火棘果黄酮对油脂的抗氧化活性

王晓静，陈莉华，黄玉龙

吉首大学化学化工学院，吉首 416000

火棘果为蔷薇科苹果亚科(Maloideae)火棘属(Pyracantha Roeme)的常绿野生灌木的果实，具有抗氧化、增强免疫力、利胆、助消化、抗疲劳、降血脂、促进血凝等作用［1］。在临床药用上，主治脾胃虚弱，消化不良、泻泄、痢疾、疳积等病症［2］。现有的研究中多偏重于火棘果黄酮的提取鉴定与测定，如用丙酮或乙醇提取火棘果黄酮［3，4］，用微乳薄层色谱法分离鉴定火棘果黄酮［5］，用分光光度法测定火棘果黄酮［6，7］。在其抗氧化性能的研究方面，发现火棘果黄酮有清除自由基的作用［4］，但尚未见火棘果黄酮对油脂的抗氧化研究的报道。黄酮类化合物除了可以清除自由基，对油脂氧化也具有较好的抑制功能［8］。本研究以超声波辅助乙醇提取火棘果黄酮，采用D-101 大孔吸附树脂进行纯化，探讨了粗提液与纯化液对植物油、家禽油及动物油三大类共6 种油脂氧化体系的抗氧化性能，并与油脂常用的抗氧化剂VE进行比较，以期为火棘果的进一步开发利用提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

火棘果于12 月采于吉首马颈坳，经吉首大学资环学院植物教研室鉴定为蔷薇科苹果亚科(Maloideae)火棘属(Pyracantha Roeme)的常绿野生灌木的果实，自然干燥，备用;菜籽油、橄榄油、鹅油、鸡油、猪板油、牛油市购，95%乙醇、浓盐酸、氢氧化钠、石油醚、无水乙醇、亚硝酸钠、硝酸铝、冰醋酸、三氯甲烷、酚酞、碘化钾、淀粉等均为分析纯。

1.2 仪器与设备

KQ250-E 型超声波发生器(昆山市超声仪器有限公司)，SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司)，GZX-9070MBE 数显鼓风干燥箱(上海博讯实业有限公司医疗设备厂)，K-201B-Ⅱ旋转蒸发器(郑州长城科工贸有限公司)，HH-S 恒温水浴锅(郑州长城科工贸有限公司)，721 可见分光光度计(上海菁华分析仪器有限公司)。

1.3 方法

1.3.1 火棘果总黄酮(PFF)的提取

称取5 g 火棘果，用去离子水清洗干净，自然风干，转移到250 mL 锥形瓶中，按料液比1∶10(g∶mL)加入60%的乙醇，置于功率40 W 的超声波发生器中，在温度50 ℃下超声提取40 min，抽滤，减压旋蒸回收乙醇，浓缩液用石油醚脱色后用95%的乙醇浸泡并静置16 h，抽滤，滤液减压旋蒸回收乙醇后得到火棘果黄酮粗提液，简写为PFF1。

1.3.2 火棘果黄酮含量测定

以芦丁为黄酮对照品按NaNO2-Al(NO3)3-NaOH 法［9］绘制标准曲线，以质量浓度(c)对吸光值A 进行线性回归，得出回归曲线方程。准确吸取1.00 mL 已定容的黄酮提取液，置于25 mL 容量瓶中，按照标准曲线绘制方法测吸光值A，通过回归曲线方程求得火棘果黄酮含量。

1.3.3 火棘果黄酮的纯化、提取率及纯度测定

按文献［9］预处理D-101 大孔树脂并装柱，将PFF1 按文献［9］最佳参数纯化得火棘果黄酮纯化液，简写为PFF2。将得到的PFF2 浓缩烘干制备火棘果黄酮粉末，精密称取干燥PFF2 样品0.1 g，用95%乙醇溶解并定容至100 mL 备用。移取1.00 mL 于25 mL 容量瓶中，按照标准曲线绘制方法测定吸光值A，由回归曲线方程求出火棘果黄酮质量m1，火棘果黄酮提取率P(%)和纯度D(%)计算式如下:

式中:M—火棘果干果质量，g;m—PFF2 干燥后的质量，g;m1—火棘果黄酮质量，g。

1.3.4 火棘果黄酮抗油脂氧化

采用国际通用的烘箱储藏法使油脂氧化酸败变质并测定过氧化值(peroxide value，POV)。比较PFF1 与PFF2 加入前后油脂的过氧化值，计算出提取物对油脂的保护率，进而探讨PFF1、PFF2 对油脂氧化体系的抗氧化作用。

在无水酸性条件下，油脂中的过氧化物使I-定量氧化成I2，I2与I-结合生成易溶于水的，利用的颜色与标准碘液进行比较定量。参照［8，10］的方法进行实验，在烘箱温度70 ℃强化1 h 的条件下，浓度在0.043～0.258 g/L 范围内，考察了PFF1、PFF2作为抗氧化剂对3 类油脂即植物油、家禽油、动物油共6 个种类，即菜籽油、橄榄油、鹅油、鸡油、猪油、牛油的氧化抑制作用，并与VE进行比较。

按下式计算油脂过氧化值(POV)及提取液对油脂的保护率(η):

式中:M—碘生成物质的量，mmol;W—油脂质量，kg;η—提取液对油脂的保护率;POV初—未对油脂进行强化氧化时的过氧化值，mmol/kg;POV末1—添加提取液的油脂强化氧化后的过氧化值，mmol/kg;POV末2—未添加提取液的油脂强化氧化后的过氧化值，mmol/kg。

1.3.5 火棘果黄酮抗油脂酸败水解

酸价(acid value，AV)是脂肪中游离脂肪酸含量的标志，脂肪在长期保藏过程中，由于微生物、酶和热的作用发生缓慢水解，产生游离脂肪酸，使油中酸价增大，贮藏稳定性降低。酸价越小，说明油脂质量越好，新鲜度和精炼程度越好。如果酸价过高，则会导致人体肠胃不适、腹泻并损害肝脏。酸价是评价油脂氧化过程中产生酸性物质的量的一个有效指标［11］。采用国际通用的烘箱储藏法使油脂发生氧化酸败变质，酸价的测定参照食用植物油卫生标准即GB/T 5009.37-2003。在烘箱温度70 ℃强化1 h的条件下，浓度在0.043～0.258 g/L 范围内，测定PFF1、PFF2 及对照品VE加入前后油脂的酸价，用于衡量其抗油脂酸败水解能力。

按下式计算酸价(AV)及酸价降低值(ΔAV):

式中:AV—酸价，mg/g;W—油脂的质量，g;CNaOH—氢氧化钠物质的量浓度，0.1 mol/L;VNaOH消耗氢氧化钠的体积，L;AV1—添加提取液的油脂强化氧化后的酸价，mg/g;AV2—未添加提取液的油脂强化氧化后的酸价，mg/g;ΔAV—酸价降低值，mg/g。

2 结果与分析

2.1 火棘果黄酮的含量测定

吸光值(A)与芦丁质量浓度(c)之间的线性回归方程为:c=0.0939A(R2=0.9998)。浓度0～0.05 g/L 之间具有良好的线性关系。测定火棘果黄酮含量结果表明，PFF1 中黄酮质量浓度为2.25 g/L，PFF2 中黄酮质量浓度为3.49 g/L，50 mL PFF2干燥后的质量为0.766 g，PFF2 黄酮含量为0.175 g。以PFF2 为指标，火棘果黄酮提取率为5.11%。用D-101 大孔吸附树脂纯化后纯度为22.84%。

2.2 火棘果黄酮对油脂氧化的抑制效果

碘量M(μmol)与吸光度(A)在0.0～0.96 μmol 间有良好的线性关系，回归方程为M=4.0153A+0.0039，R2=0.9986。

2.2.1 火棘果黄酮质量浓度对油脂抗氧化效果的影响

PFF1、PFF2 对3 类油脂氧化抑制作用结果见图1。

图1 不同质量浓度的火棘果黄酮对油脂抗氧化性的影响Fig.1 Antioxidant activity of PFF with different mass concentrations on oils and fats

由图1 可知，PFF1、PFF2 对该6 种油脂氧化体系的保护率均随着其质量浓度的增大而逐渐增大，呈现剂量相关效应;PFF2 对各种油脂的保护作用较PFF1 的大，但两者对各种油脂的保护作用不及VE。PFF2 中黄酮含量较PFF1 的大，说明提取物中黄酮含量高有利于油脂的抗氧化。比较图1 中的A 与B可知，同一质量浓度下的PFF1、PFF2 对菜籽油的保护率明显较橄榄油的大，说明火棘果黄酮对菜籽油的抗氧化效果较橄榄油的好。但图1 中B 的增长趋势大，说明火棘果黄酮对橄榄油抗氧化效果受其浓度影响很大。比较图1 的C 与D，PFF1、PFF2 对鸡油保护作用较鹅油的略大，图1 中D 增长趋势大，说明火棘果黄酮对鸡油的抗氧化效果其浓度影响大。比较图1 的E 与F，PFF1 与PFF2 在对该2种动物油的抗氧化效果上差别不是很大，火棘果黄酮对猪油保护作用较牛油的略大。

2.2.2 温度对火棘果黄酮抗油脂氧化效果的影响

火棘果黄酮质量浓度为0.215 g/L 时，不同烘箱温度下PFF1、PFF2 对油脂的抗氧化效果见图2。

图2 不同温度对火棘果黄酮抗油脂氧化的影响Fig.2 Antioxidant activity of PFF on oils and fats under differents temperatures

由图2 可知，温度在50～80 ℃范围内，PFF1、PFF2 对该6 种油脂的保护率随着烘箱强化温度的升高而逐渐增大，但温度高于90 ℃时，保护率反而下降。温度逐渐升高，油脂氧化越剧烈，PFF1、PFF2的抗氧化活性越强。温度过高，油脂氧化剧烈，油脂自氧化反应程度加大，表现出抗氧化剂在不同的氧化温度所发挥的抗氧化效果有所不同，所以温度过高，其保护率反而减小;同时在高温下PFF1 及PFF2的活性成分减少，抗氧化能力降低。比较图2 中的A、B、C、D 可知，PFF1 对该4 种油脂保护作用受温度的影响较PFF2 的大，PFF2 对这4 种油脂的保护效果较PFF1 的好。80 ℃时，PFF1 对鸡油的保护率与PFF2 对鹅油的相当，说明在较高温度时，火棘果黄酮是一种优异的鸡油抗氧化剂。比较图2 的E与F 可知，PFF1 与PFF2 对猪油、牛油的保护作用受温度的影响均不是很大，PFF2 对猪油的保护效果较PFF1 的好，PFF2 与PFF1 对牛油的保护作用相当。

2.3 火棘果黄酮抗油脂酸败水解

2.3.1 火棘果黄酮质量浓度对油脂酸价的影响

以酸价降低值为指标，考察了不同质量浓度的PFF1、PFF2 对油脂酸败水解的影响，结果见图3。

由图3 可知，各种油脂氧化体系的酸价降低值随着PFF1、PFF2 质量浓度的增大而逐渐增大，说明火棘果黄酮对各种油脂具有抗酸败水解的作用，并且这种作用与火棘果黄酮存在一定的剂量关系。由图3 中的6 个图可知，黄酮含量较高的PFF2 对该6种油脂的抗酸败水解效果优于黄酮含量较低的PFF1，但两者的抗酸败水解效果不及VE。比较这6个图，同一质量浓度下，菜籽油、鸡油的酸价降低值明显较橄榄油、鹅油、猪油、牛油的大，说明火棘果黄酮对菜籽油、鸡油的抗酸败水解效果较其他4 种油脂好。图3 中的A 与D，PFF1、PFF2 增长趋势大均较大，说明火棘果黄酮对菜籽油、鸡油的抗酸败水解效果受黄酮浓度影响大。图3 中的F，PFF1 与PFF2十分相近，说明PFF1 与PFF2 在对牛油的抗酸败水解效果上差别不是很大。

图3 不同质量浓度的火棘果黄酮对油脂酸败的影响Fig.3 Anti-rancidity of PFF with different mass concentrations on oils and fats

2.3.2 温度对火棘果黄酮抗油脂酸败水解的影响

火棘果黄酮质量浓度为0.215 g/L 时，不同烘箱温度下PFF1、PFF2 对油脂的抗酸败水解效果，结果见图4。

图4 不同温度对火棘果黄酮抗油脂酸败的影响Fig.4 Anti-rancidity of PFF on oils and fats under different temperatures

由图4 可知，各种油脂的酸价降低值随着烘箱强化温度的升高而逐渐增大，但温度高于90 ℃时，ΔAV 的变化趋势趋于平坦。温度逐渐升高，油脂氧化酸败变质加剧，PFF1 及PFF2 的抗酸败水解的效果越好。但温度过高，油脂加速水解，有过多的游离脂肪酸产生，使油中酸价剧增，并且过高的温度使PFF1 及PFF2 的抗氧化活性成分减少，从而使黄酮抗氧化酸解的能力减弱，表现为酸价降低趋势下降。比较图4 中的A 与B 可知，火棘果黄酮对菜籽油的抗酸败水解效果较橄榄油的好。比较图4 中的C与D，PFF 对鸡油的抗酸败水解效果较鹅油的好。比较图4 的E 与F，猪油、牛油的ΔAV 受温度的影响均不是很大，并且PFF1、PFF2 对猪油氧化体系的抗酸败水解效果较牛油的好。

3 结论

在乙醇浓度60%，料液比为1∶10(g∶mL)，超声功率40 W，温度50 ℃的条件下，提取40 min，PFF1中黄酮质量浓度为2.25 g/L，PFF2 中黄酮质量浓度为3.49 g/L，以PFF2 为指标，火棘果黄酮提取率为5.11%。用D-101 大孔吸附树脂纯化后纯度为22.84%。PFF1、PFF2 对菜籽油、橄榄油、鹅油、鸡油、猪油、牛油6 种油脂的抗氧化效果明显，且均与浓度有剂量效应关系，火棘果黄酮能增加油脂的抗氧化能力，相同条件下黄酮含量高的PFF2 较黄酮含量低的PFF1 抗氧化作用大。在50～80 ℃温度范围内，PFF1、PFF2 对油脂氧化体系的保护作用随着烘箱强化温度的升高而逐渐增大。但温度过高，PFF1 及PFF2 的活性成分减少，抗氧化能力降低。油脂的酸价降低值随着PFF1、PFF2 质量浓度的增大而逐渐增大，说明火棘果黄酮能抑制油脂酸败水解成游离脂肪酸，表明火棘果黄酮具有良好的抗氧化酸败能力。在50～80 ℃温度范围内，PFF1、PFF2能抑制油脂酸败水解，使游离脂肪酸含量逐渐减少，体系的酸价降低。但温度过高，酸价降低趋势下降。火棘果黄酮是一种优良的油脂抗氧化剂，具有广阔的发展前景。

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