全 文 ：中草喃ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第11期2006年11月·1645·
Wochenschr，2002，114(19-20)t840-846．
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苦荞茎叶粉中总黄酮酶法提取工艺研究
王敏‘，高锦明2
(1．西北农林科技大学食品科学与工程学院，陕西杨陵
，王 军I，王丽云‘
712100；2．西北农林科技大学理学院，陕西杨陵712100)
摘 要：目的 研究苦荞茎叶粉中总黄酮酶法提取工艺。方法 苦荞茎叶粉经纤维素酶处理后用水提取总黄酮，研
究酶加酶量、解温度、酶解时间和pH值对总黄酮得率的影响。结果 酶法提取的最佳工艺条件为：酶解温度55(、，
加酶量3．0肛L，pH值6．5．酶解90rain，再在90(、下提取3次．每次30rain，总黄酮得率可达、1．47％。结论纤维
素酶适用于苦养茎叶粉中总黄酮的辅助提取。
关键词：苦荞茎叶粉；总黄酮；纤维素酶；正交试验
中图分类号：R28，1．2，R284．06文献标识码：B 文章编号：0253—2670(2006)11—16 5一04
Extractingtechnologyoftotalf avonesi powderofFagopyrumtataricum
stemandleafbyenzymatictreatment
WANGMin‘，GA()Jin—min92，WANGJunl。WANI．i—yun
(1．CollegeofFoodScienceandEngineering．NorthwestAgricultureandForestryUniversity·Yangling712100，
China；2．CollegefScience，NorthwestAgricul ureandForestryUniversity，Yangling712100，China)
Abstract：ObjectiveToop mizethextractingtechnologyoftotalf avonesinpowderofFagopyrum
tataricttms eandleafbyenzymatictreatment．MethodsThepowderwastreatedbycellulasebeforeex—
tractedusingwater，theeff ctsofenzymedosage，treatmenttemp rature，treatmenttime，andpHvalue
onthextractra eoftotalf avonesweretudied．ResultsTheoptimumextractingtechnologywasasfol—
lows：enzymatictreatmentt mperature：55C， nzymedosage：3．0tA，，pHvalue：6．5，treatmenttime：
90min，extracting3timesat：90Cfor30minonce．Theextractra eoftotalf avoneswa1．47％bythis
technology．ConclusionCel lasecouldbeappliedntheassisstantextractionoft talf avonesinpowder
ofF．tataricumsteandleaf．
Keywords：thepowderofFagopyrumtataricum(I。．)Gaerthstemandleaf；totalfl vones；cellulase；
orthogonaltest
荞麦为蓼科双子叶药食兼用植物，主要有两个
栽培种：一是鞑靼荞麦Fagopyrumtataricum(L．)
Gaertn．，也称为苦养(tartarybuckwheat)，一是普
通荞麦F．esculentumMoench，也称为甜荞(buck一
收稿日期：2006—03—17
基金项目：科技部攻关计划重大项目(2003BA901A19)；西安市2003年农业科技攻关计划项目(NG200317)
作者简介：王敏(1967一)，女，河南堰城人，副教授，博士，主要从事食品营养与功能食品研究。
Tel：(029)87092816E—mail：wangmin20050606@163．com
万方数据
·1646· 中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第11期2006年11月
wheat)。我国荞麦的分布较广，但生产相对集中，华
北、西北、东北地区以种植甜荞为主，西南地区的四
川、云南、贵州等省以种植苦荞为主[1]。养麦含有大
量的黄酮类化合物。具有抗氧化、降血糖、降血脂、抗
肿瘤等多种药理活性，而发挥这些药理活性的物质
主要是荞麦中所含有的黄酮类化合物[2’3]。苦养麦的
花、叶、茎、籽粒、壳中均含有一定量的黄酮类化合
物，其中茎中含总黄酮的量约为1．o％，叶中约为
5．3％[4]。目前总黄酮的提取方法主要有水提取、碱
提酸沉、乙醇提取、微波辅助提取、超临界萃取等方
法∞]，水提法在工业上由于成本低而应用广泛，但总
黄酮得率较低，而其他方法在应用中有溶剂污染、需
专用设备或增加成本等问题。近年来纤维素酶被应
用于黄酮类化合物的提取[6’7]。植物组织中的有效成
分大多包裹在细胞壁中，对这些有效成分的提取，传
统的热水、酸、碱、有机溶剂提取法，受细胞壁主要成
分纤维素的阻碍，往往提取效率较低。恰当地利用纤
维素酶处理这些植物材料，可改变细胞壁的通透性，
提高有效成分的提取率【^8]。本实验先利用纤维素酶
对苦荞茎1-r粉进行处理，然后用水提取，并对提取工
艺进行了研究，以期寻找改良水提工艺的处理方法，
为荞麦资源的开发利用提供参考。
l材料与仪器
苦荞茎叶粉为2003年陕西榆林农科所实验场
苦荞种植30d后的茎叶干燥磨粉制得，由西北农林
科技大学农学院柴岩教授鉴定为JiI养1号；芦丁(生
化试剂，质量分数≥95．0％，国药集团化学试剂有限
公司)；试剂均为市售分析纯试剂；纤维素酶(食品
级，活力100FEB／g，徐州一统食品添加剂公司)；
723分光光度计(上海精密科学仪器有限公司)；
pHS～3CpH计(上海精密科学仪器有限公司)；恒
温水浴锅(天津市泰斯特仪器有限公司)；离心机(北
京医用离心机厂)。
2方法与结果
2．1苦荞茎叶粉中总黄酮的uV法测定
2．1．1标准曲线的制备：将芦丁于120C烘箱中烘
至恒重，于干燥器中冷却后称取50mg用70％乙醇
溶解，定容至250mI。，得0。200mg／mI，芦丁对照品
溶液。准确吸取芦丁对照品溶液0、3．0、6．0、9．0、
12．0、15．0mI。于50mI。量瓶中，加入5％NaN02
溶液1．5mI。，摇匀，放置6min后加入10％
A1(NO。)。溶液1．5mL，摇匀，放置6rain后加入
4％NaOH溶液20mL，再用70％乙醇定容，摇匀，
以70％乙醇为空白参比，10rain后用1cm比色皿
于510rim测定吸光度，得芦丁质量分数(y，rag／
mI。)与吸光度(A)的回归方程：Y一0．0749A+
0．002(R2—0．9961)。
2．1．2总黄酮的测定：准确称取2．50g苦养茎叶
粉，于250mI。三角瓶中，加入50mI，水，按试验设
置的处理条件，在不同的加酶量、酶解温度和pH值
条件下，酶解不同的时间，然后升温至90C提取，离
心去沉淀，用70％乙醇定容至200mI。，作为待测
液。取3mI。待测液于50mI。量瓶中，按照标准曲线
的制备项下方法测定吸光度，计算总黄酮的质量，并
计算总黄酮得率(总黄酮得率一提取液中总黄酮质
量／苦荞茎叶粉质量×100％)。
2．2单因素试验
2．2．1提取次数和提取时间对总黄酮得率的影响：
选择不同的提取时间和提取次数进行试验，加酶量
2．0肚l，，酶解温度55(、，pH值6．5，酶解时间2h，
计算总黄酮得率，结果见图1。可以观察到30rain
提取3次与90rain提取2次总黄酮得率相当且稍
有提高，而30rain提取4次总黄酮得率增加不显
著。从工作量和生产成本等因素考虑选30rain提取
3次较为合理。
提取次数／次
圈1提取次数和提取时间对总黄酮得率的影响
Fig。1Effectofnumberoftimesandtimeofextract—
iononextractra eoftotalflavones
2．2．2加酶量对总黄酮得率的影响：选择不同的加
酶量进行试验，其他条件同2．2．1，计算总黄酮得
率，结果见图2。可以看出，随酶用量的增大，总黄酮
得率逐步提高。增加酶用量可以提高酶促反应速度，
同时酶浓度对反应速度的影响具有饱和现象，即当
酶浓度较高时，反应速度并不随酶浓度的增加而成
比例增大。综合考虑最佳酶用量应在2．5肛I，左右。
2．2．3酶解温度对总黄酮得率的影响：选择不同的
酶解温度进行试验，其他条件同2．2．1，计算总黄酮
得率，结果见图3。可知，随着温度的升高，酶的活性
也升高，酶促反应加快，总黄酮得率也随之提高，但温
度过高，得率有下降的趋势。当温度升高到一定程度
时，酶蛋白开始受热变性，使酶的活性降低，从而降低
了总黄酮得率。故最佳酶解温度应在50～60‘C。
万方数据
中草喃 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第11期2006年11月·1647‘
1
蠢一
莲·
鏊t
l
l 5 2 25 3
加酶量／”I．
圈2加酶量对总黄酮得率的影响
Fig．2Effectofenzymedosageonextractra e
oftotalf avones
：；
＼
诲
硅
话
槛
躅
播矗J笪／【’
圈3酶解温度对总黄酮得率的影响
Fig．3Effectofenzymatictreatmentt mperature
onextractra eoftotalf avones
2．2．4pH值对总黄酮得率的影响：选择不同的
pH值进行试验，其他条件同2．2．1，计算总黄酮得
率，结果见图4所示。可知，在酸性条件下，随着pH
值的增大，总黄酮得率显著提高，在碱性条件下总黄
酮得率随着pH值的增大而下降。酶活力受pH的影
响，pH不仅能够影响酶的构象，也影响底物的解离
状态，结果说明纤维素酶在微酸性条件下，活性较
好，实验发现pH值为6．5时得率最高，所以将酶解
pH值定为6．5。
l·5
芝l4
差¨
蕊1．2
薹¨
1．o
45 55 6 5 75
pH值
图4 pH值对总黄酮得率的影响
Fig．4EffectofpHvalueonextractra e
oftotalf avones
2．2．5酶解时间对总黄酮得率的影响：选择不同
的酶解时间进行试验，其他条件同2．2．1，计算总黄
酮得率，结果见图5。可知，随酶解时间的延长，总黄
酮得率在增加，但在酶解2h后，得率不再有明显增
加，因此本着节约时间，降低成本的原则，时间选在
80～100min内比较适宜。
2．3正交试验考察：单因素试验中提取次数、提取
时间和pH值都有了明显的最佳点，因此正交试验
酶解时间／min
图5酶解时间对总黄酮得率的影响
Fig．5Effectofenzymatictreatmenttime
onextractra eoftotalflavones
主要考察酶解温度、酶解时间和加酶量对总黄酮得
率的影响，正交试验因素水平安排见表1、试验结果
分别见表2、3。由分析结果可知，各因素的影响主次
为A>B>C，即酶解温度>酶解时间>加酶量，其
中酶解温度和酶解时间达到极显著水平(P<
0．01)，加酶量达到显著水平(尸
min，加酶量为3．0肛I，。最佳提取工艺条件验证试验
结果见表4。
2．4 水提法和酶法提取效果的比较：采用两种方法
进行提取，结果见表5。在相同的pH值、提取温度、
提取时间下，采用加酶量3．0弘I。，酶解温度55(’，
酶解90min，条件用纤维素酶酶解后提取，总黄酮
得率为水提法的3．08倍。由此可见，纤维素酶可充
表1因素水平
Table1 FactorsandIevels
表2 L。(34)正交试验结果
Table2 ResultsofL·(34)orthogonaltest
试验号 A B c D(空列) 总黄酮得率／％
O
6
3
3
2
4
2
O
9
O
3
3
3
O
1
2
3
2
3
1
3
1
2
4
3
4
1
l
1
O
7
8
4
2
6
l
5
9
O
9
3
3
3
O
1
2
3
1
2
3
1
2
3
3
4
3
1
l
1
O
6
3
O
9
1
O
2
8
2
9
2
4
3
l
1
1
l
2
2
2
3
3
3
3
4
3
1
1
1
O
。o
o
o
o
o，o
o瞄&托n鸵船R
万方数据
·1648· 中草芮 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第11期2006年11。月
表3正交设计方差分析
Table3 Varianceanalysisfororthogonaitest
方差来源 平方和 自由度 均方 F值 显著水平
A 0．02749 2 0．01374 1 2370．00081
B 0．00362 2 0．00181 163 0．0061
C 0．00082 2 0．00041 37 0．02632
D(误差)0．00002 2 0．000Ol
表4最佳工艺条件的验证
Table4 Testificationofoptimumtechnologicalconditions
批 哮 总黄酮得率／％
表5直接水提和酶法水提效果比较(厅=3)
Table5 Comparisonoftwoextractingmethods(n=3)
素酶的作用下，杭白菊总黄酮的收率提高了12％，
从薄层色谱结果可以看出加酶与不加酶提取的成分
一致，说明酶解没有破坏杭白菊的成分。因此，纤维
素酶可以用于植物有效成分的提取。
在苦荞壳的黄酮提取中，传统水提方法一般加
15～20倍水，在90C以上进行提取，时间在6h以
上[4J。而在本研究中，在相同温度，pH值和处理时间
中，经酶解工艺处理的苦荞茎叶样品总黄酮得率为
未水解样的3．08倍，可大大缩短提取时间。由于实
验条件限制，本实验样品取样量较小，故在实际应用
中还需做放大试验。
Refgr—ences：
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AgricuhurePress，l99,1．
1 zTi Mukoda7I、．SunBx。lshiguroA．Anl。ioxidanlactivitiesof
《中国医院药学杂志>)2007年征订启事
《中国医院药学杂志》系中国科协主管、中国药学会主办的综合性医院药学专业性学术核心期刊。本刊为
湖北省优秀期刊，2006年中国科协精品科技期刊工程资助期刊，主要面向全国医院药学工作者、医务人员和
广大药学工作者，主要介绍国内外医院药学创新性成果、药学先进技术、临床合理用药、中西药制剂、药剂科
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国外代号：M65—38。欢迎广大读者订阅。
本刊现已开通网上在线投稿，欢迎广大作者踊跃投稿(网址：http：／／www．zgyyyx．corn)。编辑部地址：
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163．corn。
万方数据
苦荞茎叶粉中总黄酮酶法提取工艺研究
作者： 王敏， 高锦明， 王军， 王丽云， WANG Min， GAO Jin-ming， WANG Jun， WANG Li-yun
作者单位： 王敏,王军,王丽云,WANG Min,WANG Jun,WANG Li-yun(西北农林科技大学食品科学与工程学
院,陕西,杨陵,712100)， 高锦明,GAO Jin-ming(西北农林科技大学理学院,陕西,杨陵
,712100)
刊名： 中草药
英文刊名： CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年，卷(期)： 2006,37(11)
被引用次数： 21次
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