麦冬叶中总黄酮的抗油脂氧化研究

陈莉华 李三艳 张 烨 汤小虎

（吉首大学化学化工学院，吉首 416000）

麦冬，又名沿阶草，为百合科植物麦冬［Ophiopogon japonicus（Thund.）Ker－Gawl］的干燥块根，长期以来作为滋阴类中药在临床上广泛使用，可治肺燥干咳、津伤口渴、肠燥便秘、咽白喉等［1］。

麦冬的主要化学成分为黄酮及甾体皂苷、多糖等，麦冬黄酮具有良好的抗炎、抗应激、抗氧化、心血管保护功能和磷酸化抑制剂的作用［2－3］，但作为药用资源的一般为麦冬的干燥块根，大量的麦冬叶被废弃不用。研究表明麦冬叶中的黄酮含量远高于块根［4－5］，用麦冬叶代替块根提取黄酮具有可行性。黄酮提取物在油脂抗氧化方面有显著效果［6］，从植物中提取安全、天然的黄酮类物质以取代人工合成抗氧化剂是油脂或含油食品添加剂的发展趋势。

本试验采用超声辅助乙醇提取麦冬叶中的总黄酮，深入研究了麦冬叶黄酮提取物对油脂的抗氧化活性，为麦冬药用资源的综合开发提供借鉴。

1　材料和方法

1.1　材料、仪器和试剂

麦冬叶采自经野生驯化栽培于吉首大学校园内的观赏麦冬，经吉首大学资环学院植物教研室鉴定确认后干燥粉碎备用；金健牌天然茶籽油：市售；动物油为市售新鲜猪板油熬制过滤而成。

UV－2450型紫外可见分光光度计：日本岛津；723可见分光光度计：上海博迅实业有限公司医疗设备厂；KQ－250E型超声波清洗器：昆山市超声仪器有限公司；R－201B－Ⅱ旋转蒸发仪：郑州长城科工贸有限公司。

芦丁（rutin）标准品：比利时进口，北京化学试剂有限公司；NaNO2、NaOH、HCl、NaNO2、水杨酸、石油醚、Al（NO3）3、FeSO4、30%H2O2、冰乙酸、三氯甲烷、柠檬酸、KI、KIO3：分析纯，国药集团化学试剂有限公司。

1.2　最佳提取工艺条件的确定

通过单因素试验和正交试验确定麦冬叶黄酮提取的最佳工艺条件。

1.3　麦冬叶黄酮的提取

在1.2中确定的最佳提取工艺条件下，提取麦冬叶黄酮。

准确称取麦冬叶粉末1.0 g若干份，固定超声波功率250 W，用35 mL体积分数为80%的乙醇溶液在70℃的水浴温度中浸泡30 min，超声波辅助提取20 min。收集提取液并抽滤，用石油醚脱脂脱色，用相应浓度的乙醇洗涤得提取液，定容于50 mL容量瓶中，备用。

1.4　提取物黄酮含量的测定

以芦丁为对照品，按照 NaNO2－Al（NO3）3－NaOH法绘制芦丁标准曲线，测定提取物中总黄酮含量。黄酮质量浓度c在0.0～0.05 mg／m L范围内与吸光值（A）有良好的线性关系，回归方程为：c＝0.093 9A，R2＝0.999 8。

1.5　黄酮提取物对羟基自由基的清除作用

参照Fenton反应建立羟基自由基生成模型［7］，在15 mL比色管中依次加入2 mmol／L FeSO43 mL，6 mmol／LH2O23 mL，摇匀，接着加入 8 mL浓度为6 mmol／L的水杨酸溶液。加入1 mL的蒸馏水，未加提取物比色管所测的吸光值为A0，其余比色管根据试验条件加入不同浓度的提取物1 mL，在40℃水浴中放置15 min后取出，以蒸馏水为参比，于波长510 nm处测吸光值Ax，每个样品平行测定3次，取平均值按下式计算：

清除率／% ＝［（A0－Ax）／A0］×100%

式中：Ax为加入提取液后的吸光值；A0为空白对照的吸光值，清除率越大，表明对自由基清除效果越好。

1.6　油脂加速氧化试验方法

采用 Schaal烘箱法［8－9］，量取提取液 1 mL（1 mg黄酮／mL提取液），以溶剂V（油）∶V（黄酮溶液）＝5∶1的比例添加到25 mL油脂中，并以不添加任何物质的油脂为空白对照，分别盛放于广口瓶中，置于（65±1）℃的恒温烘箱中进行高温诱导强制氧化，每隔一定时间检测样品的过氧化值。分别用VC和柠檬酸溶液代替黄酮提取液按上述方法测定过氧化值，比较各种抗氧化剂的抗氧化能力。

1.7　过氧化值测定方法

采用GB／T 5538—2005标准推荐的碘量法测定［10］。

POV＝［样品中含碘量（μg）／样品量（g）×106］×100%

抗氧化剂对油脂的保护率：η／%＝［1－（POV末1－POV初）／（POV末2－POV初）］×100%

式中：η／%为抗氧化剂对油脂的保护率；POV初为未对油脂进行强制氧化时的过氧化值；POV末1为添加抗氧化剂的油脂强制氧化后的过氧化值；POV末2为未添加抗氧化剂的油脂强制氧化后的过氧化值。

2　结果与分析

2.1　单因素及正交试验

以总黄酮的得率为指标，固定250 W超声功率，考察不同的料液比、乙醇体积分数、超声时间、浸泡温度等各单因素对黄酮提取的影响。结果见表1。

表1显示，单因素试验得到的最佳条件为乙醇体积分数、料液比、浸泡温度、超声时间分别为70%、1∶35、65℃、30 min。

表1　单因素试验结果

根据单因素试验结果，以乙醇体积分数（60%、70%、80%）、料液比（g∶mL）（1∶30、1∶35、1∶40）、超声温度（60、65、70℃）、超声时间（20、30、40 min）4种因素进行表2的L9（34）正交试验，结果见表3。

表2　正交试验因素水平

表3　正交试验结果

由表3可知，乙醇体积分数对麦冬叶总黄酮得率的影响最大，料液比的影响最小，顺序依次为：乙醇体积分数＞浸泡温度＞超声时间＞料液比，最佳工艺条件为：1.000 g样品，用35 mL 80%的乙醇溶液在70℃的水浴温度中浸泡30 min后，超声波辅助提取20 min。

2.2　验证试验

称取1.000 g的麦冬叶粉末，按照上述最佳条件提取黄酮，用石油醚萃取若干次除去脂溶性的色素等杂质后定容，测定并计算相应条件下总黄酮得率。平行提取3次，总黄酮得率分别为17.36、17.17、17.49 mg／g，平均值为 17.3 mg／g。3次结果相差不大，说明在该条件下稳定性较好。

2.3　麦冬叶总黄酮对羟基自由基的清除能力

试验了不同质量浓度的麦冬叶总黄酮对羟基自由基的清除能力，结果见表4。

表4　麦冬叶黄酮提取物浓度对羟基自由基的清除效率

由表4可知，麦冬叶中含有的黄酮类化合物对羟基自由基的清除作用是非常明显的，在一定浓度范围内，随着黄酮类化合物浓度的增大，对羟基自由基的清除效率增强。

2.4　麦冬叶总黄酮对油脂的抗氧化性

2.4.1 烘箱放置时间对油脂的抗氧化性的影响

VC和柠檬酸常作为加入到食品中的抗氧化剂，试验以此为对照，在（65±1）℃条件下，比较了在25 mL油样中加入1 mL的质量浓度同为1.00 mg／mL的VC、柠檬酸及麦冬叶总黄酮提取液的3种试样在不同烘箱强制放置时间段对植物油的抗氧化性，结果见表5。

表5　黄酮提取物对植物油的抗氧化性

表5数据表明，在烘箱强制放置时间越长，空白植物油的过氧化值（POV）越大，表明烘箱热能使油脂自氧化反应加剧，但加入了抗氧化剂后，POV均能降低，表明VC、柠檬酸和黄酮提取物均能有效抑制油脂的自氧化反应，在烘箱强化放置时间相同时，麦冬叶黄酮提取液的POV值小于VC和柠檬酸，表明麦冬叶黄酮提取液抗植物油氧化活性比常用的VC和柠檬酸强，作为植物油抗氧化添加剂有潜在的发展前景。

按照同样方法，比较了3种抗氧化剂在不同烘箱强制放置时间段对动物油的抗氧化性，结果如表6所示。

表6的结果表明，与植物油的情况类似，油脂自氧化反应程度随烘箱放置时间延长而加大，在相同的烘箱放置时间段，空白植物油的POV远比空白动物油的POV大，表明植物油受到相同烘箱热能时更容易发生自氧化反应；添加黄酮提取液、VC及柠檬酸后，动物油的过氧化值均有不同程度的降低，表明这3种物质均能有效抑制动物油的自氧化反应；烘箱放置时间在3.0 h内，柠檬酸、VC、黄酮提取液的抗氧化能力并不显著，POV%值降低不多，但当随着烘箱放置时间的增长，柠檬酸、VC、黄酮提取液的抗氧化能力显著增强，空白动物油与添加抗氧化剂的溶液的POV差距明显拉大，表明麦冬叶总黄酮对于动物油及高温烘烤动物油食品是一个相当优良的抗氧化剂。

表6　黄酮提取物对动物油的抗氧化性

2.4.2 黄酮提取物浓度对油脂抗氧化能力的影响

在（65±1）℃培养箱中强化保存条件下，比较了提取物黄酮浓度对油脂抗氧化能力的影响，空白为不加黄酮提取物的油脂样品，结果如表7、表8所示。

表7　黄酮提取物浓度对植物油的抗氧化性影响

本试验采用的金健牌茶籽油系用油茶果实纯天然压榨而得，无任何食品添加剂及抗氧化剂。表7的结果表明，空白植物油添加黄酮提取液后，植物油的过氧化值均有不同程度的降低，表明提取液能增加植物油的抗氧化能力；在同样的烘箱放置时间段内，加入的黄酮提取物浓度越大，过氧化值越小，表明黄酮提取物对油脂的抗氧化能力与其浓度有正相关关系。

表8的结果显示，提取液能增加动物油的抗氧化能力；烘箱放置时间相同时，加入的黄酮提取物浓度越大，过氧化值越小，表明麦冬叶黄酮提取物对动物油的抗氧化能力与其浓度有正相关关系。

表7、表8的结果表明，麦冬叶黄酮提取物既能抑制植物油的氧化也能抑制动物油的氧化，对油脂的抗氧化能力与黄酮提取物浓度成正相关关系。

2.4.3 温度对黄酮提取物抗油脂氧化效果的影响

在相同的强化保存时间段，烘箱设置温度的高低也对油脂过氧化值有较大影响。由此研究了在烘箱温度为40、50、和60℃时麦冬叶黄酮、VC、柠檬酸3种抗氧化剂在不同温度下对黄酮抗油脂氧化效果的影响，结果表明随样品在烘箱放置时间的延长，黄酮对动物油的保护作用愈加显著，当放置时间为300 min时，黄酮提取物对动物油的保护率可达到50%以上，表明了黄酮提取物优越的抗氧化性能。在试验范围内，同一时间段，黄酮提取物对动物油的保护率随温度的升高而降低，可能是因为黄酮类物质的活性随着温度的升高，而逐渐降低。

与对动物油的保护情况不同，随着温度的上升，黄酮提取物对植物油的保护率逐渐降低，说明该黄酮提取物更宜于作为动物油的抗氧化剂，在温和的环境中，升温会降低其活性。在40℃和50℃时，黄酮对植物油的保护率变化趋势大体相同，随着时间的延长，保护率逐步降低。

表8　黄酮提取物浓度对动物油的抗氧化性影响

2.5　各种抗氧化剂抑制氧化能力比较

从表9看出，作为油脂的抗氧化剂时，黄酮提取物的抗氧化能力强于柠檬酸和VC，当在烘箱中放置时间越长，添加黄酮提取物的植物油的POV降低率越大，表明越是深度氧化的油脂，麦冬叶黄酮提取物的抗氧化活性越强，通常柠檬酸和VC常用于冷饮中，本研究表明麦冬叶黄酮提取物可用于烘焙含油食品中作抗氧化剂用。加入相同浓度的的抗氧化剂时，动物油的POV降低率比植物油POV降低率要大，表明抗氧化剂对动物油的效果更好。

表9　各种1.00 mg／mL的抗氧化剂对油脂抗氧化能力比较

3　结论

研究结果表明当固定超声波功率250 W，用35 mL 80%的乙醇溶液在70℃的水浴温度中浸泡30 min、超声波辅助提取20 min后，麦冬叶中总黄酮提取率为17.3 mg／g，在黄酮质量浓度0.105～0.630 mg／L范围内，随浓度的增大，对羟基自由基的清除率由7.96%升高至16.12%，黄酮提取物对植物油的保护在烘箱放置时间为4.5 h时达到最大，为29.61%，对动物油的保护在烘箱放置时间为9 h时达到最大，为32.96%，表明麦冬叶黄酮对动物油的保护效果更好且更适合作为高温烘烤含油食品的抗氧化添加剂。

［1］国家药典委员会.中国药典［M］.一部.北京：化学工业出版社，2005：106

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［10］GB／T 5538—2005，动植物油脂过氧化值测定［S］.