菠萝蜜果皮不同萃取部位抗氧化活性的研究

彭芍丹，李积华，黄晓兵，静 玮，刘洋洋，林丽静，*

（1.海南大学食品学院，海南海口 570228；2.中国热带农业科学院农产品加工研究所，广东湛江 524001；3.农业部热带作物产品加工重点实验室，广东湛江 524001）

菠萝蜜果皮不同萃取部位抗氧化活性的研究

彭芍丹1，2，李积华2，3，黄晓兵2，3，静 玮2，3，刘洋洋2，3，林丽静2，3，*

（1.海南大学食品学院，海南海口 570228；2.中国热带农业科学院农产品加工研究所，广东湛江 524001；3.农业部热带作物产品加工重点实验室，广东湛江 524001）

为了深入研究菠萝蜜果皮石油醚、乙酸乙酯、水三个萃取部位的抗氧化活性，通过DPPH、ABTS、FRAP三种方法对其抗氧化活性进行评价，并考察了各个部位中多酚、黄酮含量。结果表明，菠萝蜜果皮乙酸乙酯部多酚和黄酮的含量最高，分别为1.346、1.102mg/g，而水部含量最低，分别为0.593、0.029mg/g。不同部位中抗氧化活性大小顺序为乙酸乙酯部（EA）＞石油醚部（PE）＞水部（W），其中乙酸乙酯部对DPPH自由基抑制率最高可达到94%，对ABTS+自由基抑制率可达99.1%，总抗氧化能力FRAP值可达952.6μmol/L。

菠萝蜜果皮，抗氧化活性，自由基

菠 萝 蜜（Artocarpus heterophyllus Lam.），又 称 木菠萝、树菠萝，为桑科木菠萝属常绿乔木，原产印度，是一种典型的热带水果。我国有一千多年的菠萝蜜种植历史，目前主要分布于海南、广东、广西、云南东南部及福建等省区[1]。菠萝蜜果皮约占果实总重的42%[2]，由 于 加工 利 用 及 相 关 研 究 缺 乏 ，大 量 果 皮 被丢弃成为农业废料，造 成 了资 源浪 费 和 环 境污染[3]。研究表明，菠萝蜜果皮中含有丰富的果胶[2，4-5]、多酚[3]等，是一种优良的天然产物资源。

彭芍丹等[6]研究进一步表明，菠萝蜜果皮的抗氧化活性要优于种皮、果肉以及种子，是优良的抗氧化剂来源。多酚、黄酮作为常见的天然抗氧化剂，在菠萝蜜果皮中的分布情况及其与果皮抗氧化活性的关系还没有相关研究，针对这个问题，对菠萝蜜果皮乙醇粗提物及其石油醚、乙酸乙酯、水等几个萃取部位的抗氧化活性和其中的多酚、黄酮含量进行分析，并对多酚黄酮含量与抗氧化活性的关系进行研究，以期为菠萝蜜果皮的药理学研究提供基础数据，为菠萝蜜果皮的加工利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

菠萝蜜 采于湛江徐闻县龙塘镇（九成熟）；2，2-二苯基-1-苦基肼（DPPH自由基）、2，2连氮-双-（3-乙基苯并噻咪唑-6-磺酸）（ABTS+自由基）、过硫酸 钾（Potassium persulfate，A.C.S.reagent）、2，4，6- 三（2-吡啶基）三嗪（TPTZ自由基）、福林-酚（Folin& Ciocalteu’s phenol reagent）、香草醛、没食子酸、儿茶素 Sigma公司；无水乙醇、95%乙醇、盐酸、三氯化铁、硫酸亚铁、醋酸钠、冰醋酸（分析纯） 国药集团；实验用水 为二次蒸馏水。

HH-4恒温水浴锅 国华电器；752N紫外可见分光光度计、FA2104N天平 上海精科；真空冷冻干燥机 北京若比邻；LR4002旋转蒸发仪 德国Heidolph ；DFT-150 高 速 万 能 粉 粹 机 上 海 鼎 广 ；MS 3 digital振荡器 德国IKA；料理机 九阳；冰箱海尔。

1.2 实验方法

1.2.1 原料的预处理 将新鲜菠萝蜜果肉与果皮分离后，收集果皮用料理机初步粉粹，粒径约为0.2cm，置于50℃恒温干燥箱中烘干，用万能高速粉碎机进行粉碎，过40目筛，取干燥样品70kg，在65℃下用80%乙醇浸泡24h，反复提取三次，提取液减压浓缩得膏状物8.8kg，此为菠萝蜜果皮乙醇粗提物（C），按照料液比1∶3（g∶mL）的比例，依次用石油醚、乙酸乙酯和水分别萃取三次，合并各部萃取液后减压浓缩，分别得到石油醚部137g、乙酸乙酯部184g和水部6000g。分别准确称取0.1g各萃取部位样品溶解于100mL甲醇中（样品浓度为1.0g/L），分别配制成0.8、0.6、0.4、0.2g/L的样品液，封口冷藏备用。

1.2.2 多酚含量的测定 按照Singleton等[7]的方法进行多酚含量测定，吸取样品溶液1mL于25mL容量瓶中，然后加入9mL水和1mL福林-酚试剂（FC试剂），摇匀，静置6min后加入7%的碳酸钠溶液10mL，定容并摇匀后，室温避光放置90min，最后以空白作为对照在750nm处测定吸光度。样品中多酚含量用标准品没食子酸表示。

1.2.3 黄酮含量的测定 参考Saxena等[8]的方法，以儿茶素作为标准品绘制标准曲线，样品中黄酮含量以儿茶素表示。

1.2.4 DPPH 自 由 基 的 清 除 能 力 测 定 对 王 萍[9]和Kumaran 等[10]的 方 法 进 行 改 进 ，取 2mL 样 品 溶 液 、0.2mmol/L DPPH乙醇溶液0.5mL加入具塞试管中，混合，摇匀，在37℃避光放置20min，以无水乙醇为空白在517nm测定其吸光度Ai；取DPPH液0.5mL、无水乙醇2mL同上方法测吸光度A0；取样品液2mL、无水乙醇0.5mL同上方法测吸光度Aj。样品液对DPPH自由基的抑制率（%）={[1-（Ai－Aj）]/A0}×100。

1.2.5 ABTS+自由基清除能力的测定 按照Li等[11]的方法进行测定，7.4mmol/L的ABTS水溶液和2.6mmol/L的 过 硫 酸 钾 溶 液1∶1（v∶v）混 合 后 ，避 光 反 应 12h，用95% 乙 醇 稀 释 使 其 在 734nm 处 吸 光 值 为 0.7 ±0.02（95%乙醇为对照），作为工作液备用。取样品液0.4mL、 ABTS工作液1.6mL于具塞试管，加样后摇匀，在黑暗中静置6min，以95%乙醇为空白在734nm处测定吸光度Ai；取ABTS液1.6mL、95%乙醇0.4mL同上述方法测吸光度A0；取样品液0.4mL、95%乙醇1.6mL同上方法测吸光度Aj。样品液对ABTS+自由基的抑制率（%）＝[1－（Ai－Aj）]/A0×100。

1.2.6 总抗氧化能力的测定 根据宫智勇等的方法配制FRAP反应液和绘制FeSO4标准曲线。取样品液0.3mL加入预热至37℃的反应液2.7mL，摇匀放置10min，以无水乙醇代替样品液作为空白对照，于593nm处测吸光度A。由A在标准曲线上获得相应的FeSO4的浓度（μmol/L），定义为FRAP值。FRAP值越大，表明由抗氧化物质还原的Fe2+越多，即抗氧化物质的活性越强[12]。

1.3 数据处理

所有实验数据均为3次重复实验结果的平均值。采用SPSS 17.0统计软件进行数据分析，方差分析运用Duncan极差法，数据以±SD表示。

2 结果与讨论

2.1 不同部位多酚和黄酮含量的比较

根据实验结果，用Excel绘制没食子酸含量（X，μg）与吸光度（Y）的曲线，并拟合得到二者的回归方程Y=0.0045X+0.01，R2=0.9995。绘制儿茶素含量（X，μg）与 吸 光 度（Y）的 曲 线 ：Y=0.0032X-0.0169，R2= 0.9991。

菠萝蜜果皮乙醇粗提物和三个不同萃取部位含量测定结果见表1。由表1可知，菠萝蜜果皮乙醇粗提物中黄酮和多酚的含量随着萃取溶剂的改变而有所变化。其中，乙酸乙酯部的多酚含量最高，为1.346mg/g，其次是石油醚部，水部的多酚含量最低为0.593mg/g；黄酮含量测定结果也呈现了相同的趋势。这是由于使用不同的溶剂萃取的过程中，石油醚有利于除去极性小的物质，乙酸乙酯部有利于萃取极性中等偏低的化合物，这两个萃取部位富集了大部分的酚类、黄酮类、萜类、甾体等物质，而较大部分的多糖类物质和极小部分水溶性极好的多酚类物质仍保留在水中[13]。

表1 菠萝蜜果皮不同萃取部位多酚和黄酮含量（±SD，n=3）Table 1 Polyphenols and flavonoids content of different fractions from jackfruit peel（±SD，n=3）

表1 菠萝蜜果皮不同萃取部位多酚和黄酮含量（±SD，n=3）Table 1 Polyphenols and flavonoids content of different fractions from jackfruit peel（±SD，n=3）

注：同一列标记字母不同，表示差异显著，p＜0.05；表2、表3同。

不同部位 多酚含量（mg/g） 黄酮含量（mg/g）乙醇粗提物 0.736±0.095b 0.586±0.046b石油醚部 1.253±0.150a 1.015±0.095a乙酸乙酯部 1.346±0.021a 1.102±0.065a水部 0.593±0.029b 0.029±0.032c

2.2 不同部位清除DPPH自由基能力

由表2可知，随着样品浓度的增大，菠萝蜜果皮四个被检测部分对DPPH自由基的清除率均呈现上升的趋势；菠萝蜜果皮乙醇粗提物经过石油醚、乙酸乙酯、水依次萃取后清除DPPH自由基的能力均有所提高；且不同极性溶剂萃取物表现出的清除能力也不一样：其中乙酸乙酯部对DPPH自由基的抑制率最高，在其浓度为0.2g/L时抑制率就已达到92.4%，石油醚部稍差，浓度为0.2g/L时清除率为87.4%，浓度为1.0g/L时清除率为90.9%，粗提物的抗氧化能力最低，浓度为0.2g/L时清除率仅为68.4%。

2.3 不同部位清除ABTS+自由基能力

由表3可知，随着样品浓度的增大，菠萝蜜果皮不同部位对ABTS+自由基的清除率呈现上升趋势；菠萝蜜果皮乙醇粗提物经过石油醚、乙酸乙酯、水分别萃取后清除ABTS+·的能力均有所提高；且不同极性溶剂萃取物表现出的清除能力也不一样：其中乙酸乙酯部对ABTS+自由基的抑制率最高，石油醚部次之，这两个部分在浓度仅为0.2g/L时清除率就已超过90%，水部最低。表明对ABTS+自由基清除活性强的物质主要集中在石油醚部和乙酸乙酯部。

2.4 不同部位总抗氧化能力

图1 测定总抗氧化能力的Fe2+标准曲线Fig.1 The Fe2+standard curve for determination of total antioxidative ability

图1为测定菠萝蜜果皮总抗氧化活性的标准曲线，FeSO4浓度在200～800μmol/L范围内与其在593nm处的吸光度成良好线性关系直线方程为：Y=0.0022X-0.0508，R2=0.9905，Y为样品在波长593nm下的吸光度，X为FeSO4的浓度。

采用FRAP法测定不同部位的抗氧化能力，在样品浓度为1.0g/L时，各部位的FRAP值如图2所示，FRAP值越大，表明抗氧化活性越高，抗氧化能力大小为：乙酸乙酯部＞石油醚部＞水部＞粗提物。结果表明乙酸乙酯部萃取物抗氧化活性最高，水部最低，且三个萃取部位的活性都大于粗提物的活性，这与DPPH法和ABTS法测定结果一致。文献[14]报道FRAP法测定每100mg维生素C抗氧化活性1.51mmol，对比本研究中菠萝蜜果皮各个部位的FRAP结果，菠萝蜜果皮乙醇提取物的抗氧化活性明显低于VC，与彭芍丹等[6]的研究结果相一致。

图2 菠萝蜜果皮不同部位的FRAP值Fig.2 The FRAP of different fractions of jackfruit peel

菠萝蜜果皮乙醇粗提物及萃取后的石油醚部、乙酸乙酯部、水部在对DPPH·、ABTS+·、Fe3+的还原过程中均表现出了相同的规律，这也证明了实验结果的可靠性。研究表明[6]菠萝蜜果皮、果肉、种皮、种子四部位中果皮具有最高的抗氧化活性：其中果皮样品浓度为0.1g/mL时，对DPPH·最高抑制率为92.2%，对比本研究萃取后的乙酸乙酯部浓度为1.0g/L时，抑制率就以达到94.0%，清除自由基抗氧化的效果大大提高。表明萃取的过程对样品抗氧化活性的物质起到了富集作用。

表2 菠萝蜜果皮不同部位对DPPH自由基的清除效果比较（±SD，n=3）Table 2 Comparison of DPPH radical scavenging effect among different fractions of jackfruit peel（±SD，n=3）

表2 菠萝蜜果皮不同部位对DPPH自由基的清除效果比较（±SD，n=3）Table 2 Comparison of DPPH radical scavenging effect among different fractions of jackfruit peel（±SD，n=3）

不同部位 不同浓度抑制率（×100%）0.2g/L 0.4g/L 0.6g/L 0.8g/L 1.0g/L粗提物 0.684±0.046a 0.755±0.112ab 0.758±0.082ab 0.822±0.075ab 0.838±0.042b石油醚部 0.874±0.046a 0.871±0.111a 0.877±0.063a 0.896±0.010a 0.909±0.085a乙酸乙酯部 0.924±0.022a 0.929±0.030a 0.924±0.034a 0.929±0.035a 0.940±0.043a水部 0.740±0.010a 0.843±0.099ab 0.850±0.029b 0.898±0.081b 0.900±0.085b

表3 菠萝蜜果皮不同部位对ABTS自由基的清除效果比较（±SD，n=3）Table 3 Comparison of ABTS radical scavenging effect among different fractions of jackfruit peel（±SD，n=3）

表3 菠萝蜜果皮不同部位对ABTS自由基的清除效果比较（±SD，n=3）Table 3 Comparison of ABTS radical scavenging effect among different fractions of jackfruit peel（±SD，n=3）

不同浓度抑制率（×100%）0.2g/L 0.4g/L 0.6g/L 0.8g/L 1.0g/L粗提物 0.576±0.068a 0.726±0.050a 0.818±0.011a 0.858±0.048a 0.863±0.020a石油醚部 0.958±0.007a 0.975±0.017a 0.976±0.026a 0.979±0.025a 0.979±0.022a乙酸乙酯部 0.990±0.002a 0.991±0.005a 0.991±0.006a 0.991±0.005a 0.991±0.001a水部 0.867±0.003a 0.883±0.008b 0.888±0.014b 0.889±0.023b 0.890±0.003b不同部位

3 结论

通过DPPH、ABTS、FRAP三种方法对其抗氧化活性进行评价，并考察了活性物质多酚、黄酮的含量。结果表明，菠萝蜜果皮乙酸乙酯部多酚、黄酮的含量最高，分别为1.346、1.102mg/g，含量最低的是水部，分别为0.593、0.029mg/g。不同部位中抗氧化活性大小顺序为乙酸乙酯部（EA）＞石油醚部（PE）＞水部（W），其中乙酸乙酯部对DPPH·抑制率最高可达到94%，对ABTS+·可达99.1%，总抗氧化能力FRAP值可达952.6μmol/L。菠萝蜜果皮粗提物的抗氧化活性和多酚、黄酮的含量均低于萃取后的乙酸乙酯部和石油醚部，萃取的过程成功的富集了抗氧化性能高的有效成分，有利于果皮中抗氧化单体成分的进一步分离纯化。为后续的菠萝蜜果皮的相关理论研究奠定了基础。

[1]毛琪，叶春海，李映志，等. 菠萝蜜研究进展[J]. 中国农学通报，2007，23（3）：439-443.

[2]姚定. 菠萝蜜果皮果胶提 取及特 性 研 究[D]. 合肥：安徽 农业大学，2009.

[3]王佳珺，郭璇华. 菠萝蜜下脚料中多酚含量的分析[J]. 食品研究与开发，2012，33（6）：36-39.

[4]郭飞燕，纪明慧，舒火明，等.海南菠萝蜜果胶的提取工艺研究[J]. 食品工业科技，2008，29（5）：212-214.

[5]林华娟，秦小明，曹湛惠，等.菠萝蜜果实不同组织中果胶物质的比较[J]. 广东农业科学，2007（5）：73-74.

[6]彭芍丹，李积华，唐永富，等.菠萝蜜不同部位抗氧化性的研究[J]. 热带作物学报，2013，34（9）：1737-1741.

[7]Singleton V L，Rossi J A.Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic-phosphotungstic acid reagents[J].American Journal of Enology and Viticulture，1965，16（3）：144-158.

[8]Saxena A，Bawa A S，Raju P S.Phytochemical changes in fresh-cut jackfruit（Artocarpus heterophyllus L.） bulbs during modified atmosphere storage[J].Food Chemistry，2009，115（4）：1443-1449.

[9]王萍，葛丽花.阿魏酸低聚糖的体外抗氧化性质的研究[J].食品研究与开发，2007，28（3）：8-11.

[10]Kumaran A，Karunakaran R J.Antioxidant and free radical scavenging activity of an aqueous extract of Coleus aromaticus[J]. Food Chemistry，2006，97（1）：183-186.

[11]Li X，Lin J，Han W，et al.Antioxidant activity and mechanism of Rhizoma Cimicifugae[J].Chemistry Central Journal，2012，6（1）：1-10.

[12]宫智勇，方敏，王耀峰，等.番茄乙醇提取物体外抗氧化活性研究[J]. 中国食物与营养，2008（8）：31-33.

[13]张健，殷志琦，梁敬钰，等.络石藤石油醚萃取部位化学成分的研究[J]. 中成药，2012，34（10）：1939-1942.

[14]中国疾病控制中心营养与食品安全所.中国食物成分表2002[M]. 北京：北京大学医学出版社，2002，12：82-97.

Study on antioxidant activties of different solvent extracts from jackfruit peel

PENG Shao-dan1，2，LI Ji-hua2，3，HUANG Xiao-bing2，3，JING Wei2，3，LIU Yang-yang2，3，LIN Li-jing2，3，*
（1.College of Food Science and Technology，Hainan University，Haikou 570228，China；2.Agricultural Products Processing Research Institute，Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences，
Zhanjiang 524001，China；3.Key Laboratory of Tropical Crop Products Processing，Ministry of Agriculture，Zhanjiang 524001，China）

The antioxidant activities of three fractions partitioned by petroleum ether，ethyl acetate and water from ethanol extract of jackfruit peel were estimated using DPPH，ABTS and ferric reducing/antioxidant power（FRAP）methods.And the content of total polyphenols and flavonoids in each fraction were determined.The results showed that the content of flavoniods and polyphenols from ethyl acetate fraction were the highest and the value was 1.346mg/g and 1.102mg/g，respectively.However，the water fraction had the poor level of polyphenol and flavonoid content，which was 0.593mg/g and 0.029mg/g，respectively.The antioxidant activity of petroleum ether followed that of ethyl acetate part and the water fraction presented poor antioxidant activity.Furthermore ，the ethyl acetate part showed an excellent antioxidant activity，inhibition ratio of which was 94%for DPPH radical and 99.1%for ABTS+radical.And its ferric reducing/antioxidant power reached 952.6μmol/L.

jackfruit peel；antioxidant activity；free radical

TS201.1

A

1002-0306（2014）20-0082-04

10.13386/j.issn1002-0306.2014.20.009

2014－01－06

彭芍丹（1989-），女，硕士研究生，研究方向：天然产物化学。

* 通讯作者：林丽静（1978-），男，博士，副研究员，研究方向：天然产物化学。

海南省自然科学基金（212009）；公益性行业（农业）科研专项（201303077）。