付 明, 夏 偉, 劉勝貴, 胡朝暾
(懷化學(xué)院民族藥用植物資源研究與利用湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;湘西藥用植物與民族植物學(xué)湖南省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 生命科學(xué)系,湖南懷化 418008)
藜蒿 (Artemisia selengensis Turcz)即狹葉艾,又稱蔞蒿、柳蒿等,菊科蒿屬多年生草本植物.分布在我國江西、湖南、湖北、安徽等省,生長于湖邊、沼澤等地,其中蛋白質(zhì)含量為3.7%、鈣0.73%、抗壞血酸0.049%、胡蘿卜素0.004%、鐵0.003%.藜蒿主治五臟邪氣、風(fēng)寒濕脾,長毛發(fā)、防衰老,健胃、降血壓、防癌等效果明顯[1].其地上嫩莖和地下匍匐莖可食用,由于風(fēng)味獨(dú)特,成為人們喜愛的野生蔬菜.對(duì)藜蒿的研究主要集中在栽培、保鮮以及食用加工等方面,其次是抗氧化作用.目前藜蒿大棚種植技術(shù)已非常成熟,加深對(duì)藜蒿的藥用保健功能的開發(fā)正成為研究熱點(diǎn).
綠原酸作為一種抗氧化劑能清除自由基,有抗菌消炎、抗病毒、降糖、降血脂、保肝利膽等功效[2-6].目前對(duì)金銀花、杜仲、忍冬等中藥材的綠原酸提取工藝研究較多,提取綠原酸的方法有醇提法[7-8]、酶解法[9]、超聲波提取法[10]等.綠原酸在327nm處有最大光吸收,因此常采用紫外分光光度法測(cè)定其含量.
過氧化脂質(zhì) (LPO)的積累會(huì)誘發(fā)炎癥、免疫失調(diào)、動(dòng)脈粥樣硬化和惡性腫瘤等.檢測(cè)LPO的方法[11-12]有硫代巴比妥酸 (TBA)法、熒光法、硫代巴比妥鈉法.綠原酸能抑制靶分子的自動(dòng)氧化,是許多中藥材的主要藥用成分.因此了解藜蒿中綠原酸的含量、研究綠原酸抗脂質(zhì)過氧化作用對(duì)藜蒿藥用成分的研究具有一定的意義.采用硫代巴比妥鈉法測(cè)定LPO,對(duì)比研究藜蒿綠原酸與抗壞血酸 (Vc)的抗脂質(zhì)過氧化作用.
藜蒿采自湖南省懷化市.將藜蒿莖放入干燥箱中,65℃干燥后粉碎、過100目篩,保存?zhèn)溆?小鼠由懷化學(xué)院實(shí)驗(yàn)室小鼠養(yǎng)殖房提供.
綠原酸標(biāo)準(zhǔn)品 (中國藥品生物制品檢定所110753-200413),硫代巴比妥鈉、甲醇、三氯乙酸 (TCA)、抗壞血酸等均為分析純.
1.2.1 藜蒿綠原酸提取工藝的優(yōu)化
1.2.1.1 樣品的制備
取藜蒿粉1.000 g于50 ml錐型瓶中,加入20 ml 70%的甲醇溶液,用0.1 mol/L HCl調(diào)pH至3.0,70℃下浸提2 h,再用超聲波 (400 W)處理30 min后抽濾,用氯仿萃取濾液,取上層液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮,再用70%甲醇定容至50 ml,待測(cè).
1.2.1.2 最大吸收波長、標(biāo)準(zhǔn)曲線及回歸方程的建立
配制0.40 mg/mL綠原酸標(biāo)準(zhǔn)溶液.取綠原酸標(biāo)準(zhǔn)液和藜蒿提取液各0.5 ml分別置于10 ml容量瓶中,加70%甲醇定容至刻度,搖勻靜置10 min,對(duì)綠原酸標(biāo)準(zhǔn)液和藜蒿提取液于200~500 nm下掃描.選取二者共同的最大吸收波長,測(cè)定不同濃度標(biāo)準(zhǔn)液的吸光值,制作標(biāo)準(zhǔn)曲線,得回歸方程.
1.2.1.3 藜蒿綠原酸含量的測(cè)定
取藜蒿粉1.000 g于錐形瓶中加入一定體積一定濃度的甲醇溶液,調(diào)至一定pH值,于一定溫度下處理2 h,再用超聲波處理30 min后抽濾,將濾液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮后定容至50 ml.取0.5 ml提取液用甲醇定容至10 ml,靜置10 min后測(cè)A327.根據(jù)吸光值通過回歸方程求出X,再按公式 (1)計(jì)算綠原酸質(zhì)量分?jǐn)?shù):
(X:按回歸方程求得的綠原酸濃度;n:稀釋倍數(shù);W:所取藜蒿粉質(zhì)量)
1.2.1.4 提取綠原酸的單因素試驗(yàn)
取藜蒿粉1.000 g于錐形瓶中按1.2.1.3的方法提取綠原酸,分別考察甲醇濃度、料液比、溫度、pH四個(gè)因素對(duì)藜蒿綠原酸含量的影響.甲醇濃度分別為40%、50%、60%、70%、80%,料液比分別為1:10、1:15、1:20、1:25、1:30,pH值分別為1.5、3.0、4.5、6.0、7.5,溫度分別為40、50、60、70、80℃.根據(jù)測(cè)得的A327通過回歸方程和公式 (1)計(jì)算綠原酸含量.試驗(yàn)重復(fù)三次.
1.2.1.5 綠原酸提取工藝的正交試驗(yàn)
在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,采用L9(34)正交表對(duì)上述四個(gè)因素進(jìn)行正交試驗(yàn),試驗(yàn)重復(fù)四次.
1.2.2 藜蒿綠原酸抗脂質(zhì)過氧化作用研究
1.2.2.1 組織勻漿的制備
小鼠禁食24 h后脫臼處死,取出肝臟用冷生理鹽水漂洗后,加入生理鹽水在冰浴中進(jìn)行勻漿制成5%的肝勻漿.
1.2.2.2 綠原酸與抗壞血酸抗脂質(zhì)過氧化作用的對(duì)比研究
取1.0204 g藜蒿粉在最佳提取工藝下提取綠原酸,蒸發(fā)濃縮后用生理鹽水定容至10 ml,相當(dāng)于1 mg/ml的綠原酸.將試管分為對(duì)照組、抗壞血酸組和藜蒿提取液組.先向每支試管分別加入肝勻漿0.5 ml,然后分抗壞血酸組、藜蒿提取液組和對(duì)照組,以硫代巴比妥鈉法測(cè)A532,并按公式 (2)計(jì)算不同濃度的樣品和抗壞血酸對(duì)LPO生成的抑制率.試驗(yàn)重復(fù)三次.
紫外分光光度計(jì)對(duì)綠原酸標(biāo)準(zhǔn)品和藜蒿提取液的掃描結(jié)果見圖1,從圖中可以看出藜蒿提取液在250~400 nm處的波峰比較單一,說明純度較高,并且二者在327 nm處都有最大吸光值,故選定測(cè)定波長為327 nm.然后分別測(cè)定不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)綠原酸溶液的A327,以A327對(duì)綠原酸標(biāo)準(zhǔn)品濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得回歸方程A=52.701X+0.0109,相關(guān)系數(shù)R2=0.9997,說明在綠原酸濃度為0.004~0.020 mg/mL時(shí)線性關(guān)系良好.
在甲醇濃度、料液比、pH、溫度四個(gè)單因素試驗(yàn)中,除了變動(dòng)的單因素外其他條件均不變;完成一項(xiàng)單因素試驗(yàn)后,在考察另一個(gè)單因素時(shí)該條件就選擇已經(jīng)確定的最佳條件.甲醇濃度、料液比、pH、溫度對(duì)綠原酸的提取率的影響分別見圖2~5.
圖1 藜蒿提取液和綠原酸標(biāo)準(zhǔn)品掃描圖
圖2 甲醇濃度對(duì)綠原酸含量的影響
由圖2看出,當(dāng)甲醇濃度在40%~60%之間時(shí),綠原酸含量隨之增加,當(dāng)濃度超過60%后綠原酸含量上升不明顯.至70%甲醇以后綠原酸含量甚至有所降低,可能是隨著甲醇濃度的增加,藜蒿中其他一些物質(zhì)溶出影響了A327.因此確定70%為最佳提取濃度.
圖3 料液比對(duì)綠原酸含量的影響
由圖3看出,在料液比為1∶10~1∶20時(shí),綠原酸含量隨甲醇用量增加而升高,當(dāng)料液比大于1∶20時(shí),綠原酸含量增加較為緩慢,至料液比為1∶25時(shí)含量最高 (0.95%).再增加甲醇用量,含量基本不變.考慮成本因素,甲醇用量選20倍于干物料為佳.
圖4 pH值對(duì)綠原酸含量的影響
由圖4可知,pH大于3.0時(shí),綠原酸含量隨著pH值的增大而降低.當(dāng)pH大于6.0時(shí),下降幅度明顯增大,原因可能是綠原酸對(duì)堿不穩(wěn)定.故pH為3.0左右時(shí)提取效果較好.
由圖5可知,當(dāng)溫度在40~70℃之間時(shí),綠原酸含量隨浸提溫度的升高而增加;當(dāng)溫度大于70℃時(shí),綠原酸含量反而下降,可能是綠原酸分解了.由此確定最佳浸提溫度為70℃.
圖5 溫度對(duì)綠原酸含量的影響
采用L9(34)正交試驗(yàn)測(cè)定藜蒿中綠原酸的含量,按表1操作浸提藜蒿綠原酸,結(jié)果見表1.
表1 L9(34)正交試驗(yàn)結(jié)果
由表1可知,各因素對(duì)超聲波輔助浸提藜蒿綠原酸的影響程度為C(溫度)>D(pH)>A(甲醇濃度)>B(料液比).根據(jù)直觀分析,甲醇濃度為75%、料液比為1∶25、溫度為70℃、pH為3.0即A3B3C2D2為最佳提取工藝.
按表1確定的最佳提取工藝進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),綠原酸平均含量為0.98%.
藜蒿綠原酸與Vc抗脂質(zhì)過氧化作用的對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果見圖6.
從圖6可知,當(dāng)濃度較低時(shí) (0.01~0.2 mg/ml),藜蒿綠原酸與Vc抗脂質(zhì)過氧化作用隨濃度的增加而增強(qiáng).在相同濃度下藜蒿綠原酸的抗脂質(zhì)過氧化作用明顯強(qiáng)Vc,說明藜蒿提取液具有很強(qiáng)的抗脂質(zhì)過氧化能力.
圖6 綠原酸和Vc對(duì)小鼠肝臟LPO生成的影響
通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn),確定采用超聲波輔助甲醇浸提法提取藜蒿綠原酸的最佳工藝為甲醇濃度75%,料液比1∶25,提取溫度70℃,pH為3.0,此時(shí)藜蒿綠原酸的平均含量為0.98%.有關(guān)藜蒿綠原酸含量的報(bào)道很少,鄭鄂湘用乙醇回流法提取藜蒿綠原酸、高效液相色譜法測(cè)其含量,在最佳提取工藝下藜蒿綠原酸含量為1.24%.這與實(shí)驗(yàn)材料、提取方法和測(cè)定方法不同有關(guān).
關(guān)于藜蒿抗脂質(zhì)過氧化作用的研究目前尚未見報(bào)道,楊安樹等[14]采用Rancimat法研究了藜蒿提取物的抗氧化作用,發(fā)現(xiàn)藜蒿提取物對(duì)油脂具有明顯的抗氧化作用,且具有劑量效應(yīng)關(guān)系;在乳化體系中提取物的抗氧化效果比在油體系中強(qiáng).本研究證明藜蒿綠原酸對(duì)脂質(zhì)過氧化作用具有較強(qiáng)的抑制作用,且具有劑量效應(yīng).而且藜蒿提取物比Vc具有更強(qiáng)的抗氧化作用,因而是一種具有開發(fā)潛力的抗氧化劑.
藜蒿是藥食兩用的植物,保健價(jià)值高,在人們?cè)絹碓街匾暯】岛蜕钯|(zhì)量的現(xiàn)代社會(huì)具有廣闊的應(yīng)用前景.不斷加深對(duì)藜蒿藥用成分,如黃酮、揮發(fā)油、綠原酸等的研究正成為目前藜蒿研究的熱點(diǎn).藜蒿飲料、藜蒿精油、藜蒿粉等保健產(chǎn)品的開發(fā)市場(chǎng)潛力較大.
[1]楊振國,陳彬,楊藝青.江西黎篙的開發(fā)利用 [J].中國野生植物資源,1995,(1):61-62.
[2]劉建文,賈偉主.生物資源中活性物質(zhì)的開發(fā)與利用[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005:89.
[3]陳紹華,王亞琴,羅立新.天然產(chǎn)物綠原酸的研究進(jìn)展[J].食品科技,2008,(2):195-198.
[4]周軍,黃瓊,李志光等.超聲波法提取金銀花中的綠原酸 [J].化學(xué)與生物工程,2008,25(1):31-33.
[5]王海燕,張仕華,趙謀明等.煙草綠原酸分離純化及其抑菌性研究 [J].現(xiàn)代食品科技,2008,24(3):233-237.
[6]王學(xué)兵,崔保安,魏戰(zhàn)勇等.綠原酸對(duì)豬繁殖與呼吸綜合征病毒體外作用的研究 [J].中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào),2008,10(3):107-110.
[7]鄭鄂湘,黃智敏,顏流水等.藜蒿中綠原酸溶劑提取方法研究 [J].南昌航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版),2005,19(3):42-45.
[8]顏流水,鄭鄂香,丁軍軍等.藜蒿中綠原酸的密閉微波輔助萃取研究 [J].食品與發(fā)酵工業(yè),2005,(12):137-139.
[9]陳永勝,李志光,董建國.酶解法提取葵花粕綠原酸工藝研究 [J].食品科學(xué),2008,29(2):202-204.
[10]府旗中,王伯初,許祥武.應(yīng)用超聲波法提取金銀花中綠原酸 [J].重慶大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版),2007,30(1):123-125.
[11]田卉,劉彥軍.石榴皮醇提物的體外抗脂質(zhì)過氧化作用 [J].石河子大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版),2007,25(4):475-477.
[12]楊偉宗,劉明.硫代巴比妥酸測(cè)定脂質(zhì)過氧化物方法的改進(jìn) [J].九江醫(yī)學(xué),1995,10(1):25-27.
[13]胡宗福,于文利,趙亞平.綠原酸清除活性氧和抗脂質(zhì)過氧化的研究 [J].食品科學(xué),2006,27(2):128-130.
[14]楊安樹,鄧丹雯,鄭功源.藜蒿中黃酮類物質(zhì)抗氧化作用的研究 [J].食品科學(xué),2003,24(7):67-70.