唐麗麗，劉鄰渭，祝戰(zhàn)斌

（1.楊凌職業(yè)技術學院生物工程學院，陜西楊凌712100；2.西北農林科技大學食品科學與工程學院，陜西楊凌712100）

石榴皮分級提取物的抗氧化性能比較

唐麗麗1，劉鄰渭2，祝戰(zhàn)斌1

（1.楊凌職業(yè)技術學院生物工程學院，陜西楊凌712100；2.西北農林科技大學食品科學與工程學院，陜西楊凌712100）

研究比較四段分級提取石榴皮多酚產物的體外抗氧化活性的差異，并與VC進行了比較。結果表明：各級石榴皮多酚提取物都具有較強的清除自由基的能力，它們清除三種自由基的能力由大到小為：ABTS+自由基＞DPPH·自由基＞·OH自由基。石榴皮多酚粗提物經大孔樹脂純化以及乙酸乙酯萃取后，多酚含量提高，清除自由基的能力增強。各階段產物對三種自由基的清除能力強弱順序均為：乙酸乙酯相萃取物＞樹脂純化物＞水相保留物＞VC＞粗提物，它們的總抗氧化能力強弱順序為：VC＞乙酸乙酯相萃取物＞樹脂純化物＞水相保留物＞粗提物，它們的還原能力強弱順序為：乙酸乙酯相萃取物＞樹脂純化物＞VC＞水相保留物＞粗提物。這些結果說明：經過粗提、樹脂純化及乙酸乙酯萃取得到的石榴皮多酚具有相對最高的抗氧化性能。

石榴皮；多酚提取物；抗氧化活性

石榴（Punica granarum L.）又名安石榴、丹若、金罌等，是石榴科、石榴屬（Punica L.）落葉灌木或小喬木。我國有著豐富的石榴品種資源，目前石榴資源開發(fā)的重點主要是是生產石榴飲料、酒、果醬、果凍以及營養(yǎng)保健品［1-2］。

石榴是我國重點發(fā)展的水果之一，其栽培面積正在逐年的擴大。石榴皮占到石榴總重的30%左右，但是在石榴汁、石榴酒等食品加工中大部分卻被丟棄了，資源浪費嚴重［3］。

石榴皮性酸、味苦澀，為常用中藥，主要治療細菌性痢疾以及多種感染性疾病。石榴皮中富含多酚類和黃酮類化合物等生理活性成分，這些化合物可通過多種途徑發(fā)揮抗氧化作用，例如清除自由基、淬滅活性氧、抑制氧化酶以及絡合具有催化功能的金屬離子等作用［4］。Saito Keita等［5］對1 000種中草藥的抗氧化活性進行了研究，他們發(fā)現(xiàn)石榴皮的抗氧化能力位居前四，并且確定了多酚是其抗氧化能力的主要有效物質。Q.Zhang等［6］發(fā)現(xiàn)，石榴皮的丙酮、水、甲醇和乙酸乙酯等的提取物均具有抗氧化作用，并且具有明顯的量效關系，多酚含量與抗氧化作用大小密切相關。

本研究在對石榴皮抗氧化物質提取研究的基礎上，針對我們選用的最優(yōu)提取工藝，進一步考察對比了石榴皮各級提取物的體外清除自由基及抗氧化功能的差別，為進一步深入研究奠定基礎。

1材料與方法

1.1材料

石榴皮：購自陜西臨潼。

試劑：DPPH·，ABTS+，Sigma公司；抗壞血酸（VC），天津博迪化工公司；結晶紫、FeSO4、磷酸鈉、鉬酸銨、鐵氰化鉀、三氯乙酸等均是國內生產分析純。

DPPH·貯備的配制：稱取0.012 8 g DPPH，加入無水乙醇溶解于50 mL容量瓶中，定容搖勻后保存于冰箱中，作為貯備液（6.5×10-4mol/L），逐級稀釋使用。

儀器設備：UV-1700型分光光度計：日本島津公司；DHG-9030A電熱恒溫干燥箱：上海精宏實驗設備有限公司KQ-600DB型超聲波清洗器：昆山超聲儀器有限公司；R-210型旋轉蒸發(fā)儀：瑞士Bü CHI公司。

1.2方法

1.2.1石榴皮粗提物的制備

參考賈冬英等人的提取工藝［7］，將烘干后的石榴皮，粉碎后過40目篩，粉末貯于廣口瓶中避光備用。以體積分數(shù)20%的乙醇為提取劑，料液比為1∶20，50℃下回流提取，時間為1 h，真空抽濾，得到石榴皮粗提液。

1.2.2石榴皮提取物的純化

將石榴皮粗提液用大孔吸附樹脂HZ-818進行純化得大孔樹脂純化液，純化條件為［8］：提取液上樣濃度為2.5 mg/mL，上樣流速為5 BV/h，pH為3，洗脫劑濃度為70%乙醇，解吸液流速為2 BV/h。

將以上所得大孔樹脂純化液旋轉蒸發(fā)濃縮至原體積的約1/10，用乙酸乙酯進行充分萃取，采用少量多次的辦法，得乙酸乙酯萃取相和水相。

將得到的石榴皮粗提液、大孔樹脂HZ-818純化液、乙酸乙酯萃取相和水相進行旋轉蒸發(fā)、真空干燥后備用。

1.2.3石榴皮提取物中多酚類物質的含量測定

石榴皮粗提物、大孔樹脂純化物、乙酸乙酯相萃取物和水相保留物的總多酚、總黃酮、單寧的含量測定分別采用文獻［9-11］給出的方法。

1.2.4石榴皮提取物抗氧化能力的測量

首先，將石榴皮粗提物、大孔樹脂純化物、乙酸乙酯相萃取物、水相保留物和VC樣品分別配制不同濃度梯度的乙醇-水溶液，作為這些樣品的試液，暫存于冰箱。

1.2.5清除·OH能力的測定

參考劉駿［12］和李榮等［13］描述的方法，測定步驟如下：

在3只10 mL試管中分別各加入0.3 mL濃度為0.4 mmol/L的結晶紫溶液和1.2 mL濃度為1.0 mmol/L的FeSO4溶液。然后，在其中一管中加入0.6 mmL蒸餾水，另一管中加0.6 mL濃度為2.0 mmol/L的H2O2溶液，第三只管中加0.6 mL濃度為2.0 mmol/L的H2O2溶液和1 mL樣品試液。然后，各試管均用磷酸氫二鈉-檸檬酸緩沖溶液（pH4.0）定容到10 mL并搖勻，放置30 min后，在580 nm處測定各管溶液的吸光度。

樣品試液的按下式計算：

式中：A0為不加H2O2試管溶液的吸光度；As為加入樣品試液試管溶液的吸光度，Ab為加有H2O2但不加樣品試液試管溶液的吸光度。

1.2.6清除DPPH·能力的測定

參照TsaiSYetal［14］的測定方法。吸取10 mL DPPH·貯備液，用無水乙醇定容于100 mL容量瓶中，搖勻作為工作液。然后，取10 mL試管3只，1號試管中加入4 mL DPPH·工作液和1 mL蒸餾水，2號試管中加入4 mL DPPH·工作液和1 mL樣品試液，3號試管中加入4 mL無水乙醇和1 mL樣品試液，充分搖勻后，室溫靜置10 min，在波長517 nm處檢測各管溶液的吸光度。

樣品試液的DPPH·清除率用下式計算：

式中：A0為1號試管溶液的吸光度，Ai為2號試管溶液的吸光度，Aj為3號試管溶液的吸光度。

1.2.7清除ABTS+·能力的測定

參照韓光亮等［15］的測定方法。將5 mL濃度為7 mmol/L的ABTS+溶液和88 μL濃度為140 mmol/L的高硫酸鉀溶液混合，室溫避光條件下靜置過夜形成ABTS+自由基儲備液。使用前用無水乙醇將其稀釋并在30℃下平衡，直到稀釋液在734 nm波長下的吸光度是0.70±0.02，從而形成ABTS+·工作液。此后，通過水浴將樣品試液和各試劑溶液溫度保持在30℃。然后，取10 mL試管3只，1號試管中加入4 mLABTS+·工作液和40μL乙醇，2號試管中加入4mLABTS+·工作液和40 μL樣品試液，3號試管中加入4 mL蒸餾水和40 μL樣品試液，充分搖勻后，在30℃下反應30min，然后在734 nm波長下測定各管溶液的吸光度。

樣品試液的ABTS+·清除率進行計算：

式中：A0為1號試管溶液的吸光度，Ax為2號試管溶液的吸光度，Ax0為3號試管溶液的吸光度。

1.2.8總抗氧化能力的測定

參照文獻［16-17］報道的磷鉬絡合法測定試樣的總抗氧化能力。

在兩只10 mL具塞試管中，分別加入4 mL磷鉬試劑（該試劑含0.6 mol/L濃硫酸、28 mmol/L磷酸鈉和4 mmol/L鉬酸銨），然后，在第一只試管中加入0.4 mL樣品試液，在第二只試管中加入0.4 mL水，于95℃水浴中恒溫保溫90 min，然后，以第二只試管里的溶液為空白（調零），于695 nm波長下測定第一支試管溶液的吸光度，以吸光度值直接表示樣品試液的總抗氧化能力。

1.2.9還原能力的測定

參照文獻［18］報道的普魯士蘭法測定測定試樣的還原能力。

取兩只10 mL試管，其中1號試管里加入0.5 mL樣品試液，2號試管里加入0.5 mL蒸餾水。然后，各管中分別加入0.2 mol/L，pH6.6的磷酸鹽緩沖液和1%的K3Fe（CN）6溶液各2.5 mL并混合均勻，于50℃保溫20 min后分別再向各管中加入2.5 mL10%的三氯乙酸溶液，混合后以3 000 r/min離心10 min。然后，從1號管中取上清液2.5 mL，轉入一潔凈的試管（3號試管），同時從2號管中取上清液2.5 mL，轉入另一潔凈的試管（4號試管），然后并向3、4號試管中各加入2.5 mL蒸餾水和1 mL 0.1%的FeCl3溶液，混合均勻并靜置10 min后，以第二只試管里的溶液為空白（調零），于700 nm波長下測定吸光度。以吸光度值直接表示樣品試液的還原能力。

2結果與分析

2.1石榴皮提取物的多酚類物質含量

圖1石榴皮分級提取物的多酚類物質含量Fig.1Polyphenols contents of various pomegranate peel extracts

圖1展示了石榴皮各級提取物的總酚、單寧和總黃酮的含量測定結果。由它可以看出，石榴皮粗提物經大孔樹脂HZ-818純化后，總多酚、總黃酮和單寧的含量均有很大的提高；大孔樹脂純化物再經乙酸乙酯-水萃取分級，所獲得乙酸乙酯相萃取物的總多酚和總黃酮含量進一步提高，而單寧含量的提高較小，所獲得水相殘留物的總多酚、總黃酮和單寧的含量均低于大孔樹脂純化物。這些試驗結果說明大孔樹脂純化和進一步的乙酸乙酯萃取分離，都對純化石榴皮多酚類物質具有顯著效果。

2.2石榴皮提取物的羥基自由基清除能力

石榴皮提取物的羥基自由基清除能力見圖2。

圖2石榴皮多酚分級提取物的·OH清除能力Fig.2Hydroxyl radical scavenging capacities of various pomegranate peel polyphenol extracts

圖2展示了石榴皮各級提取物的羥基自由基清除能力的測定結果?？梢钥闯?，各種石榴皮多酚提取物對羥自由基都具有顯著的清除作用，且隨著樣品試液的濃度增大，清除能力增強，表現(xiàn)出良好的量效關系。相比之下，在4 ng/mL濃度以上，它們對·OH的清除效果都比VC更強。而且在大多數(shù)試驗濃度范圍內，隨著VC濃度的增大，它對·OH的清除率增長顯著慢于這些提取物。就這些提取物相比，它們清除羥基自由基的能力的排序為：乙酸乙酯相萃取物＞樹脂純化物＞水相保留物＞VC＞粗提物。

通常，自由基被清除，其相關活性就失去，所以可以將自由基清除劑對自由基的半數(shù)清除濃度看做該清除劑對自由基活性的半數(shù)抑制濃度。根據(jù)圖2中數(shù)據(jù)，可以計算出，在本文采用的試驗條件下，乙酸乙酯相萃取物對羥自由基活性的半抑制濃度IC50為44.13× 10-4mg/mL，樹脂純化物的IC50為49.39×10-4mg/mL，水相保留物的IC50為77.46×10-4mg/mL粗提物的IC50為90.06×10-4mg/mL，而VC的IC50為149.26×10-4mg/mL。

2.3石榴皮提取物的DPPH·清除能力

石榴皮多酚各級提取物清除DPPH·能力測定結果如圖3所示。

圖3　石榴皮多酚分級提取物的DPPH·清除能力Fig.3DPPH radieal scavenging capacities of various pomegranate peel polyphenol extracts

可以看出，在試驗濃度范圍內，它們對DPPH·的清除能力均較強，最高約可清除93%的DPPH·。在3.5 ng/mL以下的低濃度范圍，劑量效應和相對清除效率顯著高于在高濃度范圍的。顯示石榴皮多酚對DPPH·自由基的清除作用具有良好的量效關系。各樣品清除DPPH·的能力基本按以下排序：乙酸乙酯相萃取物＞樹脂純化物＞水相保留物＞VC＞粗提物。

根據(jù)圖4-3的數(shù)據(jù)可算得，在本文采用的試驗條件下，乙酸乙酯相萃取物對DPPH·活性的半數(shù)抑制濃度IC50為13.42×10-4mg/mL，樹脂純化物的IC50為15.91× 10-4mg/mL，水相保留物的IC50為17.82×10-4mg/mL，VC的IC50為22.23×10-4mg/mL，粗提物的IC50為29.85× 10-4mg/mL。

2.4石榴皮提取物的ABTS+自由基清除能力

石榴皮多酚各級提取物清除ABTS+·能力測定結果如圖4所示。

圖4　石榴皮多酚分級提取物的ABTS+·清除能力Fig.4ABTS+radieal scavenging capacities of various pomegranate peel polyphenol extracts

由它可看出，在所選濃度范圍內，這些提取物對ABTS+·的清除能力均很強，除粗提物的最高清除率約85%外，其他三種提取物都可接近全清除。在2 ng/mL以下的低濃度范圍，隨著這些提取物的濃度增加，清除率迅速而直線升高，在2 ng/mL濃度以上，劑量效應逐漸趨緩。在3.5 ng/mL以下的低濃度范圍內比較，四種提取物及VC清除ABTS+·能力的排序為：乙酸乙酯相萃取物＞樹脂純化物＞水相保留物＞VC＞粗提物。

根據(jù)圖4中的數(shù)據(jù)可算得，在本文采用的試驗條件下，乙酸乙酯相萃取物對ABTS+·活性的半數(shù)抑制濃度IC50為7.02×10-4mg/mL，樹脂純化物的IC50為11.61× 10-4mg/mL，水相保留物的IC50為12.16×10-4mg/mL，VC的IC50為12.38×10-4mg/mL，粗提物的IC50為18.13× 10-4mg/mL。

2.5石榴皮提取物的總抗氧化力

石榴皮多酚各級提取物的總抗氧化能力測定結果如圖5所示。

圖5　石榴皮多酚分級提取物的總抗氧化能力Fig.5Total antioxidatant capacities of various pomegranate peel polyphenols extracts

該圖表明：在整個試驗濃度范圍內，隨著提取物樣品（和VC）的濃度增加，最終形成的試驗液的吸光度基本直線上升，呈現(xiàn)良好的量效關系。這表明這些提取物和VC抗氧化活性在試驗范圍內穩(wěn)定地呈現(xiàn)。根據(jù)各直線的斜率可知，以此方法測得的各樣品的總抗氧化力的強弱順序為：VC＞乙酸乙酯相萃取物＞樹脂純化物＞水相保留物＞粗提物。

2.6石榴皮提取物的還原能力

石榴皮多酚各級提取物的還原力測定結果如圖6所示。

圖6　石榴皮多酚分級提取物的還原能力Fig.6Reducing capacity of various pomegranate peel polyphenols extracts

可以看到，各提取物及VC的試液濃度與吸光度呈正比變化，這說明以這些樣品的還原能力表現(xiàn)著良好線性的量效關系；以此方法測得的樣品還原能力強弱順序為：乙酸乙酯相萃取物＞樹脂純化物＞VC＞水相保留物＞粗提物。另外，我們可以看到，圖6與圖5很相似，兩圖的重要差異只是：在圖6里VC的還原力測定曲線介于其他曲線之間，而在圖5里VC的總氧化力測定曲線位于其他曲線上方。這是因為，總抗氧化力和還原力測定這兩種測定方法的原理都是建立在樣品的給電子反應的基礎上，但兩種方法中電子的受體不同，所以兩圖基本一致但有所差別是必然的。

2.7石榴皮提取物抑制自由基活性能力的比較

將石榴皮多酚粗提液、樹脂純化物、乙酸乙酯相萃取物、水相保留物以及VC的自由基活性數(shù)據(jù)轉變?yōu)閳D形，就得到圖7。

圖7　石榴皮多酚抑制自由基能力比較Fig.7Comparison of free radicals scavenging capability of pomegranate peel extract

在該圖中，某樣品的IC50值越小，表示它的自由基清除能力越強，抑制自由基活性的能力越強。

由圖7可知，各種不同的石榴皮多酚分提物對羥自由基、DPPH·自由基、ABTS+自由基的清除能力均為：乙酸乙酯相萃取物＞樹脂純化物＞水相保留物＞VC＞粗提物。這些石榴皮提取物對ABTS+自由基活性的抑制能力相對最大，對DPPH·自由基活性的抑制能力居中，對·OH自由基活性的抑制能力相對最小。

鑒于羥自由基（·OH）是目前已知的最活潑的和毒性最大的人體自由基之一，它能夠進行多種生化反應，導致機體病變和衰老，所以對它的清除劑的研究更值得重視。從圖7可知，石榴皮多酚粗提物經過大孔樹脂純化再經乙酸乙酯萃取所得到的制品是相對最有效的羥自由基清除劑。

3結論與討論

3.1結論

1）石榴皮多酚提取物都擁有較強的清除自由基的能力和抗氧化力。

2）經大孔樹脂HZ-818純化以及經乙酸乙酯萃取后的石榴皮提取物較粗提物具有了更強的清除自由基的能力和抗氧化力。

3）不同分級的石榴皮多酚提取物的總酚含量、總黃酮含量、三種自由基清除能力、總抗氧化力和還原力的排序皆為：其抑制能力為：乙酸乙酯相萃取物＞樹脂純化物＞水相保留物＞粗提物。

4）石榴皮多酚各分級提取物對ABTS+·、DPPH·和·OH的清除能力依次減小。

3.2討論

本研究結果顯示，石榴皮經過醇-水混合溶劑提取得到的粗提物，經大孔樹脂HZ-818純化，再經乙酸乙酯進行萃取分離，總多酚和總黃酮含量不斷升高，同時，非酚類化合物的含量不斷降低。由于原有多酚、類黃銅和單寧的組分在此過程中差異分配的緣故，粗提物、樹脂純化物、乙酸乙酯想萃取物和水相保留物的酚類化合物的組成也必然有所不同（有待進一步研究證實）。這些基本上構成了它們的三種自由基的清除能力、總抗氧化力和還原力都遵照乙酸乙酯相萃取物＞樹脂純化物＞水相保留物＞粗提物出現(xiàn)這一順序的本質原因。

本研究結果顯示，不論是哪種石榴皮多酚分級提取物，它們對不同自由基的清除能力存在差異，在相同劑量濃度下，它們清除ABTS+·、DPPH·和·OH的能力依次降低，其中原因本文并沒專門研究，但從圖2、3、4可看出，圖2的曲線比圖3和圖4的更為彎曲和復雜，說明發(fā)生在羥基自由基清除試驗體系的反應比發(fā)生在DPPH和ABTS+自由基清除試驗體系的反應更為復雜。這提示我們初步推論：石榴皮多酚提取物與那種自由基的相互反應越復雜，其清除這種自由基的效率就越受可能存在的副反應干擾。這種推論是否合理，有待今后深入研究。

［1］張建成，屈紅征，張曉偉.中國石榴的研究進展［J］.河北林果研究，2005，20（3）：265-269

［2］任平，阮祥穩(wěn)，秦濤，張紅艷.石榴資源的開發(fā)利用［J］.食品研究與開發(fā)，2005，26（3）：118-120

［3］宋薇薇.石榴皮總黃酮的提取及抗氧化活性和抑菌作用研究［D］.成都：西華大學，2008

［4］李婕姝，賈冬英，姚開，等.石榴的生物活性成分及其藥理作用研究進展［J］.中國現(xiàn)代中藥，2009，11（9）：7-10

［5］Saito Keita，Kohno Masahiro，Yoshizaki Fumihiko.Extensive screening for edible herbal extracts with potent scavenging activity against superoxide anions［J］.Plant foods for human nutrition，2008，63（2）：65-70

［6］Qian Zhang，Dongying Jia，Kai Yao.Antiliperoxidant activity of pomegranate peel extracts on lard［J］.Natural Product Research，2007，21（3）：211-216

［7］賈冬英，姚開，譚薇，等.石榴皮中多酚提取條件的優(yōu)化［J］.林產化學與工業(yè)，2006，26（3）：123-126

［8］唐麗麗，劉鄰渭，孫麗芳，等.大孔樹脂對石榴皮中多酚物質的吸附研究［J］.食品研究與開發(fā)，2011，22（5）：48-51

［9］曹煒，索志榮.Folin-Ciocalteu比色法測定蜂蜜中總酚酸的含量［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，2003，29（12）：80-82

［10］郭慶彬，劉鄰渭.蘆葦葉中黃酮類化合物提取工藝的研究［J］.食品研究與開發(fā)，2007，128（12）：59-63

［11］任平，岳淑寧，李忠玲，等.石榴皮單寧類化合物的提取研究［J］.食品工業(yè)科技，2007，28（1）：149-151

［12］劉駿.結晶紫分光光度法測定Fenton反應產生的羥自由基［J］.武漢工業(yè)學院學報，2005，24（2）：53-55

［13］李榮，路冠茹，姜子濤.肉桂精油抗氧化性能及清除自由基能力的研究［J］.食品科技，2010，35（2）：166-172

［14］Tsai S Y，Huang S J，Mau J L.Antioxidant properties of hot water extracts from Agrocybe cylindracea［J］.Food chemistry，2006，98（4）：670-677

［15］韓光亮，李翠梅，Eduardo Cacace，等.改良的ABTS+法及其在優(yōu)化抗氧化活性物質提取中的應用［J］.衛(wèi)生研究，2004，33（5）：620-623

［16］Ozkan G，Simsek B，Kuleasan H.Antioxidant activities of Satureja cilicica essential oil in butter and in vitro［J］.J Food Eng，2007，79：1391-1396

［17］Kumaran A，Karunakaran R.In vitro antioxidant activities of methanol extracts of five Phyllanthus species from India［J］.LWTFood Sci Technol，2007，40：344-352

［18］馮濤，楊容，李越敏，等.蘋果多酚提取物抗氧化活性研究［J］.食品研究與開發(fā)，2008，12：189-192

Comparing Antioxidant Capacities of Pomegranate Peel Extracts in Different Phases

TANG Li-li1，LIU Lin-wei2，ZHU Zhan-bin1
（1.Department of Biological Engineering，Yangling Vocational&Technical College，Yangling 712100，Shaanxi，China；2.College of Food Science and Engineering，Northwest A&F University，Yangling 712100，Shaanxi，China）

The in vitro antioxidant capacities of the pomegranate peel polyphenols extracts collected at different separation stages were assayed and compared，with VCbeen as reference.The results showed that.All the extracts had obviously free radicals scavenging activities，which ranked of ABTS+·＞DPPH·＞·OH.From crude extract to resin purification product and then to ethyl acetate extraction phase product，the samples'total polyphenol content and antioxidant capacity values were improved continually.The radical scavenging activities of the different samples were in the order of ethyl acetate phase extract＞resin purification product＞water phase extract＞VC＞crude extract，the total antioxidant capacities of them were in the order of VC＞ethyl acetate phase extract＞resin purification product＞water phase extract＞crude extract，and the reducing capabilityies of them were in the order of ethyl acetate phase extract＞resin purification＞VC＞water phase extract＞crude extract.These results indicate that we can get relatively highest antioxidative pomegranate peel polyphenol extract by coarse extraction，resin purification and ethyl acetate extraction.

pomegranate peel；polyphenol extract；antioxidation capability

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.10.009

2014-07-18

唐麗麗（1982—），女（漢），講師，碩士，研究方向：食品加工教學與科研。