全 文 :苣荬菜活性物质提取研究
连 晶,刘添添,李苏红 *,姜忠丽
(沈阳师范大学 工程技术学院,沈阳 110034)
摘要:采用不同方法、不同试剂对苣荬菜生物活性物质提取率的影响进行研究,结果表明:用水提取,在 50 ℃下保持 18 h,料液比
是 1∶6 时提取率最高;用有机溶剂萃取选用乙醇作为试剂,温度 50 ℃浸提 18 h 的提取率最高。
关键词:苣荬菜;活性物质;提取率
中图分类号:TS251.7 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2011)03-0016-03
苣荬菜( Sonchus branchyotus L) 又名苦菜、牛舌
头、苦葛菜、取麻菜等,含有丰富的钙、镁、锰、钛、硒
和锌等多种无机元素,有较高的营养价值和药用价
值 [1]。 目前,国内外研究人员对苣荬菜有效成分的研
究颇多:采用有机溶剂提取,硅胶、聚酰胺和 Sephadex
LH-20 柱等分离得到棕榈酸、β-谷甾醇、 胡萝卜苷、
檞皮素、 芹菜素-7-0-β-D-葡糖苷、 木犀草素-7-0-
β-D-葡糖苷、檞皮素-3-0-β-D-葡糖苷、芦丁等[2];水
提的主要成分是淀粉、多糖类、蛋白质、粘液质、鞣质
色素、无机盐等水溶性成分。苣荬菜有抗菌、降血压和
降胆固醇、抗心律失常、抗肿瘤、治疗肝癌和保肝、清
除自由基等作用[3]。 本文采用水提醇沉、超声波萃取
及有机溶剂浸提的方法对苣荬菜活性物质的提取进
行研究。
1 材料与方法
1.1 材料及试剂
1.1.1 材料 选取市售全株无花新鲜苣荬菜。
1.1.2 试剂 乙醇、石油醚、乙醚、氯仿、正丁醇、乙酸
乙酯等均为分析纯。
1.1.3 仪器与设备 DK-S26 恒温水浴锅:上海精宏
实验设备有限公司;NDO-700 W恒温干燥箱:上海爱
朗仪器有限公司;TB114 电子天平: 美国丹佛;Sci-
entz-12N 冷冻干燥机: 宁波新芝生物科技股份有限
公司;Bio-stratos 全能台式高速冷冻离心机: 美国科
峻仪器公司;JFZD 电子式粉质机:北京东方孚得技术
发展中心;Scientz-ⅡD 超声波细胞破碎机:宁波新芝
生物科技股份有限公司。
1.2 试验方法
1.2.1 原料预处理 将全株新鲜、 无花苣荬菜洗净,
剔除糟粕,去根须。 待控干水分后。 于 45 ℃恒温干燥
箱烘干至质量恒定,取出粉碎,过 80目筛,称量。
1.2.2 提取方法 1) 水提醇沉法: 取 2 g 苣荬菜干
粉,按干粉与蒸馏水的料液比 1∶20(W /V)加水 [4],分
别置于不同温度的恒温水浴锅中浸提,抽滤,加乙醇
沉淀,5 000 r / min 离心 10 min,冷冻干燥 24 h,得到
干物质。 2) 超声波提取法:将样品在超声波破碎机中
破碎(功率 500 W,温度 50 ℃),按干粉与蒸馏水的料
液比 1∶20(W /V)加水,分别置于不同温度的恒温水浴
锅中浸提, 抽滤, 加乙醇沉淀,5 000 r / min 离心 10
min,冷冻干燥 24 h,得到干物质。
1.2.3 水提时间对提取率的影响 取 2 g 苣荬菜干
粉,按干粉与蒸馏水的料液比 1∶20(W /V)加水,将超
声波破碎机超声处理 15 min 的样品与未处理的样品
分别在 50 ℃恒温水浴锅中放置 2、6、10、14、18、22、
26、30 h,用以考察时间不同对提取率的影响。
1.2.4 温度对提取率的影响 将用超声波破碎机超
声处理 15 min 的样品与未处理的样品分别在 30、
40、50、60、70 ℃的恒温水浴锅中放置 18 h,用以考察
不同温度对提取率的影响。
1.2.5 超声波处理时间对提取率的影响 将样品用
超声波细胞破碎机破碎 5、10、15、20、30 min,然后在
50 ℃水浴 18 h, 用以考察超声波处理时间对提取率
的影响。
1.2.6 乙醇添加量对醇沉效果的影响 将提取液和
95%的乙醇分别按(V / V)1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5、1∶6、1∶7、
1∶8混合沉淀,用以考察乙醇添加量对醇沉的影响。
1.2.7 有机溶剂提取法 取 2 g 苣荬菜干粉按料液
收稿日期:2011-02-06
基金项目:沈阳市科技计划项目(No.1091115-3-00)
作者简介:连 晶(1989—),女,从事食品科学与工程方面的研
究工作。
通信作者:李苏红(1968—),女,副教授,从事食品生物技术方
面的研究工作。
第 3期 总第 201期 No.3 Total No.201
2011年 3月 Mar. 2011
农业科技与装备
Agricultural Science&Technology and Equipment
DOI:10.16313/j.cnki.nykjyzb.2011.03.001
提取液与乙醇体积比(V / V)
比 1∶20(W /V)分别浸泡于石油醚、乙醚、氯仿、正丁
醇、乙酸乙酯及乙醇中,50 ℃浸提 18 h;抽滤,恒温干
燥,得到所需物质。
1.2.8 提取率计算方法 W=m /M×100%。 其中 m 为
所得提取物质量,M 为原料干粉,W 为功能性物质对
提取率。
2 结果与分析
2.1 水提、超声波萃取对提取率的影响
水提、超声波萃取对提取率的影响如图 1所示。
由图 1 可知:在相同温度下水提 18 h,未超声处
理的样品提取率最多, 其中水提 2 h 时提取率最少;
先超声 15 min 再水提 18 h 时超声波提取法提取率
最多,6 h最少。 在相同条件下,超声波萃取方法提取
率较低, 可能是由于超声波破碎技术将细胞壁破碎,
破坏了细胞中的多糖物质,或使细胞中的功能性大分
子物质被破坏。 水提时间较短,功能性物质不能完全
溶出;水提时间充分,使细胞中的功能性物质能较完
全溶出;超过 18 h,由于功能性物质在 18 h 已经可以
较完全溶出,故延长时间不会增加提取率。
2.2 温度对提取率的影响
温度对提取率的影响如图 2所示。
由图 2可看出,在不同温度下提取苣荬菜中的功
能性物质, 水提醇沉法与超声波提取法在 50 ℃时提
取量最多,30 ℃时最少。 提取量的多少由温度的变化
所导致,如果温度过低,苣荬菜干粉中的功能性物质
无法完全溶出;温度过高,会使其中一些物质发生聚
沉,无法透过细胞壁析出。 超声波萃取方法提取率较
低,是由于超声波破碎技术将细胞壁破碎破坏了细胞
中的多糖物质[5],或使细胞中的功能性物质大分子结
构遭到破坏。
2.3 超声波处理时间对提取率的影响
温度对提取率的影响如图 3所示。
由图 3 可知,超声 15 min 所得提取率最高,超声
5 min所得提取率最低。由于 15 min时细胞破碎最完
全;超声时间过低,则细胞壁不能完全破碎,致使其中
的功能性物质不能完全溶出;而超声时间过长,则可
能破坏了功能性物质的分子结构。
2.4 提取液与乙醇体积比对提取率的影响
提取液与乙醇体积比对提取率的影响如图 4 所
示。
由图 4可知, 在最适温度和最适提取时间下,当
料液比为 1∶6 时,提取率最高,当料液比为 1∶1 时,提
取率最低。 这说明当乙醇达到一定浓度时,苣荬菜中
的功能性物质能被较完全的沉淀出,因而,此浓度为
最适料液比。 亲水性的成分除蛋白质、粘液质、果胶、
淀粉和部分多糖外,大多能在乙醇中溶解。所以,在水
中加入一定量的醇可以使水溶性物质全部或部分地
沉淀[6]。 而当乙醇浓度较低时,溶剂的极性较弱,不足
图 2 温度对水提、超声波提取率的影响
Figure 2 Effect of temperature on the yield of water bath
and ultrasonic extraction
图 3 超声时间对提取率的影响
Figure 3 Effect of time on the yield of ultrasonic extraction
图 4 提取液与乙醇体积比对提取率的影响
Figure 4 Effect of extract and ethanol volume ratio on the
extraction rate
提
取
率
/%
提
取
率
/%
温度 / ℃
图 1 时间对提取率的影响
Figure 1 Effect of time on the extraction yield
2011年第 3期 连 晶等:苣荬菜活性物质提取研究 17
以将溶于水的功能性物质完全沉淀。
2.5 有机溶剂对提取率的影响
有机溶剂对提取率的影响如图 5所示。
由图 5可看出, 有机溶剂非超声处理在 50 ℃下
的浸提率高于超声波萃取法, 其中乙醇提取率最高。
由于超声波破碎技术的功率过大, 破碎过于强烈,破
坏了细胞中的大分子物质,使其不能沉淀析出,所以
超声波萃取方法的提取率比浸提法低。根据相似相溶
原理,乙醇的溶解性能比较好,对细胞的穿透能力较
强,难溶于水的亲脂性成分 [7],在乙醇中的溶解度较
大。与水不能混溶的有机溶剂(石油醚、氯仿、正丁醇、
乙酸乙酯等)的选择性能强,不能或不易提出亲水性
杂质,且它们透入植物组织的能力较弱,因而很难浸
出其有效成分。
2.6 不同乙醇浓度对提取率的影响
乙醇浓度对提取率的影响如图 6所示。
由图 6 可看出,用无水乙醇浸提时,所得功能性
物质最少,这是由于乙醇浓度过高,极性较弱的水溶
性物质无法被提出;在水中加入一定量的乙醇改变水
溶性物质的溶解度,可以使水溶性物质全部或部分沉
淀。 60%乙醇可沉淀蛋白质,而干粉中的有效成分如
生物碱、有机酸等在此浓度的醇溶液中,溶解度都比
较大。
3 结论
试验表明,苣荬菜干粉用 20 倍体积的水在 50 ℃
浸提 18 h,所得提取液与乙醇体积比为 1∶6 时提取率
最高;而用有机溶剂萃取时,选用乙醇作试剂,恒温
50 ℃保持 18 h时, 提取率最高。 这两种方法是简单
有效、成本低廉的工艺技术,可以广泛应用于食品添
加剂行业[7],为充分开发利用这一天然资源提供理论
参考。
图 5 有机溶剂超声与未经超声处理对提取率的影响
Figure 5 Effect of organic solvent supersonic and without
supersonic processing to extraction rate
参考文献
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图 6 不同浓度乙醇对提取率的影响
Figure 6 Effect of different density alcoho on the
extraction yield
Research on the Active Substances Extraction Rate of Sonchus Arvensis L.
LIAN Jing, LIU Tiantian, LI Suhong*, JIANG Zhongli
(Engineering and Technology College,Shenyang Normal University,Shenyang 110034, China)
Abstract: Sonchus arvensis L. biological active substance extraction rate was studied with different extraction methods, and using dif-
ferent organic solvents. The experiment results indicated that the extraction rate reached the highest when the water temperature re-
mained at 50 ℃ and the bath period lasted for 18 h and the feed liquid ratio is 1∶6. The extraction rate reached the highest when using
organic solvent and selecting ethyl alcohol as the reagent and the temperature was kept at 50 ℃ and the bath period lasted for 18 h.
Key words: Sonchus arvensis L.; active substance; extraction ratio
农业科技与装备 2011年 3月18