全 文 ：食品研究与开发 2008年9月第29卷第9期
基金项目:贵州省教育厅自然科学基金资助项目[黔教研:2005(224)]
作者简介:张来(1977-),男(布依),讲师,硕士,从事药用植物与资源
植物的教学和科研工作。
张来 1,刘宁 2
(1.安顺学院 化学系,贵州 安顺 561000;2.贵州师范大学 地理与生物科学学院,贵阳 贵州550001)
贵州矮杨梅根中总黄酮的
提取工艺与含量动态变化分析
科学研究
EXTRACTINGCRAFTSANDCHANGESOFTOTALFLAVONOIDS,CONTENTINTHEROOT
OFMYRICANANAINGUIZHOU
ZHANGLai1,LIUNing2
(1.ChemicalDepartment,AnshunColege,Anshun561000,Guizhou,China;
2.SchoolofGeographyandBiology,GuizhouNormalUniversity,Guiyang550001,Guizhou,China)
Abstract:TheextractingcraftsanddynamicchangesoftotalflavanonidscontentintherootofMyricananais
analyzed.Theresultsshowedtheoptimumconditionsofextractionwereasfolows:extractingtime1.5h,the
concentrationofethylalcohol95%,therateoffluidtosolid1∶30,thetemperature90℃.Forthedynamicchanges
oftotalflavanonids,content,thefemaleinturnwasfruitperiod,nourishmentperiod,flowerperiod,pregnantflower
period;themaleinturnwasfruitperiod,flowerperiod,pregnantflowerperiod,nourishmentperiod.
Keywords:Myricanana;totalflavonoids;extractingcrafts;contentchanges
摘 要:矮杨梅含有丰富的黄酮类化合物,就该植物中总黄酮的提取工艺和含量动态变化进行实验分析,结果显示,
矮杨梅根中总黄酮提取的最佳工艺条件为提取时间为1.5h,乙醇浓度为95%,料液比为1∶30,提取温度为 90℃;总
黄酮含量从大到小,雌株依次为果期、营养期、盛花期、孕花期,雄株依次为果期、盛花期、孕花期、营养期。
关键词:矮杨梅;总黄酮;提取工艺;含量变化
黄酮类化合物(flavonoids)又称黄酮体、黄碱素,是
自然界尤其是植物界分布最为广泛的一大类天然酚性
化合物[1]。植物黄酮类化合物毒副作用小,有抗氧化性、
抗肿瘤、抗病毒等多种生理活性[2],在医药、食品和轻工
等领域应用前景广阔,开发利用价值巨大。
矮杨梅(MyricananaCheval.)隶属杨梅科杨梅属,
为雌、雄异株常绿灌木植物[3]。该植物营养成份丰富,具
有食用、药用及环境保护的综合开发利用价值[4-5]。有研
究报道:杨梅果核、皮和叶中的黄酮类成分具有抗氧化
性能,其中抗氧化性最好的为杨梅素,强度高于 BHT
(4-甲基-2,6-二叔丁基苯酚)[6]。鉴于矮杨梅和杨梅同
属于一个科,且在贵州西部连片分布,资源上有明显优
势。近年的研究表明,有关矮杨梅根中黄酮类化合物的
提取工艺、含量追踪和动态变化规律方面的报道甚少,
且未系统深入[7-11]。因此,本文以贵州水城县杨梅乡的
野生矮杨梅为研究对象,对其根中总黄酮的提取工艺、
含量测定及动态变化规律进行探讨,旨为矮杨梅植物
黄酮资源开发利用及其生理生化研究提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 样品的采集及处理
在贵州水城县杨梅乡野生矮杨梅林地内,随机
选取株高 1m、冠幅 1m×1.5m左右的矮杨梅雌、雄
株 5株。于盛花期(3月中旬)、果熟期(6月下旬)和营
养生长期(9月下旬)、孕花期(12月下旬)四个不同生育
期进行采集。按东、南、西、北4个方位取直径为0.5cm
的须根。样品作标记后带回室内处理。
洗净实验样品,用蒸溜水漂洗2~3次,然后置于
105℃的烘箱中15min~20min,以便杀酶和杀青,最后
在65℃条件下烘干至恒重。将样品粉碎过40目细筛
并保存于磨口瓶中备用。
1
食品研究与开发2008年9月第29卷第9期 科学研究
1.2 方法
1.2.1 总黄酮提取工艺条件筛选
矮杨梅根中总黄酮提取液的制备采用超声波提
取[2]。以矮杨梅雌株根粉碎样品4.000g、提取次数2次
为固定因素;以乙醇浓度、提取时间、料液比和提取温
度为可变因素作正交试验设计,具体设置见表1。
1.2.2 总黄酮含量测定
总黄酮含量的测定采用参照Al(NO3)3比色法[12]。
以芦丁为标准求得线性回归方程为Y=8.5257X-0.0184
(R=0.9996),并根据回归方程计算。
1.2.3 数据处理
实验数据用SPSS12.0软件作统计分析。用Linear
Regression对芦丁标准曲线作回归处理;用 One-Way
ANOVA分析乙醇浓度、提取时间、料液比和提取温度
对总黄酮含量的影响。
2 结果与分析
2.1 矮杨梅根中总黄酮最佳提取工艺(见表2)
从表2中的极差值(R)可以看出,4个考察因素对
A时间/h
Time/h
1
1.5
2
B浓度/%
Concentration/%
50
75
95
水平
Levels
1
2
3
表1 正交试验设计
Table1 Orthogonaltestdesign
因素Factors
D温度/℃
Temperature/℃
50
75
90
C料液比
Solid/Fluid
1∶20
1∶30
1∶35
A时间/h
Time/h
1
1
1
1.5
1.5
1.5
2
2
2
19.78
20.36
18.48
0.63
B浓度/%
Concentration/%
50
75
95
50
75
95
50
75
95
15.88
19.52
23.22
2.45
C料液比/mL
Solid/fluid/mL
1:20
1:30
1:35
1:30
1:35
1:20
1:35
1:20
1:30
14.56
23.76
20.3
3.07
D温度/℃
Temperature/℃
50
75
90
90
50
75
75
90
50
19.44
18.24
20.94
0.9
吸光度(OD值)
Absorbance
0.372
0.520
0.498
0.508
0.405
0.615
0.217
0.512
0.602
浓度/(mg/mL)
Concentration/(mg/mL)
0.046
0.063
0.061
0.062
0.050
0.072
0.034
0.062
0.073
提取率/%
Extratedrate/%
3.68
7.56
8.54
7.44
7
5.92
5.44
4.76
8.76
实验号
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
R
表2 正交试验结果
Table2 Resultsoforthogonaltestdesign
矮杨梅雌株根中总黄酮提取率效果影响的主次顺序依
次为料液比(3.07)、乙醇浓度(2.45)、提取温度(0.9)、
提取时间(0.63),也就是说,在所选定的 4个因素中,
料液比对矮杨梅雌侏根中总黄酮提取率的影响最大,
乙醇浓度次之,提取温度排列第3,提取时间的影响最
小(即料液比>乙醇浓度>提取温度>提取时间)。
K值分析指出,矮杨雌株根中总黄酮的最佳工艺配
比为A2B3C2D3,即提取时间为1.5h,乙醇浓度为95%,
材液比为1∶30,提取温度为90℃。
将上述结果进行方差分析(见表 3)得出,在 0.01
和0.05两个水平上,提取时间、乙醇浓度、料液比和温
度对矮杨梅雌株根中总黄酮的提取无显著影响;但在
0.1水平上,料液比对其影响显著,而提取时间、乙醇浓
度和温度仍然无影响。可见料液比对矮杨梅雌株根中
总黄酮的提取率影响最大,而乙醇浓度、提取时间和温
度次之。
2.2 矮杨梅根中总黄酮含量动态变化
用矮杨梅雌株的提取工艺配比对矮杨梅雌雄株根
中总黄酮进行提取并测定,结果表明:矮杨梅雌雄株根
中总黄酮含量变化幅度在 7.65%~8.50%和 3.63%~
7.08%之间,平均含量为8.10%和5.70%;最大值为
8.50%和7.08%,最小值为7.65%和3.63%。在不同生
表3 正交试验结果方差分析
Table3 Varianceanalysisoforthogonaltestresults
离均差平方和
Sumofsquares
0.618
8.979
14.396
1.219
自由度
Df
2
2
2
2
均 方
Meansquare
0.309
4.490
7.198
0.610
方差来源
Variancesoures
A
B
C
D
F
0.507
7.361
11.8
8.6
F0.01
99
F0.05
19
F0.1
9
2
食品研究与开发 2008年9月第29卷第9期
图1 矮杨梅根中总黄酮变化趋势
Fig.1 VariationoftotalflavonoidscontentinM.nanaroots
科学研究
育期,根中总黄酮含量动态变化规律,雌株为果熟期>
营养期>盛花期>孕花期;雄株为果熟期>盛花期>孕花
期>营养期;在各个生育期,总黄酮含量均为雌株>雄
株。从资源植物利用的角度出发,由于雌株根中总黄酮
平均含量为8.10%,雄株为5.70%,可见利用价值雌株
大于雄株。从采收期分析,雌株以营养期(8.33%)和果
熟期(8.5%)为主,雄株以孕花期(6.03%)、盛花期
(6.12%)、果熟期(7.08%)为主。
3 结论与讨论
在固定其它几个因素的前提下,矮杨梅根中总黄
酮优化提取条件是提取时间为 1.5h,乙醇浓度为
95%,料液比为1∶30,提取温度为90℃。实验采用超
声波进行提取,回收率试验考查表明提取纯化率高。所
以,矮杨梅植物中总黄酮的提取工艺对于杨梅属植物
黄酮物质的提取,具有可操作性和推广应用价值。
以NaNO2-Al(NO3)3-NaOH为显色系统,芦丁为对
照样品进行测定,结果指出矮杨梅根中总黄酮含量从
大到小,雌株依次为果熟期、营养期、盛花期、孕花期;
雄株依次为果熟期、盛花期、孕花期、营养期。矮杨梅
雌、雄株根中总黄酮含量高达8.10%和5.70%,与目前
行内公认,植物中只要含有1.5%的黄酮类化合物就有
开发利用价值一说,矮杨梅应属于具有开发利用价值
的新植物资源,并且矮杨梅雌株根中总黄酮含量最高,
开发利用潜力最大。
在不同生育期,矮杨梅根中总黄酮含量时高时
低,而最佳采收期必须以含量最高为标准,因此,矮
杨梅药材的采收期,雌株以营养期(8.33%)和果熟期
(8.5%)为主,雄株以孕花期(6.03%)、盛花期(6.12%)、
果熟期(7.08%)为主。
在民间,当地居民习用根皮入药,这可能与其黄酮
含量有关,关于这一点还需作研究论证。从植物黄酮资
源学的角度考虑,矮杨梅雌株根的开发利用价值最高,
但必须建立在对该资源进行保育的基础上。相信随着
研究的深入,矮杨梅植物资源的综合开发利用,尤其是
黄酮类物质的开发利用将会以更多、更新的成果展现。
参考文献:
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收稿日期:2007-09-23
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