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榕树果总黄酮酶法辅助回流提取研究



全 文 :榕树果总黄酮酶法辅助回流提取研究
王妙飞1,陈娇婷1,罗国安1,2,姜岩1
(1.赣南医学院,江西赣州 341000;2.清华大学,北京 100000)
摘 要:对纤维素酶法提取榕树果总黄酮的工艺进行研究。在单因素试验的基础上,采用 L9(34)正交试验法对酶法提
取榕树果总黄酮的条件进行优化,考察酶用量、酶解温度、pH、酶解时间对榕树果总黄酮提取率的影响。结果表明:最
佳提取工艺条件为酶用量 25 %,酶解时间 30 min,酶解温度 50℃,酶解 pH5.5。在该条件下测定榕树果总黄酮的提取
率为 10.22 mg/g。
关键词:榕树果;总黄酮;纤维素酶;提取
Study on Enzymatic-Refluxing Extraction of Total Flavonoids from Banyan Fruit
WANG Miao-fei1,CHEN Jiao-ting1,LUO Guo-an1,2,JIANG Yan1
(1. Gannan Medical University,Ganzhou 341000,Jiangxi,China;2. Tsinghua University,Beijing 100000,China)
Abstract: In this experiment, enzymolysis technology was applied for extraction of total flavonoids from Banyan
fruit. Based on single factor tests, the extraction conditions of polysaccharide were optimized by L9 (34)
orthogonal test. The influence of enzyme dosage, extraction temperature, pH and extraction time on yield of
polysaccharide was studied. The optimum conditions were as follows: dosage of cellulose 25 %, time 30min,
temperature 50℃ and pH5.5. Under these conditions, the extraction yield was 10.22 mg/g.
Key words: banyan fruit; total flavonoids; cellulose; extraction
食品研究与开发
Food Research And Development
2015 年 10 月
第 36 卷第 19 期
DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2015.19.017
作者简介:王妙飞(1980—),女(汉),讲师,硕士,研究方向:分析
化学。
榕树为桑科榕属乔木,又名细叶榕、成树,原产于热
带亚洲。榕树多生长在高温多雨的热带雨林地区。在我
国,主要分布在广西、广东、海南、福建、江西赣州等地[1]。
榕树为赣州市树,分布广泛,资源丰富,具有广泛开发
和利用价值。榕树是重要的野生食物源,榕树的气生根
(又名榕树须)和叶(又名落地金钱)是中国民间常用中
草药,但有关榕树果营养成分的研究鲜见报道。
黄酮是黄酮类化合物的总称,泛指两个具有酚羟基
的苯环通过中央三碳原子相互连结而成的一系列化合
物。黄酮的功效是多方面的,它具有抗氧化、降胆固醇、防
衰老、降血糖及保肝等药理作用[2-3]。如果能从榕树果中提
取分离出黄酮类化合物,对开发和拓展榕树的应用具有
积极的作用。因此,本试验采用纤维素酶解与回流法相结
合的方式提取榕树果黄酮,利用酶解作用破坏榕树果细
胞壁,从而有利于对胞内黄酮类物质的高效提取。
1 材料与方法
1.1 仪器与材料
PE Lambda35 UV/VIS紫外可见分光光度计:上海
应用实验室;AB135-S型电子天平:METTLER TOLE-
DO;DZKW-D-2电热恒温水浴锅:北京市永光明医疗
仪器厂;202A-2电热干燥箱:上海阳光实验仪器有限
公司;PH-3C数显 pH计:上海雷磁仪器厂;TDL-50B
离心机:上海安高科学仪器厂。
榕树果:10月初采于江西省赣州市;纤维素酶(酶
活 20 000 U/g):淮安市百麦绿色生物能源有限公司;
芦丁对照品(A0103,含量≥98 %):北京恒元启天化工
技术研究院;无水乙醇、氢氧化钠、亚硝酸钠、硝酸铝等
试剂均为国产分析纯试剂;试验用水为蒸馏水。
1.2 方法
1.2.1 标准溶液制备及标准曲线绘制
精密称取在 105 ℃常压干燥至恒重的芦丁对照
品,配成浓度为 364 mg/L的芦丁标准溶液备用。精密
量取标准溶液 0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mL于 10 mL
比色管中。各加 60 %乙醇使成 5 mL,先加 5 %NaNO2
溶液 0.3 mL,摇匀,放置 6 min,再加 10 %Al(NO3)3溶液
0.3 mL,摇匀,放置 6 min,加 4 %NaOH溶液 4 mL,各用
蒸馏水稀释到 10 mL,摇匀,放置 15 min,以不加标准溶
液的相应溶液作空白,在波长 510 nm处测定吸光度。
1.2.2 榕树果黄酮提取工艺流程
榕树果经干燥,粉碎,过 40目筛,取适量于圆底
烧瓶中,加入调好 pH的溶液,升温,加入酶,不同条件
分离提取
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下酶解一定时间后,加入无水乙醇使乙醇浓度达到
60 %保温回流提取 30 min,过滤,滤液用 60 %乙醇溶
液定容至 100 mL容量瓶中,得供试品溶液。精密量取
供试品溶液 5.0 mL置于 10 mL比色管中,按 1.2.1项
下的方法测定吸光度。
2 结果与讨论
2.1 芦丁标准工作曲线
以最小二乘法作线性回归,得芦丁浓度 C与吸光
度 A的标准工作曲线方程为:A=0.013 3C-0.003 1,R=
0.999 1。表明本方法线性关系良好,可作为榕树果黄酮
含量测定方法。标准工作曲线见图 1。
黄酮提取率 E/(mg/g)= C×V×DM ,式中:C为由 A
值代入标准曲线方程求得稀释后提取液浓度,mg/L;V
为提取液体积,L;D为稀释倍数;M为原料质量,g。
2.2 正交试验
在单因素的基础上,采用正交试验法对酶法提取
工艺进行优化,选用 L9(34)进行正交试验,以黄酮提取
率为指标,研究酶用量、酶解温度、酶解 pH和酶解时
间对黄酮提取率的影响,因素与水平的设计和试验结
果见表 1和表 2。
根据表 2中的极差分析,可得出影响试验因素的
主次顺序如下:C(酶解温度)>A(酶用量)> B(酶解时
间)> D(酶解 pH)。综合各种因素,确定榕树果黄酮的
最佳提取工艺条件为 A3B1C2D2,即酶用量 25 %,酶解
时间 30 min,酶解温度 50℃,酶解 pH5.5。在本试验的
研究结果中,A3B1C2D2不在所列正交试验之内,为此按
照最佳条件进行了验证试验。在最佳提取工艺条件
下,榕树果黄酮的提取率为 10.22 mg/g。
将正交试验结果进行方差分析,结果见表 3。
从方差分析结果来看,酶用量有较大显著性差
异,酶解温度和酶解时间也有一定的显著性差异,酶
解 pH无显著性差异。
3 结果与展望
通过正交试验法对榕树果黄酮的酶法提取工艺
条件进行了优化,得到最佳提取工艺条件为:酶用量
25 %,酶解时间 30 min,酶解温度 50 ℃,酶解 pH5.5。
在该条件下测定榕树果黄酮的提取率为 10.22 mg/g。
结果表明,榕树果含有一定量的黄酮化合物。因此榕
树果黄酮的酶法提取工艺研究,对开发和拓展榕树的
应用具有积极的作用。
参考文献:
[1] 中国科学学院华南植物研究所.海南植物志:第二卷[M].北京:科
学出版社,1965:384-400
[2] 叶怀义,龚赋岚,尚明,等.甘草黄酮抗衰老作用的研究[J].哈尔滨
商业大学学报,2004,20(1):93-95
[3] 徐雅琴,孙艳梅,付红,等.穗醋栗叶片中黄酮类物质的研究[J].天
然产物研究与开发,2001,13(2):21-23
收稿日期:2014-04-01
图 1 芦丁标准工作曲线
Fig.1 Standard curve of rutin
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
A
0 20 120
芦丁浓度/(mg/L)
40 60 80 100
试验号
因素 E黄酮提取
率/(mg/g)A B C D
1 1 1 1 1 8.90
2 1 2 2 2 9.19
3 1 3 3 3 7.03
4 2 1 2 3 9.72
5 2 2 3 1 7.31
6 2 3 1 2 7.32
7 3 1 3 2 9.71
8 3 2 1 3 9.45
9 3 3 2 1 9.82
K1 8.373 9.443 8.557 8.677
K2 8.117 8.650 9.577 8.740
K3 9.660 8.057 8.017 8.733
极差 R 1.543 1.386 1.560 0.063
因素主次 C>A>B>D
最优方案 A3B1C2D2
表 2 正交试验结果
Table 2 Results of orthogonal test design
水平
因素
A 酶用量/% B 酶解时间/min C 酶解温度/℃ D酶解 pH
1 15 30 40 5.0
2 20 60 50 5.5
3 25 90 60 6.0
表 1 正交试验因素水平表
Table 1 Factors and levels
表 3 方差分析结果
Table 3 Results of analysis of variance
因素 偏差平方和 自由度 F/F0.05 显著性
A 4.103 2 1.522 显著
B 2.904 2 1.078 显著
C 3.766 2 1.397 显著
D 0.007 2 0.003 不显著
误差 10.78 8
王妙飞,等:榕树果总黄酮酶法辅助回流提取研究分离提取
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