紫苏叶花青素提取工艺及其活性研究

食品研究与开发
F ood Research And Development
圆园18年7月
第39卷第14期
DOI ：10.3969/j.issn.1005-6521.2018.14.010
紫苏叶花青素提取工艺及其活性研究
黄红雨1，赵虎2，金晓艳1，
*
（1.昌吉职业技术学院，新疆昌吉831100；2.昌吉州中医医院，新疆昌吉831100）
摘要：为提高紫苏的综合利用率，探究紫苏叶中花青素的最佳提取工艺条件并对其抗氧化和抑菌活性进行研究。

结果发现，乙醇提取法的最佳条件为2.5%HCl-60%乙醇60℃提取2.5h ，花青素得率为4.003mg/100g ；超声波辅助提取法的最佳提取工艺为超声功率450W ，超声时间20min ，料液比1∶40（g/mL ），超声温度为40℃，花青素得率为5.489mg/100g 。

超声波辅助提取法较乙醇提取法，花青素得率提高0.37倍，提取时间缩短了86.67%，提取温度降低，
降低成本。

通过总抗氧化能力（ferric reducing antioxidant potential ，FRAP ）测定发现紫苏叶花青素具有较强的铁离子还原氧化能力，此外紫苏叶花青素对DPPH ·、·OH 、O 2-·有特定的清除能力，因此花青素具有一定的抗氧化能力。

不同浓度紫苏叶花青素对不同的菌株均有一定的抑制性能，对大肠杆菌有较好的抑制作用，其最小抑菌浓度（minimum inhibitory concentration ，MIC ）和最低杀菌浓度（minimum bactericidal concentration ，MBC ）分别为1.25mg/mL 和2.5mg/mL ，对腐败希瓦氏菌抑制作用不明显。

关键词：紫苏叶；花青素；提取；抗氧化；抑菌
Study on Extraction Process and Activity of Anthocyanin from Perilla frutescens Leaves HUANG Hong-yu 1，ZHAO Hu 2，JIN Xiao-yan 1，
*
（1.Changji Vocational and Technical College ，Changji 831100，Xinjiang ，China ；2.Changji Chinese Medicine Hospital ，Changji 831100，Xinjiang ，China ）
Abstract ：To improve the comprehensive utilization of Perilla frutescens ，this paper had explored the best extraction process of anthocyanin from leaves of Perilla frutescens ，at the same time ，this paper also studied on the antioxidant and antibacterial activities of anthocyanin from leaves of Perilla frutescens .The results showed that the optimized extraction conditions by the method of ethanol extraction were as follows ：extraction with 2.5%HCl-60%aqucous ethanol solution at 60℃for 2.5h ，the yield of anthocyanin was 4.003mg/100g under these conditions.In addition ，the optimum extraction conditions by the method of ultrasound-assisted extraction were obtained as follows ：ultrasonic power 450W ，ultrasonic time 20min ，ratio of liquid to solid 1∶40（g/mL ）and
ultrasonic temperature 40℃，the yield of anthocyanin was 5.489mg/100g under these pared with the ethanol extraction method ，the extraction yield of anthocyanins by the method of ultrasound-assisted
extraction increased by 0.37times and the extraction time shortened by 86.67%，the extraction temperature
decreased and the cost reduced.Through the ferric reducing antioxidant potential （FPAR ），it was found that
anthocyanins from leaves of Perilla frutescens had a strong ability of reduction and oxidation of iron ions ，specific scavenging ability on DPPH ·，·OH and O 2-·，so anthocyanin from leaves of Perilla frutescens had a certain antioxidant capacity.Different concentration of anthocyanin from leaves of Perilla frutescens on different strains had a certain inhibitory effect ，which could restrain in Escherichia coli's growth avalibily ，the minimum inhibitory concentration （MIC ）and minimum bactericidal concentration （MBC ）were 1.25mg/mL and 2.5mg/mL ，
and had little influence on the antimicrobial effect on Shewanella putrefaciens.
作者简介：黄红雨（1976—），女（汉），讲师，本科，研究方向：中药。

*通信作者：金晓艳（1985—），女，讲师，硕士，研究方向：
中药药理。

分离提取
50
紫苏（Perilla frutescens （L.）Britton ）是唇形科（Labiatae ）一年生药食同源植物[1]。

紫苏叶含有蛋白质、挥发油、多酚、黄酮、色素等多种营养成分，具有抗菌消炎、防过敏、解热及抗氧化、调节血脂、抗肿瘤、改善肝机能等健康促进功能[2-5]。

花青素是一种黄酮类的水溶性色素，一般来源于梗、叶片和果实。

目前经常借助水提法[6]和酸化乙醇法提取[7]，其中因水提法费时、提取量少、效率低、杂质较多等缺点应用较少，酸化乙醇法应用较广泛，可防止非酰基化花青素降解。

超声波辅助提取法，是借助超声波来提高得率的一种新技术，有快速高效、低成本等优点，具有良好的发展前景广阔。

张鑫[8]等对紫苏叶花青素提取得出其最优条件为料液比1∶30，50%乙醇体积，50℃处理120min ，此时提取率为5.6%。

熊何健[9]等采用DPPH 法测定桑葚花青素抗氧化能力，李敏[10]等采用1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl ，DPPH ）自由基清除能力测定、铁还原抗氧化能力测定
（ferric-reduc -ing antioxidant potential assay ，FRAP ）、氧自由基吸收容量测定（oxygen radical absorbance capacity assay ，O -
RAC ）与细胞抗氧化性（cellular antioxidant activity ，CAA ）等方法对比了黑莓、黑米麸、蓝莓、紫心苷中提取的花青素的抗氧化活性；此外，有报道对紫苏叶挥发
油以及紫苏全草的抑菌活性进行研究[11-13]，但对紫苏叶花青素的抑菌性研究较少。

近些年，花青素因其天然、安全性好、优良效果、资源可更新等优势在保健品、
香料、医药及化妆品等领域都有良好的发展前景[14]。

本文以紫苏叶为对象，探究其花青素的提取及抗氧化和相关抑菌特性，旨在为开发紫苏叶花青素这一天然色素资源提供理论支撑。

1
材料与方法
1.1材料与试剂
紫苏：采摘于浙江滨江区，洗净后烘干，粉碎后用60目筛过滤备用。

DPPH ：日本东京化成工业株式会
社；2，4，6-三（2'-吡啶基）-1，3，5-三嗪（2，4，6-tri （2-
pyridyl ）-1，3，5-triazine ，TPTZ ）：Sigma -Aldrich 公司；
无水乙醇、双氧水（30%）、硫酸亚铁、V C 、邻苯三酚（焦性没食子酸）、水杨酸、醋酸钠（均为分析纯）：南京化学试剂股份有限公司。

1.2仪器与设备FZ-200i 系列精密电子天平：上海统舒电子科技
有限公司；DHG-9075A 电热恒温鼓风干燥箱：上海林频仪器股份有限公司；RE-52D 旋转蒸发水浴槽：上海青浦沪西仪器厂；722N 分光光度计：上海精密科学仪器有限公司；SPH-103B 超凡型小容量恒温培养振荡器：上海世平实验设备有限公司；HPX-9052MBE 电热恒温培养箱：上海博迅医疗生物仪器股份有限公司；
90mm 培养皿：南通市卫宁实验器材有限公司。

1.3试验菌种
金黄色葡萄球菌（ATCC29213）、大肠杆菌
（ATCC44102）、荧光假单胞菌（Ip01）、腐败希瓦氏菌（AEG10146.1）：昌吉职业技术学院药学与医学技术分院实验室保藏。

2
方法
2.1紫苏叶花青素的提取
2.1.1乙醇提取法
2.1.1.1单因素设计
提取温度：称取紫苏叶粉末5.0g ，加入60%乙醇
溶液，2.0%HCl ，料液比为1∶20（g/mL ），提取2.0h 。

考察提取温度分别为40、50、60、70、80℃时花青素的得率。

提取时间：称取紫苏叶粉末5.0g ，加入60%乙醇溶液，2.0%HCl ，料液比为1∶20（g/mL ），60℃的条件下提取，考察提取时间分别1.0、1.5、2.0、2.5、3.0h 时花青素的得率。

HCl 体积分数：称取紫苏叶粉末5.0g ，加入60%
的乙醇溶液，料液比为1∶20（g/mL ），60℃的条件下提取2.0h ，考察HCl 体积分数分别为1.0%、1.5%、2.0%、
2.5%、
3.0%时花青素的得率。

乙醇体积分数：称取紫苏叶粉末5.0g ，分别加入
40%、50%、60%、70%、80%的乙醇溶液，2.0%HCl ，
Key words ：Perilla frutescens leaves ；anthocyanin ；extraction ；antioxidation ；antibacterial activity
引文格式：
黄红雨，赵虎，金晓艳.紫苏叶花青素提取工艺及其活性研究[J].食品研究与开发，2018，39（14）：50-57HUANG Hongyu ，ZHAO Hu ，JIN Xiaoyan.Study on Extraction Process and Activity of Anthocyanin from Perilla frutescens
Leaves[J].Food Research and Development ，2018，39（14）：50-57
黄红雨，等：紫苏叶花青素提取工艺及其活性研究
分离提取
51
料液比为1∶20（g/mL ），60℃的条件下提取2.0h ，考察
花青素的得率。

2.1.1.2正交试验
正交试验因素水平见表1。

在单因素基础上，考察提取温度、提取时间、HCl 体积分数、乙醇体积分数等因素对紫苏叶花青素得率
的影响，利用L 9（34
）
正交试验确定最佳工艺条件。

2.1.2超声波辅助提取法2.1.2.1单因素设计在乙醇提取工艺的基础上，选择乙醇体积分数为60%，进行试验。

超声功率：称取紫苏叶粉末5.0g ，在料液比1∶30
（g/mL ），40℃提取20min ，考查超声功率分别为350、400、450、500、550W 时花青素的得率。

超声时间：称取紫苏叶粉末5.0g ，在超声功率
450W ，料液比1∶30（g/mL ），40℃下提取，考查超声时
间分别为10、15、20、25、30min 时花青素的得率。

料液比：称取紫苏叶粉末5.0g ，在超声功率
450W ，40℃提取20min ，考查料液比分别为1∶10、1∶
20、1∶30、1∶40、1∶50（g/mL ）时花青素的得率。

超声温度：称取紫苏叶粉末5.0g ，在超声功率
450W ，料液比1∶30（g/mL ），提取20min ，考查提取温
度分别为20、30、40、50、60℃时花青素的得率。

2.1.2.2正交试验
选择料液比、超声时间、超声温度、超声提取功率
4个因素，进行L 9（34
）
正交试验确定最佳工艺，见表2。

2.2测定花青素得率
pH 1.0缓冲液：配制0.02mol/L 的KCl 溶液及
0.2mol/L 盐酸溶液，以25∶76的体积比混合，再用KCl 溶液调pH （1.0±0.1）。

pH 4.5缓冲液：称取1.64g NaAc 溶解于100mL 蒸馏水中，调pH （4.5±0.1）。

取1.0mL 紫苏叶花青素溶液，分别用pH 1.0和pH
4.5的缓冲液稀释，反应平衡120min 后，测定其吸光值。

花青素得率/（mg/100g ）=A ×V ×MW ×DF
ε×m
式中：A =（A 520nm -A 700nm ）（pH1.0）-（A 520nm -A 700nm ）
（pH4.5）；V 为最终体积，mL ；MW 为分子量，其值为449；DF 为稀释倍数；ε为摩尔吸光系数，其值为29600；m 为样品的质量，g 。

2.3抗氧化性测定
2.3.1总抗氧化能力测定
FRAP 法[15]：取4.9mL FRAP 试剂与0.1mL 样品
溶液，反应10min 后测593nm 处吸光值，每组试验重复3次。

FRAP 试剂：0.3mL 醋酸缓冲液（pH 3.6）：10mmol/L
TPTZ （溶于40mmol/L 盐酸）：20mmol/L FeCl 3=10∶1∶1
（体积比），避光储存。

2.3.2DPPH ·清除率的测定[16]
用无水乙醇配制0.1mmol/L 的DPPH 溶液，储存于
棕色瓶中。

将3.8mL DPPH 溶液和0.2mL 样品溶液混匀反应30min ，测定517nm 处吸光度A 1；将3.8mL
DPPH 溶液和0.2mL 样品溶液、稀释液（60%乙醇）混合摇匀，测定吸光值A 0。

试验重复测3次。

DPPH ·清除率/%=A 0-A 1A 0
×100
2.3.3羟自由基（·OH ）清除率的测定
参照Meng L 等[17]方法，取2mL 磷酸盐缓冲液
（phosphate buffer saline ，PBS ，pH =7.4），依次加入20mmol/L 乙二胺四乙酸（ethylenediaminetetraacetic acid ，EDTA ）和12mmol/L FeSO 4混合溶液0.1mL ，一定浓度的紫苏花青素溶液1mL 、100mmol/L H 2O 20.1mL ，用磷酸盐缓冲液定容至5mL ，迅速混匀，置于37℃水浴培养15min ，水浴完成后，取出冷却至室温，并在
510nm 波长下测定各管溶液的吸光度。

A 0为未加花青
素溶液的体系其吸光数值，A 样品
为加入一定浓度紫苏
花青素溶液测定其吸光度值，记录数据，按下式计算
清除率（%）。

·OH 清除率/%=A 0-A 样品A 0
×100
2.3.4超氧阴离子（O 2-·）清除率的测定
参照Meng L 等[17]方法，在各管中加入4mL Tris-
HCl （pH 8.2），2mL 邻苯三酚溶液（10mmol/L ），样品溶
表1乙醇提取法正交试验因素水平表
Table 1The table of factor-level of orthogonal test using ethanol
extraction
水平因素
A 提取
温度/℃B 提取时间/h C HCl 体积分数/%D 乙醇体积分数/%
1
50
1.5 1.550260
2.0 2.0603
70 2.5
2.5
70
表2超声波辅助提取正交试验因素水平表Table 2The table of factor-level of orthogonal test using
ultrasound-assisted extraction
因素
A'超声
功率/W B'超声时间/min C'料液比/（g/mL ）D'超声温度/℃1400151∶20302450201∶30403
500
25
1∶40
50
水平黄红雨，等：紫苏叶花青素提取工艺及其活性研究
分离提取
52
液2mL，2mL超纯水为对照。

将各试管置于37℃水浴中反应10min。

水浴完成后，各试管加1mL盐酸（6mol/L，约22%）溶液终止反应，冷却至室温，并在
325nm波长下测吸光度。

A0为未加花青素溶液的体系其吸光数值，A样品为加入一定浓度紫苏花青素溶液测定其吸光度值，记录数据，计算公式如下：
O2-·清除率/%=A0-A样品A
0伊100
2.4抑菌性测定
2.4.1菌种活化及菌悬液制备
将保存的菌种反复活化2次，细菌置于30℃孵育24h。

取活化好的供试菌采用梯度稀释法用90mL生理盐水制成菌悬液，使菌液浓度到1×106cfu/mL~1×107cfu/mL，于4℃冰箱保存，备用。

2.4.2抑菌活性测定
采用牛津杯法测定：取上述制备好的各待测菌液0.1mL置于LB琼脂平板表面，涂布均匀后置于30℃培养箱中10min，表面干燥后等距离平放做好标记的牛津杯，每支杯内分别加入150μL不同浓度样品，对照采用无菌水，30℃孵育24h~48h，记录抑菌活性，重复3次。

2.4.3最小抑菌浓度（minimum inhibitory concentra-tion，MIC）测定和最低杀菌浓度（minimum bactericidal concentration，MBC）
用对倍稀释法将紫苏叶提取液稀释至0.3125mg/ mL~10mg/mL6个梯度，分别吸取各个浓度梯度的紫苏叶提取液1mL与约15mL培养基充分混匀，制备含样液的平板，吸0.1mL菌悬液均匀涂布后于30℃恒温培养24h，以完全无菌生长的平板相对应的浓度记为MIC。

将MIC试验中的无菌生长的平板放回30℃培养箱，继续孵育24小时后记录，以完全无菌生长的平板所对应的浓度记为MBC。

3结果与分析
3.1乙醇提取法
3.1.1单因素试验
提取温度、提取时间、HCl体积分数、乙醇体积分数对紫苏叶花青素得率的影响见图1。

从图1A中知，花青素得率随着温度的增加而增多，60℃时花青素得率最大，为3.932mg/100g。

温度大于60℃时，所得花青素得率反而降低。

可能是因为温度升高，分子渗透和运动速度变快，利于花青素物质的溶出，然而温度过高会使溶剂中的乙醇浓度降低，也会使花青素结构不稳定而被分解，导致得率降低，因此选择60℃为最佳。

4.0
3.5
3.0
2.5
2.0405080
提取温度/℃
6070
A
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0 1.0 1.5
3.0
提取时间/h
2.0 2.5
B
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0 1.0 1.5
3.0
HCl体积分数/%
2.0 2.5
C
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0405080
乙醇体积分数/%
6070
D
A.提取温度；
B.提取时间；
C.HCl体积分数；
D.乙醇体积分数。

图1提取温度、提取时间、HCl体积分数、乙醇体积分数对紫苏叶
花青素得率的影响
Fig.1The effect of extraction temperature，extraction time，HCl volume fraction，ethanol volume fraction on the yield of
anthocyanin from Perilla frutescens leaves
黄红雨，等：紫苏叶花青素提取工艺及其活性研究
分离提取53
从图1B中看出，花青素得率在2.0h时达到最大，为3.967mg/100g。

低于2.0h，花青素溶出的量较少；超过2.0h，长时间处理使得的花青素稳定性下降，所以最佳提取时间为2.0h。

从图1C中看出，随着盐酸体积分数的升高，所得花青素得率增大，盐酸体积分数在2.0%达到最大，为
3.944mg/100g；大于2.0%时，所得花青素得率有所下降，说明盐酸体积分数为2%时，此时，花青素结构稳定。

从图1D可知，花青素得率随着乙醇体积分数的增加而呈先增加后减少趋势。

最终选择乙醇体积分数为60%是因为60%的乙醇体积分数与花青素粗提物的极性相近，此时花青素溶解程度最好，更便于花青素类化合物的溶出。

乙醇浓度过低时，不利于花青素的溶出；过高时会增加紫苏叶中其他类物质的溶出，干扰因素增加。

3.1.2正交试验
在单因素的基础上进行正交试验，乙醇提取法试验结果见表3。

从表3中看出，对紫苏叶花青素提取影响因素由大到小依次为提取温度、乙醇体积分数、HCl体积分数、提取时间。

由极差分析知，最佳因素水平组合为A2B3C3D2，即提取温度为60℃，提取2.5h，乙醇和盐酸体积分数60%和2.5%，在此条件下，进行验证试验，重复3次，所得紫苏叶花青素得率为4.003mg/100g，略多于正交试验最优组合（处理6）A2B3C1D2的3.978mg/ 100g，所以选择A2B3C3D2为最佳提取工艺。

3.2超声波辅助提取法
3.2.1单因素试验
超声功率、超声时间、料液比、超声温度对紫苏叶花青素得率的影响见图2。

表3乙醇提取法正交试验结果表
Table3The table of orthogonal test results using ethanol extraction
处理A B C D 花青素得率/（mg/100g）
11111 2.641 21222 2.853 31333 3.332 42123 3.742 52231 3.646 62312 3.978 73132 3.782 83213 3.345 93321 3.149 k1 2.942 3.388 3.321 3.145
k2 3.789 3.281 3.248 3.537
k3 3.425 3.486 3.587 3.473
R0.8470.2050.3390.392
主次顺序A>D>C>B
最优组合A2B3C3D 2
5.4
5.2
5.0
4.8
4.6
4.4
4.2
4.0350400550
超声功率/W
450500
A'
5.4
5.2
5.0
4.8
4.6
4.4
4.2
4.0101530
超声时间/min
2025
B'
5.4
5.2
5.0
4.8
4.6
4.4
4.2
4.01∶101∶201∶50
料液比/（g/mL）
1∶301∶40
C'
5.4
5.2
5.0
4.8
4.6
4.4
4.2
4.0203060
超声温度/℃
4050
D'
A'.超声功率；B'.超声时间；C'.料液比；D'.超声温度。

图2超声功率、超声时间、料液比、超声温度对紫苏叶花青素得率
的影响
Fig.2The effect of ultrasonic power，ultrasonic time，solid-liquid ratio，ultrasonic temperature on the yield of anthocyanin from
Perilla frutescens leaves
黄红雨，等：紫苏叶花青素提取工艺及其活性研究分离提取54
由图2A知，超声功率为450W时，花青素得率最高。

过高的超声功率对花青素有破坏作用，高提取功率下，样品温度会升高太快，花青素结构遭到破坏，得率下降，低提取功率下，反应温度不会升高过快，得率随功率（小于450W）的增加有增大的趋势。

由图2B知，当超声时间为20min时，花青素得率最高。

随着超声波加热时间的延长得率呈现先增加后降低的趋势。

超声波在短时间内即可造成细胞破碎，增加花青素的溶出，得率升高；降低的原因可能是花青素在长时间加热过程中，热稳定性发生了改变，同时也会增加其他高分子杂质的进出，从而得率降低。

由图2C知，加大料液比，花青素得率会不断增大，在料液比为1∶30（g/mL）时，花青素得率达到最大，随后，得率基本维持不变。

是因为料液比较低时，花青素的浸出率低，而料液比较高时，浸提液中花青素浓度高，得率也相应增高。

由图2D知，随着温度的升高，所得花青素得率逐渐增多，40℃达到最大，为5.282mg/100g。

温度超过
40℃时，所得花青素含量反而降低。

可能是因为高温下，渗透和热降解速度变快，花青素结构不稳定而被分解，导致得率降低。

3.2.2正交试验
超声波辅助提取法正交试验结果见表4。

由表4表明，各因素对测定结果的影响次序为：超声功率>超声温度>料液比>超声时间。

由极差分析得出最佳提取工艺为A'2B'2C'3D'2：超声功率450W，超声时间20min，料液比1∶40（g/mL），超声温度40℃。

在
此条件下，进行验证试验，重复3次，所得紫苏叶花青素得率为5.489mg/100g，略多于正交试验最优组合（处理6）A'2B'3C'1D'2的5.424mg/100g，所以选择A'2B'2C'3D'2为最佳提取工艺。

3.2.3乙醇提取与超声波辅助提取花青素对比分析
不同提取方法比较见表5。

由表5可知，超声波辅助提取法较乙醇提取法，花青素得率提高了0.37倍，提取时间缩短了86.67%，提取温度降低，降低了成本，进一步对得到的花青素进行活性研究。

花青素虽有多种生物活性，但是一种不稳定的天然色素[18]，其稳定性受到各种因素的影响，给花青素的保存、开发、利用造成一些不便，可在以后试验中尝试膜过滤等方法提取纯化，其组成成分及含量变化可通过液相色谱质谱联用（liquid chromatograph mass spectrometer，LC-MS）分析鉴定，其单体制备和合成途径等均需进一步探讨。

3.3抗氧化测定
3.3.1FRAP法
FRAP法[19]反映的是三价铁离子还原成二价铁离子的能力。

紫苏叶花青素和V C的铁离子还原/抗氧化能力见图3。

由图3可知，在测定浓度范围内，紫苏叶花青素粗提物具有一定的铁离子还原/抗氧化能力，抗氧化能力随样品的质量浓度的增加而增强，V C对Fe3+还原能力明显强于紫苏叶花青素粗提物。

紫苏叶花青素抗氧化
表4超声波辅助提取法正交试验结果表
Table4The table of orthogonal test results using ultrasound-
assisted extraction
处理A'B'C'D'花青素得率/（mg/100g）
11111 4.457 21222 4.768 31333 4.823 42123 5.132 52231 5.274 62312 5.424 73132 5.036 83213 4.824 93321 4.537 k1 4.681 4.875 4.902 4.756
k2 5.277 4.955 4.812 5.076
k3 4.799 4.928 5.044 4.926
R0.5960.0800.2320.320
主次顺序A'>D'>C'>B'
最优组合A'2B'2C'3D'2
表5不同提取方法比较
Table5Comparison of different extraction methods
提取方法提取温度/℃提取时间/min
花青素得率/
（mg/100g）乙醇提取法60150 4.003
超声波辅助提取法4020 5.489
75
60
45
30
15
00210
质量浓度/%
46
V C
8
花青素粗提物
图3紫苏叶花青素和V C的铁离子还原/抗氧化能力Fig.3The ferric reducing/antioxident power of anthocyanins from
Perilla frutescens leaves and V C
黄红雨，等：紫苏叶花青素提取工艺及其活性研究
分离提取55
表6不同浓度紫苏叶花青素粗提物的抑菌情况
Table 6The antibacterial situation on different concentrations of anthocyanins from Perilla frutescens leaves
供试菌种抑菌圈直径/mm
10mg/mL 5mg/mL 2.5mg/mL 1.25mg/mL 0.625mg/mL
0.3125mg/mL
无菌水对照
大肠杆菌20.3±0.316.3±0.212.6±0.38.7±0.3---金黄色葡萄球菌16.7±0.412.8±0.38.3±0.2----腐败希瓦氏菌13.6±0.29.2±0.4-----荧光假单胞菌
17.6±0.2
13.4±0.2
9.3±0.1
----
注：表中抑菌圈直径为3次平行试验的平均值；-表示无抑菌圈。

活性与其化学结构组分有关系，改变芳香环上的基团种类及位置，抗氧化性随之改变；紫苏叶提取物抗氧化能力小于V C ，主要是因为提取物为粗提物，含非活
性物质及杂质。

3.3.2DPPH ·清除能力
DPPH ·是一种稳定自由基，在517nm 处存在最大
吸收值，其吸光值与浓度呈相关关系，当加入自由基清除剂时，未配对电子被配对，自由基被抑制，吸光值会变小，以此来评价自由基清除能力[20]。

紫苏叶花青素和V C 对DPPH ·的清除能力见图4。

由图4可知，当质量浓度低于5%时，V C 对
DPPH ·的清除能力随质量浓度的增加而增强，而花青素粗提物对DPPH ·清除率缓慢增强；当质量浓度继续
增大，清除率趋于平缓，这与蒋其忠[21]
和王彦平[22]
中的结果趋势一致。

V C 清除DPPH ·能力明显高于花青素粗提物，这一结果与FRAP 法结果相对应。

3.3.3·OH 清除能力
·OH 是迄今所知生物体毒性最强、
危害最大的一种重要的活性氧自由基，几乎可以和所有的细胞组分反应。

紫苏叶花青素和V C 对·OH 的清除能力见图5。

由图5可知，紫苏叶花青素粗提物对·OH 具有一定的清除能力，在测定范围内，其浓度与清除率呈正相关关系，V C 对·OH 清除能力大于同浓度下紫苏叶粗提取物。

3.3.4O 2-·清除能力
O 2-·是人体内产生的活性氧自由基，可在短时间
内引发自由基链式反应，能引发体内脂质过氧化，加快机体的衰老，危害人体健康。

紫苏叶花青素和V C 对
O 2-·的清除能力见图6。

由图6知，紫苏花青素粗提物对O 2-·有一定的清
除能力，同浓度下，清除能力低于V C ，清除O 2-·能力强于·OH 能力，说明其对不同自由基的清除具有选择性，可以有针对性的清除某种自由基，提高清除能力。

3.4紫苏叶花青素抑菌性测定
不同浓度紫苏叶花青素粗提物的抑菌情况见表6。

采用打孔法观察体外抑菌活性，发现抑菌圈直径
图4紫苏叶花青素和V C 对DPPH ·的清除能力
Fig.4Scavenging activities of anthocyanins from Perilla frutescens
leaves and V C on DPPH ·
756045301500
2
10
质量浓度/%
4
6
V C
8
花青素粗提物
756045301500
2
10
质量浓度/%
4
6
V C
8
花青素粗提物
图5紫苏叶花青素和V C 对·OH 的清除能力
Fig.5Scavenging activities of anthocyanins from Perilla frutescens
leaves and V C on ·OH
756045301500
2
10
质量浓度/%
4
6
V C
8
花青素粗提物
图6紫苏叶花青素和V C 对O 2-·的清除能力
Fig.6Scavenging activities of anthocyanins from Perilla frutescens
leaves and V C on O 2-·
黄红雨，等：紫苏叶花青素提取工艺及其活性研究
分离提取
56
大小不一。

不同浓度紫苏叶花青素粗提物对不同的菌株均有一定的抑制效果，紫苏叶花青素粗提物对大肠杆菌的抑菌效果最好，对腐败希瓦氏菌的抑菌效果最差。

紫苏叶花青素粗提物对供试菌的MIC 及MBC 见表7。

紫苏叶花青素粗提物的MIC 值越小，其抑菌性越强，抑菌效果越好。

由表7知，紫苏叶花青素粗提物在浓度为5mg/mL 对4种菌均具有抑制效果，对大肠杆菌的抑制效果较强，其MIC 和MBC 分别为1.25mg/mL 和2.5mg/mL ，对金黄色葡萄球菌和荧光假单胞菌的抑制效果相当，其MIC 和MBC 分别为2.5mg/mL 和5mg/mL ，对腐败希瓦氏菌的抑菌效果最差。

花青素对某些细菌抑制方面有一定潜能，而其抑菌和杀菌机理还有待进一步考证。

4
结论
乙醇提取法提取紫苏叶花青素最佳条件为2.5%
HCl-60%乙醇60℃提取2.5h ，得率为4.003mg/100g ；超声波辅助提取法紫苏叶花青素最佳提取工艺为超声功率450W ，超声时间20min ，料液比1∶40（g/mL ），
超声温度40℃，得率为5.489mg/100g ；超声辅助提取法较乙醇提取法，花青素得率提高了0.37倍，提取时间缩短了86.67%，提取温度降低，降低了成本。

通过检测FPAR 法，发现紫苏叶花青素具有较强的铁离子还原氧化能力，此外紫苏叶花青素对DPPH ·、·OH 、O 2
-·有特定的清除能力，因此花青素具有一定的抗氧
化能力。

不同浓度紫苏叶花青素粗提物对不同的菌株均有一定的抑制性能，对大肠杆菌有较好的抑制作用，其MIC 和MBC 分别为1.25mg/mL 和2.5mg/mL ，对腐败希瓦氏菌的抑制作用不明显。

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收稿日期：2018-04-08
表7紫苏叶花青素粗提物对供试菌的MIC 及MBC Table 7The effect of anthocyanins from Perilla frutescens leaves
on MIC and MBC of tested bacteria
供试菌种MIC/（mg/mL ）
MBC/（mg/mL ）
大肠杆菌 1.25 2.5金黄色葡萄球菌 2.55腐败希瓦氏菌510荧光假单胞菌
2.5
5
黄红雨，等：紫苏叶花青素提取工艺及其活性研究
分离提取
57。