不同溶劑提取對洋蔥皮中多酚含量及抗氧化活性的影響

任曼妮，高增明，王存堂

(齊齊哈爾大學 食品與生物工程學院，黑龍江 齊齊哈爾，161006)

我國是洋蔥(AlliumcepaL.)種植和出口大國，生產加工過程中通常會產生2%～3%的洋蔥外皮，均被當作廢棄物丟棄。洋蔥皮中的黃酮類物質含量遠遠高于內部鱗莖[1-2]，具有抗氧化活性和保健的功效[3-4]。不同品種洋蔥中，又以紫皮洋蔥皮中黃酮含量最高，黃皮次之，白皮最少[5]。

目前，國內外學者對洋蔥中酚類物質及活性研究主要集中在洋蔥鱗莖，對酚類的組成成分研究較多[6-8]，而對洋蔥皮中酚類物質的研究較少。KIM等[9]發現，洋蔥皮提取物具有抗氧化活性和抗基因毒性的能力；SHIM等[10]發現，洋蔥皮提取物具有抗生肉糜脂類氧化的作用；RAHIMi-MADISEH等[11]發現，洋蔥皮提取物能改善高脂飲食/鏈脲佐菌素誘導的糖尿病大鼠的高血糖和胰島素胰島素抵抗。由于洋蔥品種不同，酚類物質的含量和抗氧化性存在差異，但之前的報道，多是單一品種的洋蔥皮提取物中酚類物質和抗氧化劑的研究，難以揭示品種間的差異。本試驗以不同溶劑提取紫、黃、白3個品種洋蔥皮中的總酚、總黃酮的含量，及抗氧化活性的差異，旨在為洋蔥副產物資源的深度開發和利用提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紫、黃、白洋蔥均購于黑龍江省齊齊哈爾市農貿市場。選取大小均勻、顏色統一、表皮無腐爛、無機械損傷的果實備用。福林酚試劑、ABTS[2，2-聯氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二胺鹽]、DPPH(1，1-二苯基-2-三硝基苯肼)、TPTZ(三吡啶三吖嗪)、沒食子酸(gallic acid)、蘆丁(rutin)、抗壞血酸(ascorbic acid)標準品購于美國SIGMA公司，甲醇、乙醇、丙酮均為分析純。

1.2 儀器與設備

LG10-24A離心機，北京京立離心機有限公司；5HA-C數顯水浴恒溫振蕩器，常州榮華儀器有限公司；UV-2600紫外-可見分光光度計，日本島津公司；PZF-6050電熱鼓風干燥箱，上海精密實驗設備有限公司；XW-80A渦旋儀，海門市其林貝爾儀器制造有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品制備

剝取洋蔥外層表皮，用蒸餾水沖洗表面泥沙，在40 ℃烘箱中烘干，粉碎，過40目篩備用。

準備稱取紫、黃、白洋蔥表皮干粉0.5 g，分別加入20 mL純水、體積分數70%甲醇水溶液、70%乙醇水溶液、70%丙酮水溶液，25 ℃浸提20 min，離心取上清液。將離心殘渣重復上述操作2遍，合并上清液，轉移至50 mL棕色容量瓶，并定容至刻度。貯存于4 ℃冰箱備用。

1.3.3 總酚含量的測定

總酚含量測定采用福林-酚法，參考XUE等[12]的方法并略有改動。取0.15 mL洋蔥表皮酚類物質提取液于10 mL具塞比色管中，加入1.5 mL的福林酚試劑，用渦旋混勻器混勻，靜置6 min。再加入1.5 mL 7 g/L的Na2CO3溶液，將此混合液在75 ℃下水浴10 min，隨后立即冰浴終止反應，用蒸餾水定容至刻度。于725 nm波長處測定反應液的吸光值。同時以0.15 mL甲醇代替提取液作空白對照，配置不同濃度梯度沒食子酸標準品制作標準曲線。總酚含量以每100 g洋蔥皮粉末干基中所含沒食子酸當量(mg gallic acid equivalents/100 g dry weight)表示，簡寫為mg GAE/100 g DW。重復測定3次。

1.3.4 總黃酮含量的測定

總黃酮含量測定參考ZHANG等[13]的三氯化鋁分光光度法并略加改動。取2 mL提取液于10 mL具塞比色管中，加入0.3 mL 5 g/L NaNO2溶液搖勻，靜置6 min后再加入0.3 mL 10 g/L AlCl3·6H2O溶液，靜置6 min。然后加入4.0 mL 100 g/L NaOH溶液，再用蒸餾水定容至10 mL，靜置15 min，于510 nm波長下測其吸光值。同時以2 mL甲醇代替提取液作空白對照，配置不同濃度梯度蘆丁標準品制作曲線。總黃酮含量結果以干基每100 g洋蔥皮所含的蘆丁當量(mg rutin equivalents/100 g dry weight)表示，簡寫為mg Rutin/100 g DW。重復測定3次。

1.3.5 DPPH自由基清除性能測定

DPPH自由基清除性能測定參考ABU等[14]并略有改動。吸取洋蔥表皮提取液0.4 mL于試管中，再加入4.5 mL 0.1 mmol/L DPPH甲醇溶液(現用現配)，充分搖勻后避光反應30 min，以甲醇代替樣品提取液為空白調零，在517 nm波長下測定吸光度值，配置不同質量梯度抗壞血酸(ascorbic acid)標準品制作曲線。回歸方程為Y=0.01X+1.047(0～60 μgR2=0.994),其中Y為吸光值，X為抗壞血酸質量(μg)。結果以干基每100 g洋蔥皮所含抗壞血酸當量來表示(mg ascorbic acid equivalents/100 g dry weight)，簡寫mg AAE/100 g DW。重復測定3次。

其次是微量生化法。其中，微熱量技法、放射測量法是微量生化法中比較常用的檢測檢驗技術。微熱量技法主要是對菌類生長過程中產生的熱量變化進行觀察和檢測，以此來對菌種進行鑒定。放射測量法則是借助于微量放射性標記物，有效標記菌種成長需求的碳水化合物，之后對菌種生產中產生的二氧化碳濃度進行測算，即可對食品中的菌量進行有效計算。實踐研究表明，這兩種技術的檢測效率、精確性均較高。此外，電子阻抗法、接觸酶測定法等也是微量生化法的重要類型，電子阻抗法具有較高的重復性和靈敏性，在食品微生物快速檢測中得到了比較廣泛的應用，能夠有效檢測大腸桿菌、乳酸菌以及酵母菌。

1.3.6 FRAP抗氧化能力測定

參考BENZIE等[15]的方法并略有改動。工作溶液配制：300 mmol/L pH 3.6的醋酸鈉緩沖液(0.364 g無水醋酸鈉加入3.2 mL冰乙酸，用蒸餾水定容至200 mL)、10 mmol/L的TPTZ(0.0313 g TPTZ以40 mmol/L鹽酸定容至100 mL)和20 mmol/L FeCl3溶液，按照體積比10∶1∶1混合，混勻后于37 ℃水浴備用。以FeSO4為標準溶液，根據反應后的吸光度值，在標準曲線上求得相應FeSO4的濃度(μg/mL)，定義為FRAP值。回歸方程為Y=0.665X-0.008(0～1 μg/mLR2=0.995 6)。結果以FeSO4當量濃度表示，單位為mg/mL。重復測定3次。

1.3.7 ABTS自由基清除能力測定

ABTS自由基清除能力測定參考RE等[16]和李青等[17]的方法并略有改動。ABTS+·工作液的制備：將7 mmol/L ABTS水溶液與2.45 mmol/L過硫酸鉀溶液混合，將混合液在室溫條件下避光放置12～16 h，形成ABTS+·自由基儲備液。用無水乙醇稀釋，在734 nm波長調整其吸光度為0.700±0.020，得到ABTS+·工作液，于30 ℃下儲存備用。

吸取200 μL洋蔥皮提取液加入1 mL ABTS+·工作液混合均勻，室溫下避光放置30 min后于734nm波長下測其吸光度值，以甲醇作為空白對照。試驗以抗壞血酸為標準物質計，得回歸方程：Y=-0.004X+0.604(0～120 μgR2=0.997)，其中Y為吸光值，X為抗壞血酸質量(μg)。結果以干基每100 g洋蔥皮所含抗壞血酸當量來表示(mg ascorbic acid equivalents/100 g dry weight)，簡寫mg AAE/100 g DW。重復測定3次。

1.4 數理統計

所有試驗結果均表示為平均值±標準偏差。采用SPSS11.0軟件進行方差分析，并進行Duncan’s差異顯著性分析和相關性分析。P<0.05表示差異顯著，P<0.01表示差異極顯著。

2 結果與分析

2.1 不同溶劑提取對洋蔥皮多酚含量的影響

不同溶劑提取紫、黃、白洋蔥皮總酚含量見表1。3種洋蔥皮在70%丙酮提取物中總酚(1.60～95.46 mg GAE/100 g DW)含量最高。溶劑根據提取物總酚含量順序為：水<70%乙醇<70%甲醇<70%丙酮，且70%丙酮與水之間有極顯著差異(P<0.01)。總體來看，紫洋蔥皮提取物總酚含量極顯著高于黃、白洋蔥(P<0.01)。各品種提取物總酚含量順序為紫洋蔥皮>黃洋蔥皮>白洋蔥皮。

2.2 不同溶劑提取對洋蔥皮總黃酮含量的影響

不同溶劑提取紫、黃、白洋蔥皮總黃酮含量見表1。白洋蔥皮提取物的總黃酮含量未檢出。紫、黃洋蔥皮在70%丙酮提取物中總黃酮(36.55～40.75 mg Rutin/100 g DW)含量最高。溶劑根據提取物總黃酮含量順序為：水<70%甲醇<70%乙醇<70%丙酮，且70%丙酮與水提取液差異顯著(P<0.05)。70%甲醇與70%乙醇提取液總黃酮含量差異不顯著。總體來看，紫洋蔥皮提取物總黃酮含量顯著高于黃洋蔥(P<0.05)。這與宋彥顯等[18]結果一致。

表1 不同溶劑洋蔥皮提取物總酚、總黃酮含量Table 1 Total phenolic and flavonid contents of solvent extracts prepared from various onion peels

注：同一品種同一列不同字母表示差異顯著性(P<0.05)；nd-未檢出。

2.3 不同溶劑提取洋蔥皮的DPPH自由基清除能力的影響

不同溶劑提取紫、黃、白洋蔥皮DPPH自由基清除能力見圖1。

圖1 不同溶劑提取不同品種洋蔥皮DPPH自由基清除能力Fig.1 DPPH radical scavenging activity of solvent extracts prepared from various onion peels

3種洋蔥皮在70%丙酮提取物中DPPH自由基清除能力(8.23～300.4 mg AAE/100 g DW)最強。溶劑根據提取物總酚含量順序為：水<70%乙醇<70%甲醇<70%丙酮，且70%丙酮與水提取液差異顯著(P<0.05)。70%甲醇與70%乙醇提取液DPPH自由基清除能力差異不顯著。總體來看，紫洋蔥皮提取物DPPH自由基清除能力顯著高于黃、白洋蔥(P<0.01)，DPPH自由基清除能力值順序為紫洋蔥皮>黃洋蔥皮>白洋蔥皮，存在品種間差異。

2.4 不同溶劑提取洋蔥皮的FRAP抗氧化能力的影響

不同溶劑提取紫、黃、白洋蔥皮FRAP抗氧化能力見圖2。3種洋蔥皮在70%丙酮提取物中FRAP抗氧化能力(0.045～7.12 mg/mL)最強。溶劑根據提取物FRAP抗氧化能力順序為：水<70%甲醇<70%乙醇<70%丙酮，且70%丙酮與水提取液差異顯著(P<0.05)。70%甲醇與70%乙醇提取液FRAP抗氧化能力差異不顯著。總體來看，紫洋蔥皮提取物FRAP抗氧化能力最高，白洋蔥皮提取物FRAP抗氧化能力最低，且紫、黃洋蔥皮FRAP抗氧化能力均極顯著高于白洋蔥(P<0.01)，存在品種間差異。

圖2 不同溶劑提取不同品種洋蔥皮FRAP抗氧化能力Fig.2 FRAP values of solvent extracts prepared from various onion peels

2.5 不同溶劑提取洋蔥皮的ABTS自由基清除能力的影響

不同溶劑提取紫、黃、白洋蔥皮ABTS自由基清除能力見圖3。

圖3 不同溶劑提取不同品種洋蔥皮ABTS自由基清除能力Fig.3 ABTS radical scavenging activity of solvent extracts prepared from various onion peels

3種洋蔥皮在70%丙酮提取物中ABTS自由基清除能力(8.934～494.67 mg AAE/100 g DW)最強。溶劑根據提取物ABTS自由基清除能力順序為：水<70%乙醇<70%甲醇<70%丙酮，且70%丙酮與水提取液差異顯著(P<0.05)。70%甲醇與70%乙醇提取液ABTS自由基能力差異不顯著。總體來看，紫洋蔥皮提取物ABTS自由基清除能力最強，白洋蔥皮提取物ABTS自由基清除能力最低，且紫、黃、白洋蔥皮ABTS自由基清除能力均存在極顯著差異(P<0.01)，存在品種間差異。

3 討論

本試驗分析紫、黃、白3種不同品種的洋蔥皮提取物中抗氧化物質發現，其總酚含量、總黃酮及體外抗氧化能力在各品種間差異較大。總體趨勢是紫洋蔥皮抗氧化物質含量最高，抗氧化能力最強，其次是黃洋蔥，白洋蔥最低。多酚、黃酮類物質作為植物的次級代謝產物，與其生長環境和品種有密切關系。這種差異既可能是遺傳基因長期積累的結果，也可能是氣候等生態環境和成熟度條件引起的。

由于具有抗氧化活性的生物組成不同，本試驗采用4種不同極性溶劑提取洋蔥皮，檢測總酚、總黃酮物質含量及抗氧化性。根據“相似相容”原理，提取液中酚類物質與提取溶劑有直接關系[19-21]。本試驗采用溶劑的極性順序為：70%丙酮<70%甲醇<70%乙醇<水。如表1所示，隨著提取溶劑的極性增強，洋蔥皮提取液中總酚、總黃酮含量降低，即70%丙酮提取液中總酚(1.60～95.46 mg GAE/100 g DW)、總黃酮(36.55～40.75 mg Rutin/100 g DW)含量均最高，水提取液中總酚(0.77～41.24 mg GAE/100 g DW)、總黃酮(12.491～16.91 mg Rutin/100 g DW)含量最低。

多項研究指出，果蔬的抗氧化活性與其酚類物質含量有關。本試驗總酚含量、總黃酮含量與總抗氧化能力的相關系數均達到極顯著水平，且各抗氧化指標之間的相關系數也達到極顯著水平(見表2)，該結論與HUKKANEN等[22]研究花楸漿果總酚含量與其抗氧化能力顯著正相關一致。

表2 抗氧化能力與總酚、總黃酮含量的相關系數Table 2 Correlation coefficient between antioxidant capacity and the total phenolic and flavonid contents

注：**表示P<0.01。

本試驗結果表明總酚含量與抗氧化能力的相關性最高；紫、黃、白3種洋蔥皮提取液總酚含量、總黃酮含量以及其體外抗氧化能力的差異大，表明品種間存在差異。鑒于洋蔥皮中含有較多的酚類物質和較強的抗氧化活性，可以將其作為一種潛在的天然抗氧化劑資源進行開發利用。