全 文 :食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY提取物与应用
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年 第卷 第期
目前在食品、医药工业中,仍大量使用人
工合成的抗氧化剂。随着人民对食品安全意识的
收稿日期:2012-07-26 *通讯作者
基金项目:广西科学基金项目(桂科自0991065)。
作者简介:黄琼(1977—),女,广西贵港人,硕士,讲师,主要从事天然产物的开发与研究。
不断提高,安全、无毒副作用、抗氧化性强的天
然抗氧化剂正日益受到重视。因此,研究开发广
黄 琼,陈 薇,田玉红,黄永春*,余 丹
(广西工学院生物与化学工程系,柳州 545006)
摘要:对超声波法辅助提取龙须藤中总黄酮类物质进行了研究,通过正交试验得到了提取的最
佳工艺为:φ(EtOH)=60%、超声功率120 W、超声时间90 min、料液比(每克原料加入提取剂的
毫升数)为40 mL/g,该条件下龙须藤总黄酮提取率高达14.700%。采用DPPH清除法评价了龙须
藤超声提取总黄酮的抗氧化活性,结果表明总黄酮提取液对DPPH·的清除效果与其质量浓度
呈正相关,当清除率达到50%时,样品浓度即IC50值为0.00641 mg/mL。
关键词:龙须藤;总黄酮;超声波辅助提取;抗氧化
中图分类号:R 284.2 文献标志码:A 文章编号:1005-9989(2013)05-0224-03
Ultrasound extraction and antioxidant activity of total fl avones from
Bauhinia championii Benth
HUANG Qiong, CHEN Wei, TIAN Yu-hong, HUANG Yong-chun*, YU Dan
(Department of Biological and Chemical Engineering Guangxi University of Technology,
Liuzhou 545006)
Abstract: Objective: Explore the extraction of total flavones by ultrasound-assisted extracting from
Bauhinia championii Benth. The optimum extraction conditions of total flavones were investigated with
orthogonal experimental design. The optimum condition was as follows: ethanol volume fraction:65%,
solid-liquid ratio: 40 mL/g, ultrasound power: 120 W, extraction time 90 min. Under the conditions, the
extraction rate was as high as 14.700%. The antioxidant capacities of total fl avones were evaluated using
the DPPH assays. The results indicate that there was a positive correlation between the capacity of
scavenging on DPPH radicals and mass concentration of total fl avones. When the scavenging rate was
50%, the mass concentration of fl avones (IC50) was 0.00641 mg/mL.
Key words: Bauhinia championii Benth; total fl avones; ultrasound extraction; antioxidant activity
超声波辅助提取龙须藤总黄酮及其
抗氧化活性的研究
DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2013.05.010
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谱、高效、安全的天然抗氧化剂已经成为当今食
品添加剂研究领域中的热点之一[1]。近年来,大量
的体内和体外研究表明黄酮类化合物具有较强的
抗氧化和清除自由基的活性,同时还具有抑菌、
抗衰老、抗心肌缺血、降血脂、降血压等药理保
健功能且毒副作用很小,是一类极具开发前景的
天然有机抗氧化剂[2]。
龙须藤是瑶药常用药材九龙钻,又称九龙
藤、梅花入骨单,系双子叶植物豆科羊蹄甲属植
物多年生藤[3],主要分布于海南、广西及云南南
部。具有祛风湿、行血气之功效,主治跌打损
伤、风湿骨痛、心胃气痛[4]。根据闽南名医黄金
钢验方,以龙须藤为主要成分的康美肤烧伤膏在
临床上具有良好治疗烧烫伤作用,药理研究表
明,龙须藤中黄酮类成分显示出较强的镇痛抗炎
活性[5]。龙须藤资源丰富,但目前鲜见超声波辅
助提取总黄酮及抗氧化活性的研究,为了进一步
开发和利用龙须藤,本文利用超声波萃取技术对
龙须藤总黄酮的提取工艺进行了优化,并用DPPH
清除法研究总黄酮的抗氧化活性。
1 材料与方法
1.1 材料
龙须藤:广西柳州药材市场,粉碎后过十目
筛得细粉;芦丁对照品:上海市友思生物技术公
司;1,1-二苯基苦基苯肼:日本东京化成工业株
式会社;乙醇、亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠:
分析纯。
UV2000型紫外分光光度计:上海分析仪器总
厂;B2200S(220V50HZ)超声波发生器:必能信超
声上海有限公司。
1.2 方法
1.2.1 龙须藤总黄酮供试液的制备 称取一定量的
龙须藤粉末,加入一定量的乙醇溶液超声波辅助
提取一定时间,得总黄酮提取液,待测。每个实
验在相同条件下提取3个平行样。
1.2.2 总黄酮含量测定方法[6] 吸取一定量的黄酮
提取液于50 mL比色管中,加入1.0 mL 5%的NaNO2
溶液,摇匀、放置6 min后,加入1.0 mL 10%的
Al(NO3)3溶液,摇匀、放置6 min后,加入10 mL
10%的NaOH溶液,加蒸馏水定容至25 mL。放置
15 min后,以试剂为空白,于510 nm处测定吸光度
A值。从工作曲线方程中计算出总黄酮含量。
总黄酮得率(%)=(测量浓度(mg/mL)×稀释倍数
×提取液体积(mL)/原料干重(mg))×100
1.2.3 标准曲线的制备 按前述1.2.2法,测定不同
浓度的芦丁溶液的吸光度,得到芦丁溶液质量浓
度(mg/mL)与吸光度值关系曲线。
1.2.4 龙须藤总黄酮提取的工艺设计 选择提取时
间、乙醇浓度、提取功率、料液比4个因素为考察
因素,选用L9(34)正交表对样品中总黄酮提取工艺
进行试验。
1.2.5 对DPPH自由基清除率的测定方法[7-9] 将最
佳工艺条件下提取的龙须藤提取液干燥后,以无
水乙醇为溶剂,配制成一定浓度的溶液。准确称
量DPPH固体,并将其配制成浓度20 mg/mL溶液,
避光保存。在10.0 mL的具塞刻度试管中依次加入
2 mL DPPH溶液,再加入一定量的不同体积的龙须
藤提取物溶液,以无水乙醇补加至4.0 mL刻度,充
分混合均匀。同时开始计时,在517 nm处测定不
同浓度的龙须藤提取物在各个时间点的吸光度,
为能更好的反映变化趋势,实验选择的浓度按照
双倍稀释法来确定。
定义龙须藤提取物抗氧化剂对DPPH自由基清
除率为:
S(%)=[1-(Ai-Aj)/Ac]×100
式中:Ai为2 mL DPPH溶液+各个浓度龙须藤
提取物的吸光度(样品对DPPH·作用后
的吸光度数值);
Aj为各个浓度龙须藤提取物溶液在体系
中未加DPPH溶液时的本底吸光度(反映
样品自身对吸光度的贡献);
Ac为2 mL DPPH溶液+2 mL无水乙醇的
吸光度(为DPPH本身在测定波长吸收)。
2 结果和分析
2.1 芦丁标准曲线
由前述方法进行实验操作,绘制的标准曲线
见图1。
图1 芦丁标准曲线
≿
Ꮢ
N
H
N
-
।ٵᏒ
ZY
3
以质量浓度C与吸光度A作标准曲线进行
回归运算,得回归方程:C=0.0949A+0.0010;
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r=0.9996,线性范围8.48~43.2 μg/mL。
2.2 龙须藤总黄酮提取的正交试验设计
表1 正交试验设计结果
试验号
因素
得率/%A/% B/(mL/g) C/W D/min
1 1(50) 1(1:35) 1(90) 1(70) 11.68
2 1 2(1:40) 2(120) 2(90) 12.55
3 1 3(1:45) 3(135) 3(110) 11.63
4 2(60) 1 2 3 12.03
5 2 2 3 1 12.39
6 2 3 1 2 11.89
7 3(70) 1 3 2 11.21
8 3 2 1 3 10.46
9 3 3 2 1 11.02
K1 35.860 34.920 34.030 35.090
K2 36.310 35.400 35.600 35.650
K3 32.690 34.540 35.230 34.120
k1 11.953 11.640 11.343 11.697
k2 12.103 11.800 11.867 11.883
k3 10.897 11.513 11.743 11.373
极差R 1.21 0.29 0.52 0.51
从表1正交实验数据及计算结果可知:由R
值可以判断各因素影响程度从强到弱依次是:乙
醇浓度(A)、超声功率(C)、超声时间(D)、固液比
(B)。由K值以判断最佳工艺条件为A2B2C2D2,即乙
醇浓度60%、料液比1:40、超声功率120 W、超声
时间90 min。
最佳工艺验证试验:按最优方案提取龙须藤
总黄酮,得总黄酮0.294 g,提取率为14.700%,优
于正交试验中的任何一组试验,因此可以确定最
优方案。
2.3 对DPPH自由基的清除作用
浓度的关系,发现龙须藤提取物的质量浓度与
DPPH的清除率呈正相关关系,且随时间的增长
而有略微增大,60 min后各浓度对其清除率基本
稳定不变。
为了考察浓度与清除率的关系,检测不同浓
度龙须藤提取物60 min时对DPPH的清除率,将所
得的结果吸光度值进行数据处理求得清除率后与
浓度作图得图3。
图2 不同质量浓度总黄酮对DPPH的清除效果
图3 总黄酮浓度与清除率的关系
ᬢ䬠NJO
⌱
䮐
⢳
NHN-
NHN-
NHN-
NHN-
NHN-
Z-O Y
3
≿Ꮢ NHN-
⌱
䮐
⢳
按照试验方法,将所得的结果吸光度值进行
数据处理,求得清除率后作图,如图2所示。图
2显示了龙须藤提取物对DPPH清除率与时间、
定义 I C 5 0为当清除率达到 5 0 %时抗氧
化剂样品的浓度,则由拟合对数曲线公式
y=15.85ln(x)+130.04(R=0.9925),计算得龙须藤总
黄酮IC50为0.00641 mg/mL。
3 结论
通过正交试验确定了超声波辅助提取龙须藤
总黄酮的最佳工艺条件,即乙醇浓度60%、料液
比1:40、超声功率120 W、超声时间90 min。在此
条件下总黄酮提取率为14.700%,提取率高于徐伟
等的提取率(7.426%)[10],可见运用超声波技术对龙
须藤中总黄酮进行提取,具有萃取时间短,提取
率高的特点。
龙须藤总黄酮对DPPH自由基有很好的清除能
力,IC50值为0.00641 mg/mL,对总黄酮分离提纯后
其对DPPH自由基的清除能力会更好,是一种具有
开发价值的天然抗氧化物质。
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基金项目:“十二五”国家科技支撑计划项目(2011BAD02B02);安徽省科技攻关项目(2011AKKG1506)。
作者简介:姜绍通(1954—),男,江苏人,博士,教授,研究方向为食品科学。
姜绍通,侯晨晔
(合肥工业大学生物与食品工程学院农产品加工研究院,
安徽省农产品精深加工重点试验室,合肥 230009)
摘要:以绿茶茶末为原料,分别对水浴法提取茶多酚的浸提条件、茶多酚提取液的超滤条件
以及超滤对茶多酚产品的影响进行了考察。通过正交试验确定了最佳浸提条件为:浸提温度
90 ℃、浸提时间30 min、料液比1:25、浸提次数4次,在此条件下茶多酚的提取率为23.68%。
对茶叶提取液利用物理处理的方法,在上柱吸附前增加微滤和超滤操作,确定最佳超滤条
件:选用10万分子量超滤膜、操作压力0.4 MPa、温度25 ℃。经此工艺制得的茶多酚产品纯度
可达到91.28%,比未经超滤所制备的茶多酚产品纯度提高了13.14%。
关键词:茶多酚;浸提;膜;超滤;吸附树脂
中图分类号:TS 202.3 文献标志码:A 文章编号:1005-9989(2013)05-0227-05
Preparation on tea polyphenol based on the membrane separation
JIANG Shao-tong, HOU Chen-ye
(Institute of Food Science and Engineering, School of Biotechnology and Food Engineering,
Hefei University of Technology, Key Laboratory for Agriculture Processing of Anhui Province,
Hefei 230009)
Abstract: Explored the conditions of extraction of tea polyphenols and the condition of ultrafiltration
of tea-water system, the influence of ultrafiltration to tea polyphenols. In the process of extraction of
tea polyphenols, the optimum conditions of extraction were determined by the orthogonal experiment.
基于膜分离的茶多酚绿色制备方法
研究