全 文 :!#$
黄媛媛,张朝辉,李八方,赵! 雪
(中国海洋大学食品科学与工程学院,山东青岛 !##$)
摘% 要:研究了大叶藻中黄酮的乙醇提取工艺,以大叶藻中黄酮提取率为考察指标,通过单因素和正交实验,考察提取
温度、乙醇浓度、固液比、提取时间对黄酮提取率的影响,结果确定最佳提取工艺条件为:提取温度 &&’,提取固液比
()$#,提取溶剂乙醇浓度 *&+,提取时间 $,。在最佳提取条件下,提取率可高达 (-*#+。
关键词:大叶藻,黄酮,乙醇,正交实验
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中图分类号:E7!#(-(% % % % 文献标识码:F% % % % 文 章 编 号:(##!.#$#(!#(#)((.#!G(.#$
收稿日期:!##G.((.(
作者简介:黄媛媛((G*.),女,硕士,研究方向:海洋生物活性物质。
基金项目:国家自然科学基金($#HH(HI);教育部重点项目((#G#GG)。
% % 海草是一类生活在温带海域沿岸浅水中的单子
叶草本植物。海草有发育良好的根状茎(水平方向
的茎),叶片柔软、呈带状。目前中国记录有 (I 种海
草,如喜盐草、大叶藻等。大叶藻( !#$%&’ (’&)*’
+-),隶属于眼子菜科大叶藻属(!#$%&’ +-),分布于
我国河北和山东等沿海地区,朝鲜、日本、俄罗斯等
地也有分布。大叶藻的叶子细长呈带状,长 $# J
(K,宽#-HJ(-&8K,呈鲜艳绿色,春夏两季生长繁
茂。黄酮类化合物是泛指具有两个酚羟基的苯环(L
.与 F.环)通过中央三碳原子相互联结而成的一系
列化合物[(]。黄酮类化合物具有广泛的生物活性,包
括抗氧化、抗突变、抗衰老、抗肿瘤、抗菌等,是茶及
众多中草药如黄芩、银杏、沙棘等的活性成分。黄酮
可以改善血液循环,降低胆固醇,向天果中的黄酮还
含有一种 ML5抗凝因子,这些作用大大降低了心脑
血管疾病的发病率,改善心脑血管疾病的症状。黄
酮类化合物具有抗氧化活性,主要表现在减少自由
基的产生和清除自由基两个方面[!],是延缓衰老的重
要活性物质。目前国内尚未有从海草———大叶藻中
提取黄酮类物质的研究报道,本研究的目的是从大
叶藻中提取黄酮化合物,为进一步的研究打下基础。
9! 材料与方法
9:9! 材料与仪器
大叶藻% 采于青岛栈桥附近,低温烘干后用捣
碎机粉碎制成粉末;芦丁标准品 % 购于南京替斯艾
么中药研究所;乙醇、氢氧化钠、亚硝酸钠、硝酸铝%
均为分析纯。
5N(## 捣碎机 % 天津市泰斯特仪器有限公司;
OO. I 数显恒温水浴锅 % 国华电器有限公司;
POQ.G#$#L电热恒温鼓风干燥箱% 上海精宏实验设
备有限公司;L(!#I 电子天平% 梅特勒.托利多仪器
(上海)有限公司;?R.!(#!M/ 紫外可见分光光度
计% 龙尼柯(上海)仪器有限公司;量筒,容量瓶,剪
刀等。
9:;! 标准曲线的绘制[<]
准确称取 (#K3标准芦丁对照品,以 G&+乙醇溶
液定容至 KS,摇匀即得浓度为 #-!K3 T KS 标样储
备液,准确移取 #-#、!-#、!-&、$-#、$-&、I-#KS 芦丁标样
储备液于 个 !&KS容量瓶中,分别加入 #-$KS浓度
为 &+的 U;U>! 溶液,摇匀后静置 K9:,加入 #-$KS
浓度为 (#+的 L1(U>$)$ 溶液,摇匀后静置 K9:,再
加入 !KS浓度为 I+的 U;>O 溶液,摇匀,用 G&+乙
醇定容至刻度,摇匀后静置 (&K9:。以 G&+乙醇为空
白,用 (8K 比色皿,在 I##J##:K 波长范围内,测得
最大吸收波长,然后在最大吸收波长处分别测定不
同浓度的芦丁标准品的吸光度。以吸光度 V 对浓度
W进行回归。计算回归方程和相关系数。
9:DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2010.11.013
!!#
!#!$ 乙醇浓度对黄酮提取率的影响$ 在提取温度
为室温 %&’的条件下,选取料液比为 !(%&,提取 %),
做提取溶剂乙醇浓度的单因素实验。选取乙醇浓度
为 *+,、++,、-+,、.+,、/+,、0+,。
!#%$ 提取时间对黄酮提取率的影响$ 在乙醇浓度
为 ++,的条件下,选取料液比为 !(%&,温度为 %&’,
做提取时间的单因素实验,选择时间为 !、%、#、*、
+、-)。
!##$ 料液比对黄酮提取率的影响 $ 在提取温度
%&’、乙醇浓度 ++,、提取时间 %),做料液比的单因
素实验,料液比为 !(!+、!(%&、!(%+、!(#&、!(#+、!(*&。
!#*$ 温度对黄酮提取率的影响$ 在提取时间 %)、
乙醇浓度 ++,、料液比为 ! (%& 的条件下,做提取温
度的单因素实验。选择温度为 %+、#+、*+、++、
-+、.+’。
!#+$ 黄酮提取率计算
$ 黄酮提取率(,)
1黄酮浓度 2溶液体积
原料质量
2 !&&,
式中:黄酮浓度,34 5 36;溶液体积,36;原料质
量,34。
!#$ 大叶藻中黄酮提取的正交实验
在以上的单因素实验的基础上,以乙醇浓度、提
取温度、提取时间、料液比为因素设计正交实验,以
确定大叶藻中黄酮的最佳提取工艺条件,因素水平
表见表 !。
表 !$ 因素水平表
水平
因素
7溶剂浓度
(,)
8提取时间
())
9料液比
(4 5 36)
:提取温度
(’)
! ++ % !(#& *+
% -+ # !(#+ ++
# .+ * !(*& -+
* /+ + !(*+ .+
%$ 结果与分析
%!$ 标准曲线
在 *&&;-&&<3内测得芦丁标准品的最大吸收波
长为 +&&<3,在此波长下得到芦丁标准曲线,见图 !。
图 !$ 芦丁标准曲线
%%$ 单因素实验
%%!$ 乙醇浓度对黄酮提取率的影响$ 从图 % 可以
看出,随着乙醇浓度的升高,黄酮提取率上升,乙醇
浓度达到 .+,左右时,黄酮提取率达到最大值,而后
随着乙醇浓度的增加黄酮提取率下降,这说明 .+,
乙醇浓度是提取黄酮的最佳乙醇浓度。造成这种现
象的主要原因是乙醇浓度不同,极性也不相同,.+,
乙醇的极性与大叶藻中黄酮的极性相似[*],随着乙醇
浓度的升高,一些脂溶性物质的溶出增加,影响了黄
酮的浸出。
图 %$ 乙醇浓度对黄酮提取率的影响
%%%$ 提取时间对黄酮提取率的影响$ 从图 # 可以
看出,随着提取时间的延长,黄酮的提取率先上升后
下降,在 #) 时达到最大值。原因是时间过短,黄酮
物质还未充分溶出,时间在 #) 时,黄酮溶出已达平
衡,再延长提取时间,一些热敏性组分被破坏或提取
时间过长乙醇挥发导致浓度下降而使提取率下降。
图 #$ 提取时间对黄酮提取率的影响
%%#$ 料液比对黄酮提取率的影响$ 从图 * 可以看
出,随着料液比的增加,黄酮提取率在不断上升,但
是随着料液比的增加,后续分离提纯的难度也越来
越大,因此,在所做单因素实验中,料液比的最大值
选择 !(*&。
图 *$ 提取料液比对黄酮提取率的影响
%%*$ 提取温度对黄酮提取率的影响$ 从图 + 可以
看出,随着温度的升高,黄酮提取率在不断上升,在
所选取的温度范围内,最高温度 .+’,总黄酮的提取
率达到最大。由于黄酮对温度的不稳定性,较高温
度会对黄酮造成一定量的分解或是影响其活性,所
以选取温度 .+’为本实验黄酮的提取温度[+]。
%&$ 正交实验
从表 % 的正交实验结果可知,大叶藻中黄酮的
最佳提取工艺条件为:提取溶剂乙醇浓度为 /+,,提
取时间 #),提取料液比为 !(#&,提取温度 ++’,在此
条件下,提取率最高。各种因素对提取效果影响的
主次顺序为:提取时间 =提取料液比 =提取温度 =
$ $ $ $ (下转第 #+0 页)
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(上接第 ? 页)
表 LM 方差分析
方差来源 偏差平方和(N) 自由度 ( 均方和 O值 临界值 显著性
9
:
F
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总和 H
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图 BM 提取温度对黄酮提取率的影响
提取溶剂乙醇的浓度;通过方差分析可知,料液比对
提取率影响显著。
表 ?M C;>(@
B)正交实验设计及结果
实验号 9 : F P R
黄酮
提取率
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因素主%次 :FP9
最优组合条件 :?F;P?9@
! 结论
本文考察了影响大叶藻黄酮乙醇提取的各因素
条件,通过单因素和正交实验确定了大叶藻黄酮的
乙醇提取最佳工艺条件为:提取温度 BBU,提取时间
L2,乙醇浓度 ABS,料液比 ; VLJ。在最佳提取条件
下,提取率可达 ;8AJS。将粗提取物经过二次结晶,
会得到纯度极高的大叶藻黄酮制品。
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