全 文 ：中国雇 学 通报 , 一
微波辅助提取紫苏多糖及保肝降酶活性的研究
李冲伟 `只 , 宋 永 `只 , 孙庆申 `只
黑龙江大学生命科学学院微生物黑龙江省高校重点实验室 , 哈尔滨
, 黑龙江大学生命科学学院食品科学与工程系 , 哈尔滨
摘 要 为 了探索食材紫苏籽中多糖的提取方法和保肝降酶作用 ,将紫苏籽粉碎和石油醚脱脂处理后 , 研
究液料比 、微波功率和微波辅助提取时间 种因素对多糖提取率的影响 , 并探索紫苏多糖的保肝降酶作
用 。 结果表明 最佳提取工艺为 液料比 、微波提取功率 ,微波辅助提取时间 , 提取率达
到 通过降酶活性检测和组织形 态观察 , 确定 了紫苏多糖对急性肝损伤 小 鼠血清中 活性和
活性显著降低作用 , 紫苏多糖剂量组小 鼠的肝脏外观颜 色更鲜艳并富有弹力 , 肝脏表面 的
斑点状坏死灶减轻 ,肝脏系数和脾脏系数也有所降低 。 由此说明 , 紫苏多糖对于急性肝损伤小
鼠具有保肝降酶作用 , 这一结论为保肝降酶药物的研究与开发提供 了重要的借鉴依据 。
关键词 紫苏多糖 微波提取 保肝降酶 活性成分
中图分类号 一 文献标志码 论文编号 一
户 刃 , 刀 `
妙 , , , , ,
理 戮 岁 夕仑 , 叨 鳍 妙 ,
印 鳍 峪 岁 球 , 嘟 鳍 动 妙 ,
几 至人理加 ,
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口 ,
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, ,
几 刃肠加
、 , ,
刃
加 、
几万 人理加
习 刃肠加
引言
紫 苏 , 别 名 赤苏 、 白苏 、 香苏 等 , 学 名 凡 口人班
加之己 ` , 为唇形科一年生草本植物 , 具有特异的芳
香 , 原产于中国「 。 据医学临床研究 , 其茎 、 叶及种子
可入药 茎叶有镇痛 、 镇静 「, 、 解热作用 , 可治疗感 冒 、
缓解鱼蟹中毒等 「, 。 近些年来 , 紫苏因其特有的生理
基金项目 国家青年科学基金项目资助 “ 酒精发酵过程中导电性变化机制的解析及基于此酒精发酵过程的在线检钡 ” 。
第一作者简介 李冲伟 , 男 , 年出生 , 副教授 , 博士 , 研究方向为活性物质的分离提取 。 通信地址 哈尔滨市南岗区学府路 号 黑龙江大
学生命科学学院 , 介 一 , 一 , ￡ ·
收稿日期 一 一 , 修回 日期 一 一 。
中国农学通报
活性及营养成分 , 成为一种备受世界关注的功能食品日 , 。
哈尔滨工业大学的余大书等「,研究了紫苏油的抗氧化
作用 。 古力华等 「,利用生物 自显影技术检测 了紫苏籽
中的迷迭香酸 、 木犀草素和芹菜素等具有抗氧化的作
用 。 赵刚等 从紫苏籽中提取 了具有单胺转运体功能
的木犀草素和芹菜素 。 瓦 等「,研究了紫苏叶水提取
物对叔丁基过氧化氢所致大鼠肝损伤具有显著地治疗
作用 , 肝脏病变发生率显著减少 。 等 「,研究了紫苏
叶中黄酮类物质对高脂肪饮食诱导的高血脂大鼠的降
血脂和抗氧化作用 , 结果表明 , 黄酮类物质可以高效降
低大鼠血清中总胆固醇水平 。 谭健民等四研究了紫苏
籽对高血脂鹤鹑血脂调节及脂质过氧化的影响 。 冯雪
建 研究了紫苏籽对大鼠血管术后再狭窄和大鼠颈总
动脉内膜增生的防治作用 。 等 研究了紫苏籽
对家兔胭体 、 肉品质和脂肪酸的含量具有一定的影响 。
微 波 辅 助 提 取 二 ,
是利用微波能的加热效应来加速溶剂对固体样
品中目标化合物提取的新技术 。 研究表明 , 这种方法
与传统热水浸提方法相 比具有节 能 、提取效率高等优
点 「 。 刘 四光等 「 采用 法进行 了 自养小球藻
多糖的提取研究 , 发现在一定试
验条件下 , 微波提取法并不会破坏 自养小球藻多糖结
构 , 且在产率上要优于热水浸提法 。
本试验借助微波对紫苏籽中的多糖进行提取 , 并
研究了紫苏多糖的保肝降酶活性 , 以期为紫苏多糖的
开发和利用奠定了重要的理论基础 。 目前 , 国内外对
紫苏多糖的生理活性研究尚未见报道 。
材料与方法
材料与仪器
紫苏籽 , 购 自哈尔滨市某 中药店 。 甲醇 、 氯仿 、
无水乙醇 、 葡萄糖 、 苯酚 、 浓硫酸均为分析纯 , 购 自天
津市科密欧化学试剂有限公司 。
油溶液 精密量取 , 以
等量递加法加入 食用色拉 油 , 充分搅拌均
匀 , 配成 溶液 。
水飞蓟素溶液 取益肝灵片 , 研碎 , 以适量生理
盐水配制成 , 备用 。
昆明种小鼠 , 均为雄性 , 普通级 , 体重 一 ,
由哈尔滨医大二 院实验动物中心提供 。 饲养环境为
普通级动物饲养室 , 温度为 一 ℃ , 相对湿度为
一 , 定时进行通风换气 。
紫外分光光度计 中国普析通用仪器有
限公司 一 台式离心机 湖南湘仪离心机有限
公司 一 中药粉碎机 浙江伟能达有限公司
一 真空干燥箱 南京神威制药设备有限公司
和 转氨酶测定试剂盒 南京建成生物工程研
究所 。
试验方法
紫苏多糖提取工艺 取一定量紫苏籽 , 粉碎后采
用索式抽提法去除油脂 紫苏籽中含有较多油脂 。
自然干燥后分别 以不 同的料液 比 、 微波功率和微波
提取时间做单因素试验 , 考察这 个指标对紫苏多糖
提取率的影响 , 每个试验设定 个重复 。 然后 , 将多糖
溶液在 ℃条件下浸提 , 过滤 , 取上清液采用
法除蛋 白 ℃静置 , 加 倍体积无水乙醇静
置过夜 , 离心 , 沉淀用 无菌水溶解 , 重复加 倍
体积无水乙醇 , 再离心 , 沉淀冷冻干燥 , 备用 。
多糖含量的测定 多糖含量的测定采用苯酚 一硫
酸法 「 。 通过绘制标准 曲线 , 得 到线性回 归方程
苏 , , 葡萄糖标准溶液浓度为
。
单因素试验 单因素试验过程中 , 每个因素设
个水平 , 液料 匕为 、 、 、 和 ,
微波功率为 、 、 、 、 , 微波提取时间
为 、 、 、 、 , 分别测定紫苏多糖的提取率 。 微波
功率的设定参考董丹丹等方法 。
。 一 ,徒联革 二二 火入
式中 为干紫苏粕质量 , 为紫苏多糖质量 , 。
正 交试验 在单因素试验基础上 , 采用 正
交试验进一步分析液料 比 、 微波功率和提取时间对
紫苏多糖提取率的影响 「 。 正交试验因素见表 。
通过极差分析和方差 分析 , 得到紫苏多糖的优化工
艺条件 。
表 正交试验因素水平
水平 —液料比 刀 微波功率 提取时间急性肝损伤模型的建立「 取 昆明种小鼠 只 ,随机分为 组 , 分别设为正常组 、 模型组和水飞蓟素组 。 其中水飞蓟素组在造模前以 瓜 体重灌胃水飞蓟素浓度为 , 每只小鼠按灌胃 , 每日 次 , 连续 天 。 而正常组和模型组均灌胃同等体积的生理盐水 , 于最后一次给药后 , 除正常对照组外 , 其他各组均腹腔注射 溶液 每
李冲伟等 微波辅助提取紫苏多糖及保肝降酶活性 的研究
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只小鼠按 注射 , 后摘眼球取血 , 分离
制备血清后测定相应指标 全血静置 后 ,
离心 , 吸取上层血清 。 通过赖氏法测定血清中
谷 丙转氨酶 和血清中谷草转氨酶
活性 。
紫苏多糖保肝降酶活性研究 取 昆明种小鼠
只 , 随机分为 组 , 分别设为正常对照组 、 模型组 、
水飞蓟素阳性对照组 、紫苏多糖低剂量组 瓜 、
紫苏多糖中剂量组 瓜 、 紫苏多糖高剂量组
吨 。 给药途径为灌胃 , 水飞蓟素阳性对照组
按 吨体重灌胃 水飞蓟素浓度为 ,
每只小鼠按 灌胃 , 模型组 、 正常对照
组均以同等体积生理盐水灌胃 , 每日 次 , 连续 天 , 第
天给药 后 , 正常对照组按每只小鼠 腹
腔注射大豆油 , 其他组均腹腔注射同等体积的
溶液 , 腹腔注射 后摘眼球取血 采血前进行禁
食不禁水 , 全血静置 后 , 离心 , 取
上层血清 。 通过赖氏法试剂盒测定血清中谷丙转氨酶
活性以及血清中谷草转氨酶 的
活性 。
试验小鼠眼球取血后 , 解剖 , 进行一般检查 , 观察
肝脾的颜色变化 , 测定肝脏系数 肝脏系数 肝脏重量
体重 、 脾脏系数 脾脏系数 脾脏重量 体重 、 肝脏病
理学检查 染色 「 。
数据统计分析
试验数据采用 软件进行独立样本检验
统计分析 , 两组间比较采用两样本均数的 检验 , 以
为显著性差异 。
结果与分析
单因素试验结果
液料比对紫苏多糖提取率的影响 选取微波功率
为 , 微波提取时间为 , 选择 种不同的液料
比 。 结果表明 如图 , 随着液料比的增大 , 提取率呈
现上升的趋势 , 但当液料 比大于 时 , 紫苏多糖提
取率增加的幅度不大 , 而且 由于液料比过大会造成溶
剂用量显著增加 , 因此 , 本试验选择液料比为 。
微波功率对紫苏多糖提取率的影响 选取液料比
为 , 微波提取时间 , 选择 种不 同微
波功率 。 结果表明 图 , 改变微波功率对紫苏多糖
提取率影响较大 。 紫苏多糖随着微波功率的增加呈现
一个先上升后下降的趋势 。 根据姚著华等「 的分析 ,
微波加热会使细胞内液态水气化产生压力 , 冲破细胞
膜和细胞壁形成微小孔洞 , 有利于细胞内紫苏多糖的
溶出 微波功率过大 , 细胞受热加剧 , 部 分紫苏多糖的
液料比 乡
图 不同液料比对提取率的影响
目
微波功率胡
图 不同微波功率对提取率的影响
结构会破坏 。 故本试验选择微波提取功率为 。
微波提取时间对紫苏多糖提取率的影响 选定液
料比为 , 微波功率为 , 选择 种不 同
提取时间 。 结果表明 图 , 在提取时间为 时 ,
多糖的提取率最高 。 提取时间为 、 、 后 , 多糖
微波提取时间树
图 不同提取时间对提取率的影响
.2 8 8
. 中国农学通报
得率出现缓慢下降的现象 。 经查阅文献可知 , 微波提
取时间在 以内 , 随着处理时间延长 , 会使植物细
胞壁遭到破坏 , 更多的内容物释放 , 多糖提取率升高
而微波提取时间过长 , 又会使紫苏多糖的结构遭到破
坏 , 提取率反而下降 , 因此 , 选择微波提取时间为 。
正交试验
在单因素试验的基础上 , 每个因素选取较优的
个水平进行正交试验 , 正交试验结果见表 。
表 正交试验结果
因素试验号 多糖提取率
凡无儿
表 正交试验结果方差分析表
因素 偏差平方和 自由度 均方 万值
料液比
微波功率
微波提取时间
误差
总和
通过直观 分析和方差分析可 知 , 凡 凡 , 所
以 , 液料比 、微波功率和微波提取时间对多糖提取率的
影响大小顺序为微波功率 提取时间 液料比 。 通过
比较三因素的丸 、 丸和 丸, 确定每个因素的最优条件 ,
可以得出 , 获得紫苏多糖提取的最佳条件为 ￡ , 即
液料 匕 、微波功率 、微波处理时间 , 但
正交表中未见此试验组合 , 因此 , 采用追加试验进行验
证四 。 验证结果表明 , 最佳工艺组合试验条件下 , 紫苏
多糖的实际提取率最高 , 达到 。
急性肝损伤模型的建立结果
除 正 常对 照 组 外 , 其 他试 验组 均 腹 腔注 射
溶液 每只 小鼠按 注射 , 建
立急性肝损伤模型 小 鼠 。 注射 后 , 摘 眼球取
血 , 对各组小鼠血清中的 和 种转氨酶进
行检测 , 发现模型组小鼠血清中 活性和 活
性明显升高 , 而 正常组小鼠血清 中 活性和
活性在正常 范围内 。 通过试验表明 , 模型组与正常
对照组比较有显著性差异 , 说明造模成功 。 结果见
表 。
紫苏多糖保肝降酶活性研究
表 、 表 表明 , 肝损伤模型组小 鼠血清 中
活性和 活性较正常对照组明显升高 , 两者比
李冲伟等 微波辅助提取紫苏多糖及保肝降酶活性 的研究
表 不同处理组对小鼠血清 活性和
活性的影响 士习
表 紫苏籽多糖对 急性肝损伤小鼠血清 活性的影响
士习
组别 几 组别
正常对照组
模型组
水飞蓟素阳性对照组
士 士
小鼠
口、
剂量
几
士 士
士 士
士
士
犷厂注 `六 与正常对照组比较 。 六 与模型对照组比较 。
正常对照组
模型组
水飞蓟素阳性对照组
低剂量组
中剂量组
高剂量组
士
士
表 紫苏籽多糖对 急性肝损伤小鼠血清 活性的影响
士习
士
士
组别 小鼠口、
剂量 注 与正常组比较 `六 与造模组比较 , 。
几
正常对照组
模型组
水飞蓟素阳性对照组
低剂量组
中剂量组
高剂量组
士
士
士
士
件胜胜
士
士
注 与正常组比较 ` 与造模组比较 六 , 六 。
较具有显著性差异 。 水飞蓟素阳性对照组小
鼠血清中 活性和 活性 比 肝损伤模型组
显著降低 , 说明水飞蓟素对于肝损伤小鼠具有降酶活
性 。 紫苏多糖低 、 中 、 高剂量组结果表明 , 随
着紫苏多糖剂量的增加 , 小鼠血清中 活性和
活性呈现下降的趋势 , 与 肝损伤模型组相比 , 差
异 显著 , 其中 的酶活性下降更 显著
, 说明降低 酶活的能力更强 。
通过肉眼可观察到 , 正常组小鼠肝脏外观呈红褐
色 , 质地柔软而光滑并具有一定的弹性 , 肝小叶结构清
晰 , 并没有观察到肝细胞坏死 。 模型组小鼠肝脏
表面比较粗糙 , 肝脏体积略有增大 、 呈土黄色 , 并且有
模糊的斑点状坏死灶 , 肝小叶结构明显变坏 。 水飞蓟
素阳性对照组和紫苏多糖低 、 中 、 高剂量组小鼠肝脏外
观表现类似 , 有斑点状坏死灶 , 但均较模型组普遍减
轻 。 通过对小鼠肝脏和脾脏的测定 表 , 发现模型
组的肝脏系数和脾脏系数明显高于正常组 ,
这可能与小鼠的体重变化有关 , 低 、 中 、 高剂量组之间
的肝脏系数和脾脏系数无明显变化 , 但均比模型组有
所降低 。
表 紫苏籽多糖对 急性肝损伤小鼠免疫器官的影响
组别 小鼠只 剂量 叭 肝脏系数
正常对照组
模型组
水飞蓟素阳性对照组
低剂量组
中剂量组
高剂量组
士
士 `
士
士
士
士
脾脏系数
士 刀
士 刀
士 刀
士 刀
士 刀
士
注 与正常组比较 ` 与造模组比较 六 。
结论与讨论
通过正交试验 , 对微波辅助提取紫苏多糖的条件
进行了优化 , 结果表明 , 影响提取率的主次因素是 微
波功率 辅助提取时间 液料比 , 确定了最佳的提取
工艺条件为 液料比为 , 微波功率 , 微波提
取时间 。 紫苏多糖的提取率最高为 。 该
提取率与朱建飞等「 ,的研究结论有一定的差异 , 这主
要是由于原料紫苏籽中含水量不同和紫苏多糖提取率
定义不 同造成的偏差 。 本试验利用微波辅助提取紫苏
多糖 , 提高了多糖的提取率 , 这与范会平等四的结论相
一致 , 本试验多糖提取率提高了 , 说明微波辅
助提取效果较好 , 进一步明确了紫苏多糖的提取方法 。
保肝降酶活性的结果表明 , 紫苏多糖低 、 中 、 高剂
量组对 、 肝损伤模型组小鼠血清中 活性和
活性均具有显著地降低作用 。 以紫苏多
糖中剂量组为例 , 将血清中 酶活从 几
.2 9 0
. 中国农学通报
降至 几 , 下降了 水飞蓟素阳性对照
组下 降了 , 说明紫苏多糖具有较强的降低
活性的作用 将血清中 酶活从 几
降至 几 , 下降了 水飞蓟素阳性对照
组下降了 , 说明紫苏多糖对 活性的降低
效果 更 显著 , 其 中的原 因还有待进一步研
究 。 通过 肉眼和显微镜观察 , 与 、 肝损伤模型组
小鼠相比 , 紫苏多糖低 、 中 、 高剂量组小鼠的肝脏外观
颜色更加鲜艳 , 更富有弹力 , 肝脏表明的斑点状坏死灶
明显减轻 , 肝脏系数和脾脏系数比 模型组也有所
降低 。 本研究表明 , 紫苏多糖具有降低肝功
转氨酶和保护肝脏恶变的作用 , 这一结论在国内外尚
属首次提出 , 这也正是本研究的创新之处 。
今后 , 紫苏多糖对于其他类型的肝损伤是否有保
护和降酶作用 , 还有待于进一步研究 , 同时 , 如何降低
紫苏多糖在提取过程中的分解 、 提高多糖的提取率 、 保
证多糖的生理活性等问题也需要进一步研究 。
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