红果参果胶提取物的抗氧化作用研究

陈莉华，王晓静，肖　琴，莫宇婷

（1.吉首大学化学化工学院，湖南吉首416000；2.吉首大学植物资源保护与利用湖南省高校重点实验室，湖南吉首416000）

红果参果胶提取物的抗氧化作用研究

陈莉华1，2，王晓静1，肖琴1，莫宇婷1

（1.吉首大学化学化工学院，湖南吉首416000；2.吉首大学植物资源保护与利用湖南省高校重点实验室，湖南吉首416000）

酸提醇沉超声辅助提取并纯化红果参中的果胶，以VC为对照，研究了果胶提取物对·OH、O2-·的清除能力、对Fe3+的还原作用以及对油脂氧化体系的抑制效果。结果表明：当质量浓度为0.6g/L时，红果参果胶提取物对·OH、O2-·的清除率分别为40.53%和26.02%，还原Fe3+产生的吸光值为0.51，对植物油和动物油的保护率分别为96.83%和39.22%，其抗氧化性均在一定浓度范围呈剂量正相关效应。

红果参，果胶，抗氧化活性

红果参又称蜘蛛果、山荸荠，是桔梗科植物长叶轮钟草的果实，具有润肺、止咳，滋补、理气、补虚、祛瘀止痛等功效[1]。红果参中除含有黄酮及原花青素等生理活性成分外，还富含果胶。

果胶广泛存在于植物的果实、根、茎和叶中，作为可溶性膳食纤维具有抗菌[2]、抗炎和舒张血管的作用，对高胆固醇患者和糖尿病患者大有裨益。果胶的提取较多的受到研究者的注意[3-4]，研究表明果胶提取物也具有抗氧化性[5-6]。本研究采取酸提醇沉法提取并纯化红果参果实中果胶，研究了提取物的抗氧化性能，旨在为进一步利用红果参资源提供实验依据。

1　材料与方法

1.1材料与仪器

样品采于吉首大学“植物资源保护与利用湖南省高校重点实验室”红果参基地，选择无霉烂变质的红果参低温烘干，碎成0.15mm粉末，装袋备用；硫酸、苯酚、抗坏血酸、邻苯三酚、三羟甲基氨基甲烷、碘化钾、冰醋酸、三氯甲烷、淀粉、碘等均为分析纯；金健牌茶籽油（植物油） 市购；动物油购自猪板油熬制过滤而得。

723可见分光光度计上海荆和分析仪器有限公司；K-201B-Ⅱ旋转蒸发器、KQ250-E超声波清洗器、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基玮实验仪器设备有限公司。

1.2红果参果胶的提取及纯化

准确称取已处理的红果参粗粉10.0g，放入盛有200mL沸水烧杯中搅拌10min，冷却，然后在75℃水浴中用0.1moL/L的盐酸调pH为2.1，保持此温度下提取1h，过滤得提取液，重复提取3次，将3次滤液合并，在70℃水浴中用旋转蒸发仪浓缩滤液至原体积的1/10。冷却后，加入浓缩液等体积的95%乙醇，封口，静置24h后除去上层清液减压抽滤，低温烘干后得果胶粗产物，封存备用。

将果胶粗产物溶于20mL的蒸馏水中，加入果胶溶液总体积的1/5体积的石油醚，磁力搅拌0.5h，倒入分液漏斗中，充分振荡并静置0.5h，分层后，去除石油醚萃取的色素层，重复多次，直至石油醚萃取层为清澈透明，使果胶溶液中无色素残留。然后加入新配制的Sevag试剂磁力搅拌0.5h，将混合溶液倒入分液漏斗中，充分振荡后静置0.5h，除去下层变性蛋白质层，重复上述操作直至无变性蛋白质层出现，将萃取后的溶液浓缩至1/3，使用95%乙醇沉淀果胶，过滤并充分洗涤沉淀，抽滤后低温烘干，制得果胶提取物，封存备用，使用时配成一定质量浓度的果胶溶液。

1.3果胶含量的测定

以葡萄糖为对照品，用苯酚-硫酸法测总糖含量，以D-半乳糖醛酸为标准品，用咔唑比色法测半乳糖醛酸含量[7]。

1.4提取物对羟基自由基（·OH）的清除

建立Fenton反应体系模型[8]，以空白液为参比在波长510nm下测其吸光值A0、Ax及Ax0，重复3次测定，按下式计算提取物对羟基自由基的清除率：

式中，A0为空白对照液吸光值；Ax为果胶溶液吸光值；Ax0为本底吸光值。

1.5提取物对超氧阴离子自由基（O2-·）的清除

邻苯三酚在碱性条件下自氧化产生稳定的超氧阴离子自由基并生成有色中间产物，提取物中的抗氧化物质可清除所产生的超氧阴离子自由基，从而可通过比色法测定提取物对超氧阴离子自由基的清除效果。按照张俊生[9]的实验方法，在325nm处测定体系的吸光值A、Aj、A0，提取物对超氧阴离子自由基清除率计算公式为：

式中，A为样品加入缓冲溶液及邻苯三酚后的吸光值；Aj为样品加入缓冲溶液后的吸光值；A0为缓冲溶液加入邻苯三酚后的吸光值。

1.6提取物对Fe3+的还原作用

铁氰化钾被抗氧化物质还原，生成亚铁氰化钾在酸性条件下与Fe3+偶合形成普鲁士蓝，该络合物在700nm处有最大吸收，抗氧化物质浓度越大或还原能力越强，则700nm处吸光值越大，因此，可用700nm吸光值大小表示提取物对Fe3+还原作用的强弱。

取待测液0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2mL，分别加入到比色管内，再分别加入2.0mL磷酸缓冲溶液（pH=6.8）及1%铁氰化钾溶液2mL，50℃水浴上加热20min后急速冷却，加入10%三氯乙酸溶液2mL，于3000r/min条件下离心10min，取上清液5mL于15mL比色管中，加入0.1%三氯化铁1.0mL，加入去离子水定容，混合均匀，于700nm处测定吸光度。

1.7提取物抗油脂氧化能力测定

参照张俊生[9]绘制的标准曲线并求出碘量-吸光值之间的数学关系。

提取物对油脂的抗氧化性采用国际上通用的烘箱强化贮存法[10]：称取0.2g油脂，加入不同质量浓度的果胶液，搅拌均匀后，放入烘箱中强化保存，间隔1h交换在烘箱中的位置并取2mL待测样品，参照标准曲线方法分别测定585nm处的吸光度。以同质量浓度的抗坏血酸（VC）溶液作对比，比较其抗氧化能力。按下式计算油脂过氧化值（POV）及提取物对油脂的保护率η∶m

式中：η为提取物对油脂的保护率，%；POV初为未对油脂进行强化氧化时的过氧化值，mmol/kg；POV末1为添加提取物的油脂强化氧化后的过氧化值，mmol/kg；POV末2为未添加提取物的油脂强化氧化后的过氧化值，mmol/kg。

2　结果与讨论

2.1红果参中果胶得率及含量测定

经测定，红果参中果胶得率为0.315g/10g（红果参粉末），得率为3.15%。总糖含量为93.1%，半乳糖醛酸含量为68.8%。

2.2提取物对羟基自由基（·OH）的清除

分别配制一系列不同质量浓度的果胶液，以相同浓度的VC（以抗坏血酸配制）溶液为对照，考察其对羟基自由基的清除作用，结果如图1所示。

图1　提取物对羟基自由基的清除Fig.1　Scavenging effect on·OH of extracts

羟基自由基是已知的最活泼的活性氧自由基，也是毒性最大的氧自由基，清除羟基自由基可能是生物预防疾病的有效方式之一。从图1可以看出，果胶具有较强的清除羟基自由基的作用，随着果胶质量浓度的增加，果胶对羟基自由基的清除能力增加，当果胶浓度为0.6g/L时，果胶的清除率达到40.53%，对照品VC对羟基自由基的清除具有相当显著的剂量效应，且比同质量浓度的果胶的清除能力强，当VC的质量浓度为0.5g/L时，VC的清除率高达97.88%。

2.3对超氧阴离子自由基（O2-·）的清除

图2表明，果胶对超氧阴离子自由基有一定的清除作用，在一定的浓度范围内，果胶对超氧阴离子自由基的清除作用呈现剂量效应。虽然果胶的清除率不及对照品VC大，当质量浓度为0.6g/L时，果胶对超氧阴离子自由基的清除率仍可达26.02%，表现出了对超氧阴离子自由基较好的还原能力。

图2　提取物对超氧阴离子自由基的清除Fig.2　Scavenging effect on O2-·of extracts

图1和图2比较可知，红果参果胶提取物对·OH、O2-·均有较好的清除作用，相同质量浓度的果胶液对羟基自由基的清除效果强于对超氧阴离子自由基的清除作用。导致这种差别可能有两个原因。一是超氧阴离子自由基和羟基自由基的差别，羟基自由基的氧化电极电位很高，因此具有很强的氧化性、电负性和亲电性，其氧化性较超氧阴离子自由基强。二是果胶的不同提取方法也对其抗氧化性有影响。韦诗琪[7]的菠萝蜜丝中不同果胶对自由基清除能力大小顺序为：水提果胶＞总果胶＞酸提果胶。

2.4对Fe3+的总还原作用

考察提取物对Fe3+的还原作用，结果如图3所示。

图3　提取物对Fe3+的清除作用Fig.3　Fe3+reducing capacity of extracts

由图3可以看出，果胶的质量浓度越大，其吸光值越大，表明对Fe3+的还原能力越强，其还原能力与质量浓度的增加呈正相关性，当果胶提取物的质量浓度为0.6g/L时，果胶可使Fe3+还原产生的吸光值为0.51，尽管比对照品VC的还原能力弱，果胶对Fe3+仍有较好的还原能力。

2.5提取物对油脂氧化的抑制作用

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

将一系列不同质量浓度的果胶提取液及相同质量浓度的对照品VC溶液分别加入0.2g油脂，放置在烘箱中，50℃下强化保存1h。考察不同质量浓度的抗氧化剂对植物油、动物油的抗氧化能力。结果分别见图4、图5。

图4　提取物对植物油氧化的抑制作用Fig.4　Antioxidants effect on oil of extracts

图5　提取物对动物油氧化的抑制作用Fig.5　Antioxidants effect on fat of extracts

由上图4、图5可知，果胶提取物作为抗油脂氧化抑制剂时，在所研究浓度范围内，随着质量浓度的增大，果胶和VC对植物油以及动物油的保护率均呈上升趋势。当质量浓度为0.6g/L时，VC和果胶提取物对植物油的保护率分别为96.83%和92.37%，对动物油的保护率分别为74.71%和39.22%。比较二者可以看出，在相同浓度下，果胶对植物油氧化性抑制作用强于动物油，这是由于植物油主要为不饱和脂肪酸，在强化保存期间，自动氧化作用强，而动物油主要为饱和脂肪酸，植物油的氧化机理和动物油的氧化机理不尽相同，导致抗氧化剂对其氧化抑制能力有所区别。有关抗氧化机理方面的研究正在进行中。

3　结论

从红果参中可提取果胶，得率为3.15%，总糖含量为93.1%，半乳糖醛酸含量为68.8%。提取物在一定质量浓度范围内对·OH、O2-·均有一定的清除作用，对Fe3+有较强的还原作用，对植物油、动物油具有较强的抗氧化效果，且清除作用及抗氧化效果均与浓度有剂量效应关系，表明红果参提取物具有良好的抗氧化能力，作为一种新的天然、保健的绿色食品抗氧化剂具有良好的开发前景。

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Study on antioxidant activities of pectin from Hong Guo Ginseng

CHEN Li-hua1，2，WANG Xiao-jing1，XIAO Qin1，MO Yu-ting1
（1.College of Chemistry and Chemical Engineering，Jishou University，Jishou 416000，China；2.Key Laboratory of Plant Resource Conservation and Utilization，Jishou University，Jishou 416000，China）

Pectin was extracted and purified by acid-extraction and ethanol precipitation ultrasonic assistance from Hong Guo Ginseng.With the same concentration of ascorbic acid（VC）as the control，the antioxidant activities of pectin extracts was investigated by testing scavenging effects of·OH，O2-·，reduction to Fe3+and against the peroxidation of oil and fats.The results showed that at the same pectin concentration of 0.6g/L，the scavenging rate to·OH，O2-·was 40.53%and 26.02%，adsorption value was 0.51 by reducting Fe3+，and the protect rate to oil and fat was 96.83%39.22%，respectively.Furthermore，the antioxidant activity was increased with pectin concentration increasing.

Hong Guo Ginseng；pectin；antioxidant activity

TS201.1

A

1002-0306（2015）04-0143-04

10.13386/j.issn1002-0306.2015.04.022

2014－05－12

陈莉华（1961-），女，博士，教授，主要从事天然产物中活性成分提取及应用方面的研究。

科技部科技型中小企业技术创新基金资助项目（10C26214302421，11C26214305373）；湖南省科技厅科技项目（2013FJ3026）；吉首大学湖南省高校重点实验室开放项目。