紫娟茶中花青素提取物的抗氧化性研究

戴妙妙（上海市質量監督檢驗技術研究院，上海201114）

?

紫娟茶中花青素提取物的抗氧化性研究

戴妙妙
（上海市質量監督檢驗技術研究院，上海201114）

摘要：紫娟茶由含酸甲醇提取后，經過乙醚、氯仿的液液分配以及Amberlite XAD-7HP樹脂的吸附洗脫，得到花青素粗提物。針對花青素提取物，采用DPPH法、ABTS法、FRAP法研究探討了其抗氧化性及清除自由基的能力。試驗結果顯示，捕捉DPPH自由基的能力：紫娟茶中花青素提取物＞BHA＞BHT，清除ABTS+陽離子自由基的能力和FRAP抗氧化能力都是：BHA＞紫娟茶中花青素提取物＞BHT。

關鍵詞：紫娟茶；花青素；抗氧化性

紫娟茶樹是一種較特異的植株，具有紫莖、紫葉、紫芽（紫色的芽尖）的特征，以諧音為其取名“紫娟”（Zi juan）［1］。1985年初，云南茶研所研究人員在大葉群體茶樹中發現這種樹種，它屬于山茶科（Theaeeae）山茶屬（Camellia）茶組植物（Camellia sinensis（L.）O. Kuntze）茶種（Camellia sinensis）中的普洱茶變種（C. sinensisvar. assamica）紫娟茶葉與普通的紫芽茶葉不同，特別是外形明顯不同，其加工成的烘青綠茶，干茶的色澤為紫色，湯色也為黑紫色，香氣純正，滋味濃強，在國內茶葉中也屬于較罕見的品種。

紫娟茶中含有種類豐富的活性成分，其芽葉經過蒸餾得到的浸出物含量為44.58%，茶多酚（Tea Polyp Henols）的含量為35.52%，咖啡堿（Theine）31.01 mg/g，花青素29.14 mg/g，黃酮類化合物12.82 mg/g，鋅30.25 mg/kg，氨基酸總量346.19 mg/g，兒茶素（Catechin）總量201.86 mg/g，其中的花青素含量高出普通紅芽茶（5 mg/g～10 mg/g）兩倍［2］。根據云南省茶葉研究所生化試驗分析證明［1］，紫娟茶有降血壓、降血脂、預防心腦血管疾病、抗高蛋白過敏及抗HIV宿主細胞功效等作用，并能緩解眼疲勞、預防視力下降等功效。其較高含量的鋅、黃酮類、超量的花青素是其呈現上述功效的主要物質。

花青素是一類具有抗氧化、抗病毒、抗突變、預防心血管疾病等功能的黃酮類化合物。但很少有茶葉中含有花青素的報道，茶葉中茶多酚也是一種廣為人知的功能性成分。雖然紫娟茶得到了一些初步研究，但大量的基礎化學解釋和生理活性功能的檢測尚未有任何報道。特別是紫娟茶既含有茶多酚又含有大量花青素，這兩類主要活性物質的協同作用、對身體機能代謝的影響也尚未得到任何科學論據的揭示。

因此本研究研究紫娟茶中花青素的生物活性，如抗氧化性的功效，將為功能食品的研制及食品深加工應用提供參考。同時也對我國新品種茶的選育和種植推廣，以及茶產業的經濟發展及科技含量的提升也有較大的促進作用。

1　材料與方法

1.1原料

紫娟茶（市售），于4℃冰箱保藏，待用。

1.2儀器

CP214C電子天平：奧豪斯儀器（上海）有限公司；RE5203旋轉蒸發儀：上海亞榮生化儀器廠；FE20精密pH計、XS105DU分析天平：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；HHS-21-4孔型電熱恒溫水浴鍋：上海醫療機械五廠；SHB-IIIA循環水式多用真空泵：上海豫康科教儀器設備有限公司；90-1恒溫磁力攪拌器：上海精科實業有限公司；LGJ-18C冷凍干燥機：北京四環科學儀器廠有限公司；P1000、P5000移液器：吉爾森公司；PE Lambda25紫外可見分光光度計：珀金埃爾默儀器（上海）有限公司。

1.3試劑

甲醇、乙酸乙酯、氯仿、乙醚均為AP純，鹽酸、冰醋酸、醋酸鈉、六合水三氯化鐵均為AR純，無水乙醇均為HPLC純，過硫酸鉀均為AR純：國藥集團化學試劑有限公司；三氯乙酸（TFA）為HPLC純：上海阿拉丁生化科技股份有限公司；Amberlite XAD-7HP大孔吸附樹脂：美國羅門哈斯公司；純度＞98.0%（GC）（T）的水溶性維生素E（Trolox）、純度＞97.0%的1，1-二苯基-2-苦基肼自由基（DPPH）、純度＞97.0%為2，4，6-三吡啶基三嗪（TPTZ）、純度＞98.0%（GC）的3-叔丁基-4-羥基苯甲醚（BHA）、純度＞99.0%（GC）的2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚（BHT）：均采購于梯希愛（上海）化成工業發展有限公司。

1.4花青素的制備［3］

稱取300 g紫娟茶葉于5 L燒杯中，加2%TFA甲醇浸提液至浸沒茶葉，4℃下避光靜置21 h，過濾收集濾液，殘渣繼續用2%TFA甲醇浸提液浸泡，4℃下避光靜置4 h，收集濾液，共重復3次。合并3次浸提濾液，得到紫娟茶浸提濾液約4 L。4 L紫娟茶浸提濾液在35℃下旋轉蒸發蒸去甲醇，直至無甲醇殘留，得到紫娟茶粗提液約500 mL，調節pH＜2。500 mL紫娟茶粗提液，先用乙醚進行3次～5次萃取，每次乙醚使用100 mL～200mL，直至有機層無色顯現，收集水層，旋轉蒸發除去乙醚，乙醚能除去紫娟茶粗提液中的脂質脂溶性色素等；再用氯仿進行3次～5次萃取，每次氯仿使用100 mL～200 mL，至有機相無色，取水層，旋轉蒸發除去氯仿，水溶液濃縮至300 mL，調節pH＜2，氯仿能除去紫娟茶粗提液中的咖啡堿。將300 mL紫娟茶粗提水溶液以16 mL/min的流速，緩慢滴入層析柱（Φ2.5 cm×60 cm）中，靜置20 min～30 min，使其充分吸附在樹脂上［4］。先用1 L 0.1%TFA水溶液洗脫，除去一些水溶性的單糖、氨基酸等小分子的雜質；再用2 L0.1% TFA甲醇溶液洗脫，直至無有色物質洗脫下來，收集洗脫液。將紫娟茶粗提洗脫液在35℃下旋轉蒸發蒸去甲醇，直至無甲醇殘留，再將其置于-60℃冷阱中冷凍6 h，隨后在1.0 Pa真空度下冷凍干燥18 h以上，得到紫娟茶粗提物27.6 g。稱取上述20.0 g紫娟茶粗提物于燒杯中，加400 mL乙酸乙酯，磁力攪拌30 min，進行3次固液萃取，收集不溶固體，旋轉蒸發蒸去乙酸乙酯，直至無乙酸乙酯殘留，再將其置于-60℃冷阱中冷凍6 h，隨后在1.0 Pa真空度下冷凍干燥18 h以上，得到花青素粗提物4.3 g，于4℃冰箱保藏備用。

1.5抗氧化性的評價

1.5.1捕捉DPPH自由基的能力［5］

分別吸取0、0.05、0.1、0.15、0.2、0.3 mL 0.1 mg/mL Trolox乙醇標準溶液于容量瓶中，加4 mL 0.1 mmol/L DPPH的乙醇溶液，加無水乙醇定容至5 mL。室溫靜置30 min，用比色皿，于517 nm波長處，測定吸光度值，繪制標準曲線。

分別吸取0.1、0.2、0.3 mL 0.1 mg/mL樣液于容量瓶中，加4mL0.1mmol/LDPPH的乙醇溶液，加無水乙醇定容至5mL。室溫靜置30min，用比色皿，于517nm波長處，測定吸光度值。以無水乙醇代替樣品做空白。以BHA 與BHT作為陽性對比。計算結果以Trolox mg/mL計。

1.5.2清除ABTS+陽離子自由基的能力［6］

分別吸取0、0.1、0.2、0.25、0.3、0.35 mL 0.1 mg/mL Trolox乙醇標準溶液于容量瓶中，加4 mL ABTS+試液，加無水乙醇定容至5 mL。室溫靜置5 min，用比色皿，于734 nm波長處，測定吸光度值，繪制標準曲線。

分別吸取0.05、0.1、0.15 mL 0.1 mg/mL樣液于容量瓶中，加4 mL ABTS+試液，加無水乙醇定容至5 mL。室溫靜置5 min，用比色皿，于734 nm波長處，測定吸光度值。以無水乙醇代替樣品做空白。以BHA與BHT作為陽性對比。計算結果以Trolox mg/mL計。

1.5.3FRAP法抗氧化試驗［7］

分別吸取0、0.05、0.1、0.15、0.175、0.2 mL 0.1 mg/mL Trolox乙醇標準溶液于容量瓶中加4 mL FRAP溶液，加無水乙醇定容至5 mL。升溫至37℃，靜置30 min，用比色皿，于593 nm波長處，測定吸光度值，繪制標準曲線。

分別吸取0.05、0.1、0.2 mL 0.1 mg/mL樣液于容量瓶中，加4 mL FRAP溶液，加無水乙醇定容至5 mL。升溫至37℃，靜置30 min，用比色皿，于593 nm波長處，測定吸光度值。以無水乙醇代替樣品做空白。以BHA 與BHT作為陽性對比。計算結果以Trolox mg/mL計。

2　結果與分析

2.1花青素的制備

300 g紫娟茶葉，經甲醇粗提→濃縮→乙醚、氯仿萃取→樹脂純化，獲得紫娟茶粗提物27.6 g深紅色多酚類物質，提取得率為9.2%；再經乙酸乙酯萃取→冷凍干燥，得到花青素粗提物4.3 g深紫色花青素，提取得率為2.0%。由于花青素粗提物經過冷凍干燥的物理處理，所以隨后的保存也必須為低溫，用時方可恢復至室溫；其次，因為花青素光穩定性較差，要保持鮮有的質性，必須避光保存。

2.2抗氧化性的評價

2.2.1捕捉DPPH自由基的能力

2.2.1.1DPPH反應體系中Trolox標準曲線

Trolox標準曲線在DPPH反應體系中的顏色變化如圖1所示。

圖1　Trolox標準曲線在DPPH反應體系中的顏色變化Fig.1 The color change of Trolox standard curve in the DPPH system

DPPH應體系中Trolox標準曲線如圖2所示。

圖2　DPPH反應體系中Trolox標準曲線Fig.2 The Trolox standard curve in the DPPH system

2.2.1.2 DPPH反應體系中BHT、花青素、BHA抗氧化性比較

BHT、花青素、BHA在DPPH反應體系中的顏色變化如圖3所示。

圖3　BHT、花青素、BHA在DPPH反應體系中的顏色變化Fig.3 The color change of BHT，Anthocyanin，BHA in the DPPH system

DPPH反應體系中BHT、花青素、BHA抗氧化性比較柱狀圖如圖4所示。

圖4　DPPH反應體系中BHT、花青素、BHA抗氧化性比較Fig.4 The antioxidant activity of BHT，anthocyanins，BHA in the DPPH system

由圖4所示，紫娟茶中花青素提取物與BHA、BHT捕捉DPPH自由基的能力，以Trolox當量值表示，數值越大，捕捉能力越強。同等濃度下捕捉能力大小依次為紫娟茶花青素提取物＞BHA＞BHT。在0.002 mg/mL～0.006 mg/mL濃度范圍內，紫娟茶花青素提取物、BHA、BHT都是呈遞增趨勢的。

2.2.2清除ABTS+陽離子自由基的能力

2.2.2.1ABTS反應體系中Trolox標準曲線

Trolox標準曲線在ABTS反應體系中的顏色變化如圖5所示。

圖5　Trolox標準曲線在ABTS反應體系中的顏色變化Fig.5 The color change of Trolox standard curve in the ABTS system

ABTS應體系中Trolox標準曲線如圖6所示。

圖6　ABTS應體系中Trolox標準曲線Fig.6 The Trolox standard curve in the ABTS system

2.2.2.2ABTS反應體系中BHT、花青素、BHA抗氧化性比較

BHT、花青素、BHA在ABTS反應體系中的顏色變化圖7所示。

圖7　BHT、花青素、BHA在ABTS反應體系中的顏色變化Fig.7 The color change of BHT，Anthocyanin，BHA in the ABTS system

ABTS反應體系中BHT、花青素、BHA抗氧化性比較柱狀圖如圖8所示。

圖8　ABTS反應體系中BHT、花青素、BHA抗氧化性比較Fig.8 The antioxidant activity of BHT，anthocyanins，BHA in the ABTS system

由圖8所示，紫娟茶中花青素提取物與BHA、BHT清除ABTS+陽離子自由基的能力，以Trolox當量值表示，數值越大，清除能力越強。同等濃度下清除能力大小依次為BHA＞紫娟茶中花青素提取物＞BHT。在0.001 mg/mL～0.003 mg/mL濃度范圍內，紫娟茶中花青素提取物、BHA、BHT都是呈遞增趨勢的。

2.2.3FRAP法抗氧化試驗

2.2.3.1FRAP反應體系中Trolox標準曲線

Trolox標準曲線在FRAP反應體系中的顏色變化如圖9所示。

圖9　Trolox標準曲線在FRAP反應體系中的顏色變化Fig.9 The color change of Trolox standard curve in the FRAP system

FRAP應體系中Trolox標準曲線如圖10所示。

圖10　FRAP應體系中Trolox標準曲線Fig.10 The Trolox standard curve in the FRAP system

2.2.3.2FRAP反應體系中BHT、花青素、BHA抗氧化性比較

BHT、花青素、BHA在FRAP反應體系中的顏色變化如圖11所示。

圖11　BHT、花青素、BHA在FRAP反應體系中的顏色變化Fig.11 The color change of BHT，Anthocyanin，BHA in the FRAP system

FRAP反應體系中BHT、花青素、BHA抗氧化性比較柱狀圖如圖12所示。

圖12　FRAP反應體系中BHT、花青素、BHA抗氧化性比較Fig.12 The antioxidant activity of BHT，anthocyanins，BHA in the FRAP system

由圖12所示，在FRAP法抗氧化性試驗中紫娟茶中花青素提取物與BHA、BHT抗氧化能力，以Trolox當量值表示，數值越大，抗氧化能力越強。同等濃度下抗氧化能力大小依次為BHA＞紫娟茶中花青素提取物＞BHT。在0.001 mg/mL～0.004 mg/mL濃度范圍內，紫娟茶中花青素提取物、BHA、BHT都是呈遞增趨勢的。

3　結論

在DPPH、ABTS、FRAP 3種不同的反應體系里，比較了紫娟茶中花青素提取物和兩種常用合成抗氧化劑BHA、BHT的抗氧化性及清除自由基能力。結果顯示紫娟茶中花青素具有較強的抗氧化性活性及較強的清除自由基的能力。

1）在捕捉DPPH自由基的能力試驗中，紫娟茶中花青素提取物的捕捉能力要強于BHA和BHT。

2）在清除ABTS+陽離子自由基的能力試驗中，紫娟茶中花青素提取物的清除能力要強于BHT，但弱于BHA。

3）在FRAP法抗氧化性試驗中，紫娟茶中花青素提取物的抗氧化能力強于BHT，但弱于BHA。

參考文獻：

［1］楊興榮，包云秀，黃玫.云南稀有茶樹品種“紫娟”的植物學特性和品質特征［J］.茶葉，2009，35（1）：17-18

［2］蔡麗，梁名志，夏麗飛，等.“紫娟”茶外觀表象差異研究［J］.西南農業學報，2010，23（3）：700-703

［3］Cuevas-Rodríguez EO，Dia VP，Yousef GG，et al. Inhibition of proinflammatory responses and antioxidant capacity of Mexican blackberry（Rubus spp.）extracts［J］. J Agric Food Chem，2010，58（17）：9542-9548

［4］朱風姝，杜彬，李軍，等.大孔樹脂分離葡萄酒下腳料中原花青素的研究［J］.食品工業，2008（1）：6-9

［5］Pawe? Pas'ko，Henryk Barton'，Pawe? Zagrodzki，et al. Anthocyanins，total polypHenols and antioxidant activity in amaranth and quinoa seeds and sprouts during their growth［J］. Food Chemistry，2009（115）：994-998

［6］G A Garzón，R E Wrolstad. Major anthocyanins and antioxidant activity of Nasturtium flowers（Tropaeolum majus）［J］. Food Chemistry，2009（114）：44-49

［7］Kenjirou Ogawa，Hiroyuki Sakakibara，Rei Iwata，et al. Anthocyanin Composition and Antioxidant Activity of the Crowberry（Empetrum nigrum）and Other Berries［J］. Agricultural and Food Chemistry，2008 （56）：4457-4462

The Study on the Antioxidant Activity of Anthocyanins from Zi Juan Tea

DAI Miao-miao
（Shanghai Institute of Quality Inspection and Technical Research，Shanghai 201114，China）

Abstract：Anthocyanins from Zi juan tea were exteacted by using acid-containing methanol as solvent and patitioned with ether and chloroform. The extract of anthocyanins was purified by Amberlite XAD-7HP chro－matograpHy. The antioxidant and free radical scavenging capacity of anthocyanin extracts .were evaluated by DPPH method，ABTS method and FRAP method. The results showed that the ability of scavenging DPPH：anthocyanins extracts＞BHA＞BHT；the ABTS radical scavenging activities and the FRAP antioxidant：BHA＞anthocyanins extracs＞BHT.

Key words：Zi juan tea；anthocyanin；antioxidant activity

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.09.010

作者簡介：戴妙妙（1984—），女（漢），工程師，工程碩士，研究方向：產品安全研究。

收稿日期：2015-01-04