李彩霞，高海寧，焦 揚(yáng)，吳冬青，張 勇,*，羊 艷

(1.河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，甘肅 張掖 734000；2.甘肅省高校河西走廊特色資源利用省級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 張掖 734000；3.河西學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，甘肅 張掖 734000)

“黑美人”土豆黃酮提取及抗氧化活性

李彩霞1,2，高海寧1,2，焦 揚(yáng)1,2，吳冬青2,3，張 勇1,2,*，羊 艷1

(1.河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，甘肅 張掖 734000；2.甘肅省高校河西走廊特色資源利用省級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 張掖 734000；3.河西學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，甘肅 張掖 734000)

對黑美人土豆黃酮提取工藝及抗氧化性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，影響黑美人土豆黃酮提取率的主要因素為溫度、料液比和乙醇體積分?jǐn)?shù)；最優(yōu)工藝條件為提取溫度78℃、乙醇體積分?jǐn)?shù)62%，料液比1:35(g/mL)。在此工藝條件下，最大響應(yīng)值(1.04%)和實(shí)驗(yàn)測定值(1.03%)相符合，說明響應(yīng)面法優(yōu)化黑美人土豆黃酮是可行和有效的。黑美人土豆黃酮提取物與VC、蘆丁相比較清除DPPH自由基能力大于蘆丁小于VC；黃酮質(zhì)量濃度在不高于20μg/mL時清除ABTS自由基的能力和抗氧化力大于VC，但始終大于同質(zhì)量濃度的蘆丁，結(jié)果顯示黑美人土豆黃酮提取物具有顯著的抗氧化活性，可以作為潛在的抗氧化劑或功能性食品資源。

“黑美人”土豆；黃酮；提取工藝；抗氧化

“黑美人”土豆是由甘肅蘭州隴神航天育種研究所育成的新品種，其秧苗是黑紫色，表皮呈黑色，薯肉為黑色，它含有脂肪、蛋白質(zhì)、及少量的鈣、鎂、鉀等多種營養(yǎng)成分，素有“地下蘋果”和“第二面包之稱”[1]，黑美人土豆富含的花青素[2]，具有抗癌[3]、抗衰老、抗病毒[4]、抗氧化[5-6]、保肝[7]、美容和防治高血壓等多種藥理和保健作用，是一種藥食兼用的特色健康食品。目前“黑美人”土豆研究僅見多酚氧化酶活性[8]、引種栽培[1]、有關(guān)花青素的提取[9]及色素穩(wěn)定性[2]方面的報(bào)道，而對其黃酮提取工藝與其抗氧化性方面研究尚未見報(bào)道。

本實(shí)驗(yàn)在前期工作的基礎(chǔ)上，利用乙醇回流法提取黃酮，采用中心組合設(shè)計(jì)，通過響應(yīng)面分析法對影響黑美人土豆黃酮的主要工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化；并且對其清除DPPH、ABTS自由基以及總抗氧化力進(jìn)行了測定，為建立黑美人土豆黃酮的優(yōu)化條件以及為黑美人土豆活性成分的開發(fā)利用提供信息資料。

1 材料與方法

1.1 材料和試劑

黑美人土豆購于民樂縣新天鋪，清洗掉泥土，用不銹鋼刀具切片，105℃滅酶，真空干燥、粉碎避光保存。

蘆丁(rutin) 國藥集團(tuán)化學(xué)制劑有限責(zé)任公司；無水乙醇、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉等藥品為國產(chǎn)分析純；總抗氧化能力(T-AOC)試劑盒 南京建成生物工程研究所；二苯代苦味肼基(2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl radical，DPPH)、2,2'-聯(lián)氮-雙(3-乙基苯并噻吡咯啉-6-磺酸(ABTS) 美國Sigma公司。

1.2 儀器與設(shè)備

HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋 國華電器有限公司；CR21GⅡ高速冷凍離心機(jī) 日本日立公司；SHZ-2000型雙配套循環(huán)水式多用真空泵 河南省鞏義市英峪予華儀器廠；S24分光光度計(jì) 上海棱光技術(shù)有限公司；RE-2000A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 鞏義市京華儀器有限責(zé)任公司；AE200電子分析天平 瑞士Mettler Toledo公司。

1.3 方法

1.3.1 黃酮的提取

1.3.1.1 單因素試驗(yàn)

稱取1.00g黑美人土豆粉末于100mL蒸餾瓶中，按不同料液比，加入一定量不同體積分?jǐn)?shù)的乙醇，在一定溫度和時間下回流提取，冷卻后，5000r/min離心10min，上清液置于50mL容量瓶中，并用相應(yīng)體積分?jǐn)?shù)的乙醇定容，用于黃酮含量的測定。

1.3.1.2 黑美人土豆黃酮提取條件試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，以主要影響黑美人土豆中黃酮提取的乙醇體積分?jǐn)?shù)、溫度和料液比3個因素為自變量，進(jìn)行3因素5水平的試驗(yàn)，因素水平編碼見表1。中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)(CCD)方案[10]及結(jié)果見表2。

表1 中心組合試驗(yàn)因素水平編碼表Table1 Factors and their coded levels for central composite design

根據(jù)CCD設(shè)計(jì)組合方案進(jìn)行試驗(yàn)，用統(tǒng)計(jì)軟件SAS9.2對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，推測出最佳提取工藝參數(shù)。

1.3.2 黃酮含量的測定

1.3.2.1 測定波長的確定

根據(jù)蔣益虹[11]的方法用蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液與黑美人土豆黃酮提取液進(jìn)行顯色反應(yīng)，在400～600nm下掃描，確定黃酮測定波長。

1.3.2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

準(zhǔn)確稱取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品20.00mg，用少量75%乙醇溶解，轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中，并定容至刻度。即蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品質(zhì)量濃度為0.20mg/mL，冷藏備用。精確吸取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液0.00、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00、3.50mL，分別置于10mL容量瓶中，加入5%亞硝酸鈉溶液0.30mL，搖勻，靜置6min；然后加入10%硝酸鋁溶液0.30mL，搖勻，靜置6min；再加入4%氫氧化鈉4.00mL，用30%的乙醇溶液定容至刻度，搖勻，靜置15min，以試劑空白為參比，在502nm波長處測定吸光度。以吸光度(y)為縱坐標(biāo)、蘆丁質(zhì)量濃度(x，mg/mL)為橫坐標(biāo)，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到回歸方程為：y＝1.0258x＋0.004，R2＝0.9998。

1.4 抗氧化活性的測定

1.4.1 抗氧化物制備

在上述優(yōu)化條件下提取的黑美人土豆黃酮提取液，在30～40℃減壓濃縮，濃縮液黃酮質(zhì)量濃度為2.39mg/mL，用75%乙醇溶液稀釋成質(zhì)量濃度為5.00、10.00、15.00、20.00、25.00μg/mL的黃酮溶液，以相應(yīng)質(zhì)量濃度的VC和蘆丁為陽性對照。

1.4.2 黃酮提取物對DPPH自由基的清除能力

DPPH自由基的清除能力采用呂英華等[12]的方法。1.4.3 黃酮提取物對ABTS＋自由基的清除能力

對ABTS＋自由基的清除能力測定參見文獻(xiàn)[13]有改動，ABTS＋工作液：精密稱取40.00mgABTS，加入1.0mg/mL的過硫酸鉀溶液8.0mL，密封后避光靜止反應(yīng)16h，定量轉(zhuǎn)移到250mL的容量瓶中，加32.00mL蒸餾水，用無水乙醇定容至刻度，放置10h后使用。根據(jù)測定吸光度的范圍可用80%乙醇調(diào)整質(zhì)量濃度。

提取物對自由基清除能力測定，準(zhǔn)確吸取不同質(zhì)量濃度的黑人土豆黃酮溶液0.50mL，分別加入0.80mL的ABTS＋工作液，然后加入2.70mL的80%的乙醇溶液，準(zhǔn)確反應(yīng)6min，在734nm測定吸光度Ai，樣液對照組以等體積無水乙醇代替ABTS＋溶液(Aj)，對照組以等體積75%乙醇代替樣品溶液(A0)，并以等體積75%乙醇和80%乙醇混合液作空白調(diào)零。清除率按下式計(jì)算，并以相應(yīng)質(zhì)量濃度的VC和蘆丁為陽性對照。

1.4.4 黑美人土豆黃酮提取物的總抗氧化力測定

總抗氧化力測定嚴(yán)格按照試劑盒提供的方法，樣品在520nm處測定吸光度，總抗氧化力的確定在37℃時，每毫升提取樣品使反應(yīng)體系的吸光度每增加0.01時為一個總抗氧化能力單位。

式中：AS為樣品管吸光度；A0為對照管吸光度；3.7為反應(yīng)體系總體積；0.2為測定樣品體積；n為樣品稀釋倍數(shù)。1.4.5 數(shù)據(jù)處理

采用SAS9.2統(tǒng)計(jì)軟件和Origin7.5進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 黃酮測定波長的確定

蘆丁標(biāo)樣和黑美人土豆黃酮提取液通過NaNO2-Al(NO3)3-NaOH顯色后，在400～600nm可見光區(qū)域掃描。結(jié)果顯示，標(biāo)樣和樣液顯色后最大吸收峰在502nm處，故選擇502nm作為黃酮測定波長。

2.2 單因素試驗(yàn)

2.2.1 提取溫度對黃酮得率的影響

準(zhǔn)確稱取樣品1.00g，用體積分?jǐn)?shù)為75%乙醇的作為提取劑，料液比1:20(g/mL)，分別在溫度20、40、60、80、100℃下提取1h，測定提取液中黃酮的得率，結(jié)果見圖1。黃酮得率隨溫度升高而增加，當(dāng)溫度為80℃時，黃酮得率明顯升高，之后上升比較緩慢，因?yàn)闇囟容^高時導(dǎo)致黃酮物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而影響其活性[14]，因此選擇提取溫度不宜超過80℃。

圖1 提取溫度對黃酮得率的影響Fig.1 Effect of temperature on the extraction efficiency of flavonoids

2.2.2 料液比對黃酮得率的影響

圖2 料液比對黃酮得率的影響Fig.2 Effect of solid-to-liquid ratio on the extraction efficiency of flavonoids

準(zhǔn)確稱取樣品1.00g，以體積分?jǐn)?shù)75%的乙醇為提取劑，提取溫度80℃，分別按料液比1:10、1:20、1:30、 1:40、1:50(g/mL)下提取1h，測定提取液中黃酮的得率，結(jié)果如圖2。隨著料液比的增大，黃酮得率相應(yīng)增加，當(dāng)料液比為1:40(g/mL)時，黃酮得率最高，之后黃酮得率下降，這是由于料液比達(dá)到一定比值時，黑美人土豆中黃酮已提取完全，故適宜的提取料液比為1:40(g/mL)。

2.2.3 乙醇體積分?jǐn)?shù)對黃酮得率的影響

準(zhǔn)確稱取樣品1.00g，在提取溫度80℃、料液比為1:40(g/mL)條件下，分別以體積分?jǐn)?shù)為25%、35%、45%、55%、65%、75%、85%和95%的乙醇提取1h，測定提取液中黃酮的得率，結(jié)果見圖3。乙醇體積分?jǐn)?shù)對黃酮提取影響比較大，隨著體積分?jǐn)?shù)的增加黃酮得率下降，乙醇體積分?jǐn)?shù)越小提取率越大，說明黑美人土豆中的黃酮類化合物易溶于水，但是乙醇體積分?jǐn)?shù)越小，后續(xù)處理比較費(fèi)時。綜合考慮以65%體積分?jǐn)?shù)的乙醇為提取劑。

圖3 乙醇體積分?jǐn)?shù)對黃酮得率的影響Fig.3 Effect of ethanol concentration on the extraction efficiency of flavonoids

2.2.4 提取時間對黃酮得率的影響

準(zhǔn)確稱取樣品1.00g，在溫度80℃、料液比1:40(g/mL)、體積分?jǐn)?shù)65%的乙醇溶液中分別提取0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5h，測定提取液中黃酮得率，結(jié)果見圖4。隨著提取時間的延長黃酮的提取率增大，但變化幅度較小，在提取時間為1h時提取率為1.11%，在3.5h時提取率為1.28%，說明提取時間對黃酮提取率影響不顯著，因此以下實(shí)驗(yàn)固定提取時間為1h，以影響黃酮提取率最大的3個因素進(jìn)行CCD組合設(shè)計(jì)。

圖4 提取時間對黃酮得率的影響Fig.4 Effect of time on the extraction efficiency of flavonoids

2.3 黃酮類化合物提取工藝回歸模型的建立及響應(yīng)面分析

2.3.1 回歸方程的建立與檢驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對影響黃酮得率的主要因素溫度、乙醇體積分?jǐn)?shù)和料液比采用CCD試驗(yàn)設(shè)計(jì)，試驗(yàn)結(jié)果見表2 。

采用SAS 9.2軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到黑美人土豆中黃酮類化合物的提取率(Y)與溫度(X1)、乙醇體積分?jǐn)?shù)(X2)和料液比(X3)各因素變量間的函數(shù)關(guān)系：

為了說明回歸方程的有效性及各因素對提取率的影響程度，對回歸方程進(jìn)行了方差分析，結(jié)果見表3。

表2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果Table2 Central composite design and results

從表3可以看出，溫度、乙醇體積分?jǐn)?shù)、料液比以及乙醇體積分?jǐn)?shù)二次項(xiàng)與料液比二次項(xiàng)對黃酮類化合物提取率影響達(dá)到極顯著水平(P＜0.01)；溫度二次項(xiàng)、溫度與乙醇體積分?jǐn)?shù)的交互項(xiàng)、溫度與料液比的交互項(xiàng)對黃酮類化合物提取率影響差異顯著(P＜0.05)。同時對回歸方程進(jìn)行檢驗(yàn)，回歸模型檢驗(yàn)極顯著(P＜0.01)，此模型決定系數(shù)R2為96.91%，校正后R2為94.77%，表明方程擬合較好。變異系數(shù)為4.72%，說明實(shí)驗(yàn)操作可信，該方程與實(shí)際情況擬合很好，能夠正確反映黑美人土豆黃酮的提取率與溫度、乙醇體積分?jǐn)?shù)和料液比之間的關(guān)系。

表3 回歸方程的方差分析Table3 Variance analysis of regression equation

2.3.2 響應(yīng)面分析與優(yōu)化

圖5 各因素交互作用對黃酮得率的影響Fig.5 Response surface and contour plots showing the effects of extraction parameters on the extraction efficiency of flavonoids

從圖5A可以看出，隨著溫度的升高，黃酮的提取率逐漸增加；隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的增加，黃酮得率先緩慢上升，后迅速下降，其原因是乙醇體積分?jǐn)?shù)不同，極性也不同，當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)在45%～65%之間，溫度在80℃附近，響應(yīng)值達(dá)到最大。

從圖5B可以看出，溫度對黃酮得率影響顯著，隨著溫度的增加，黃酮得率增加；隨著料液比的增加，黃酮得率先增加后減少，溶劑量加大，大量的雜質(zhì)如多糖，蛋白等溶解出來，影響了黃酮的溶解性[15]，溫度在80℃附近，料液比在1:40附近時響應(yīng)值最大。

從圖5C可以看出，隨著料液比的增加，黃酮得率先迅速增加，后緩慢下降，隨乙醇體積分?jǐn)?shù)的增加，黃酮得率先緩慢上升，后迅速下降，當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)在在45%～65%之間，料液比在1:40附近時提取率最大，料液比對黃酮得率影響更大。

從圖5分析可知，3個因素中溫度對黃酮的提取率響影響最大，表現(xiàn)為曲線的傾斜度大，料液比和乙醇體積分?jǐn)?shù)變化比較平緩，說明這兩個因素對響應(yīng)值影響較小。通過嶺脊分析各因素最佳條件的編碼值為：X1=0.87345、X2=-0.14323、X3=0.46538，即提取溫度78℃、乙醇體積分?jǐn)?shù)62%、料液比1:35(g/mL)，對優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，其實(shí)測值為1.03%，模型預(yù)測值為1.04%，實(shí)測值與預(yù)測值非常接近，證實(shí)了該模型的有效性。

2.4 黑美人土豆黃酮提取物抗氧化活性分析

2.4.1 對DPPH自由基清除活力

DPPH自由基是一種穩(wěn)定的自由基，它被廣泛做為抗氧化劑評價自由基清除活力的一種工具[16]。黑美人土豆黃酮對DPPH自由基的清除作用如圖6所示。隨著黑美人土豆黃酮提取物、VC和蘆丁質(zhì)量濃度的增加，對DPPH自由基的清除率增加，在質(zhì)量濃度為25μg/mL時，對DPPH自由基的清除率分別為47.66%、91.50%和32.71%。以上數(shù)據(jù)說明，黑美人土豆黃酮提取物對DPPH自由基具有清除作用，其清除作用優(yōu)于蘆丁而小于VC。

圖6 黃酮、VC和蘆丁對DPPH自由基的清除作用Fig.6 DPPH radical scavenging activity of flavonoids from “Black Beauty” potatoes, VC and rutin

2.4.2 對ABTS自由基清除活力

圖7 黃酮、VC和蘆丁對ABTS自由基的清除作用Fig.7 ABTS radical scavenging activity of flavonoids from “Black Beauty” potatoes, VC and rutin

ABTS自由基清除法目前已廣泛用于生物樣品的總抗氧化力測定。在反應(yīng)體系中，ABTS經(jīng)氧化后生成穩(wěn)定的藍(lán)綠色ABTS水溶性自由基，抗氧化劑反應(yīng)后使其溶液褪色，特征吸光度降低，因此根據(jù)溶液的褪色程度，來判斷該提取物或者被檢測物的總抗氧化力[17]。黑美人土豆黃酮提取物對ABTS自由基清除活力清除作用如圖7所示。對ABTS自由基清除率隨著黃酮提取物、VC和蘆丁質(zhì)量濃度增加而增加，其相關(guān)系數(shù)分別為r＝0.9876，r＝0.9974和r＝0.9856，均呈線性相關(guān)。在質(zhì)量濃度為25μg/mL時，黃酮提取物、VC和蘆丁對ABTS自由基清除率分別為74.61%、77.39%、31.21%，黃酮提取物和VC對ABTS自由基IC50分別為14.60μg/mL和16.43μg/mL。以上數(shù)據(jù)表明黑美人土豆黃酮對ABTS自由基具有清除作用，在質(zhì)量濃度不高于20μg/mL時其清除作用的大小為黃酮＞VC＞蘆丁。2.4.3 黑美人土豆黃酮總抗氧化力測定

機(jī)體中有許多抗氧化物質(zhì)，能使Fe3＋還原成Fe2＋，F(xiàn)e2＋可與菲啉類物質(zhì)形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，通過比色法測定其抗氧化力的高低，顏色越深，總抗氧化力越強(qiáng)[18]。黑美人土豆黃酮提取物的總抗氧化力如圖8所示，黑美人土豆的抗氧化力與其黃酮質(zhì)量濃度間的相關(guān)系數(shù)為r＝0.9982；而VC和蘆丁的抗氧化力與其質(zhì)量濃度間的相關(guān)系數(shù)分別為r＝0.9474和r＝0.9978，均呈線性相關(guān)。與對照VC和蘆丁相比較，在質(zhì)量濃度為20μg/mL時，其總抗氧化力分別為2.94、2.82U/mL和1.42U/mL，在低質(zhì)量濃度時黑美人土豆黃酮的抗氧化能力明顯高于VC和蘆丁，但當(dāng)質(zhì)量濃度高于20μg/mL時，VC抗氧化能力高于黑美人土豆的黃酮提取物，這個變化趨勢與對ABTS自由基清除趨勢基本一致。

圖8 黃酮、VC和蘆丁的總抗氧化力Fig.8 Total antioxidant capacity of flavonoids from “Black Beauty”potatoes, VC and rutin

3 結(jié) 論

3.1 在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過CCD組合試驗(yàn)及響應(yīng)面分析，得到提取黑美人土豆黃酮類化合物的最佳工藝條件：乙醇體積分?jǐn)?shù)62%、溫度78℃、料液比1:35(g/mL)。在此條件下，黃酮類化合物的提取率為1.03%，與模型預(yù)測值為1.04%非常接近。說明該工藝科學(xué)合理，安全有效，在黃酮類化合物提取過程中具有很好的應(yīng)用前景。3.2 抗氧化試驗(yàn)表明，黑美人土豆黃酮提取物清除DPPH自由基能力優(yōu)于蘆丁小于VC；而清除ABTS自由基的能力和抗氧化力在質(zhì)量濃度不高于20μg/mL時大于VC，但始終大于同質(zhì)量濃度的蘆?。煌|(zhì)量濃度的黃酮提取物對ABTS自由基清除作用大于DPPH自由基，原因可能與提取物中黃酮的結(jié)構(gòu)有關(guān)，以及提取物對不同體系的抗氧化作用不同[19]所致。黑美人土豆抗氧化的活性成分與黃酮有關(guān)外，其抗氧化還可能與醇提物中復(fù)雜的其它成分有關(guān)。至于抗氧化成分的種類、化學(xué)結(jié)構(gòu)及其抗氧化機(jī)理有待進(jìn)一步研究。

[1] 彭碧蘭. “黑美人”馬鈴薯種植技術(shù)總結(jié)[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科技, 2009(4): 64.

[2] 李彩霞, 楊小龍, 李瓊, 等. “黑美人”土豆色素穩(wěn)定性的研究[J]. 食品科學(xué), 2010, 31(9): 89-94.

[3] REDDIVARI L, VANAMALA J, CHINTHARLAPALLI S, et al. Anthocyanin fraction from potato extracts is cytotoxic to prostatecancer cells through activation of caspase: independent pathways[J]. Carcinogenesis, 2007, 28(10): 2227-2235.

[4] ZHAO Changling, GUO Huachun, DONG Zhiyuan, et al. Pharmacological and nutritional activities of potato anthocyanins[J]. African Journal of Pharmacy and Pharmacology, 2009, 3(10): 463-468.

[5] 牟海英, 屈琪, 劉靜, 等. 花色苷對高脂血癥人群血脂及體內(nèi)氧化應(yīng)激水平的影響[J]. 營養(yǎng)學(xué)報(bào), 2010, 32(6): 551-555.

[6] ZHANG Bo, KANG Muxing, XIE Qiping, et al. Anthocyanins from Chinese bayberry extract protect β cells from oxidative stress-mediated injury via HO-1 upregulation[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2011, 59(2): 537-545; 537.

[7] ZHANG Zifeng, FAN Shaohua, ZHENG Yuanlin, et al. Purple sweet potato color attenuates oxidative stress and inflammatory response induced by D-galactose in mouse liver[J]. Food and Chemical Toxicology, 2009, 47(2): 496-501.

[8] 周向軍, 高義霞, 袁毅君, 等. “黑美人”馬鈴薯多酚氧化酶的特性研究[J]. 食品工業(yè)科技, 2011, 32(1): 115-123.

[9] 曹竑, 丁學(xué)海. “黑美人”馬鈴薯中色素的提取工藝研究[J]. 飲料工業(yè), 2011, 14(2): 22-26.

[10] 董發(fā)明, 白喜婷. 響應(yīng)面法優(yōu)化超聲提取杜仲雄花中黃酮類化合物的工藝參數(shù)[J]. 食品科學(xué), 2008, 29(8): 227-231.

[11] 蔣益虹. 荷葉黃酮的乙醇提取工藝優(yōu)化研究[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2004, 20(4): 168-171.

[12] 呂英華, 蘇平, 那宇, 等. 桑椹色素體外抗氧化能力研究[J]. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào): 農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版, 2007, 33(1): 102-107.

[13] RE R, PELLEGRINI N, PROTEGGENTE A, et al. Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay[J]. Free Radical Biology & Medicine, 1999, 26(9): 1231-1237.

[14] 劉向鴻, 侯大斌, 趙納, 等. 九眼獨(dú)活類黃酮的提取和抗氧化活性研究[J]. 中藥材, 2010, 33(9): 1484-1487.

[15] YANG Li, CAO Yalan, JIANG Jianguo, et al. Response surface optimization of ultrasound-assisted flavonoids extraction from the flowers of Citrus aurantium L. var. amara Engl.[J]. Journal of Separation Science, 2010, 33(9): 1349-1355.

[16] ZHANG Guowei, HE Li, HU Mingming. Optimized ultrasonicassisted extraction of flavonoid from Prunella vulgaris L. and evaluation of antioxidant activities in vitro[J]. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 2011, 12(1): 18-25.

[17] 鄭善元, 陳填烽, 鄭文杰, 等. 單叢茶水提物清除DPPH和ABTS自由基的光譜學(xué)研究[J]. 光譜學(xué)與光譜分析, 2010, 30(9): 2417-2423.

[18] 江巖, 鄭力, 克熱木江 吐爾遜江. 藥桑葚花青素的體外抗氧化作用[J]. 食品科學(xué), 2011, 32(13): 45-48.

[19] 楊嵐, 李華峰, 刁海鵬, 等. 蒲公英花中總酚酸和總黃酮含量測定及其抗氧化性能研究[J]. 食品科學(xué), 2011, 32 (17):160-163.

Extraction and Antioxidant Activity of Flavonoids from “Black Beauty” Potatoes

LI Cai-xia1,2，GAO Hai-ning1,2，JIAO Yang1,2，WU Dong-qing2,3，ZHANG Yong1,2,*，YANG Yan1
(1. College of Agriculture and Biotechnology, Hexi University, Zhangye 734000, China；2. Key Laboratory of Hexi Corridor Resources Utilization of Gansu Universities, Hexi University, Zhangye 734000, China；3. College of Chemistry and Chemical Engineering, Hexi University, Zhangye 734000, China)

The aim of this study was to investigate optimum condition for the extraction of flavonoids and the antioxidant activity of flavonoid extract. Temperature, solid-to-liquid ratio and ethanol concentration were identified as main variables that influence extraction efficiency and their optimum conditions were determined by response surface methodology to be 78 ℃, 1:35 (g/mL) and 62%, respectively. Under these conditions, the maximum predicted extraction yield of flavonoids was in good agreement with its experimental counterpart. The DPPH radical scavenging activity of the flavonoid extract obtained was stronger than that of rutin but weaker than that of VC. However, it exhibited ABTS radical scavenging activity and total antioxidant capacity that VC at the same concentrations lower than or equal to 20 μg/mL and rutin at the same concentrations lower than or equal to 25 μg/mL. These results demonstrate that flavonoids from “Black Beauty” potatoes have potent antioxidant activity and can be used as antioxidants and in functional foods.

“Black Beauty” potato；flavonoids；extraction process；antioxidant

R284.2

A

1002-6630(2013)04-0088-06

2011-11-06

民樂縣科技局與河西學(xué)院合作項(xiàng)目(hxxy-ml001)；甘肅省高校研究生導(dǎo)師科研項(xiàng)目(1009-09)

李彩霞(1967—)，女，高級實(shí)驗(yàn)師，學(xué)士，研究方向?yàn)樘烊划a(chǎn)物開發(fā)與利用。E-mail：lipeng@hxu.edu.cn

*通信作者：張勇(1963—)，男，教授，博士，研究方向?yàn)橹参飳W(xué)與植物分子生物學(xué)。E-mail：zhangyong@hxu.edu.cn