖得率的影響相似，過高的超聲功率也會引起和田棗中多糖的降解，從而使得多糖的得率降低。在超聲功率為400 W時，和田棗中多糖得率最大，為2.32%。因此，選擇超聲功率為600 W提取和田棗中黃酮，選擇超聲功率400 W提取多糖為宜。

2.3 和田棗中黃酮和多糖的總還原力

Yen等[13]的研究表明，抗氧化劑的抗氧化性越強，則其還原力也越強，且其吸光度值越高，這種反應混合物的還原性越強。由圖3可知，和田棗中黃酮和多糖的吸光度值與各物質的濃度之間均呈正比關系，說明其總還原力隨著各物質濃度的增加而增強，和田棗中的這兩種成分均為有效的抗氧化劑。

2.4 和田棗中黃酮和多糖對·OH清除率的影響

羥自由基清除率是反映藥物或保健品抗氧化作用的重要指標，它能與生物體內的多種分子作用，造成氨基酸、糖類、核酸和脂類等物質的氧化性損傷，使細胞壞死或突變。由圖4可知，當黃酮濃度為0.22 mg/mL時，其對·OH的清除率為53.5%；當多糖的濃度為4 mg/mL時，其對·OH的清除率為61.1%；兩者對·OH的清除率與濃度均呈劑量效應關系，說明和田棗中的黃酮和多糖都是較好的·OH自由基的清除劑。endprint

2.5 和田棗中黃酮和多糖對DPPH·的清除率

DPPH·是一種穩定的以氮為中心的自由基，若試驗材料能清除它，則表示該材料具有降低羥自由基、烷自由基或過氧自由基濃度和打斷脂質過氧化鏈反應的作用。和田棗黃酮和多糖對DPPH·清除率的結果如圖5所示。由圖5可知，黃酮在較低的濃度時具有對DPPH·較強的清除率，其IC50僅為0.015 mg/mL；多糖對DPPH·清除率的IC50為0.16 mg/mL，所以二者均具有較強的清除DPPH·的作用。

3 結論

黃酮和多糖類化合物在抗腫瘤、抗炎、降血糖、抗衰老和抗氧化等方面發揮著重要的生物活性作用。從食材中提取到的生物活性成分由于沒有毒副作用、價格低、資源豐富等優點，已成為當今世界新藥的發展方向之一。由于生物體內產生的自由基可直接損傷各種生物膜，導致多種疾病的發生，所以自由基的清除率是反映抗氧化作用大小的重要指標。本研究運用超聲技術從和田棗中提取黃酮和多糖，在較短的處理時間獲取了較高的產物得率。通過分析測定發現，得到的黃酮和多糖均具有較強的總還原力，對·OH和DPPH·具有較好的清除作用。為了開發出更多具有抗氧化和抗衰老的功能性食品，有關黃酮和多糖的結構與抗氧化性之間的關系、體內活性差異等有待于進一步研究。

參考文獻：

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[13] YEN G C，DUH P D，TSAI C L. Relationship between antioxidant activity and maturity of peanut hulls[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry，1993， 41： 67-70.endprint

2.5 和田棗中黃酮和多糖對DPPH·的清除率

DPPH·是一種穩定的以氮為中心的自由基，若試驗材料能清除它，則表示該材料具有降低羥自由基、烷自由基或過氧自由基濃度和打斷脂質過氧化鏈反應的作用。和田棗黃酮和多糖對DPPH·清除率的結果如圖5所示。由圖5可知，黃酮在較低的濃度時具有對DPPH·較強的清除率，其IC50僅為0.015 mg/mL；多糖對DPPH·清除率的IC50為0.16 mg/mL，所以二者均具有較強的清除DPPH·的作用。

3 結論

黃酮和多糖類化合物在抗腫瘤、抗炎、降血糖、抗衰老和抗氧化等方面發揮著重要的生物活性作用。從食材中提取到的生物活性成分由于沒有毒副作用、價格低、資源豐富等優點，已成為當今世界新藥的發展方向之一。由于生物體內產生的自由基可直接損傷各種生物膜，導致多種疾病的發生，所以自由基的清除率是反映抗氧化作用大小的重要指標。本研究運用超聲技術從和田棗中提取黃酮和多糖，在較短的處理時間獲取了較高的產物得率。通過分析測定發現，得到的黃酮和多糖均具有較強的總還原力，對·OH和DPPH·具有較好的清除作用。為了開發出更多具有抗氧化和抗衰老的功能性食品，有關黃酮和多糖的結構與抗氧化性之間的關系、體內活性差異等有待于進一步研究。

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2.5 和田棗中黃酮和多糖對DPPH·的清除率

DPPH·是一種穩定的以氮為中心的自由基，若試驗材料能清除它，則表示該材料具有降低羥自由基、烷自由基或過氧自由基濃度和打斷脂質過氧化鏈反應的作用。和田棗黃酮和多糖對DPPH·清除率的結果如圖5所示。由圖5可知，黃酮在較低的濃度時具有對DPPH·較強的清除率，其IC50僅為0.015 mg/mL；多糖對DPPH·清除率的IC50為0.16 mg/mL，所以二者均具有較強的清除DPPH·的作用。

3 結論

黃酮和多糖類化合物在抗腫瘤、抗炎、降血糖、抗衰老和抗氧化等方面發揮著重要的生物活性作用。從食材中提取到的生物活性成分由于沒有毒副作用、價格低、資源豐富等優點，已成為當今世界新藥的發展方向之一。由于生物體內產生的自由基可直接損傷各種生物膜，導致多種疾病的發生，所以自由基的清除率是反映抗氧化作用大小的重要指標。本研究運用超聲技術從和田棗中提取黃酮和多糖，在較短的處理時間獲取了較高的產物得率。通過分析測定發現，得到的黃酮和多糖均具有較強的總還原力，對·OH和DPPH·具有較好的清除作用。為了開發出更多具有抗氧化和抗衰老的功能性食品，有關黃酮和多糖的結構與抗氧化性之間的關系、體內活性差異等有待于進一步研究。

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[13] YEN G C，DUH P D，TSAI C L. Relationship between antioxidant activity and maturity of peanut hulls[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry，1993， 41： 67-70.endprint