黑加仑果渣提取物抗氧化活性研究

（牡丹江师范学院，黑龙江牡丹江157011）

黑加仑果渣提取物抗氧化活性研究

柴军红，何婷婷，金志民，王亚丽，邵钰莹

（牡丹江师范学院，黑龙江牡丹江157011）

以黑加仑果汁加工后的果渣为原料，通过微波-超声辅助提取法提取果渣中多糖及水、醇萃取物；采用体外抗氧化体系研究果渣提取物超氧自由基、羟基自由基、DPPH自由基的清除能力，采用红外对多糖进行表征。结果表明：多糖为α-吡喃糖；多糖、醇提取物浓度在0.8mg/mL时DPPH自由基、羟基自由基清除率达到90%以上，水提取物达到80%以上；其多糖超氧自由基清除率达到60%以上；水、醇提取物超氧自由基在50%以上。所以，提取物具有显著抗氧化活性，具有好的开发前景。

黑加仑果渣；果渣提取物；果渣多糖；抗氧化

黑加仑（Ribes nigrum L.），茶藨子科落叶直立灌木，别名：黑穗醋栗，黑果茶藨，黑豆等。野生分布于欧洲及亚洲，中国新疆为原产地之一，黑龙江、内蒙古为主要栽培区域[1]。果实富含维生素C，原花青素、花青素、糖类和氨基酸[1]，有机酸等[2]，其果籽富含α-亚麻酸和γ-亚麻酸[3]。主要供制作饮料、果酒及果酱等[4-5]。国内现有30多家企业，其产品以果汁饮料、果酒及蜜饯为主，以果汁生产为例，其年约产生200 t左右果渣[5]。现阶段果渣基本被丢弃或作为肥料，其资源浪费比较严重。通过笔者对于其果渣初步成分研究结果表明：果渣脂肪酸加工前后变化很小，原花青素达到0.5%以上，多糖达到1.7%[6]，其具备潜在开发价值。为进一步研究相关提取物活性价值，文章采用超声-微波辅助提取法获得提取物，并采用体外抗氧化手段对果渣水提物、醇提物及多糖进行体外抗氧化等研究，以期为更进一步开发利用提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 主要试剂

黑加仑果渣：黑龙江相关企业提供。

盐酸（AR）：沈阳试剂三厂；Tris（AR）、果胶酶（80 u/mg）：北京索莱宝科技有限公司；DPPH（BR）：Sigma；邻苯三酚（AR）：天津博迪化工股份有限公司；邻二氮杂菲（AR）：沈阳科拓化工有限公司；硫酸亚铁（AR）：天津博迪化工股份有限公司；硫酸铁铵（AR）：天津科密欧化学试剂厂；双氧水（AR）：哈尔滨试剂厂；无水乙醇（AR）：天津进丰化工有限公司；L-抗坏血酸（AR）：天津永大化工有限公司；溴化钾（AR）：山东济宁佰一化工有限公司。

1.2 主要仪器

Frontier红外光谱仪：美国珀金埃尔默股份有限公司；T6紫外可见分光度计：北京普析通用仪器有限责任公司；BSA224S-CW电子天平：德国赛多利斯集团；R210旋转蒸发仪：瑞士BUCHI；SL-2010N超声波萃取装置：南京顺流设备有限公司；NJL07-3型实验专用微波炉：南京杰全微波设备有限公司；FD-1冷冻真空干燥机：北京博医康技术公司；PB-10酸度计：德国赛多利斯集团。

1.3 方法

1.3.1 果渣成分提取工艺流程

果渣成分提取工艺流程见图1。

图1 提取工艺流程Fig.1 The extracting processes

1.3.2 果渣水、醇成分提取

采用微波-超声波复合法[7]提取相关活性物质，具体如下：取干燥果渣，粉碎，过20目筛，精确称取100 g，以蒸馏水（或50%～80%乙醇）为提取剂，果渣水提物固液比为：1 ∶20（g/mL），微波功率 300 W 下，微波提取5min；冷却室温后转入超声提取器中，超声参数如下：超声功率30 kW，提取温度20℃，提取时间30min，提取2次，合并滤液并浓缩至原体积1/8或1/5（醇提取物），所得提取物低温冰箱-70℃预冻后，冷冻干燥、备用。

1.3.3 果渣多糖提取

[7-8]，略有改动。取自然阴干（控制水含量在3%以内）果渣，粉碎过20目筛，精确取200 g左右，以蒸馏水为提取剂，固液比 1∶15（g/mL）、pH 值在6～7、以果渣计算，加入0.5%果胶酶，37℃下酶促2 h，微波处理2min灭活；功率30 kW下、温度20℃～25℃，再超声处理50min，提取2次，提取液浓缩至原体积1/8，加无水乙醇至浓度60%以上，常温静置6 h、4 000 r/min离心10min、Sevag法除蛋白、透析、冻干备用。

1.3.4 果渣提取物抗氧化研究

样品液制备：分别称取0.25 g的水、醇提取物及多糖，用少量煮沸的蒸馏水不断搅拌使提取物溶解，配制成1mg/mL的提取物溶液作为母液。用母液分别配制 1.0、0.8、0.6、0.4、0.2mg/mL 的提取物溶液。

1.3.4.1 超氧自由基清除能力测定

采用邻苯三酚自氧化测定超氧自由基清除能力[8-9]：在室温下，以pH8.2Tris-HCl缓冲体系进行自氧化研究，以10 mmol/L HCl溶液配制空白管为参比，在325 nm下，每隔0.5min测一次吸光度，自氧化速率（OD值）控制在0.060min～0.065min，测定3.5min计算结果。

样品测定：加不同浓度待测样品10 μL，同上操作，摇匀，立即测定，空白同上。

式中：A1（自氧化）为自氧化时吸光度随时间变化；A2（样品）为加入样品液后吸光度随时间变化。

1.3.4.2 羟基自由基清除能力测定

采用邻二氮菲-FeSO4-H2O2体系研究羟基自由基清除能力[10-11]，在510 nm处测定其吸光度。重复3次，计算平均值。

式中：A1为只加样品和空白溶液的吸光度；A2为加H2O2溶液和样品溶液的空白溶液吸光度；A3为不加H2O2和样品的空白溶液的吸光度；A4为只加H2O2溶液和空白溶液的吸光度。

1.3.4.3 DPPH自由基清除能力测定

依据文献[12-13]方法，略有改动，在试管中依次加入2.5mL DPPH溶液和1.5 mL95%乙醇，总体积为4mL，记为D0；加入2.5mL DPPH溶液和1.5mL待测样品溶液，测定值为D1；加入2.5mL 95%乙醇和1.5mL待测样品溶液，测定值记为D2。溶液混匀在黑暗条件下反应20min，在525 nm下测定其吸光度。重复3次。

1.3.5 多糖红外表征

采用溴化钾压片法对多糖进行红外表征。

1.3.6 试验数据处理

采用Excel2010计算数据相对标准偏差，Origin7.5制作相关曲线。

2 结果与讨论

2.1 果渣提取物抗氧化研究

黑加仑果渣提取物中含花色苷、多糖、维生素C等，为了进一步研究并讨论其不同提取物可能抗氧化价值，通过与维生素C抗氧化比较可以清晰确定相对抗氧化活性，为进一步开发利用提供理论基础。

2.1.1 提取物对超氧自由基的清除作用

提取物对超氧自由基的清除作用见图2。

图2 提取物对超氧自由基的清除作用Fig.2 Scavenging effects of the extract on superoxide radical

依据图2结果，明显水提取物对于超氧自由基去除能力较弱，浓度在0.6mg/mL时可达到40%左右，多糖清除能力相对较好达到45%以上，醇提物达到以上53%，随着浓度进一步增大，多糖去除能力逐步加强，醇提物趋于平衡。这可能是粗多糖中含有少量花色苷、原花青素叠加的结果。水提物主要糖、花青素、花色苷、蛋白质、果胶等。由于非还原糖、蛋白质、果胶超氧自由基去除能力较差，所以相对没有多糖明显。醇提物可能涉及萜、甾类、核苷类、部分色素、树脂等成分，其清除能力可能相对较差。

2.1.2 提取物对羟基自由基的清除作用

提取物对羟基自由基的清除作用见图3。

图3 提取物对羟基自由基的清除作用Fig.3 Scavenging effects of the extract on hydroxyl radical

依据图3结果，以上提取物均表现良好羟基自由基的清除作用，当浓度0.20mg/mL就达到70%以上，在低浓度下，其抗氧化作用强于维生素C，在0.60mg/mL以上提取物抗氧化能力基本趋于平衡。由于羟基自由基与人体衰老有一定关系，所以果渣具备开发抗衰老相关产品潜质[14]。

2.1.3 提取物对DPPH自由基的清除作用

提取物对DPPH自由基的清除作用见图4。

图4 提取物对DPPH自由基的清除作用Fig.4 Scavenging effects of the extract on DPPH radical

通过研究其果渣提取物，发现其多糖在较低浓度是具有显著的清除自由基作用，尤其对于DPPH自由基及羟基自由基，当其浓度在0.60mg/mL时就达到87%以上，同浓度下其水提取、醇提物也显示明显清除能力。尤其水提取物（含有多糖），以上自由基清除率均较显著。但是由于含有其他物质（诸如：蛋白、花青素、果胶等），所以冻干后较为粘稠，深加工需要添加赋形剂才可获得较好粉末产品。以上提取对于超氧自由基清除能力表现一般，多糖在0.80mg/mL时，达到60%清除率，而醇提物、水提物均在50%左右，这可能与热提取工艺有一定关联，加工过程高温消耗部分抗氧化能力。通过与维生素C阳性对照比较发现，其羟基自由基清除具有显著优势，尤其多糖较为显著。

2.2 多糖红外表征结果

多糖红外表征结果见图5。

图5 多糖红外表征结果Fig.5 The infrared signature of polysaccharides

由图5可知，在3 443.3 cm-1处有型宽而钝的峰，可知为多糖O-H伸缩振动峰，且为羟基之间缔合结果；2 928.5 cm-1为糖类C-H伸缩振动峰；其中1 646.2 cm-1有弱的吸收为-CHO的C=O伸缩振动峰，可能为肽键酰胺羰基峰，说明此多糖可能含有蛋白残基；778.23、921.89 cm-1为吡喃糖特征吸收之一[15-16]，进一步在 1 103.5、1 021.7、1 077.5 cm-1有 3个强吸收峰证明为吡喃糖苷特征吸收。在832 cm-1～840 cm-1范围内有吸收这属于α-吡喃糖苷键的特征吸收[17]，所以为α-吡喃糖。

3 结论

多糖红外表征显示其为α-吡喃糖，可能含有蛋白残基，属于蛋白糖，同时其具有好的抗氧化能力，所以有必要进一步开展相结构及其他活性筛选研究。利用体外抗氧化模型讨论了果渣水提取物、醇提取物、多糖的抗氧化性，其结果表明：以上物质均具有一定抗氧化能力，其中在羟基自由基清除方面显示了良好的性能，接近或超过维生素C活性，当浓度0.20mg/mL就达到74%～83%，在低浓度下，其抗氧化作用强于维生素C，在0.60mg/mL以上提取物抗氧化能力基本趋于平衡抗氧化活性在92%～94%，其DPPH自由基清除也显示良好活性，在0.8mg/mL浓度下可以达到94%～97.74%；超氧自由基方面多糖活性最高在1mg/mL浓度下可以达到74.4%，其余提取物在53%～60%之间。因此，果渣提取物具有进一步开发的价值。

参考文献：

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Study on Antioxidant Activity of Blackcurrant Marc Extract

CHAI Jun-hong ，HE Ting-ting，JIN Zhi-min，WANG Ya-li，SHAO Yu-ying
（Mudanjiang Normal University，Mudanjiang 157011，Heilongjiang，China）

The blackcurrant fruit as the raw material，polysaccharide and the extract of water and alcohol were extracted by microwave-ultrasonic assisted extraction.The polysaccharides were characterized by IR.In vitro antioxidant systems；the antioxidant activity of extract on blackcurrant's marc was discussed.Such as：superoxide radical，hydroxyl radical，DPPH.The results showed that：the infrared signature showed that polysaccharide was α-pyranos.The polysaccharide or alcohol extract concentration was 0.8mg/mL，the scavenging rate of DPPH radical and hydroxyl radical was more than 90%，the extract of water was more than 80%.The polysac－charide scavenging rate of superoxide radicals was 60%，the extract of water and alcohol was more than 50%.As a result，there was significant antioxidant activity about the extractions and the development of the blackcurrant's marc has a bright future.

blackcurrant marc；pomace extract；pomace polysaccharide；antioxidant activity

柴军红，何婷婷，金志民，等.黑加仑果渣提取物抗氧化活性研究[J].食品研究与开发，2018，39（1）：16-20

CHAI Junhong，HE Tingting，JIN Zhimin，et al.Study on Antioxidant Activity of Blackcurrant Marc Extract[J].Food Research and Development，2018，39（1）：16-20

10.3969/j.issn.1005-6521.2018.01.004

牡丹江师范学院国家级课题培育项目（GP201609）；牡丹江师范学院国家级课题培育项目（GY201307）；牡丹江市科技局攻关项目（G2014d1509）；牡丹江市科技局攻关项目（G2015k1960）

柴军红（1982—），男（汉），讲师，硕士研究生，研究方向：天然产物检测分析及应用研究。

2017-06-16