茄子皮中黄酮的提取及其抗氧化活性的研究专业：食品科学与工程学号： 08550117 姓名：杜津昊指导教师：刘晓风职称：副教授一. 研究的目的与意义1. 目的 （ 1）学习分离、提纯和测定的方法。（ 2）掌握食品中黄酮含量的测定方法。（ 3）掌握国内外文献的查阅方法。（ 4）掌握黄酮的测定和提取方法。（ 5）掌握做毕业设计的思路及方法2.意义 中医学认为，茄子属于寒凉性质的食物。所以夏天食用，有助于清热解暑，对于容易长痱 子、生疮疖的人，尤为适宜。消化不良，容易腹泻的人，则不宜多食，正如李时珍在本草纲目中所说：“茄性寒利，多食必腹痛下利。”滇南本草记载，茄子能散血、消肿、宽肠。 所以，大便于结、痔疮出血以及患湿热黄疸的人，多吃些茄子，也有帮助，可以选用紫茄同大 米煮粥吃。本草纲目介绍，将带蒂的茄子焙干，研成细末，用酒调服治疗肠风下血；滇南本草主张用米汤调服，更为妥当，因为肠风下血和痔疮出血，都不宜用酒。把带蒂茄子焙 干，研成细末，更常作外用。我国茄子栽培面积约300多万亩 , 可以说资源非常丰富, 但绝大部分只是作为蔬菜食用。茄子 是少有的紫色蔬菜，营养价值也是独一无二。它含多种维生素以及钙、磷、铁等矿物质元素。 特别是茄子皮中含较多的维生素P，其主要成分是芸香甙及儿茶素、橙皮甙等。 常吃茄子 （连皮） 对防治高血压、动脉硬化、脑血栓、老年斑等有一定功效。茄子的吃法很多，但多数吃法烹调 温度较高、时间较长，不仅油腻，营养损失也很大。煎炸茄子维生素损失量可达50% 以上。在茄子的所有吃法中，拌茄泥是最健康的。首先，拌茄泥加热时间最短，只需大火蒸熟即可，因此 营养损失最少。其次，拌茄泥用油最少，蒸好茄子捣成泥后，只需稍微淋一些调味汁即可。最 后，拌茄泥的吃法营养吸收最完全，因为它不用削去茄子皮，而茄子皮中含有大量的生物活性物质。拌茄泥的调味汁最好用橄榄油、芝麻酱、蒜泥和少许盐。橄榄油是毫无疑问的健康油， 芝麻酱含有丰富的钙、蛋白质和维生素，蒜泥有杀菌抗癌的功效。目前， 市场上已经有很多的黄酮产品。黄酮具有明显的抗氧化作用，可以预防肿瘤的发生， 对心脑血管疾病以及控制血糖等有很好功效，但以茄子为原料的黄酮类的产品却很少，所以使 用先进的分析分离技术，特别是对黄酮单一成分分离纯化，可为新药、新产品资源的开发提供 一定的理论依据。二. 国内外研究现状 （一）茄子的研究现状茄子属于被子植物, 茄子的营养也较丰富，含有蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素以及钙、磷、铁等多种营养成分。特别是维生素P 的含量很高。每100 克中即含维生素P 750 毫克。国外研 究结果表明它的抗癌性能是其他有同样作用的蔬菜的好几倍，是抗癌强手；防治胃癌： 茄子含有龙葵碱，能抑制消化系统肿瘤的增殖，对于防治胃癌有一定效果。此外，茄子还有清退癌热的作用。茄子还含磷、钙、钾等微量元素和胆碱、胡芦巴碱、水苏碱、龙葵碱等多种生物碱。尤其是紫色茄子中维生素含量更高。抗衰老 ：茄子皮含有黄酮，有防止出血和抗衰老功能，常吃茄子，可使血液中胆 固醇水平不致增高，对延缓人体衰老具有积极的意义。 注。研究表明，含有黄酮的黑米、甘薯和各种水果及纯化的花青索均有抗氧化活性。（二）黄青素的研究现状 1.药理作用 1)抗氧化作用 生物体在利用氧进行新陈代谢时，会产生许多活性氧其中总会有少量话性氧(2 5) 成为多余的氧自由基，导致组织的伤害。根据现有研究结果，由氧自由基所引起的疾病已经超 过100种，涉及肿瘤、心脑血管疾病、糖尿病、关节炎、肾脏疾病、消化道疾病、皮肤病等，自由基还是导致生物体衰老的重要因素。正因为氧化和自由基与人体健康关系非 常密切。圆貌黄酮的抗氧化作用很旱就弓起了人们的关注。 2）抗脾癌作用 根据自由基学说，细胞的氧化损伤与肿瘤发生关系密切。由于黄酮具有很强的抗氧化活性，因此众多学者对其 抗肿瘤作用进行了广泛研究。发现黄酮对肺癌、胃癌、肝 癌、结肠癌、前列腺癌、乳腺癌自血病等肿瘤细胞的增殖和 转移具有抑铷作用。 3）防治心脑血管疾病 活性氧在损害NO 调节的血管功能和心血管病的发病 机制方面起重要作用，黄酮是有效的氧自由基清除荆，具 有防治心脑血管疾病作用。 4）降血糖作用 糖尿病的发病机制十分复杂，涉及糖的摄入、胰岛素水平、胰岛素受体、脂肪细胞功能等多种因素。黄酮可以抑制p葡 萄糖苷酶，降低血糖水平，可以用于控制l 型糖尿病的发展。 2. 化学结构 黄青素类化合广泛存在于蔬菜、水果和药用植物中。从化学结构上来看，黄酮类化合泛指具2 个芳环 ( A 环、B 环 ) 之间以一个三碳链( C 环) 相连，其骨架可用C6 C3 C6表示，拥 15 个碳原子的多元酚化合物。黄酮 类化合物具有抗癌、抗衰老、抗炎、降血糖、降血压、调节内分泌等多种功能。此外，研究还显示，黄酮类化合物 具有清除羟自由基的能力，是一类具有广泛开发前景的天然抗氧化剂。三. 试验方案的确定 （一）黄酮提取的方法 1. 黄酮提取工艺研究1).索氏萃取法去脂 索氏萃取装置如图1所示。将一定量原料用滤纸包好放入索氏萃取柱6内，一定量溶 剂加入圆底烧瓶3，加热并通冷凝水，溶剂在索式萃取器内反复的蒸发和冷凝直至回流液完 全澄清后停止加热。含有茄子油的溶剂进行旋转蒸发得黑加仑油产品，称重并计算产率。 I 支架 2加热装置 3圆底烧瓶 4冷凝管 5连接柱 6索氏萃取柱 (2) 超声波辅助溶剂法提取黄酮称取三份 3009处理过的样品，在一定溶剂( 丙酮 ) 、丙酮浓度 (60 )、提取次数 (2 次) 、料液比 (l ： 30) 、超声波提取时间下(15min) 、提取温度（60 C） ，取出过滤，合并所得滤液进行减压 浓 缩，用丙酮将其溶解，分别定容至lOmL，测定其吸光度，折算溶液中黄酮的含量(mg1009) 。2).超声辅助溶剂提取法 其原理是利用超声波使植物组织在溶剂中瞬时产生空化泡崩溃，进而细胞破裂，溶剂与植 物细胞内部成分相互渗透，增加了黄酮在溶剂中的溶解。图1 索氏萃取去脂试验装置图（二）黄酮抗氧化能力的测定方法 1.FRAP 法 FRAP （铁离子还原能力，ferric ion reducingantioxidant power）法又称氧化还原法， 其原理是茄子皮黄酮中的抗氧化物质将Fe3+ 还原成 Fe2+，Fe2+ 与Fenton 类物质形成稳定的络合物，反应的结果以Fe2+ 的当量或标准物质的抗氧化能力表示。该法具有快速简便，易于操作， 重复性好等优点。 2.DPPH 法DPPH （1，1- 二苯基苦基苯肼）是一种稳定，的自由基，其乙醇溶液呈紫色，抗氧化物质 可以使其还原、颜色变浅，根据吸光度的变化可测得抗氧化剂的活性。 3. 邻苯三酚自氧化法 在碱性条件下， 邻苯三酚能迅速自氧化，释放出 O2- ，生成带色的中间产物，且邻苯三酚自 氧化速率与生成O2-的浓度呈正相关，中间产物在420 nm 波长有强烈光吸收。抗氧化剂能催化O2- 与H+ 结合生成 O2 和H2O2，从而阻止了中间产物的积累，故可通过紫外可见光分光光度法来定 量测定抗氧化剂在此体系中对O2-的清除作用，间接评价抗氧化剂的抗氧化能力。4. 邻二氮菲 Fe2+法 邻二氮菲 Fe2+一种氧化还原指示剂，其呈色变化可反映出溶液中氧化还原状态的变化。通过 Fenton反应所产生的 OH，可使邻二氮菲Fe2+水溶液氧化为邻二氮菲Fe3+，从而使邻二氮菲 Fe2+在536nm处的最大吸收峰消失，据此可推知系统中OH的量的变化。四、材料与方法（一）材料1仪器：电子天平；恒温水浴锅；循环水式多用真空泵；紫外可见分光光度计；粉碎机；离 心机。 2原材料： 将茄子取皮后置于65 的恒温干燥箱中干燥48 h 后粉碎， 过80目筛， 储存备用 ;香草醛 ;盐酸 3试剂： 95%乙醇；亚硝酸钠溶液(质量分数5%); 硝酸铝溶液 (质量分数10%); 氢氧化钠溶 液(质量分数4%); （二）工艺流程 茄子取皮干燥粉碎索氏提取去脂乙醇回流提取离心过滤干燥黄酮 （三）方法 黄酮标准曲线的制定准确称取燥至恒重的芦丁标准品10 mg，用 70的乙醇溶解并定容至100 mL，使其浓度为100 mg/L 。将芦丁溶液用70的乙醇稀释成0、10、20、30、40mg/L，各取 1 mL于试管中，加70 %的乙醇 1 mL ， 加5 % NaNO2溶液 0.3 mL， 摇匀，静置 6 min， 然后加 10 % Al(NO3)3溶液 0.3 mL ，摇匀， 静置6 min ，最后再加4 % NaOH 溶液 2 ml，摇匀， 静置15 min20 min 后，于510 nm波长处测定吸光度A。根据标准曲线的制作方法，以浓度（C，mg/L）为横坐标，吸光值（A，510 nm）为纵坐标，进行线性回归，得回归方程。 （四）单因素试验 在选定的最佳单因素的基础上，进行正交实验，并利用正交试验对提取溶剂、料液比、超声波提取时间、提取温度以及超声波处理次数五个对提取效果影响比较显著的因素进行比较得 出最佳的提取条件，将得到的滤液进行减压蒸馏去除溶剂，再用甲醇将其溶解，分别定容至10mL，测定其吸光度，折算溶液中黄酮的含量(mg100g)。1. 提取溶剂的确定黄酮是一种多酚化合物，它能溶解于乙醇、丙酮、水等溶剂中。因此，在处理条件一致的情况下，比较了乙醇、丙酮及水对材料中黄酮的提取效果。准确称取茄子样品1.0000 g , 加入圆底提取瓶中 . 先将水浴锅温度升至80 , 按1:100 的料液比用量筒分别量取乙醇、丙酮、水各500 mL 倒入圆底烧瓶中, 浸泡 5 min, 在水浴锅中回流1 h, 缓缓倒出提取液于烧杯中, 残渣再加入 60 mL 提取液继续回流30 min, 抽提完毕 , 分别合并提取液, 过滤，测定。比较在不同浓度下黄酮的提取率，选择最佳的提取液。2.料 液比的确定料液比(g/mL) 实际上是固体物料 与溶剂用量的比值。 一般来说料液比越小黄 酮的提取率越大。由 图33可以看出 ，随着料液比的降低黄酮的含量总体呈升高趋势。当料液比为 l ： 30时， 黄酮的提取率为最高82 67mg100g，当料液比为 1：40时，黄酮的提取率反而降低为7432mg100g。这可能是因为大量的溶剂中含有较多的丙酮，其与固体物料接触几率增大，极性减小，反而不利于黄酮的提取的原因，另一方面，大量的丙酮会和黄酮发生反应，结合成为酚酸类物质，造成黄酮含量的降低。3.提取时间的确定黄酮含有多烃基，在光照和氧气存在下，其稳定性较差，易氧化、聚合。提取时间长、提取温度高， 都会使原黄酮提取率下降。黑加仑果渣内外有效成分浓度达到平衡，提取效果最好，黄酮的含量为 91 86me, 100g。随着时间的进一步延长，当提取时间为20min 时，其提取效果有所下降为 8763me,100g。当提取时间为30min时，其提取效果又发生提高，达到9068mglOOg基本也 15min时相当。 这是因为超声波提取初期得到的大部分是游离态黄酮，黄酮的提取率逐渐提高。提取15rain 后，黄酮的提取存在着两种相反的效应，一是由于超声波处理产生的热效应使部分黄酮发生氧化损失，黄酮提取率下降，二是超声波处理一定时间后，一部分与蛋白质、纤维素复合的结合态黄酮被提取出来，使黄酮提取率升高。当超声波热氧化效应造成的原黄酮损失低于提取效应带来的黄酮增加。则原黄酮提取率又开始升高。4.提取温度的选择 准确称取茄子皮粉末1.0000g ，按最佳的料液比用量筒量取最佳浓度的乙醇溶液100ml，分 别在 60,70 ， 80， 90水浴锅中回流1 h, 缓缓倒出提取液于烧杯中, 药渣再加入 60 mL 丙醇继续回流 30 min, 抽提完毕 , 合并提取液 , 过滤，测定。比较在不同提取时间下黄酮的提取 率，选择最佳的提取温度。 5.处理次数的确定随着提取次数的增加，黄酮的含量增加，提取