金刺梨皮原花青素的提取及抗氧化活性研究

李丽　王桃云　张晓娟

摘 要 本文在单因素的基础上，通过正交试验法优化超声波辅助提取金刺梨皮原花青素的工艺条件，并研究了金刺梨皮原花青素提取液的抗氧化活性。结果表明：影响金刺梨皮中原花青素的提取率的因素顺序为：超声温度>料液比>乙醇体积分数>超声温度，最佳提取工艺条件为：超声温度65℃，料液比1：60，乙醇体积分数65%，超声处理15min，在此最佳条件下，金刺梨皮原花青素提取率为为13.95 %，所得金刺梨皮原花青素粗提取物对DPPH·自由基具有一定的抗氧化活性。

关键词 金刺梨皮 原花青素 抗氧化活性

原花青素，简称OPC，为红棕色粉末，气微、味涩，溶于水和大多有机溶剂，是一种具有特殊分子结构的生物类黄酮，由不同数量的儿茶素（catechist）或表儿茶素（epicatechin）结合而成。原花青素是目前国际上公认的清除人体内自由基最有效的天然抗氧化剂，具有极强的抗氧化、消除自由基的作用，可有效消除超氧阴离子自由基和羟基自由基。原花青素分布广泛存在于植物的皮、壳、籽、核、花、叶中，近年来许多的学者提取了鸡血藤、葡萄皮、葡萄籽、麦冬果皮、紫马铃薯皮、紫茄子皮、野生黑果枸杞、莲房、荔枝皮等植物体中原花青素，并研究了所得原花青素的抗氧化活性。但是有关金刺梨皮中原花青素的提取和抗氧化活性的研究到目前却未见报道。本研究以安顺产金刺梨皮作为研究对象，以乙醇作为溶剂，采用正交试验优化超声波辅助提取金刺梨皮原花青素工艺参数，并且研究所得原花青素抗氧化活性，以期为金刺梨皮原花青素的进一步研究开发及产业化生产提供科学依据。并且对原花青素的提取方法进行研究，不仅能增加其经济价值，并且还丰富了金刺梨皮渣的综合利用。

1材料与方法

1.1材料与试剂

金刺梨，采购于安顺市西秀区农贸市场。将金刺梨洗干净后，去除茎和蒂，收集金刺梨皮，烘干后粉碎备用。

DPPH·自由基（1，1-二苯基-2-苦肼基）、儿茶素标准品（纯度≥99%），上海阿拉丁生化科技股份有限公司；无水乙醇、95%乙醇均为分析纯。

1.2仪器与设备

GL-16B型高速台式离心机，江苏金坛宏凯仪器厂；PS-40A 超声波清洗器，深圳市深华泰超声设备有限公司；PE-Lambda 25 紫外-可见光光度计，美国 PE 公司；AB204-N 电子分析天平，梅特勒-托利多仪器上海有限公司；101型電热鼓风干燥箱北京，北京市永光明医疗仪器厂。

1.3实验方法

1.3.1金刺梨皮中原花青素的提取

准确称取0.5g的金刺梨皮粉末加入一定体积分数的乙醇水溶液，超声波辅助下提取一定时间，然后7000 r/min转速离心5 min，收集上清液。以同样方法对萃取物进行第2次提取，合并上清液，摇匀备用。

1.3.2儿茶素标准曲线的绘制

准确称取100 mg儿茶素标准品，用95%乙醇溶解后转移至l00 mL容量瓶中摇匀备用。分别移取上述儿茶素标准贮备液0.50、1.00、2.00、4.00、6.00 mL于25 mL容量瓶中，加入95%乙醇定容至刻度线，充分摇匀，制得浓度分别为0.02、0.04、0.08、0.16、0.24 mg/mL的标准系列溶液。用紫外可见分光光度计光谱扫描。在280 nm处以95%乙醇作空白调零扣除背景值，测定标准系列吸光值A280nm。标准曲线方程为：y=12.948x+0.0003，R2=0.9980。

1.3.3原花青素含量的测定

准确移取1.00 mL上述制备好的金刺梨皮原花青素上清液，置于25 mL容量瓶中，加入95%乙醇定容至刻度线，充分摇匀，制得待测溶液。在280 nm处以95%乙醇作空白调零扣除背景值，测定待测溶液的吸光值A280nm，计算出待测溶液中原花青素的质量浓度 （mg/mL）。

1.3.4单因素试验设计

在超声时间15min，超声温度55℃，料液比1：50的条件下，考察乙醇体积分数（30%、40%、50%、60%、70%、80%）对金刺梨皮原花青素提取率的影响。在超声温度55℃，乙醇体积分数60%，料液比1：50的条件下，考察超声时间分别为5、10、15、20、25 min时对金刺梨皮原花青素提取率的影响。在超声时间15min，乙醇体积分数60%，料液比1：50的条件下，考察超声温度（25、35、45、55、65、75℃）对金刺梨皮原花青素提取率的影响。在超声时间15min，超声温度55℃，乙醇体积分数60%的条件下，考察料液比[1： 25、1：35、1：50、1：60、1：75、1：90（g/mL） ]对金刺梨皮原花青素提取率的影响。分别考察超乙醇体积分数、超声时间、超声温度、料液比4个因素对金刺梨皮原花青素提取率的影响。

1.3.5金刺梨皮原花青素清除DPPH·自由基的清除率

选取用DPPH作对照，采用清除DPPH·法评价金刺梨皮中原花青素的抗氧化活性，通过检测抗氧化剂的清除能力（一般用清除率表示）来表示其抗氧化性的强弱。清除率越大，其抗氧化活性越强。

准确称取0.0040 g DPPH，加入25 mL无水乙醇溶解后转移至50 mL比色管中，用蒸馏水定容摇匀备用。分别吸取2 mL样品提取液置于10 mL离心管，加入2 mL浓度2？0-4 mol.L-1的DPPH溶液摇匀，避光反应30 min（室温）后测其吸光度（Amax=517 nm）。以50%乙醇做空白，计算清除率。清除率（%）=[1-（A1-A2）/A0] ？00

式中：A0：DPPH溶液的吸光度

A1：DPPH溶液+样品溶液的吸光度

A2：样品溶液的吸光度

2结果与分析

2.1单因素试验结果

2.1.1乙醇体积分数对原花青素提取率的影响

由图1可知，乙醇体积分数低于50%时，原花青素提取率随着乙醇体积分数增大而缓慢增大，当乙醇体积分数大于50%时，原花青素提取率开始下降。因为初期乙醇浓度低，而金刺梨皮中原花青素含量高，原花青素溶于乙醇，所以在超声波辅助下原花青素的提取速率较慢。之后，乙醇浓度增大，两个浓度差较大，传质推动力下降，原花青素提取速率反而减小。可能由于长时间溶于乙醇中，破坏了原花青素核的结构，导致原花青素提取率下降。

2.1.2超声温度对原花青素提取率的影响

由图2可知，随着超声温度增加，原花青素的提取率缓慢增加，这可能由于原花青素主要存在于植物的表皮组织，升高温度增大了表皮细胞组织的渗透性，使表皮组织更容易分解，从而促进原花青素的释放。

2.1.3超声时间对原花青素提取率的影响

由图3可知，超声时间低于15min时，原花青素提取率随着超声时间延长而减小，15min时提取率达到最大，大于15 min后又减小缓慢增大，总的来说，呈现一个增长趋势。但从图中可以看出超声时间对金刺梨皮原花青素提取率影响较小，故适宜的超声时间为15min。

2.1.4料液比對原花青素提取率的影响

由图4可知，在料液比为1：60之前，原花青素的提取率随着料液比的增加而增大，达到了最大值。溶剂量的增加有利于增大原花青素与溶剂的接触面和溶液的传质推动力，从而提高了原花青素的提取率；当料液比达到1：60以后原花青素提取率开始下降，可能由于随着溶剂量的增加超声波破碎细胞的阻力增加，使细胞破碎程度下降，从而降低了原花青素的提取率。

2.2抗氧化活性实验结果

在测定的浓度范围内，随着质量浓度的增加，原花青素对DPPH自由基的清除率在增加。原花青素提取液对DPPH自由基的清除率高表示原花青素的抗氧化活性较强。

3结论

通过单因素试验和正交试验，得出超声辅助提取金刺梨皮原花青素的最佳提取工艺条件为：超声温度65℃，料液比1：60，乙醇体积分数65%，超声处理15min， 金刺梨皮中提取出的原花青素提取液对DPPH自由基的清除并不是线性关系，可能是金刺梨皮中提取液不仅含有原花青素抗氧化性物质，还含有大量黄酮类抗氧化活性效果不同的物质造成的。

基金项目：安顺学院2017年度校级大学生SRT项目（2017SRT15）。

参考文献

[1] 董攀，罗泽欣，王冬梅.鸡血藤原花青素的提取工艺和体外抗氧化活性[J].中山大学学报，2017，56（01）：8-13.

[2] 陈月英，王彦平，孙瑞琳，等.葡萄皮原花青素微波辅助提取工艺的优化及其抗氧化活性的研究[J].北方园艺，2016（11）：123-126.