鄭瑞生

(1.泉州師范學(xué)院化生學(xué)院，福建泉州 362002; 2.福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，福建福州 350002)

植物中抗氧化活性成分及其提取技術(shù)的研究

鄭瑞生1，2

(1.泉州師范學(xué)院化生學(xué)院，福建泉州 362002; 2.福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，福建福州 350002)

天然的抗氧化劑能有效的清除自由基從而保護(hù)機(jī)體健康。從植物中尋找高效、廉價(jià)、低毒的天然抗氧化劑成為目前抗氧化劑發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)，而對(duì)于建立更簡(jiǎn)捷、高效的提取、分離、純化及鑒定技術(shù)的需求越來(lái)越強(qiáng)烈。就植物中抗氧化活性物質(zhì)及其提取技術(shù)的基本原理、應(yīng)用和發(fā)展方向等進(jìn)行闡述。

植物，抗氧化，活性成分，提取技術(shù)

活性氧自由基(Reactive Oxygen Species，ROS)是攻擊生命大分子，引起機(jī)體衰老，誘發(fā)腫瘤等惡性疾病重要原因。細(xì)胞在正常的代謝過(guò)程中受到高能輻射、高壓氧、藥物(抗癌劑等)、香煙煙霧和光化學(xué)空氣污染物等作用，都會(huì)刺激產(chǎn)生活性氧自由基。機(jī)體有多種抗氧化防御系統(tǒng)，抗氧化劑主要是通過(guò)終止自由基鏈反應(yīng)而清除自由基保護(hù)機(jī)體的［1］。植物中存在眾多消除活性氧自由基的抗氧化類(lèi)功能因子，包含生物類(lèi)黃酮、原花青素、吲哚衍生物、雙硫代疏基化合物、植物激素等物質(zhì)，這些化合物可抑制氧化過(guò)程和化學(xué)致癌的發(fā)生［2］。從植物中尋找高效、廉價(jià)、低毒的天然抗氧化劑成為目前抗氧化劑發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)，而對(duì)于建立更簡(jiǎn)捷、高效的提取、分離、純化及鑒定方法的需求越來(lái)越強(qiáng)烈，現(xiàn)就植物中抗氧化物質(zhì)及其提取技術(shù)研究狀況作一綜述。

1 主要抗氧化活性成分

植物提取物的抗氧化活性成分主要有多糖類(lèi)化合物、黃酮類(lèi)化合物、多酚類(lèi)化合物、生物堿、皂苷類(lèi)、維生素、多肽類(lèi)化合物等。

1.1 多糖類(lèi)化合物

多糖是由10個(gè)以上單糖通過(guò)糖苷鍵連接而成的聚糖，在自然界中分布極廣，在高等植物、藻類(lèi)、菌類(lèi)及動(dòng)物體內(nèi)均有存在，是自然界含量最豐富的生物聚合物。20世紀(jì)60年代，人們逐漸發(fā)現(xiàn)多糖在抗腫瘤、肝炎、心血管疾病、氧化、衰老等方面有獨(dú)特的生物活性，且細(xì)胞毒性極低。植物多糖具有抗氧化、抗衰老的作用∶一方面這類(lèi)多糖作為免疫調(diào)節(jié)劑能增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能;另一方面可以增強(qiáng)基團(tuán)對(duì)自由基的清除能力和抗氧化能力。

1.2 黃酮類(lèi)化合物

黃酮類(lèi)化合物的作用機(jī)理可能在于阻止自由基在體內(nèi)產(chǎn)生的三個(gè)階段∶與·反應(yīng)阻斷其它類(lèi)自由基的進(jìn)一步生成;與金屬離子(如Cu2+等)多酚類(lèi)化合物螯合，避免自由基特異與其結(jié)合共同攻擊DNA堿基;與脂質(zhì)過(guò)氧基(ROO·)反應(yīng)阻斷脂質(zhì)過(guò)氧化過(guò)程［3］。許多黃酮類(lèi)化合物顯示出明顯的抗氧化特性，如水飛薊素、黃芩甙、三羥基查爾酮、銀杏黃酮、槲皮素等。紫葡萄皮、山楂、菠菜、甘薯葉、茄子皮和山西黑苦蕎麩皮、鴨跖草等提取物中分離的黃酮類(lèi)物質(zhì)均具有較強(qiáng)的清除自由基能力［4－6］。

1.3 多酚類(lèi)物質(zhì)

酚類(lèi)的一般特征是結(jié)構(gòu)中羥基與苯環(huán)直接相連，是極好的氫或電子供體，由于形成的酚類(lèi)游離基中間體的共振非定域作用和沒(méi)有適合分子氧進(jìn)攻的位置，比較穩(wěn)定，不會(huì)引發(fā)新的游離基或者由于鏈反應(yīng)而被迅速氧化，所以是很好的抗氧化劑［7］。

1.4 生物堿類(lèi)

生物堿類(lèi)化合物在雙子葉植物中分布較廣，可存在于植物的各個(gè)器官中，亦有只局限于某一器官中。一種植物往往含有數(shù)種至數(shù)十種生物堿。生物堿可作為活性氧猝滅劑，通過(guò)與O2碰撞，本身獲得能量而使1O2失活轉(zhuǎn)變?yōu)?O2。影響生物堿抗氧化活性的結(jié)構(gòu)因素主要是立體結(jié)構(gòu)和電性因素，雜環(huán)中氮原子“裸露”在外有利于充分地接近活性氧并與之反應(yīng)，抗氧化效果就越好，供電子基團(tuán)或可使氮原子富有電子的結(jié)構(gòu)因素也可增加抗氧化活性。

1.5 皂苷類(lèi)

近年來(lái)研究表明，皂苷大多具有明顯的抗氧化作用，皂苷類(lèi)的抗氧化作用則可能是其延緩衰老、抗動(dòng)脈粥樣硬化、抗缺血再灌注損傷等藥理作用的共同作用機(jī)制［8］。根據(jù)苷元的化學(xué)結(jié)構(gòu)分為甾體皂苷和三萜皂苷兩類(lèi)。人參、刺五加、升麻、黃芪中含有萜類(lèi)皂苷;麥冬、洋地黃、黨參中含有甾類(lèi)皂苷，均可抑制自由基的形成。具抗氧化活性的皂苷還有三七總皂苷、西洋參皂苷、絞股藍(lán)皂苷等。

1.6 其它類(lèi)

維生素及其衍生物，既是食品營(yíng)養(yǎng)素，又可作為抗氧化劑。許多水果和蔬菜中富含維生素C(VC)、維生素E(VE)、類(lèi)胡蘿卜素等物質(zhì)。VC除可清除自由基外，還可使生育醌恢復(fù)VE原型，繼續(xù)發(fā)揮清除自由基的作用。VE又稱(chēng)生育酚，主要存在于細(xì)胞線(xiàn)粒體膜和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上。VE既能清除單線(xiàn)1O2，又能清除烷自由基和脂質(zhì)過(guò)氧化物自由基。水溶性VB2是若干抗氧化酶的輔酶，使抗氧化酶起到清除自由基等作用［9］。蔬菜中的β－胡蘿卜素或番茄紅素可與過(guò)氧化氫自由基反應(yīng)生成碳自由基而穩(wěn)定下來(lái)。

此外，有些酶解蛋白多肽也具有一定的抗氧化性，如蛋白酶水解麥麩蛋白制得的抗氧化肽具有較強(qiáng)的清除·的能力［10］。茶花花粉蛋白經(jīng)過(guò)風(fēng)味酶(外切酶)和中性蛋白酶(內(nèi)切酶)組成的復(fù)合酶水解得到活性肽，具有很強(qiáng)的抗氧化性，且總抗氧化能力隨著水解度的增加而增強(qiáng)［11］。

2 抗氧化物質(zhì)的提取技術(shù)

傳統(tǒng)提取方法主要有溶劑提取法、壓榨法、蒸餾法、萃取法等。傳統(tǒng)提取方法往往不需要特殊的儀器，因此應(yīng)用比較普遍。但傳統(tǒng)的樣品提取方法普遍具有大量使用有機(jī)溶劑、處理時(shí)間長(zhǎng)、操作步驟多、提取效率低、雜質(zhì)多等缺點(diǎn)。這些方法不但容易損失樣品，產(chǎn)生較大誤差，而且溶劑的使用會(huì)影響操作人員健康，污染周?chē)h(huán)境。隨著人們對(duì)天然抗氧化物質(zhì)認(rèn)識(shí)的深入，對(duì)建立更簡(jiǎn)捷、高效的提取技術(shù)的需求越來(lái)越強(qiáng)烈［12］。近年來(lái)，發(fā)展較快的現(xiàn)代提取技術(shù)有超臨界流體萃取技術(shù)、超聲波提取法、微波提取法、酶法提取技術(shù)、半仿生提取技術(shù)等?，F(xiàn)對(duì)這些提取方法的基本原理、應(yīng)用及發(fā)展方向等進(jìn)行闡述。

2.1 溶劑提取法

溶劑提取法雖然古老，但十分有效，仍是實(shí)際工作中提取有效成分最常用的方法之一。它是根據(jù)原料中被提取成分的極性、共存雜質(zhì)的理化特性，遵循相似相溶的原則，使有效成分從原料固體表面或組織內(nèi)部向溶劑中轉(zhuǎn)移的傳質(zhì)過(guò)程［13］。根據(jù)溶劑提取工藝不同，可分為浸漬法、滲漉法、煎煮法、回流提取法、連續(xù)提取法等。

用溶劑提取活性成分時(shí)，選擇適宜的溶劑是關(guān)鍵。常用的溶劑有水、乙醇、乙酸乙酯、氯仿、石油醚、丙酮等。在選擇溶劑時(shí)主要以極性較大的親水性有機(jī)溶劑為主，如甲醇、乙醇、丙酮等。最常用的是乙醇，它能以任意比例與水互溶，能有效溶解植物中各類(lèi)抗氧化物質(zhì)，提取效率高，提取液易于保存、過(guò)濾和回收，安全性也比甲醇高，溶劑殘留現(xiàn)象不突出。如Wang Kai－Jin等利用95%乙醇提取分離絨葉仙茅(Curculigo crassifolia)根莖中多酚類(lèi)化合物，具有較強(qiáng)的清除DPPH能力［14］。但由于乙醇具有較強(qiáng)的穿透能力，對(duì)一些親脂成分也有很好的溶解性能，提取范圍較廣，提取物的純度往往不夠，因此，還要做進(jìn)一步的提純。此外，在傳統(tǒng)溶劑法提取基礎(chǔ)上增加加壓工序可大大提高抗氧化物質(zhì)的提取效率。如汪家權(quán)等利用加速溶劑提取技術(shù)能夠快速高效地提取牛膝中的蛻皮甾酮［15］。萬(wàn)建波等優(yōu)化加壓溶劑法提取中藥葛根異黃酮類(lèi)成分，具有提取時(shí)間短、溶劑消耗少、提取效率高、重現(xiàn)性好、操作模式多樣化以及操作過(guò)程自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)［16］。

2.2 超臨界流體萃取技術(shù)

超臨界流體萃取(Supercritical Fluid Extraction，SCFE或SFE)是一種新型的提取分離技術(shù)，它利用流體(溶劑)在臨界點(diǎn)附近某區(qū)域(超臨界區(qū))內(nèi)，與待分離混合物中的溶質(zhì)具有異常相平衡行為和傳遞性能，且對(duì)溶質(zhì)的溶解能力隨壓力和溫度的改變而在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)變動(dòng)，這種流體可以是單一的，也可以是復(fù)合的，添加適當(dāng)?shù)膴A帶劑可以大大增加其溶解性和選擇性。目前在SFE技術(shù)中使用最普遍的溶劑是CO2，在超臨界狀態(tài)下，CO2流體兼有氣液兩相的雙重特點(diǎn)，其密度對(duì)溫度與壓力變化十分敏感，且與溶解能力在一定壓力范圍內(nèi)成比例，所以可通過(guò)控制溫度與壓力改變物質(zhì)的溶解度。因此超臨界CO2流體萃取技術(shù)(SFC－CO2)特別適合于活性物質(zhì)的提取，在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

張怡等［17］優(yōu)化超臨界CO2萃取姬松茸酚工藝，該條件下姬松茸酚得率較乙醇浸提法的得率高出14%，且?jiàn)A帶劑用量少，萃取時(shí)間短，萃取效率高。張敏等［18］采用超臨界CO2萃取生姜中的抗氧化成分，可以獲得較大量的具有較高抗氧化活性的生姜提取物。劉紅等［19］研究超臨界CO2萃取益智仁中益智油對(duì)DPPH的清除率明顯高于水蒸氣萃取油，其中，40℃和15MPa下所得的萃取油對(duì)DPPH的清除率最高;高溫萃取油對(duì)DPPH的清除率有所降低。此外，利用超臨界CO2萃取技術(shù)還能有效地萃取迷迭香［20］、刺玫果籽油［21］、β－胡蘿卜素［22］等抗氧化活性物質(zhì)。

由此可見(jiàn)，超臨界萃取技術(shù)在有效提取植物中抗氧化物質(zhì)具有一定優(yōu)勢(shì)。但生物資源中的大多數(shù)物質(zhì)為分子量較高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的極性化合物，其在非極性的CO2中的溶解度一般都很低;目標(biāo)檢測(cè)物又常與生物基質(zhì)間存在著較強(qiáng)的物理和化學(xué)結(jié)合力等束縛作用力，使得痕量的目的物常難以從這種束縛作用中解脫出來(lái);另外，待測(cè)生物基質(zhì)中常含有的脂類(lèi)物質(zhì)極易隨目標(biāo)物一同出來(lái)，嚴(yán)重干擾后續(xù)的工藝和色譜分析。為了解決上述問(wèn)題，不少學(xué)者在萃取過(guò)程中引入了吸附技術(shù)，使問(wèn)題得到了緩解。如在分離釜中填氧化鋁、硅膠、NH4－硅石、硅酸鋁載體、C18－硅石等吸附劑，進(jìn)行萃取后的分離處理;也有的采用溶劑萃取與超臨界CO2萃取的聯(lián)合工藝，其它的聯(lián)用技術(shù)還包括與離子交換技術(shù)、濃縮、離心技術(shù)、超濾技術(shù)等聯(lián)用。

超臨界萃取在某些活性天然有機(jī)物方面的研究比較成熟，有些己工業(yè)化，但超臨界萃取技術(shù)所用儀器是壓力容器，目前該技術(shù)主要是基于固定床的間歇式操作。由于高壓設(shè)備一次性投資大，間歇生產(chǎn)的成本又高，對(duì)這一技術(shù)的普及有一定的限制，所以采用移動(dòng)床及流化床進(jìn)行連續(xù)操作，避免生產(chǎn)中大量能量的損失，降低生產(chǎn)成本，是今后的一個(gè)發(fā)展方向。

2.3 超聲提取技術(shù)

超聲提取技術(shù)是一種利用外場(chǎng)介入強(qiáng)化提取過(guò)程，用溶媒進(jìn)行天然藥物中活性成分提取的一種物理方法。超聲能量與物質(zhì)間有一種獨(dú)特的作用方式——超聲空化。超聲空化產(chǎn)生的聲沖流和沖擊波可引起體系的宏觀湍動(dòng)和固體顆粒的高速碰撞，使傳質(zhì)邊界層變薄，傳質(zhì)速率增大。超聲波的粉碎、攪拌等特殊作用，可打破植物的細(xì)胞壁，以使溶媒盡快滲透到植物細(xì)胞中，溶出其中化學(xué)成分。與常規(guī)溶劑提取相比，超聲提取時(shí)間短、產(chǎn)率高、條件溫和。超聲波提取研究已做了很多，主要集中在提取工藝上，如∶乙醇濃度、料液比、提取時(shí)間、提取溫度等。

張國(guó)華等［23］利用響應(yīng)面法對(duì)超聲提取杭白菊中黃酮類(lèi)成分的工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化，結(jié)果表明，各因素與指標(biāo)之間的關(guān)系不是簡(jiǎn)單的線(xiàn)性關(guān)系，而是二次關(guān)系，其中料液比、乙醇濃度、提取溫度對(duì)黃酮提取率的影響十分顯著。賈俊強(qiáng)等［24］采用超聲波預(yù)處理大米蛋白，與未經(jīng)超聲預(yù)處理比較，抗氧化肽得率提高了 43.7%，DPPH的半抑制率(IC50)降低了17.7%。鄧斌等［25］用超聲波技術(shù)從紫花苜蓿中提取黃酮類(lèi)化合物的平均含量為5.32mg/g，且提取速度快，提取效率高，操作簡(jiǎn)單，結(jié)果準(zhǔn)確，重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)。王建安等［26］優(yōu)化超聲波提取抱莖苦荬菜內(nèi)總黃酮物質(zhì)的提取工藝，影響程度從大到小依次為超聲波功率＞乙醇濃度＞料液比＞超聲提取時(shí)間。其實(shí)，超聲波作為一種能量形式，具有加熱作用和空化作用。低溫時(shí)，加熱作用占主導(dǎo)，超聲場(chǎng)下反應(yīng)體系吸收超聲波能量，加速了反應(yīng)。隨著溫度的升高，空化作用逐漸顯現(xiàn)。一方面，當(dāng)溫度超過(guò)一定值時(shí)，由于酶發(fā)生熱變性，導(dǎo)致反應(yīng)速率降低;另一方面，由于空化作用產(chǎn)生的自由基對(duì)酶活中心的破壞作用，導(dǎo)致清除率下降［27］。

對(duì)于超聲提取，目前雖已進(jìn)行了一些研究，但都是僅在實(shí)驗(yàn)室的小規(guī)模上，針對(duì)某些具體提取對(duì)象進(jìn)行簡(jiǎn)單的工藝條件實(shí)驗(yàn)。因此，在超聲波用于植物中活性成分提取的研究中，應(yīng)對(duì)其作用機(jī)理和動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行深入探討，以便建立一套較為通用的模式，為不同提取對(duì)象的操作條件提供依據(jù);同時(shí)還應(yīng)注重有關(guān)工程問(wèn)題研究，解決超聲提取工程放大問(wèn)題。

2.4 微波輔助提取技術(shù)

微波輔助萃取(microwave－assisted extraction，MAE)是利用微波能來(lái)提高萃取率的一種新技術(shù)。在微波作用下，某些待測(cè)組分被選擇性地加熱，使之與基體分離，進(jìn)入微波吸收能力較差的萃取劑中。由于微波加熱的熱效率較高，升溫快速而均勻，故顯著縮短了萃取時(shí)間，提高了萃取效率。常規(guī)的索氏萃取通常需12～24h才能處理一個(gè)樣品，并且需要消耗上百毫升有機(jī)溶劑，而微波萃取可將萃取時(shí)間縮短到0.5h之內(nèi)，有機(jī)溶劑的消耗量可降至50mL以下。

目前，微波技術(shù)用于提取生物活性成分的報(bào)道較多，已涉及到幾大類(lèi)天然化合物如多糖、生物堿、黃酮、揮發(fā)油、苷類(lèi)、萜類(lèi)、單寧、甾體及有機(jī)酸等。主要集中在對(duì)微波影響因素的研究∶如微波功率、微波提取時(shí)間、料液比及提取溫度等。先通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)分析各因素對(duì)提取率的影響，再通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)獲取微波提取最佳工藝。如楊靜等［28］以桔皮為原料，乙醇為溶劑，在微波功率900W，提取溫度75℃條件下，通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)探討了乙醇體積分?jǐn)?shù)、浸提時(shí)間、料液比對(duì)總黃酮提取率的影響，并通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)對(duì)桔皮中黃酮類(lèi)化合物提取工藝進(jìn)行了研究，獲取最佳提取工藝時(shí)的總黃酮得率為12.04%，且DPPH清除率與總黃酮的含量有一定的量效關(guān)系。鄧斌等［29］研究花生殼原料先用體積分?jǐn)?shù)為80%的乙醇溶液65℃下預(yù)熱浸提1h，然后再進(jìn)行微波輔助提取。當(dāng)料液比1∶30，微波功率515W，微波輻射時(shí)間120s時(shí)，花生殼黃酮類(lèi)化合物的提取率高達(dá)83.7%。吳瓊英等［30］優(yōu)化微波輔助提取條斑紫菜多糖提取率為5.358%，具有很強(qiáng)的抗氧化活性。

采用微波預(yù)處理技術(shù)具有快速、簡(jiǎn)便、能耗低、節(jié)約溶劑量、有效成分得率高等優(yōu)點(diǎn)，大大提高了有效成分提取的生產(chǎn)效率。同時(shí)微波預(yù)處理技術(shù)解決了把微波設(shè)備直接引入提取設(shè)備之中時(shí)，微波被溶劑分子大量吸收，能耗大的問(wèn)題。但現(xiàn)在微波預(yù)處理技術(shù)采用的預(yù)處理劑大多都是乙醇，乙醇具有易燃的特性，而且其蒸汽與空氣可形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。微波預(yù)處理的機(jī)理就是乙醇在微波能下汽化，使提取物的細(xì)胞壁破壞，從而達(dá)到提高提取率的目的。所以在微波設(shè)備中乙醇蒸汽有爆炸的危險(xiǎn)。因此，尋找一種能替代乙醇的微波預(yù)處理劑，是非常必要的［31］。

2.5 酶提取技術(shù)

傳統(tǒng)的提取方法如煎煮、有機(jī)溶劑浸出醇處理等提取時(shí)溫度高，提取率低，浪費(fèi)乙醇，成本高，不安全。選用相應(yīng)的酶可將影響液體制劑澄清度的雜質(zhì)如淀粉、蛋白質(zhì)、果膠等分解去除，也可促進(jìn)某些極性低的脂溶性成分轉(zhuǎn)化成糖苷類(lèi)易溶于水的成分而有利于提?。?2］。

用酶技術(shù)提取抗氧化成分需要選擇合適的酶。目前，用于植物提取方面研究較多的是纖維素酶。大部分植物的細(xì)胞壁是由纖維素構(gòu)成，植物的有效成分往往包裹在細(xì)胞壁內(nèi)。纖維素酶酶解可以破壞β－D－葡萄糖鍵，使植物細(xì)胞壁破壞，有利于對(duì)有效成分的提取。如李文波等［33］研究纖維素酶解法結(jié)合熱水浴提取地黃多糖，纖維素酶添加量為3.0%，多糖提取率為21.4%。李朝陽(yáng)等［34］研究采用纖維素酶解可顯著提高大蒜多糖的提取率。此外，蛋白酶、果膠酶、木瓜酶等也是較常用的提取酶，對(duì)于從果膠、蛋白含量較高的植物提取抗氧化物質(zhì)具有較好的效果。如∶張敬敏［35］篩選出胰蛋白酶和中性蛋白酶作為仔烏水解理想酶，兩種酶水解仔烏所獲得的酶解液對(duì)·OH具有較好清除效果。朱曉麗等［36］比較油菜蜂花粉酶解物和水提物抗氧化性能，表明酶解物清除·OH和·的能力明顯高于水提物。殷涌光等［37］研究表明β－葡萄糖苷酶修飾能顯著提高松針總黃酮(PNF)抗氧化性能。另外，Que－King Wei［38］等人報(bào)道，利用乳酸菌和雙歧桿菌對(duì)豆奶進(jìn)行發(fā)酵，其異黃酮苷元含量有一定程度的提高，生物活性在一定范圍內(nèi)顯著提高。

除了酶的種類(lèi)之外，影響酶法提取植物中抗氧化物質(zhì)的因素還有∶反應(yīng)的溫度、酶的用量、反應(yīng)時(shí)間、pH、激活劑和抑制劑的影響等，而對(duì)這些因素的優(yōu)化組合成為研究重點(diǎn)。如李艷伏等［39］研究木瓜蛋白酶酶解核桃粕蛋白產(chǎn)物的抗氧化特性，在酶用量6000U/g底物、底物質(zhì)量分?jǐn)?shù)3.0%、pH7.5、溫度55℃的酶解條件下酶解210min，酶解液的抗氧化活性較高，總抗氧化能力98.7%。高春燕等［40］研究木瓜蛋白酶、纖維素酶、果膠酶等及混合酶對(duì)枸杞多糖得率的影響，表明∶混合酶提取效果最好，pH5.0，提取溫度50℃，添加0.1%酶，提取2h時(shí)，枸杞多糖提取率最高，對(duì)動(dòng)物油脂抗氧化性?xún)?yōu)于植物油。此外，酶輔其它提取技術(shù)的研究也成為熱點(diǎn)。如周連文等［41］采用纖維素酶輔助超聲波提取何首烏中多糖;劉振家等［42］利用超聲波輔助酶解脫脂小麥胚芽;王忠合等［43］采用微波結(jié)合酶法提取醬油渣中可溶性膳食纖維，均能顯著提高酶解產(chǎn)物的抗氧化性。

由此可見(jiàn)，用酶法提取天然產(chǎn)物中抗氧化物質(zhì)，收率明顯提高，具有較大的應(yīng)用潛力。但酶法提取對(duì)實(shí)驗(yàn)條件要求較高，為使酶發(fā)揮更大作用，需先通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定最適溫度、pH及最適時(shí)間等。要拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域，還需要進(jìn)一步深入探討酶的濃度、底物的濃度、溫度、pH、抑制劑和激動(dòng)劑等對(duì)提取物的影響。

2.6 半仿生提取技術(shù)

半仿生提取技術(shù)(semi－bionic extraction method，簡(jiǎn)稱(chēng)SBE)是將整體藥物研究法與分子藥物研究相結(jié)合，從生物藥劑學(xué)的角度，模擬口服給藥及藥物經(jīng)胃腸道轉(zhuǎn)運(yùn)的原理，為經(jīng)消化道給藥的中藥制劑設(shè)計(jì)的一種新的提取工藝。因提取條件不可能與人完全相同，所以稱(chēng)為“半仿生提取”［44］。半仿生提取法已有應(yīng)用于黃酮類(lèi)物質(zhì)的提取，如楊芙蓮等［45］研究蜂膠總黃酮半仿生法提取工藝，在單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，得到半仿生法提取最佳工藝為∶提取溫度70℃、提取時(shí)間50min、料液比1∶30g/mL，蜂膠中總黃酮提取量為25.08mg/g。此外，國(guó)內(nèi)已有半仿生法提取葛根黃酮［46］、香椿葉黃酮［47］、苦參黃酮［48］等相關(guān)報(bào)道。戰(zhàn)旗等［49］采用SBE法和WE法(水提法)對(duì)麻黃的提取液成分含量進(jìn)行比較，以麻黃總生物堿、麻黃堿、浸膏得率為指標(biāo)，結(jié)果SBE法顯著優(yōu)于WE法。陳曉娟等［50］利用半仿生法提取杜仲葉中綠原酸和黃酮都比酶法提取來(lái)得高，且提取成本更低，耗能更少。

半仿生提取法主要應(yīng)用于中藥口服藥制備中，但目前仍沿襲高溫煎煮方式，容易影響許多有效活性成分、降低藥效。為此，建議將提取溫度改為近人體溫度，在提取液中加入擬人體消化酶活性物質(zhì)，使提取過(guò)程更接近于藥物在人體胃腸道的轉(zhuǎn)運(yùn)吸收過(guò)程，從而更有利于抗氧化物質(zhì)的提取。

3 結(jié)語(yǔ)

天然植物中抗氧化物質(zhì)經(jīng)提取后，需要對(duì)活性成分進(jìn)一步分離、純化及鑒定。而常用的分離純化方法根據(jù)其工藝不同，可分為一般分離法、分子蒸餾法、柱色譜分離法、薄層色譜分離法、紙色譜分離法及氣、液相色譜分離法等。常見(jiàn)一般分離方法有∶萃取法、沉淀分離法、結(jié)晶與重結(jié)晶、膜分離;膜分離技術(shù)有微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)、反滲透(RO)、透析(DS)、電滲析(ED)和滲透氣化(PV)。而柱色譜分離包括吸附柱、分配柱、離子交換柱、凝膠柱、大孔樹(shù)脂柱、親和柱、改進(jìn)型柱色譜分離技術(shù)等等。由于篇幅有限，抗氧化物質(zhì)的分離純化技術(shù)將在以后論文中加以闡述。

抗氧化劑在食品、醫(yī)療、保健和化妝品等領(lǐng)域有著十分廣泛的應(yīng)用。由于天然抗氧化劑具有來(lái)源廣泛、提取率高、抗氧化活性強(qiáng)、與機(jī)體親和力強(qiáng)和安全性高等優(yōu)點(diǎn)，具有取代合成抗氧化劑趨勢(shì)，是今后的研究重點(diǎn)。但目前對(duì)提取技術(shù)的研究還多停留于一般產(chǎn)品的階段，且提取技術(shù)比較單一，通過(guò)組合多項(xiàng)提取技術(shù)，同時(shí)將研究結(jié)果轉(zhuǎn)化為工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際應(yīng)用是急需解決的一大問(wèn)題。另外，天然抗氧化劑尚需在有效成分的抗氧化機(jī)理、協(xié)同作用、構(gòu)效關(guān)系和分子設(shè)計(jì)等方面開(kāi)展深入研究，為從天然產(chǎn)物中開(kāi)發(fā)抗氧化劑的應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)，同時(shí)要加強(qiáng)天然植物原料提取、分離純化有效成分工藝研究，以盡快實(shí)現(xiàn)天然抗氧化劑的產(chǎn)業(yè)化。

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Research on active antioxidant components in plant and extraction technology

ZHENG Rui－sheng1，2
(1.College of Chemistry and Life Sciences，Quanzhou Normal University，Quanzhou 362002，China; 2.College of Food Science，F(xiàn)ujian Agriculture and Forestry University，F(xiàn)uzhou 350002，China)

The natural antioxidant can effectively scavenge free radicals and protect body health.It has become an inevitable trend to search for high－efficient，low－priced and low－toxicity antioxidant from natural plants.And the demand also becomes more and more stronger in setting up more simple and effective technologies of extraction，separation，purification and identification.The active antioxidant components，basic principles，application and development direction of extractive technology were discussed.

nature plants;antioxidant;active components;extractive technology

TS201.1

A

1002－0306(2011)11－0459－06

2010－03－03

鄭瑞生(1979－)，男，講師，研究方向:食品科技。

泉州市優(yōu)秀人才培養(yǎng)專(zhuān)項(xiàng)資助經(jīng)費(fèi)(10A19);泉州市科技計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目(2010N13);泉州師范學(xué)院科技計(jì)劃項(xiàng)目(2009KJ17);福建省高校服務(wù)海西建設(shè)重點(diǎn)項(xiàng)目(A101)。