白茅根總黃酮提取工藝及其抗氧化性研究
翁 梁,李西騰
( 江蘇食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)院食品學(xué)院,江蘇淮安 223003)
摘要: 以白茅根為原料,采用乙醇浸提法,考察不同料液比、乙醇濃度、提取溫度、提取時(shí)間對(duì)白茅根總黃酮提取效果的影響。通過對(duì)清除 1,1 - 二苯基 - 2 - 三硝基苯肼( DPPH) 自由基、總還原力進(jìn)行測(cè)定,研究白茅根總黃酮的體外抗氧化作用,并與 2,6 - 二叔丁基 - 4 - 甲基苯酚( BHT) 、維生素 C 的抗氧化作用進(jìn)行比較。結(jié)果表明,白茅根總黃酮*提取工藝條件: 料液比為 1 g ∶ 40 mL,乙醇濃度為 80% ,提取溫度為 80 ℃ ,提取時(shí)間為 150 min。白茅根總黃酮對(duì) DPPH 自由基的清除率和還原能力明顯小于相同濃度的維生素 C,略高于相同濃度的 BHT,說明它具有一定的抗氧化作用。
關(guān)鍵詞: 白茅根; 總黃酮; 抗氧化活性; 提取工藝; 還原能力
中圖分類號(hào): R284 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A 文章編號(hào): 1002 - 1302( 2018) 10 - 0187 - 03
白茅根為禾本科植物白茅[Imperate cylindria Beauv. var. major( Nees) C. E. Hubb. ]的根莖,又稱白花茅根、茅草根、甜草根等[1],是我國(guó)傳統(tǒng)的中藥材。白茅根性甘、味寒,有涼血止血、清熱利尿之功效,臨床可用于治療熱病煩渴、血淋、水 腫、黃疸等癥[2 - 3]。近幾年的研究顯示,白茅根的主要化學(xué)成分有三萜類化合物、有機(jī)酸、多糖、黃酮類物質(zhì)等[4]。藥理研 究的結(jié)果表明,白茅根具有調(diào)節(jié)免疫力、抗腫瘤、抗氧化、抗 菌、抗炎、降血糖、降血脂等作用[5]。
目前,國(guó)內(nèi)對(duì)白茅根活性成分提取工藝的研究多集中在 多糖的提取,并做了大量系統(tǒng)的研究[6]。還有科技工作者對(duì) 白茅根的綠原酸、總酚酸和總?cè)莆镔|(zhì)的提取進(jìn)行了研究[7 - 8],但有關(guān)白茅根中總黃酮的提取工藝及其抗氧化活性的研究尚未見報(bào)道。因此,本試驗(yàn)采用乙醇溶液作為浸提劑, 用水浴浸提法提取白茅根中的總黃酮,并對(duì)白茅根總黃酮體 外抗氧化活性進(jìn)行初步研究。
1 材料與方法
1. 1 材料與儀器
白茅根,購(gòu)自安徽省亳州市志民藥業(yè)有限公司。蘆丁,購(gòu)自上海恒遠(yuǎn)生化試劑有限公司。無水乙醇、氫氧化鈉、亞硝酸
收稿日期: 2016 - 12 - 06
基金項(xiàng)目: 江蘇省淮安市食品技術(shù)研究院 基 金 項(xiàng) 目 ( 編 號(hào):
HAP201301) 。
作者簡(jiǎn)介: 翁 梁( 1982—) ,男,碩士,講師,主要從事生物活性物質(zhì)與功能食品等方面的研究。E - mail: wjwengliang@ 126. com。
鈉、硝酸鋁、鐵qing化鉀、三lu乙酸、氯化鐵、1,1 - 二苯基 - 2 -苦基肼( DPPH) 、維生素 C 等均為分析純,2,6 - 二叔丁基 - 4 - 甲基苯酚( BHT) 為食品級(jí),均購(gòu)自江蘇省淮安國(guó)藥化學(xué)試劑有限公司。
粉碎機(jī),購(gòu)自上海隆拓儀器設(shè)備有限公司; UV765 - 可見分光光度計(jì),購(gòu)自上海精密科學(xué)儀器有限公司; 電子精密天平,購(gòu)自奧豪斯儀器( 上海) 有限公司; 恒溫水浴鍋,購(gòu)自上海喬躍電子有限公司; 電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱,購(gòu)自上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。
1. 2 試驗(yàn)方法
1. 2. 1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 參照文獻(xiàn)[9]繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。準(zhǔn)確稱取 5 g 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品置于 20 mL 容量瓶中,用 60% 乙醇溶液溶解并定容,分別吸取 0、0. 02、0. 04、0. 06、0. 08、0. 10、
0.12 mL 置于 10 mL 比色管中,加入 0. 3 mL 5% 亞硝酸鈉溶液,放置 6 min,再加入0. 3 mL 10% 硝酸鋁鈉溶液,放置 6 min后加入 4. 0 mL 5% 氫氧化鈉溶液,加水至刻度線,搖勻,放置 15 min,在 510 nm 處測(cè)吸光度,以蘆丁濃度( C) 為橫坐標(biāo)、吸
光度 ( D ) 為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。得回歸方程 D =
0. 309 6C + 0. 005 8,r2 = 0. 999 1,表明在 0 ~ 0. 12 mg / mL 范圍內(nèi),蕓香苷濃度與吸光度具有線性關(guān)系。標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖 1
所示。
1.2. 2 白茅根總黃酮提取方法 將白茅根于 60 ℃ 烘干,粉碎過 60 目篩。準(zhǔn)確稱取 1. 0 g 粉末樣品,加入乙醇溶液,置于水浴鍋中提取,提取 3 次,合并提取液。按標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制方法顯色后,在 510 nm 波長(zhǎng)處測(cè)量樣品溶液的吸光度。
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江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2018 年第 46 卷第 10 期
517 nm 波長(zhǎng)處測(cè)定其吸光度[9]。
DPPH 自由基清除率計(jì)算公式: 清除率 = ( 1 - D / D0 ) × 100% 。式中,D 為樣品溶液的吸光度,D0 為用無水乙醇代替樣品溶液作為空白對(duì)照的吸光度。
1. 2. 5. 2 白茅根總黃酮還原能力測(cè)定 采用普魯士蘭法[10]測(cè)定白茅根總黃酮的還原力,以普魯士蘭的量為指標(biāo),在700 nm 波長(zhǎng)處測(cè)定其吸光度。試驗(yàn)用相同濃度的 BHT、維生素 C 作為對(duì)照品,吸光度越大表示還原能力越強(qiáng)。
2 結(jié)果與分析
白茅根總黃酮含量的計(jì)算公式: 總黃酮含量= C × N × V/ M。其中,C 為樣品的吸光度代入回歸方程計(jì)算得到的總黃酮濃度,mg / mL; N 為樣品稀釋倍數(shù); V 為加入乙醇提取液的體積, mL; M 為粉末樣品質(zhì)量,g。
1. 2. 3 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)采用水浴法,用乙醇溶液作為浸提劑,按料液比 1 g ∶ 30 mL、乙醇濃度 70% 、提取溫度60 ℃ 、提取時(shí)間 60 min 的基本提取工藝,以總黃酮提取量為指標(biāo),確定其他條件不變,改變單因素的值,分別考察料液比
[1 ∶ 10、1 ∶ 20、1 ∶ 30、1 ∶ 40、1 ∶ 50 ( g ∶ mL) ]、乙醇濃度( 40% 、50% 、60% 、70% 、80% ) 、提取溫度 ( 40、50、60、70、80 ℃ ) 、提取時(shí)間( 30、60、90、120、150 min) 對(duì)白茅根總黃酮提取量的影響。
1. 2. 4 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果,選取料液比、乙醇濃度、提取溫度、提取時(shí)間等 4 個(gè)因素,采用 L ( 34 ) 正交表進(jìn)行試驗(yàn),通過對(duì)白茅根總黃酮提取量和正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn) 行分析,確定*提取工藝。
1. 2. 5 抗氧化活性研究
1. 2. 5. 1 DPPH 自由基清除率的測(cè)定 將白茅根總黃酮提取液、BHT、維生素 C 配制成不同濃度的待測(cè)樣品液,再與
0. 01 mmol / L DPPH 溶液混勻,室溫下反應(yīng) 30 min,然后在
2. 1 單因素試驗(yàn)結(jié)果
2. 1. 1 料液比對(duì)白茅根總黃酮提取量的影響 按乙醇濃度 70% 、提取溫度 60 ℃ 、提取時(shí)間 60 min,考察當(dāng)料液比分別為 1 ∶ 10、1 ∶ 20、1 ∶ 30、1 ∶ 40、1 ∶ 50( g ∶ mL) 時(shí)對(duì)白茅根總黃酮提取量的影響。由圖 2 可知,隨著料液比的變化,白茅根總黃酮提取量先升后降。當(dāng)料液比為 1 g ∶ 40 mL 時(shí),總黃酮提取量高,達(dá)到 1. 622 mg / g。隨后當(dāng)料液比為 1 g ∶ 50 mL 時(shí),總黃酮提取量下降。
2. 1. 2 乙醇濃度對(duì)白茅根總黃酮提取量的影響 按料液比 1 g ∶ 30 mL、提取溫度 60 ℃ 、提取時(shí)間 60 min,考察當(dāng)乙醇濃度分別為 40% 、50% 、60% 、70% 、80% 時(shí)對(duì)白茅根總黃酮提取量的影響。由圖 3 可知,隨著乙醇濃度逐漸增大,白茅根總黃酮的提取量也逐漸增加,當(dāng)乙醇濃度為 70% 時(shí)提取量達(dá)到大值,當(dāng)乙醇濃度達(dá)到 80% 時(shí),總黃酮的提取量明顯下降。
2. 1. 3 提取溫度對(duì)白茅根總黃酮提取量的影響 按料液比 1 g ∶ 30 mL、乙醇濃度 70% 、提取時(shí)間 60 min,考察當(dāng)提取溫度分別為 40、50、60、70、80 ℃ 時(shí)對(duì)白茅根總黃酮提取量的影響。由圖 4 可知,隨著提取溫度的升高,總黃酮提取量逐漸增加。當(dāng)提取溫度達(dá)到 60 ℃ 及以上時(shí),總黃酮提取量增加的較少且趨于平穩(wěn)。
2. 1. 4 提取時(shí)間對(duì)白茅根總黃酮提取量的影響 按料液比 1 g ∶ 30 mL、乙醇濃度 70% 、提取溫度 60 ℃ ,考察當(dāng)提取時(shí)間分別為 30、60、90、120、150 min 時(shí)對(duì)白茅根總黃酮提取量的影響。由圖 5 可知,提取時(shí)間在 30 ~ 90 min 內(nèi),白茅根總黃酮提取量增加的較為明顯。當(dāng)提取時(shí)間達(dá)到 90 min 及以后時(shí),總黃酮提取量趨于穩(wěn)定,增加量較小。
2. 2 正交試驗(yàn)結(jié)果
由表 1 可知,正交試驗(yàn)的極差( R) 表現(xiàn)為 A > D > C > B,
說明對(duì)白茅根總黃酮提取量的影響表現(xiàn)為料液比 > 提取時(shí)
間 > 提取溫度 > 乙醇濃度。白茅根總黃酮*提取工藝組合為 A2 B3 C3 D3 ,即料液比為 1 g ∶ 40 mL、乙醇濃度為 80% 、提取溫度為 80 ℃ 、提取時(shí)間為 150 min。根據(jù)表 2 方差分析的結(jié)
果可知,料液比、提取時(shí)間、提取溫度對(duì)總黃酮提取量具有顯著影響( P < 0. 05) 。
2. 3 抗氧化試驗(yàn)結(jié)果
2. 3. 1 DPPH 自由基清除率測(cè)定結(jié)果 由圖 6 可知,白茅根總黃酮對(duì) DPPH 自由基有明顯的清除作用。在試驗(yàn)的濃度范圍內(nèi),白茅根總黃酮對(duì) DPPH 自由基清除作用
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