張寬朝，李冬磊，陳曼曼，張 軍，孫 振

(1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，安徽合肥230036; 2.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，安徽合肥230036)

甘薯渣多酚粗提液的抗氧化活性研究

張寬朝1，李冬磊1，陳曼曼2，張 軍2，孫 振1

(1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，安徽合肥230036; 2.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，安徽合肥230036)

多酚具有抗氧化特性。以從甘薯渣中提取的多酚類物質(zhì)為材料，對(duì)其抗氧化性能進(jìn)行了體外實(shí)驗(yàn)，分別測(cè)定了甘薯渣多酚粗提液對(duì)超氧陰離子自由基(·)、H2O2、羥自由基(·OH)的清除能力及還原能力。結(jié)果表明，甘薯渣多酚提取物粗提液具有較強(qiáng)的綜合抗氧化能力，是一種有開發(fā)價(jià)值的天然抗氧化劑。

甘薯渣，多酚，抗氧化性

1.1 材料與儀器

甘薯渣 來源于安徽省舒城縣甘薯加工廠;焦性沒食子酸、酒石酸鉀鈉、鄰苯三酚、硫酸亞鐵、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、甲醇、乙醇、丙酮、鐵氰化鉀、雙氧水、三氯乙酸等 均為國(guó)產(chǎn)分析純。

UV-1600紫外可見分光光度計(jì) 北京瑞利分析儀器公司;722S分光光度計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司;HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋 國(guó)華電器有限公司;電子天平 上海電子天平儀器廠;TD4離心機(jī)長(zhǎng)沙平凡儀器儀表有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 甘薯渣多酚粗提取液的制備 根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)，將烘干的甘薯渣研磨成粉末，稱取2.00g置于小燒杯中，加入55%乙醇溶液40mL，50℃水浴鍋中提取70min，4000r/min離心10min，取上清液，即為多酚粗提取液。

1.2.2 多酚含量的測(cè)定 以焦性沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品，采用酒石酸亞鐵分光光度法測(cè)定總酚含量［3］。

1.2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 分別準(zhǔn)確移取0.2mg/mL焦性沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mL于6支試管中，依次加入60%丙酮水溶液至試管總體積均為1.0mL，然后再依次向其中加入1.0mL顯示劑，用緩沖溶液定容，搖勻，放置20min，540nm處測(cè)定吸光度，以焦性沒食子酸含量(μg)為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，建立回歸方程，回歸方程為y=0.0034x-0.0084，R2=0.9896。

1.2.2.2 樣品含量的測(cè)定 取提取液1.0mL于試管中，依次加入3mL緩沖液、1mL顯示劑，搖勻，靜置20min。以60%丙酮代替提取液為空白，于540nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度A，由標(biāo)準(zhǔn)曲線得相對(duì)濃度C，可算得甘薯渣樣品中的總多酚含量。

1.2.2.3 多酚含量計(jì)算 計(jì)算公式如下:

式中:W為多酚提取含量(μg/g);C為多酚提取質(zhì)量(μg);n為稀釋倍數(shù);V為提取液體積(mL);m為甘薯渣質(zhì)量(g)。

1.2.3 甘薯渣多酚抗氧化能力測(cè)定

1.2.3.2 清除H2O2能力的測(cè)定［5］用pH7.4的磷酸鹽緩沖液配制10mmol/L的H2O2，取2.5mL上述溶液加入2.5mL不同濃度的測(cè)試液，混合均勻后在230nm處測(cè)其吸光度，此吸光度記為A1，以不加試樣液的H2O2吸光度為 A0，不加 H2O2的試樣溶液吸光度為A2。

1.2.3.3 對(duì)羥自由基(·OH)的清除能力［6-7］1mmol/L硫酸亞鐵2.5mL和3mmol/L雙氧水2.5mL混合均勻后加入7.5mL 3mmol/L水楊酸，37℃的恒溫反應(yīng)15min，510nm波長(zhǎng)下測(cè)其A值，該值記為A0。移取0.5mL特定稀釋濃度的甘薯渣多酚粗提液加入A0測(cè)定體系中，37℃恒溫反應(yīng)15min，510nm波長(zhǎng)下測(cè)其A值，該值記為Ax。則·OH清除率(%)= (Ax-A0)/A0×100%

1.2.3.4 還原能力的測(cè)定［8］2.5mL pH6.6的磷酸鹽緩沖液中分別加入2.5mL不同濃度的試樣液、2.5mL 1%鐵氰化鉀溶液，混合物50℃恒溫20min，加入2.5mL 10%的三氯乙酸溶液，3000r/min離心10min，取上層清液2.5mL加2.5mL蒸餾水和0.5mL 0.1% FeCl3溶液，700nm處測(cè)定吸光度，吸光度越高，還原能力越強(qiáng)。

2 結(jié)果與分析

超氧陰離子自由基是生命代謝過程中產(chǎn)生的一種重要的自由基，具有很強(qiáng)的氧化能力，是氧毒性的主要因素之一，因此把對(duì)其的清除能力作為抗氧化物質(zhì)活性的一個(gè)重要指標(biāo)。在堿性條件下，鄰苯三酚發(fā)生自氧化反應(yīng)速率比較快，生成O2-·和中間體，該中間產(chǎn)物在299nm波長(zhǎng)處有一特征吸收峰，但是，當(dāng)加入O2-·清除劑(如黃酮、多酚等)時(shí)，由于清除劑能提供活潑的氫，從而阻斷自由基反應(yīng)，O2-·的生成受到抑制，鄰苯三酚自氧化過程受阻，溶液在299nm處光吸收減弱，因此，實(shí)驗(yàn)通過測(cè)定甘薯渣多酚粗提液對(duì)鄰苯三酚自氧化的抑制作用，借以定量表示其對(duì)超氧陰離子自由基的清除作用。

甘薯渣多酚粗提液的超氧陰離子自由基(O2-·)清除能力結(jié)果(圖1)表明，隨著甘薯渣粗提液多酚濃度的增加，溶液對(duì)超氧陰離子自由基(O2-·)清除率呈現(xiàn)一定程度的下降趨勢(shì)，這可能是因?yàn)楦适碓喾泳哂信c本測(cè)定體系中使用的超氧陰離子自由基發(fā)生物質(zhì)鄰苯三酚相似的分子結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致超氧陰離子自由基在加速鄰苯三酚自氧化的同時(shí)，也加速了甘薯渣多酚的自氧化，從而促進(jìn)了超氧陰離子自由基(O2-·)的形成。

圖1 不同濃度甘薯渣多酚粗提液對(duì)超氧陰離子自由基(·)的清除能力

2.2 甘薯渣多酚對(duì)H2O2的清除率

過氧化氫(H2O2)是生物細(xì)胞產(chǎn)生的常見活性氧之一，其本身沒有活性，但它可通過耗損體內(nèi)抗氧化物質(zhì)，使機(jī)體抗氧化能力下降，或進(jìn)入自由基反應(yīng)鏈，在細(xì)胞組織里產(chǎn)生羥自由基(·OH)，從而對(duì)細(xì)胞有毒副作用，具有類似氧自由基的損傷作用。因此，清除H2O2對(duì)細(xì)胞和食物體系的抗氧化防御有十分重要的意義。由圖2可見，隨著甘薯渣粗提液多酚濃度的遞增，提取物對(duì)過氧化氫的清除率也隨之增高。

圖2 不同濃度甘薯渣多酚粗提液對(duì)過氧化氫(H2O2)的清除能力

2.3 甘薯渣多酚對(duì)羥自由基(·OH)的清除能力

羥自由基(·OH)是活性氧中最活潑的氧自由基之一，幾乎能和所有的生物大分子發(fā)生各種不同類型的反應(yīng)，其反應(yīng)速度極快，是機(jī)體內(nèi)危害最大的自由基，可介導(dǎo)機(jī)體組織脂質(zhì)過氧化，蛋白質(zhì)解聚、聚合，核酸斷裂和多糖裂解等生化過程，引發(fā)組織細(xì)胞病變，導(dǎo)致各種疾病發(fā)生和加速機(jī)體衰老。減少此類自由基可預(yù)防衰老、心血管疾病，并具有防癌抗癌的作用。利用 H2O2與 Fe2+混合產(chǎn)生羥自由基(·OH)，即H2O2+Fe2+→·OH+H2O+Fe3+，但由于·OH具有很高的反應(yīng)活性，存活時(shí)間短，故在體系中加入水楊酸，以能有效地捕捉·OH，并產(chǎn)生對(duì)510nm光有特征吸收的2，3-二羥基苯甲酸。若反應(yīng)體系中加入具有清除·OH功能的被測(cè)物，將會(huì)與水楊酸競(jìng)爭(zhēng)·OH，可使有色產(chǎn)物生成量減少，因此，可根據(jù)510nm處吸光值的變化來測(cè)定被測(cè)物對(duì)·OH的清除作用。由圖3可見，隨著甘薯渣粗提液多酚濃度的增加，多酚提取物對(duì)羥自由基(·OH)的清除能力也隨之增強(qiáng)，清除率隨之提高。

圖3 不同濃度甘薯渣多酚粗提液對(duì)羥自由基(·OH)的清除能力

2.4 甘薯渣多酚還原能力的測(cè)定

對(duì)于抗氧化劑來說，其抗氧化活性和還原能力之間有著直接的聯(lián)系。抗氧化劑主要是通過自身的還原作用從而給出電子以清除自由基，因此，其還原能力越強(qiáng)，則表明其抗氧化活性越強(qiáng)，故可通過測(cè)定樣品的還原能力來說明其抗氧化活性的大小。還原能力的測(cè)定是以被測(cè)樣品是否為一良好的電子供應(yīng)者為指標(biāo)的，其供應(yīng)的電子除可以使 Fe3+還原成Fe2+外，還可與自由基反應(yīng)，使自由基生成較惰性更為穩(wěn)定的物質(zhì)，以中斷自氧化連鎖反應(yīng)，同時(shí)，還原能力可能與樣品分子結(jié)構(gòu)有關(guān)，其分子的未共用電子對(duì)越多，還原能力越強(qiáng)。由圖4可知，在實(shí)驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，甘薯渣多酚粗提液具有較好的還原能力，是良好的電子供應(yīng)者，且多酚濃度越高，還原能力越強(qiáng)。

圖4 不同濃度甘薯渣多酚粗提液的還原能力

3 討論

實(shí)驗(yàn)分別探討了甘薯渣多酚粗提液對(duì)超氧陰離子自由基(O2-·)、H2O2、羥自由基(·OH)的清除能力及還原能力，結(jié)果表明，隨著甘薯渣粗提液多酚濃度的增加，其清除H2O2、羥自由基(·OH)的能力及還原能力相應(yīng)增加，但在清除超氧陰離子自由基(O2-·)實(shí)驗(yàn)中，自由基的清除率隨著粗提液多酚濃度的增加略有下降，即促進(jìn)了該自由基的形成。

通過研究發(fā)現(xiàn)，甘薯渣多酚具有良好的抗氧化性能，是一種有效的外源性天然抗氧化劑，具有廣闊的應(yīng)用前景，為進(jìn)一步促進(jìn)甘薯渣中活性成分的開發(fā)和甘薯渣資源的綜合利用提供了數(shù)據(jù)參考。

［1］趙秀玲.甘薯的營(yíng)養(yǎng)成分與保健作用［J］.中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng)，2008(10):58-60.

［2］夏春麗，于永利，張小燕.甘薯的營(yíng)養(yǎng)保健作用及開發(fā)利用［J］.食品工程，2008(3):28-31.

［3］李志洲，劉軍海.回歸正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化提子中多酚類物質(zhì)的提取工藝［J］.食品工業(yè)科技，2009，30(3):240-243.

［4］張燕平，戴志遠(yuǎn)，陳肖毅.紫蘇提取物體外清除自由基能力的研究［J］.食品工業(yè)科技，2003，24(10):67-70.

［5］王靜，劉大川.紫(白)蘇葉黃酮類化合物抗氧化性能的研究［J］.中國(guó)油脂，2004，29(3):33-36.

［6］孫鋒，張寬朝.野生艾草黃酮的含量及抗氧化性研究［J］.中國(guó)野生植物資源，2009，28(3):58-61.

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［8］顏棟美，姚艾東.金花茶多酚抗氧化性能的研究［J］.河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2009，30(2):42-45.

Study on antioxidant activity of polyphenols from pomace of Ipomoea Batatas Lam.

ZHANG Kuan-chao1，LI Dong-lei1，CHEN Man-man2，ZHANG Jun2，SUN Zhen1
(1.School of Life Science，Anhui Agriculture University，Hefei 230036，China; 2.Institute of Plant Protection，Anhui Agriculture University，Hefei 230036，China)

Polyphenols possessed antioxidant activity.The assay of antioxidation activity of the polyphenols from pomace of Ipomoea Batatas Lam.were performed in vitro.The evaluation indexes included the cleanup rate of the polyphenolic extract towards super oxidized anionic radicals，H2O2，hydroxyl radicals，and the deoxidizing ability. The results showed that the polyphenolic extract from pomace of Ipomoea Batatas Lam.possessed rather high and multiply antioxidant activity and it was a promising natural antioxidant.

pomace of Ipomoea Batatas Lam.;polyphenol substance;antioxidant activity

TS201.1

A

1002-0306(2011)03-0163-03

甘薯(Ipomoea batatas Lam.)，又稱番薯、地瓜、白薯等，目前我國(guó)栽培較廣泛，主要產(chǎn)于華東、東北、華北、西南各省區(qū)［1-2］。研究表明，甘薯具有多種食療保健及藥用價(jià)值，據(jù)《本草綱目》等古代文獻(xiàn)記載，紅薯有“補(bǔ)虛乏，益氣力，健脾胃，強(qiáng)腎陽(yáng)”的功效;也具有“煮食補(bǔ)脾胃，益氣力，御風(fēng)寒，益顏色”等作用［1-2］。從甘薯塊根中提取淀粉，在我國(guó)甘薯加工中占有很大比例，而甘薯淀粉的生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的大量甘薯渣和廢液，不僅浪費(fèi)資源，也污染環(huán)境。植物中多酚類化合物因具有廣泛的生理活性而逐漸成為人們研究的熱點(diǎn)，植物多酚的抗氧化特性，可用于一些易于被氧化物質(zhì)的保存和清除人體的過氧化物、自由基等有害物質(zhì)。本文以乙醇作為提取劑，以焦性沒食子酸為對(duì)照測(cè)定甘薯渣中的總多酚含量，并對(duì)其清除超氧陰離子自由基(O-2·)、H2O2、羥自由基(·OH)的清除能力及還原能力進(jìn)行了研究，為促進(jìn)甘薯渣中活性成分的開發(fā)，提高甘薯的資源利用率提供理論參考。

1 材料與方法

2010-01-25

張寬朝(1981-)，男，實(shí)驗(yàn)師，研究方向:生物化學(xué)和分子生物學(xué)。