第四章、 結果與討論
第五節、 香蕉皮甲醇萃取物有機溶劑分層萃取物之體外酪胺酸 酶活性試
及水層分層後,以各層萃取物進行酪胺酸酶酵素抑制試驗。正己烷跟乙酸乙酯層
萃取物均較空白組減少多巴色素生成,且隨萃取物濃度增加而減少多巴色素之生 成,推測兩者均能抑制酪胺酸酶之活性。正己烷層萃取物在濃度為 8 mg/mL 時,
較空白組減少56.23%多巴色素之生成;乙酸乙酯層萃取物在濃度為 8 mg/mL 時則
減少了 68.75%,兩者無顯著性差異。而正丁醇層跟水層萃取物皆較空白組增進多
巴色素之生成,且隨萃取物濃度增加而增進多巴色素之生成。正丁醇層較水層更
加增進多巴色素之生成,正丁醇層萃取物在濃度為 8 mg/mL 時,較空白組增加
79.15%之多巴色素生成;水層萃取物在相同濃度下,則增加 43.47%之多巴色素生 成(圖十四)。
香蕉皮 70°C 減壓濃縮甲醇萃取物 (BP70M)經有機溶劑分層,各層萃取物進 行酪胺酸酶活性抑制試驗。正己烷及乙酸乙酯層萃取物均較空白組減少多巴色素
之生成,且隨萃取物濃度增加而減少多巴色素之生成,顯示兩者均抑制酪胺酸酶
之活性,正己烷層萃取物較乙酸乙酯層萃取物更能減少多巴色素之生成,正己烷 層萃取物在濃度為 8 mg/mL 時,較空白組減少 50.32%多巴色素之生成;乙酸乙酯 層萃取物在濃度為 8 mg/mL 時則減少 42.85%。正丁醇層萃取物則較空白組增進多 巴色素之生成,在濃度為8 mg/mL 時,能增進 47.94%多巴色素之生成。水層與空 白組相比則不增進或減少多巴色素之生成(圖十五)。BP70M 與 BP40M 相比,顯
示在萃取物製備過程中提高減壓濃縮溫度至 70°C,使水層萃取物由較空白組增進
多巴色素生成而變成不增進也不減少多巴色素之生成,可能是由於高溫減壓濃縮
造成植物化學成分降解揮發或促進活性物質發生反應。水層中可能含高極性之物 質如醣類、多醣體等,文獻指出香蕉皮中含有葡萄糖、果糖、蔗糖及麥芽糖等 (Chandraju et al., 2011),醣類經過高溫加熱會發生非酵素型褐變,產生焦糖化之產 物 (caramelisation product),焦糖化產物具有抗氧化活性 (Benjakul et al., 2005;
Manzocco et al., 2001),因此影響酪胺酸酶催化生成多巴色素之反應。
冷凍香蕉皮 40°C 減壓濃縮甲醇萃取物 (FBP40M)經有機溶劑分層,各分層萃
取物進行酪胺酸酶活性抑制試驗。正己烷、乙酸乙酯與正丁醇層之萃取物皆較空
白組減少多巴色素之生成,且隨萃取物濃度增加而減少多巴色素之生成,推測此
三分層萃取物能抑制酪胺酸酶之活性,正己烷層萃取物在濃度為 8 mg/mL 時較空
白組減少60.64%多巴色素之生成,乙酸乙酯層萃取物在同濃度下則減少 42.23%多
巴色素之生成,正丁醇層萃取物在同濃度下亦減少 53.74%多巴色素之生成。而水
層則不增進也不減少多巴色素之生成(圖十六)。FBP40M 與 BP40M 相比可發現 經冷凍處理造成正丁醇層萃取物由較空白組增進成轉變為減少多巴色素之生成,
並造成水層萃取物由增進轉變為不增進也不減少多巴色素之生成。由於正丁醇層 中可能含有帶醣基之固醇、三萜、類黃酮、酚類,推測造成此現象之原因,可能
由於酪胺酸酶(多酚氧化酶)為一具廣泛專一性的酵素,香蕉皮內原有之酚類亦
為其基質,因此在酪胺酸酶酵素試驗時,被氧化成醌類形成黑色素而造成吸光值
的增加。而冷凍過程造成細胞間隙的冰晶生成,在處理樣品過程中,發生解凍,
造成細胞內隔室遭到破壞,各種水解酵素及氧化酵素釋出,如多酚氧化酶與酚類
反應使之聚合成多酚類,不再受酪胺酸酶氧化,因此不會較未加入樣品組增加 475
nm 下之吸光值。此外經過多酚氧化酶催化反應之產物—黑色素 (Palmer, 1963;袁 等氏,2013;朱與陳,2011),也具有抗氧化之功能 (Jacobson and Tinnell, 1993;
Jacobson et al., 1995;Wang et al., 2007),因此可能具有抑制酪胺酸酶之活性。
冷凍香蕉皮 70°C 減壓濃縮甲醇萃取物 (FBP70M) 經有機溶劑分層,各層萃
取物進行酪胺酸酶活性抑制試驗。不論是正己烷、乙酸乙酯、正丁醇及水層各層
萃取物均較空白組減少多巴色素之生成,得知冷凍香蕉皮 70°C 減壓濃縮甲醇萃
取物之不同分層萃取物皆抑制酪胺酸酶活性,正己烷、乙酸乙酯、正丁醇及水層
各層萃取物在濃度於8 mg/mL 時分別較空白組降低 31.56%、58.06%、57.64% 及 41.06%之多巴生成(圖十七)。FBP70M 與 FBP40M 相比,顯示經過高溫減壓
濃縮,正己烷層之減少多巴生合成、抑制酪胺酸酶之能力有下降的現象,可能是
活性物質受到高溫的破壞,水層由不減少也不促進轉變減少多巴色素之生成,而 造成這個改變有可能是因為前述香蕉皮甲醇萃取物之水分層萃取物中富含醣類,
經由高溫減壓濃縮之後產生焦糖化產物,為一抗氧化物質,且能競爭型抑制以 L-Dopa 作為基質的多酚氧化酶(酪胺酸酶)催化反應 (Lee and Lee, 1996)。
不同處理之香蕉皮甲醇萃取物,經由冷凍處理會造成正丁醇分層萃取物由增 進轉變為減少多巴色素之生成,並使水層萃取物由增進轉變為不增進也不減少多
巴色素之生成。而在萃取物製備過程中,若使用 70°C 減壓濃縮,會造成正己烷
分層萃取物的抑制酪胺酸酶活性降低,也會造成水層對多巴色素生成之影響。選
定冷凍處理造成多巴色素產量變化最大之正丁醇分層萃取物做進一步的成分分 析。
圖十五、香蕉皮 40°C 減壓濃縮甲醇萃取物 (BP40M) 有機溶劑分層萃取物 對酪胺酸酶活性之影響
Fig. 15. Tyrosinase inhibitory activity of different solvent fraction of BP40M.
The mean ± SE of three observations has been plotted.
Symbols followed by the same letter are not significantly different.
BP40M: Banana peel methanol extract concentrated at 40°C
圖十六、香蕉皮 70°C 減壓濃縮甲醇萃取物 (BP70M) 有機溶劑分層萃取物 對酪胺酸酶活性之影響
Fig. 16. Tyrosinase inhibitory activity of different solvent fraction of BP70M.
The mean ± SE of three observations has been plotted.
Symbols followed by the same letter are not significantly different.
BP70M: Banana peel methanol extract concentrated at 70°C
圖十七、冷凍香蕉皮 40°C 減壓濃縮甲醇萃取物 (FBP40M) 有機溶劑分層萃取物 對酪胺酸酶活性之影響
Fig. 17. Tyrosinase inhibitory activity of different solvent fraction of FBP40M.
The mean ± SE of three observations has been plotted.
FBP40M: Frozen banana peel methanol extract concentrated at 40°C
圖十八、冷凍香蕉皮70°C 減壓濃縮甲醇萃取物 (FBP70M) 有機溶劑分層萃取物 對酪胺酸酶活性之影響
Fig. 18. Tyrosinase inhibitory activity of different solvent fraction of FBP70M.
The mean ± SE of three observations has been plotted.
Symbols followed by the same letter are not significantly different.
FBP70M: Frozen banana peel methanol extract concentrated at 70°C
第六節、 香蕉皮萃取物成分分析 1. 香蕉皮萃取物高效能液相層析圖譜
利用 HPLC-PDA偵測 200-400 nm下之吸收波峰,發現香蕉皮及冷凍香蕉皮 40°C減壓濃縮甲醇—正丁醇分層萃取物於 254、280 與 330 nm下有最大吸光值,
於這三個波長下觀察香蕉皮 40°C減壓濃縮甲醇—正丁醇分層萃取物與冷凍處理
組經層析後之差異。發現在波長 254 nm下兩組樣品有波峰之差異,冷凍香蕉皮甲
醇—正丁醇分層萃取物於 13 分鐘處有一吸收高峰,而香蕉皮甲醇—正丁醇分層
萃取物則無。將此波峰收集後經減壓濃縮使用串聯式質譜儀分析,期望找出冷凍
處理造成香蕉皮甲醇萃取物正丁醇分層萃取物對酪胺酸酶活性影響之物質。
圖十九、香蕉皮40°C 減壓濃縮甲醇—正丁醇區分層萃取物之高效能液相層析在波 長254、280、330 nm 之圖譜
Fig. 19. HPLC chromatogram of butanol fraction of BP40M at 254, 280, and 330 nm.
圖二十、冷凍香蕉皮40°C 減壓濃縮甲醇—正丁醇區分層萃取物之高效能液相層析 在波長254、280、330 nm 之圖譜
Fig. 20. HPLC chromatogram of butanol fraction of FBP40M at 254, 280, and 330 nm.
2. 香蕉皮甲醇萃取物 ESI-MS/MS 之結果 (leucodelphinidin) [M-H]+ m/z 323 (Agusta et al., 2005),能被植物體內生酵素催化為 翠雀花素 (delphinidin) (Forkmann and Martens, 2001),為香蕉中主要之多酚氧化酶
基質之一 (Marshall et al., 2000),因此可能造成酪胺酸酶活性測試結果在 475 nm
下吸光讀值增加。不過仍需進一步比較二次質譜之斷片或進行 NMR 結構分析始 能確定。
5.08 6.04 10.53 14.71 15.36 19.67
11.87 18.78
100 200 300 400 500 600
m/z
25 (A)
(B)
圖二十二、(A)香蕉皮、(B)冷凍香蕉皮 40°C 減壓濃縮甲醇—正丁醇分層萃取物之 HPLC-PDA-MS 之正電質譜訊號圖
Fig. 22. HPLC-PDA-MS spectrum of HPLC-PDA-MS of (A) BP40M and (B) FBP40M butanol fraction.
圖二十三、冷凍香蕉皮40°C 減壓濃縮甲醇—正丁醇區分層萃取物於
HPLC-PDA-MS 滯留第十四分鐘之質譜掃描訊號圖
Fig. 23. The Mass spectrum of HPLC-PDA-MS mass signal at elution time-14th min from FBP40M butanol fraction.
100 200 300 400 500
m/z ESI Full ms [50.00-500.00]
NL: 3.85E4
100 200 300 400 500
m/z ESI Full ms [50.00-500.00]
NL: 3.85E4
圖二十四、香蕉皮40°C 減壓濃縮甲醇—正丁醇區分層萃取物於 HPLC-PDA-MS 滯 留第十一分鐘之質譜掃描訊號圖
Fig. 24. The Mass spectrum of HPLC-PDA-MS mass signal from BP40M butanol fraction at elution time- 11th min.
100 200 300 400 500 600
m/z
188.86 322.59 447.75 496.70
116.89
100 200 300 400 500 600
m/z
20000 166.12 322.17 325.10
278.13 456.85
149.07 349.83 493.95
261.04
304.94 233.04
188.86 322.59 447.75 496.70
116.89 5.086.04 6.8710.53 11.8714.71 15.36 19.6718.78
14.85 23.29