在人体新陈代谢过程中会产量大量的自由基, 它们具有强氧化性,会造成人体内生物膜及细胞功 能的伤害,进而加大心血管疾病及癌症发生的风 险,同时还会加快人体衰老的进程。有研究发现, 抗氧化剂具有明显清除自由基的能力,能够减少其 对人体的危害。近些年,随着人们安全意识的逐 渐增强,开发绿色高效的天然抗氧化剂已成为研究 的热点。玉米须是玉米的花柱和柱头,资源丰富, 含有多种功能性成分,具有降血压、降血脂、抗氧 化、抗肿瘤等功能,其中,玉米须中含有的多酚和 黄酮类物质发挥着一定的功效。
本试验以玉米须为原料,采用超声辅助浸提 法,研究不同提取溶剂对玉米须提取物的含量及其抗氧化活性的影响,旨在选出超声辅助提取的最佳 溶剂,进一步为天然无毒抗氧化剂的开发提供理论 基础,同时对玉米副产物的综合开发利用具有一定 的实践参考价值。
供试玉米须采集于绥化市田间,将其干燥、粉 碎、过 0.59 mm 筛,备用。 没食子酸标准品 (天津市光复精细化工研究 所);芦丁标准品(上海源叶生物科技有限公司);福 林酚试剂 (国药集团化学试剂有限公司);1,1- 二 苯基 -2- 苦基肼 (DPPH)(分析纯)(美国 Sigma 公司);2,2- 联氮 - 双 -(3- 乙基苯并噻唑 -6- 磺酸) (ABTS)(湖南汇百特生物科技有限公司);亚硝酸 钠、硝酸铝、氢氧化钠、碳酸钠、三氯乙酸、氯化铁、 硫酸亚铁等均为国产分析纯。
TU-1901 双光束紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司);KQ-200VDE 双频数控 超声波清洗器 (昆山市超声仪器有限公司);80-2B 台式离心机(湖南星科科学仪器有限公司);HH-6 数 显恒温水浴锅(江苏省金坛市荣华仪器制造有限公 司);RE-52A 旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂)。
称取玉米须 3 g,按料液比 1∶ 15(g/mL)分别加入蒸馏水、甲醇、70%甲醇、50%甲 醇、乙醇、70%乙醇和 50%乙醇的溶剂混匀后进行超 声辅助提取,设定超声温度 60 ℃,超声时间 40 min; 超声提取结束后,3 500 r/min 离心 10 min,滤渣按 上述方法再进一步提取,合并 2 次滤液,旋转蒸发 浓缩,滤液定容到 50 mL 容量瓶中,低温保存,备用。
采用福林酚比色法测 定总多酚含量。以没食子酸为标准品,在最大吸收 波长 760 nm 处测定不同浓度标准品的吸光度,制 作标准曲线,得到回归方程 y=5.195 4x-0.168 (R2 =0.992 1)。取 5 mL 不同溶剂的提取物,依标准 曲线的方法测定不同溶剂提取物的吸光值,计算各 提取溶剂提取物中多酚的含量,结果以各提取物中 含有相当没食子酸的毫克数表示(mg/g)。
采用硝酸铝比色法测 定总黄酮含量。以芦丁作为标准品,在 510 nm 处 测定不同浓度标准品的吸光度,绘制标准曲线,得 到回归方程 y=4.571 4x+0.047 2(R2 =0.995 6)。取 5 mL 不同溶剂提取物,依标准曲线的方法测定不 同溶剂提取物的吸光值,计算其黄酮含量,结果以 各提取物中含有相当芦丁的毫克数表示(mg/g)。
还原能力的测定采用 吸光值法;参照 MA 等的方法测定 1,1- 二苯 基 -2- 苦肼基自由基(DPPH·)的清除能力;参照 XIANG 等的方法测定超氧自由基(O2 ·)的清除能 力;参照 CHEN 等的方法测定羟自由基(·OH)的 清除能力;参照 LI 等的方法测定 2,2- 联氮 - 二 (3- 乙基 - 苯并噻唑 -6- 磺酸)二铵盐(ABTS+ ·)自 由基的清除能力。 1.4 数据处理 每个试验都重复 3 次,计算结果以均值±标准·1140·差表示,采用 Excel 2010 作图,差异显著性分析采 用 Statistix 8.0 软件,相关性分析采用 SPSS 软件进行。
由表 1 可知,不同溶剂提取物中总黄酮和总多 酚的含量存在一定的差异。总黄酮含量在不同溶剂 提取液中约为 0.25~0.65 mg/g,其中,70%乙醇中的 总黄酮含量最高;其次为蒸馏水,但其与 70%乙醇 间差异不显著(P>0.05);含量最低的为 50%甲醇 提取剂,总黄酮含量为(0.25±0.02)mg/g。玉米须不 同溶剂提取物中总多酚含量为 0.41~0.79 mg/g,其 中,以 70%乙醇为溶剂时提取物中的总多酚含量较 高,而以甲醇为溶剂的提取物中的总多酚含量最 低。综合分析可知,提取玉米须的总黄酮和总多酚 适于采用 70%的乙醇作为提取溶剂。华艳宏等研 究也发现,藜麦种子中的总黄酮和总多酚利用 70% 的乙醇作为提取溶剂时,提取量较高。
还原能 力和抗氧化能力成正比关系,即还原能力越强抗氧 化能力越强,因此,还原能力大小能够表征不同 溶剂提取物的抗氧化活性大小。有研究报道,具有 抗氧化性的物质能将铁氰化钾还原,得到的还原产 物再与三氯化铁反应生成有色物质,在 700 nm 处 有最大吸光度,吸光度越大,说明生成的有色物质 越多,即还原能力越强。不同溶 剂提取物中的总黄酮和总多酚对铁均具有一定的 还原能力,但存在一定的差异,其中,以 70%甲醇作 为提取剂时还原能力最高,但与 70%乙醇间差异不 显著(P>0.05);蒸馏水提取物的还原能力最弱;甲 醇与乙醇提取物的还原能力显著高于蒸馏水 (P< 0.05),但二者间差异不显著(P>0.05)。
DPPH 自由基是一种很稳定的以氮为中心的自由基,清除方法操作简便,常作为抗氧化能力的 评价指标。DPPH 自由基清除率越高,抗氧化能力 越强。不同溶剂提取物在一定程度上 均可以清除 DPPH 自由基,提取溶剂为 70%乙醇 时,清除能力显著高于其他溶剂(P<0.05);70%甲 醇提取物的清除能力次之;50%甲醇、乙醇以及蒸 馏水作为溶剂时的提取物,其清除率集中在 61%~ 65%,差异不显著(P>0.05);甲醇作为提取溶剂时, 表现出的清除能力最弱。
本研究表明,不同溶剂玉米须提取物中的总多 酚和总黄酮含量不同,而且本研究采用还原力、 DPPH 自由基、超氧自由基、羟基自由基以及 ABTS 自由基清除率对不同溶剂提取物的抗氧化能力进 行了比较,结果发现,采用 70%乙醇作为溶剂得到 的提取物抗氧化能力最强,其次为 70%甲醇提取 物。提取物中的总多酚和总黄酮含量与抗氧化能力 之间的相关性分析表明,总多酚与抗氧化能力之间 相关性显著,而总黄酮与抗氧化能力之间的相关性 较差。同时,5 种抗氧化评价指标之间的相关性表 明,不同抗氧化体系之间并不都呈正相关。这可能 是由于不同溶剂提取物中起抗氧化作用物质的结 构和性质不同,以及由 5 种抗氧化评价指标的反 应机制不同所致。结果证实,70%乙醇玉米须提取 物具有较高的抗氧化能力,该研究结果为超声辅助 提取溶剂的选择提供了理论基础,同时为抗氧化功 能食品等领域的开发应用及抗氧化机制的研究奠 定了理论参考