菠萝皮渣醇提物不同极性部位抗氧化活性研究

薛雅荣，薛海波，郝丽琴，赵三虎，赵二劳

（忻州师范学院化学系，山西忻州034000）

菠萝皮渣醇提物不同极性部位抗氧化活性研究

薛雅荣，薛海波，郝丽琴，赵三虎，赵二劳*

（忻州师范学院化学系，山西忻州034000）

采用不同极性有机溶剂萃取法，将菠萝皮渣醇提物分为石油醚、乙酸乙酯、正丁醇和水相4个不同极性部位。福林酚法测定各极性部位多酚含量，并以BHT为对照，利用清除DPPH·和·OH法评价各极性部位的抗氧化活性。结果显示，菠萝皮渣醇提物水部、正丁醇部、石油醚部、乙酸乙酯部和BHT对DPPH·的半清除率（IC50）分别是：0.527、0.279、0.198、0.011、0.019 mg/mL；对·OH的半清除率（IC50）分别是：0.490、0.321、0.180、0.143、0.026 mg/mL。其石油醚部、水部、正丁醇部和乙酸乙酯部多酚含量分别为：12.27、21.43、44.18、163.30mg/mL。表明菠萝皮渣醇提物不同极性部位均具有一定的抗氧化活性，乙酸乙酯部多酚含量最高，该部位抗氧化活性也最强。

菠萝皮渣；极性部位；多酚；抗氧化活性

自由基理论认为，机体的衰老、诸多疾病的发生、发展与体内过量自由基氧化损伤机体细胞密切相关［1-2］。膳食抗氧化剂或含有抗氧化活性成分的食物可有效清除体内过量自由基，阻断由过量自由基参与的不良反应，起到养身保健、延缓衰老、减少疾病、防癌抗癌等积极作用。许多人工合成抗氧化剂尽管可以清除体内过量自由基，但由于其对机体存在潜在毒副作用，已被一些国家禁用或限制使用［3］。因此，在人们日益注重自身保健的今天，研究开发天然抗氧化剂具有重要的实际意义。

菠萝（Ananas comosus），又名凤梨，是热带、亚热带四大名果之一。菠萝由于不易贮存，大多用于果脯、果汁和罐头加工［4］，加工过程中产生的约占整个菠萝质量50%～60%［5］的菠萝皮渣未被利用，不但污染环境，还造成资源的极大浪费。显见，研究菠萝皮渣的开发应用具有显著的社会、环境和经济效益。已有研究表明，菠萝皮渣中含有多酚类物质［4-6］，多酚类物质是植物次生代谢中产生的一类酚羟基化合物，具有清除自由基、抗肿瘤、抗衰老、抗氧化、抗菌等多种生理功能活性［6-8］，在食品、卫生和医药等领域具有广泛的应用前景。目前，有关菠萝皮渣开发应用的研究不少［9-12］，但对菠萝皮渣多酚抗氧化活性的研究鲜见报道。基于此，本研究对菠萝皮渣乙醇提取物进行不同极性溶剂萃取分部，测定各极性部位中多酚含量，研究各极性部位的抗氧化活性，为菠萝皮渣的深度开发应用提供参考。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

菠萝皮渣收集于当地水果店。新鲜菠萝皮渣用水清洗，50℃烘箱內烘干，粉碎后过60目筛，装瓶冷藏，备用。

1，1-二苯基-2-苦肼基（DPPH·）：Sigma公司；福林-酚试剂：上海海聚生物科技有限公司；没食子酸：山东西亚化学工业有限公司；2，6-二叔丁基对甲酚（BHT）：上海谱振生物科技有限公司；无水乙醇：天津市申泰化学试剂有限公司；石油醚（沸程30℃～60℃）、碳酸钠、正丁醇：国药集团化学试剂有限公司；硫酸亚铁：陕西深华金属材料研究所；水杨酸：天津市风船化学试剂科技有限公司；乙酸乙酯：西陇化工股份有限公司；双氧水：天津市风船化学试剂科技有限公司，所用试剂均为分析纯，试验用水为二次去离子水。

1.2仪器与设备

723型可见分光光度计：上海光谱仪有限公司；KQ-400KDE型高功率数控超声波清洗器：昆山市超声仪器有限公司；SCIENTZ-10N多歧管压盖型冷冻干燥机：宁波新芝生物科技有限公司；AL104电子分析天平：梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；SHZ-D（Ⅱ）循环水式真空泵：巩义市英峪予华仪器厂。

1.3试验方法

1.3.1菠萝皮渣醇提物不同极性部位样品的制备

［13-14］的方法稍作改动，提取制备菠萝皮渣醇提物不同极性部位样品。准确称取10.0 g菠萝皮渣粉于烧杯中，以体积分数50%的乙醇为提取剂，在超声功率320 W、料液比1∶30（g/mL）和温度为60℃的条件下，超声提取30 min。过滤，滤渣再按上述条件提取1次，合并2次滤液，经旋转蒸发得乙醇提取浸膏。将浸膏加水复溶，按1∶1体积比分别加入石油醚、乙酸乙酯、正丁醇依次萃取，每相萃取3次，得石油醚相、乙酸乙酯相、正丁醇相以及剩余部分水相萃取液。各相萃取液分别经旋转蒸发除去溶剂、冷冻干燥得菠萝皮渣石油醚萃取物、乙酸乙酯萃取物、正丁醇萃取物和水萃取物，取适量各萃取物用水配成质量浓度为1 mg/mL的待测液，冷藏待用。

1.3.2样品中多酚含量的测定

［15］方法稍作改动，以没食子酸为标准品，采用Folin-Ciocalteu法测定菠萝皮渣醇提物不同极性部位溶液中多酚含量。

1.3.2.1没食子酸标准工作曲线的绘制

准确移取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4 mL质量浓度为0.1 mg/mL的没食子酸标准品溶液，分别置于10 mL比色管中，依次都加入约5 mL水、0.5 mL酚试剂和1.5 mL质量浓度为75 mg/mL的Na2CO3溶液，用水定容至刻度，摇匀，75℃水浴10 min后。冷却至室温，于波长760 nm处以试剂空白为参比测定其吸光度值。没食子酸质量浓度C（μg/mL）为横坐标，吸光度值A为纵坐标，绘制没食子酸标准工作曲线。求得线性回归方程为A=0.087 9C+0.034 3，R2=0.999 6，线性范围为2.0 μg/mL～14.0 μg/mL。

1.3.2.2菠萝皮渣醇提物不同极性部位多酚含量的测定

分别吸取适宜体积的质量浓度1.0 mg/mL的菠萝皮渣不同极性部位萃取物物溶液，按1.3.2.1中的方法测定，由回归方程计算菠萝皮渣不同极性部位萃取物中多酚含量（mg/g）。

1.3.3菠萝皮渣醇提物不同极性部位的抗氧化性活性

［16-18］方法稍作改动，以常用抗氧化剂2，6-二叔丁基对甲酚（BHT）为对照，采用清除DPPH·法和羟自由基（·OH）法评价菠萝皮渣不同极性部位的抗氧化活性。并利用半清除率（IC50）定量比较菠萝皮渣醇提物不同极性部位与BHT溶液的抗氧化活性［19］，IC50越小，其抗氧化活性越强。

1.3.3.1菠萝皮渣萃取物对DPPH·的清除率

DPPH·是一种稳定的以氮为中心有机自由基，其乙醇溶液在517 nm处具有特征吸收峰，加入抗氧化剂可与DPPH·单电子配对使其乙醇溶液在517 nm处吸收减弱，这种吸收减弱程度与抗氧化剂提供的电子数成定量关系。抗氧化剂提供电子的能力反映其抗氧化活性，因而可通过测定抗氧化剂对DPPH·的清除率评价抗氧化剂的抗氧化活性［15］。

试验时，准确吸取2.0 mL质量浓度为0.1 mg/mL DPPH·溶液于10 mL比色管中，加入一定量的菠萝皮渣不同极性部位萃取物溶液，用50%乙醇定容至刻度，摇匀，室温下避光反应30 min后，在517 nm处测定其吸光度。清除率由下式计算。

式中：A0为仅DPPH·溶液体系吸光度；A1为加入萃取物溶液后体系吸光度；A2为仅萃取物溶液体系吸光度。

同法测定BHT对DPPH·的清除率，计算IC50，并与菠萝皮渣醇提物不同极性部位进行比较。

1.3.3.2菠萝皮渣醇提物不同极性部位对·OH的清除率

·OH是活性最强的自由基，它可与机体活细胞的所有分子发生反应，促使多糖降解、DNA链断裂，对机体产生损伤，引起机体代谢紊乱，导致机体衰老以及各种疾病的发生发展。因此物质对·OH的清除能力，能够反映其的抗氧化活性［15］。

试验采用水杨酸法［15-19］测定菠萝皮渣不同极性部位萃取物溶液对·OH的清除率。准确吸取一定量的菠萝皮渣不同极性部位萃取物溶液置于10 mL比色管中，依次加入0.5 mL质量浓度为7.5 mmol/L的硫酸亚铁溶液、0.5 mL质量浓度为7.5 mmol/L的水杨酸溶液和0.5 mL 0.1%的H2O2溶液，用水定容至刻度，摇匀，在45℃水浴中反应40min后，于波长510nm处测定其吸光度。同时以BHT做对比试验，清除率由下式计算。

式中：A0为未加萃取物溶液体系吸光度；A1为加入萃取物溶液后体系吸光度；A2为萃取物溶液本底吸光度。

同法测定BHT对·OH的清除率，计算IC50，并与菠萝皮渣醇提物不同极性部位进行比较。

1.3.4数据处理

采用EXCEL2003软件录入数据绘图，对结果进行线性回归分析。试验数据为3次平行试验的平均值。

2　结果与分析

2.1菠萝皮渣醇提物不同极性部位多酚含量

植物中普遍含有多酚类成分，由于不同种类的多酚溶解性质不同，不同萃取剂萃取得到的萃取物所含多酚的种类和数量会有一定差异［20］。为综合评价菠萝皮渣醇提物不同极性部位的抗氧化活性，按试验方法测定菠萝皮渣醇提物不同极性部位多酚含量，结果见表1。

表1　菠萝皮渣醇提物不同极性部位多酚含量Table 1Contents of polyphennol of different polarity fractions from ethanol extract of pineapple pomace

由表1可知，菠萝皮渣醇提物不同极性部位均含有多酚，多酚含量大小顺序为乙酸乙酯部＞正丁醇部＞水部＞石油醚部。

2.2菠萝皮渣醇提物不同极性部位对DPPH·的清除率

菠萝皮渣醇提物不同极性部位对DPPH·的清除率见图1。

图1　菠萝皮渣不同极性部位和BHT对DPPH·的清除率Fig.1Scavenging rate of the different polarity fractions from pineapple pomace and BHT on DPPH·

由图1可见，菠萝皮渣醇提物不同极性部位均具有清除DPPH·能力，且随其质量浓度的增加而增大，呈量效关系，表明菠萝皮渣醇提物不同极性部位均具有一定的抗氧化活性。由菠萝皮渣醇提物不同极性部位多酚含量可知，多酚含量与清除DPPH·能力具有相关性，多酚含量高，清除率就大。石油醚部虽然多酚含量较水部和正丁醇部少，但对DPPH·的清除率却大于水部和正丁醇部，说明石油醚部还含有其它抗氧化成分［17］。菠萝皮渣醇提物不同极性部位与BHT清除DPPH·的IC50分别是：水部0.527 mg/mL、正丁醇部0.279 mg/mL、石油醚部0.198 mg/mL、BHT 0.019 mg/mL和乙酸乙酯部0.011 mg/mL。对DPPH·清除能力大小顺序为：乙酸乙酯部＞BHT＞石油醚部＞正丁醇部＞水部，即抗氧化活性大小顺序为：乙酸乙酯部＞BHT＞石油醚部＞正丁醇部＞水部。

2.3菠萝皮渣醇提物不同极性部位对·OH的清除率

菠萝皮渣醇提物不同极性部位对·OH的清除率见图2。

图2　菠萝皮渣不同极性部位和BHT对·OH的清除率Fig.2Scavenging rate of the different polarity fractions from pineapple pomace and BHT on·OH

由图2可见，菠萝皮渣醇提物不同极性部位对·OH均具有一定的清除能力，且随着其质量浓度的增加而增大，呈量效关系，但不同极性部位对·OH的清除能力均小于BHT。表明菠萝皮渣醇提物不同极性部位均具有一定的抗氧化活性。各极性部位质量浓度相同时对·OH的清除率有较大差异，其原因是由于它们中多酚含量不同，多酚含量高，清除率就大。石油醚部虽然多酚含量较水部和正丁醇部小，但对·OH的清除率却大于水部和正丁醇部，进一步说明石油醚部还含有其它抗氧化成分。菠萝皮渣醇提物不同极性部位与BHT清除·OH的IC50分别是：水部0.490 mg/mL、正丁醇部0.321 mg/mL、石油醚部0.180 mg/mL、乙酸乙酯部0.143 mg/mL和BHT为0.026 mg/mL。对·OH清除能力大小顺序为：BHT＞乙酸乙酯部＞石油醚部＞正丁醇部＞水部，即抗氧化活性大小顺序为：BHT＞乙酸乙酯部＞石油醚部＞正丁醇部＞水部。

3　结论

以BHT为对照，利用清除DPPH·和·OH法评价了菠萝皮渣醇提物石油醚、乙酸乙酯、正丁醇和水相4个不同极性部位的抗氧化活性，并测定了各极性部位多酚含量。结果显示，菠萝皮渣醇提物水部、正丁醇部、石油醚部、乙酸乙酯部和BHT对DPPH·的半清除率（IC50）分别是：0.527、0.279、0.198、0.011、0.019 mg/mL；对·OH的半清除率（IC50）分别是：0.490、0.321、0.180、0.143、0.026 mg/mL。其石油醚部、水部、正丁醇部和乙酸乙酯部多酚含量分别为：12.27、21.43、44.18、163.30 mg/mL。表明菠萝皮渣醇提物不同极性部位均具有一定的抗氧化活性，但各极性部位抗氧化活性存在明显差异。两种抗氧化能力评价体系所得各极性部位抗氧化活性大小顺序均为：乙酸乙酯部＞石油醚部＞正丁醇部＞水部。在菠萝皮渣醇提物不同极性部位中，乙酸乙酯部多酚含量最高，该部位抗氧化活性也最强。同时试验也表明，菠萝皮渣醇提物极性部位抗氧化活性除与其多酚含量有关外，还与其它成分有关。菠萝皮渣具有开发利用价值。

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Study on Antioxidant Activities of Different Polarity Fractions of Ethanol Extract from Pineapple Pomace

XUE Ya-rong，XUE Hai-bo，HAO Li-qin，ZHAO San-hu，ZHAO Er-lao*
（Department of Chemistry，Xinzhou Teachers University，Xinzhou 034000，Shanxi，China）

Four different polarities of ethanol extract from pineapple pomace were obtained by using different polarities of solvent such as petroleum ether，ethyl acetate，normal butyl alcohol and water.Folin-Ciocalteu method was employed to detect the content of polyphone of different fraction.In addition，taken butylated hydroxytoluene（BHT）as the control，the antioxidant activity of different polarity fractions of ethanol extract had been evaluated with method of scavenging DPPH·and·OH.The results showed that the semi-scavenging rate（IC50）of water fraction，normal butyl alcohol fraction，petroleum ether fraction，ethyl acetate fraction from pineapple pomace extract and BHT to DPPH·were 0.527，0.279，0.198，0.011，0.019 mg/mL，to·OH were 0.490，0.321，0.180，0.143，0.026 mg/mL，respectively.In addition，polyphone content of petroleum ether fraction，water fraction，normal butyl alcohol fraction and ethyl acetate fraction were 12.27，21.43，44.18，163.30 mg/mL.Different polarity fractions of ethanol extract from pineapple pomace demonstrated the antioxidant activity.Ethyl acetate fraction had the strongest antioxidant activity as its hightest polyphone content.

pineapple pomace；polarity fractions；polyphenol；antioxidant activity

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.20.003

山西省重点学科项目（20141010）；忻州师范学院重点建设学科项目（XK201304）；山西省高等学校大学生创新创业训练项目（2016381）；忻州师院化学化工大学生创新基地项目（2016）

薛雅荣（1994—），女（汉），本科，研究方向：天然产物活性成分分析。

赵二劳（1952—），男（汉），教授，本科，研究方向：天然产物资源开发。

2016-04-24