山楂红色素抗氧化作用的研究

李 敏，李拖平，李 巍，王淑华，贾友峰，王丽萍，王 娜

(1.沈阳红梅生物科技有限公司，辽宁沈阳110026;2.辽宁大学食品科学系，辽宁沈阳110036;3.沈阳产品质量监督检验院，辽宁沈阳110022;4.天津农学院食品科学系，天津300384)

山楂红色素抗氧化作用的研究

李 敏1，李拖平2，*，李 巍3，王淑华2，贾友峰2，王丽萍4，王 娜4

(1.沈阳红梅生物科技有限公司，辽宁沈阳110026;2.辽宁大学食品科学系，辽宁沈阳110036;3.沈阳产品质量监督检验院，辽宁沈阳110022;4.天津农学院食品科学系，天津300384)

以山楂果实的综合加工利用为目的，用有机溶剂和水提取山楂果粉中的脂溶性和水溶性色素(HP1～HP5)，对其色素的抗氧化性进行考察的结果表明，各山楂色素对超氧阴离子自由基、羟自由基和DPPH自由基均具有显著的清除效果。此实验结果也预示着山楂果实红色素在食品抗氧化剂或抗氧化功能食品的开发领域可期待很好的应用前景。

山楂，山楂色素，抗氧化

山楂在我国具有悠久的栽培历史，在药、食用领域具有重要的利用价值，是我国北方地区重要的栽培水果之一。但山楂果实由于独特的酸味以及单调的加工模式使得其加工利用的效率与经济转换价值一直比较低。我们在探求山楂果实新的利用途径与高附加值加工模式的系列研究工作中发现，山楂果实中的果胶具有优于其他果实中果胶的高粘性［1］，同时其果胶的水解产物也具有很强的抗菌性［2］。相应于此，我们在以山楂果胶为原料制作系列食品添加剂产品的过程中，派生出许多作为副产物的山楂红色素。在此，我们主要就山楂果实中这些色素的抗氧化性能进行了研究，以期实现山楂果实高附加值的综合利用。

1 材料与方法

1.1 实验材料

山楂果实 经切片，干燥，粉碎后备用;DPPH、氯化硝基四氮唑蓝(NBT) Acros Organi(美国);其他试剂 均为分析纯。

1.2 山楂色素的制备

干燥的山楂果粉首先用石油醚加热环流提取数次，直到提取液的颜色近于无色，合并回收液并经浓缩干燥得色素HP1;同样的操作，经石油醚提取后的残渣用甲醇加热环流提取数次得色素HP2;残渣再用70%乙醇提取数次得色素HP3;所得残渣进一步用90℃热水提取数次，提取液经浓缩后用70%乙醇沉淀其中的果胶等物质，上清液经浓缩干燥后得色素HP4;参照山楂果胶的提取工艺［1］，将干燥的山楂粉直接用90℃热水提取数次，提取液经浓缩后用70%乙醇沉淀其中的果胶等物质，上清液经浓缩干燥后得色素HP5。

1.3 山楂色素抗氧化性能的测定

1.3.2 DPPH·清除能力测定 参照杨宁［4］等的方法，样品液0.5mL加入2.0mL DPPH－乙醇(0.2mmol/L－60%)溶液中，充分摇匀，反应30min后测定517nm处的吸光度(A样品)。同时以相同比例的样品液与60%乙醇的混合液为对照(A对照)、以DPPH溶液与60%乙醇的混合液为空白(A空白)，按下式计算DPPH·的清除率。

1.3.3 羟自由基(·OH)清除能力的测定 采用H2O2/Fe体系，通过Fenton反应进行测定［5］。在样品管中加入0.75mmol/L的FeSO4溶液2mL和样品溶液0.5mL，混合均匀后，加入1.0mL H2O2(0.01%)启动反应。损伤管和未损伤管不加样品溶液，未损伤管不加H2O2。各混合液于37℃恒温反应1h后在536nm处测定各反应液的吸光度。羟自由基的清除率表示为:

2 结果与分析

2.1 山楂色素对·的清除效果

不同浓度(10～1000ppm)的山楂色素对?·的清除效果如，表1所示。山楂色素对?·具有较强的清除作用并且随着浓度的上升其清除能力逐渐增强。同时由表1的结果可以看出，与水(或醇)溶性的色素相比，脂溶性色素(HP1)在低浓度时具有相对较强的消除超氧自由基的能力，但随着浓度的升高，其抗氧化能力的增强幅度较低，在高浓度(1000ppm)条件下HP2、HP4和HP5清除超氧自由基的能力明显高于HP1。

表1 山楂色素对超氧阴离子自由基的清除率(%)

2.2 山楂色素对DPPH·的清除效果

山楂色素对DPPH·的清除作用如表2所示。HP1～HP5在本实验条件(10～1000ppm)下均表现出很强的清除DPPH·的能力，且其清除能力表现出一定的浓度依存性。同时，水(或醇)溶性色素清除DPPH·自由基的能力较脂溶性色素的高。但以DPPH·清除性能为指标的抗氧化能力在各水(或醇)溶性色素间(HP2～HP5)没有明显的差异。

表2 山楂色素对DPPH自由基的清除率(%)

2.3 山楂色素对·OH的清除效果

山楂色素(10～1000ppm)对羟自由基的清除作用如表3所示。各色素对·OH均具有显著的清除作用，且其中的脂溶性色素(HP1)不论是在低浓度还是高浓度条件都表现出了很强的清除效果。

表3 山楂色素对羟自由基的清除率(%)

3 讨论

本着山楂果实综合利用的目的，本研究的结果表明，山楂果胶深加工过程中的副产物山楂色素在抗氧化剂或抗氧化食品的制造领域具有很好的应用前景。关于山楂的抗氧化作用，目前众多的研究多注重于山楂叶中的黄酮类化合物［6－7］，而对山楂果实色素成分的研究报道还比较少。本研究中虽然还不能明确各山楂色素的组成与构造，但根据山楂果实色素的相关报道［8－9］推测其水(或醇)溶性色素的抗氧化作用可能与其中的黄酮类成分有关。同时HP2～HP5经锌盐、碱、浓硫酸显色反应也都表现出了黄酮类化合物的显色特征。当然，其详细的化学构造及其抗氧化作用机理还有待于进一步的研究。综合本实验的结果同时也可看出，由热水直接提取、在山楂果胶加工过程中配生出的色素副产物HP5具有与其他方法提取到的色素(HP1～HP4)同等强度的抗氧化性能。也就是说，这一工艺路线可以作为山楂果实高附加值综合加工利用的简洁而有效的途径。

另一方面，众多的研究表明，机体内过量的自由基的产生与积累会造成人体组织与器官的连续伤害，从而诱发诸如癌症、免疫性疾患、炎症、心脑血管等疾病［10－11］。在食品体系中，自由基的产生与积累也会诱发一系列的劣化反应从而影响食品的品质。考虑到天然山楂色素的着色性及其所表现出的抗氧化功能，可以认为，本实验的结果将为山楂果实的高附加值加工提供有效的利用途径与技术支撑。

［1］王娜，张陈云，戚雨妲，等.山楂果胶的提取及其食品化学特性［J］.食品工业科技，2007，28(11):87－89.

［2］LiT，YamauchiR，Kato K.Antibacterialactivity of enzymolysate of haw pectin［J］.J Appl Glycosci，1997，44:489－495.

［3］Jia Z，Tang M，Wu J.The determination of flavonoid contents in mulberry and their scavenging effects on superoxide redicals［J］.Food Chem，1999，64:555－559.

［4］杨宁，赵谋明，等.野生仙人掌多糖抗氧化性研究［J］.食品科技，2007(2):147－150.

［5］李志洲，陈均志.大枣多糖的抗氧化性研究［J］.食品工业科技，2007，28(11):15－17.

［6］许瑞波，赵跃强，鲁升丽，等.山楂叶黄酮的超声提取、精制及抗氧化性研究［J］.食品研究与开发，2007(4):64－69.

［7］张元富，刘志辉，于行梅，等.山楂叶中黄酮类化合物的提取工艺研究［J］.中国药业，2009，18:42－43.

［8］王继锋，王石泉，汤国枝，等.山楂原花色素的抗氧化作用研究［J］.天然产物研究与开发，2001(2):46－49.

［9］赵爱云，刘宗国，王燕娜.山楂提取物对猪油抗氧化作用研究［J］.中国粮油学报，2008(23):114－116.

［10］Sonnen JA，Breitner JC，Lovell MA，et al.Free radicalmediated damage to brain in Alzheimer’s disease and its transgenic mouse models［J］.Free Radic Biol Med，2008，45:219－230.

［11］Fearon IM，Faux SP.Oxidative stress and cardiovascular disease:novel tools give(free)radical insight［J］.J Mol Cell Cardiol，2009，47:372－381.

Study on antioxidant activity of red pigments from haw fruit

LI Min1，LI Tuo－ping2，*，LI Wei3，WANG Shu－hua2，JIA You－feng2，WANG Li－ping4，WANG Na4
(1.Shenyang Hongmei Bioscience and Biotechnology，Shenyang 110026，China;2.Department of Food Science，Liaoning University，Shenyang 110036，China;3.Shenyang Product Quality Supervision and Inspection Institute，Shenyang 110022，China;4.Department of Food Science，Tianjin Agricultural University，Tianjin 300384，China;)

The natural hydrophilic and hydrophobic pigments HP1～HP5 were extracted from haw fruit powder，using organic solvents and water.The antioxidant activities of these pigments were investigated and the results showed that all HP1～HP5 had significant scavenging activity on the super oxide(O－2·)，hydroxyl(·OH)and DPPH radicals.The results revealed that the pigments of HP1～HP5 had great potential as food additives for use in development of antioxidants or antioxidant food.

haw;haw pigment;antioxidant activity

TS255.1

A

1002－0306(2011)04－0137－03

2010－01－18 *通讯联系人

李敏，女，工程师，硕士，主要从事食品添加剂的研究工作。