龍眼殼多酚提取工藝的優化及其抗氧化美白功效初評

王如意　何春蘭　董健　王麗凡　羅思琪　吳艷麗

摘要 龍眼殼含有豐富的具有抗衰老、美白功效的多酚物質。本研究擬以超聲波輔助提取龍眼殼中的多酚，探索不同濃度的乙醇、料液比、超聲頻率、提取時間對龍眼殼多酚提取率的影響，采用單因素試驗和正交因素進行提取工藝優化，對獲得的提取物進行清除DPPH自由基和抑制酪氨酸酶活性測試。結果表明，龍眼殼多酚的最佳提取工藝為乙醇濃度60%，液料比1∶50（g/mL），超聲頻率40 kHz，超聲時間60 min；龍眼殼多酚的清除DPPH自由基的能力與維生素C基本相當，對酪氨酸酶的抑制效果與曲酸基本相當，表明龍眼殼多酚可作為潛在的抗衰老、美白的天然化妝品原料。

關鍵詞 龍眼殼；提取；多酚；抗氧化；美白

中圖分類號 TS201.1? ?文獻標識碼 A

文章編號 1007-7731（2023）07-0069-05

Optimization of Extraction Process of Longan Pericarp Polyphenol and Preliminary

Evaluation of Its Antioxidant and Whitening Effects

WANG Ruyi? ?HE Chunlan*? ?DONG Jian? ?WANG Lifan? ?LUO Siqi? ?WU Yanli

（Guangdong Food and Drug Vocational College， Guangzhou Guangdong 510520）

Abstract Longan pericarp contains rich polyphenols with anti-aging and whitening effects. This project plans to extract polyphenols from Longan pericarp with ultrasonic assistance， explore the effects of different concentrations of ethanol， material to liquid ratio， ultrasonic frequency and extraction time on the extraction rate of Longan pericarp polyphenols， and optimize the extraction process with single factor experiment and orthogonal factors. The DPPH free radical scavenging activity and tyrosinase inhibitory activity of the extracts obtained in the experiment were tested. The results showed that the optimal extraction process of longan pericarp polyphenols was：ethanol concentration was 60%， liquid to material ratio was 1∶50 （g/mL）， ultrasonic frequency was 40 kHz， and ultrasonic time was 60 min. The ability of longan pericarp polyphenols to scavenge DPPH free radicals is basically equivalent to that of vitamin C， and the inhibitory effect on tyrosinase is basically equivalent to that of kojic acid， indicating that longan pericarp polyphenols can be used as a potential anti-aging and whitening natural cosmetic raw material.

Keywords longan pericarp; extract; polyphenol; antioxidant; whitening

龍眼（Dimocarpus longan Lour.）俗稱桂圓、龍目、比目、益智、圓眼等，是我國具有代表性的熱帶亞熱帶水果，主產于福建、廣東、廣西、海南等省區[1]。龍眼果肉通常以新鮮或加工的形式食用，而占水果鮮重約15％的龍眼殼則被作為廢棄物丟棄或在加工過程中作為燃料燃燒[1]。龍眼含有豐富的多糖、多酚等天然活性物質，具有降脂、抗氧化、抗衰老、預防癌癥等諸多功效[2]。龍眼殼中含有多種化合物，包括黃酮苷類物質、二氫黃酮苷、酚酸等，其中多酚物質含量豐富，而多酚作為天然抗氧化劑，具有抗衰老、抗輻射、抗凝血等作用，對心腦血管疾病的防治，如冠心病、動脈粥樣硬化、腦血栓等方面具有良好功效[1，3-4]。

研究表明，作為龍眼資源廢棄物的龍眼核與龍眼殼中多酚的含量不低，均達4%以上[1，3-5]。目前，國內研究者對龍眼的開發利用研究主要集中在龍眼肉和龍眼核，而對龍眼殼多酚進行開發研究工作的，國內僅有1個團隊[1，3-5]。研究者前期通過活性測試，發現龍眼核多酚具有一定的抗氧化作用和美白作用[1，2，4，7-11]，也發現了龍眼殼多酚同樣具有一定的抗氧化活性[1，3]，而對龍眼殼多酚的抑制酪氨酸酶的美白活性尚未見公開報道。龍眼殼多酚是否具有抑制酪氨酸酶的效果需進一步研究證明。

鑒于龍眼殼含有豐富的多酚，且目前對龍眼殼多酚提取及體外生理功效的研究較少，本研究選取龍眼殼作為原料，采用單因素試驗和正交因素進行多酚物質的提取工藝優化，并通過活性試驗初步驗證其抗衰老、美白功效，以期利用龍眼殼提取獲得活性較好的多酚物質作為天然的化妝品原料，達到變廢為寶的目的。

1 儀器與試藥

儀器：UV-180型紫外-可見分光光度計（上海美譜達儀器有限公司）、Infinite F50型酶標儀（瑞士TECAN公司）、T25 digital型均質機（德國艾卡公司）、RW20 digital攪拌機（德國艾卡公司）、AUY220型電子天平（日本島津公司）、SB-300DTY型超聲波清洗器（寧波新芝生物科技股份有限公司）、SHZ-D（Ⅲ）型循環水式真空泵（鞏義予華儀器有限責任公司）等。

藥品及材料：龍眼殼（采集自廣東惠州，經廣東省中藥研究所鄭海博士鑒定為Dimocarpus longan Lour.的干燥果殼）、沒食子酸標準品（98.5%，中國食品藥品檢定研究院，批號：20180315）、酪氨酸酶（99%，廠家，批號：T21102513）、L-酪氨酸（上海藍季生物，批號：180811）1，1-二苯基-2三硝基苯肼（DPPH，博美生物，批號：RY393024）、維生素C（西隴科學，批號：181010.1）、福林酚試劑（上海生物，批號：1023A20），無水碳酸鈉、無水乙醇、甘油、丙二醇、95%乙醇等均為分析純。

2 研究方法

2.1 原材預處理

將新鮮的龍眼殼放置于60 ℃的恒溫干燥箱中，干燥至恒重。取出后用粉碎機粉碎，過60目篩備用。

2.2 總多酚含量測定

采用FoLin-CiocaLteu法[3-4]測定酚類物質。

2.3 單因素試驗[3]

稱取1.0 g龍眼殼粗粉，置于125 mL錐形瓶中，按照一定的料液比加入溶劑混合、密封，放置于超聲波儀中超聲提取。提取結束后，減壓抽濾得濾液。分別考察4個關鍵因素（溶劑：乙醇體積分數為15％、30％、45％、60％、75％、90％；料液比（g/mL）為1∶10、

1∶20、1∶30、1∶40、1∶50；超聲頻率為25、33、40、59 kHz；提取時間為15、30、45、60 min）對龍眼殼粗多酚提取量的影響。

收集濾液，并用蒸餾水定容于100 mL容量瓶中，精確吸取2 mL濾液用蒸餾水定容于10 mL，再精確吸取0.5 mL于10 mL刻度試管中，補水至2 mL，加入1 mL Folin-Denis試劑，搖勻，靜置5 min后，再加入1 mL 20％的碳酸鈉溶液，搖勻后于室溫條件下放置1 h，用水補足到10 mL刻度。在760 nm波下測定吸光度計算多酚提取率。

2.4 龍眼殼多酚提取工藝正交優化[3-6]

在單因素試驗的基礎上，以料液比、乙醇體積分數、提取時間、超聲頻率作為考察的4個因素，每因素取3個水平，以龍眼殼多酚提取量作為考察指標，進行L9（34）正交試驗設計（見表1），得出最佳提取條件。

2.5 抗氧化測定（對DPPH的清除測定）

參考文獻方法[1]并略作改動，稱取0.019 72 g DPPH溶解于無水乙醇，用無水乙醇定容至250 mL，配制濃度為0.2 mmol/L的DPPH溶液。用95％乙醇將龍眼殼多酚配制成一定濃度的樣品溶液，準確量取0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL該樣品溶液，均補95%乙醇至2 mL，加入2 mL DPPH溶液，混合均勻，避光反應30 min，無水乙醇定容至10 mL，在517 nm波長處測定其吸光度，以無水乙醇調零，以維生素C溶液做陽性對照。分析所得數據，計算對DPPH自由基的清除率。

2.6 美白試驗（酪氨酸酶抑制試驗）

參考文獻方法[8]并略作改動，精確稱取1.000 g磷酸二氫鈉、1.186 g磷酸氫二鈉，加入少量去離子水溶解后，定容至500 mL，配制成pH 6.8的磷酸緩沖溶液（PBS），冰箱內4 ℃保存備用。精確稱取L-酪氨酸0.272 g，先加入數滴濃鹽酸，加去離子水約50 mL，微熱完全溶解后，用氫氧化鈉溶液調pH至7左右，加去離子水定容至200 mL，配制成7.5 mmol/L的L-酪氨酸溶液。取4 mg酪氨酸酶，加入PBS溶解后，定容至100 mL，配制成40 μg/mL酪氨酸酶溶液。

用蒸餾水將龍眼殼多酚配制成一定濃度的樣品溶液，準確量取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL該樣品溶液，均補水至2 mL。按照表2所示試劑的順序依次添加PBS、樣品溶液（曲酸）、酪氨酸酶到試管中，搖勻，置于30 ℃水浴中保溫10 min后，將L-酪氨酸溶液分別迅速加入上述試管中，搖勻，測試反應20 min后，用酶標儀在472 nm處測其吸光度。以曲酸為陽性對照組。分析所得數據，計算對酪氨酸酶的抑制率。

3 結果與分析

3.1 多酚標準曲線結果

采用FoLin-CiocaLteu法，繪制沒食子酸系列濃度標準曲線見圖1，標準曲線方程為：y=0.193 4x+0.003 3，線性相關系數R為0.999 6。從圖1可以看出，沒食子酸對照品溶液濃度在0～5 μg/mL范圍內線性良好，表明使用該標準曲線能準確計算樣品中多酚的含量。

3.2 單因素試驗結果

3.2.1 不同乙醇體積分數對龍眼殼多酚提取率的影響。由圖2可知，當乙醇體積分數小于45%時，其多酚提取量隨之升高；乙醇體積分數達到45%以上，其多酚提取量隨濃度升高逐漸下降。因此，在乙醇體積分數選擇30%、45%、60% 3個水平作為正交試驗的考察條件。

3.2.2 不同料液比對龍眼殼多酚提取量的影響。由圖3可知，在料液比為1∶10到1∶40范圍內，多酚的提取量隨著料液比的增大而明顯增加，而當料液比為1∶50時，多酚的提取量較1∶40又略有下降。因此，在料液比選擇1∶30、1∶40、1∶50等3個水平作為正交試驗的考察條件。

3.2.3 不同超聲頻率對龍眼殼多酚提取量的影響。由圖4可知，隨著頻率的增加，龍眼殼多酚提取量先升后降，但差異不太大，多酚提取量在33 kHz時達到最大值，為40.40 mg/g。可見超聲頻率對多酚提取率的影響不大，故在超聲頻率選擇33、40、59 kHz 3個水平作為正交試驗的考察條件。

3.2.4 不同提取時間對龍眼殼多酚提取量的影響，其結果見圖5。由圖5可知，提取時間與龍眼殼多酚提取量呈正相關，當提取時間達到60 min時，多酚提取量達到最大值為41.44 mg/g。因此，在提取時間選擇為30、45、60 3個水平作為正交試驗的考察條件。

3.3 正交試驗結果

根據單因素試驗結果，選取乙醇體系分數為30%、45%、60%，料液比為1∶30、1∶40、1∶50，超聲頻率為33、40、59 kHz，提取時間為30、45、60 min 4個因素3水平進行L9（34）正交實驗。

由表3超聲波輔助法提取龍眼殼多酚正交試驗結果中可看出，提取時間為影響提取率的主要因素，其次為料液比，再次為超聲頻率和乙醇體積分數。提取最優條件為A3B3C2D3，即60%乙醇體積分數、1∶50、40 kHz、60 min。

3.4 抗氧化測定結果

龍眼殼多酚對DPPH自由基的清除率如表4和圖6所示，由表4和圖6可知，龍眼殼多酚具有較強的清除DPPH自由基的能力，且這種清除能力隨多酚濃度的升高而增大。與維生素C基本相當，表明龍眼殼多酚具有較好的抗氧化。

3.5 美白試驗結果

酪氨酸酶抑制效果如表5和圖7所示，由表5和圖7可知，龍眼殼多酚對酪氨酸酶活性的抑制作用隨濃度的增大而增強，表明龍眼殼多酚對酪氨酸酶的抑制能力較強，與曲酸對酪氨酸酶的抑制能力基本相當。

4 討論

本試驗以龍眼殼為原料，用超聲波輔助提取，通過單因素試驗表明，后續正交試驗的4因素3水平：乙醇體積分數為30%、45%、60%較為合適，1∶30、1∶40、1∶50是龍眼殼的較為合適料液比，龍眼殼超聲頻率較為適宜的是33、40、59 kHz，龍眼殼提取時間較為適宜的是30、45、60 min。通過龍眼殼多酚提取工藝正交試驗，確定最佳提取工藝為超聲時間60 min，料液比1∶50，超聲頻率40 kHz，乙醇體積分數60%，提取得到龍眼殼多酚；通過清除DPPH自由基的方式，測定了提取物的抗氧化活性，結果表明，龍眼殼的抗氧化性良好，與維生素C基本相當。通過酪氨酸酶抑制試驗，測定提取物對酪氨酸酶的抑制效果，結果表明，龍眼殼對酪氨酸酶有著較好的抑制效果，與曲酸基本相當。表明龍眼殼多酚可作為自由基清除劑和酪氨酸酶抑制劑，是潛在的美白化妝品的天然原料。

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（責編：張宏民）