成果來源:北京化工大學張衛(wèi)東教授團隊
轉化作者:倪影
牡丹,國色天香,素來被稱為“國花”。人間四月,牡丹齊放,爭奇斗艷,是一番令所有人都陶醉的美景。然而,牡丹除了供人欣賞外,其實還有不為人知的另一面,那就是可以入藥,并對人體健康有著積極的作用。那么,為了保健,我們是不是要直接吃牡丹花?其實并不需要如此,畢竟不是每個人都能吃下一朵花。事實上,我們只需要吃牡丹中含有的精華成分就能起到相同功效了,牡丹黃酮就是其中的一種。那么,牡丹黃酮是什么?是怎么從牡丹中提取出來的?一層神奇的膜會告訴你答案。
牡丹黃酮是什么
毋庸置疑,牡丹黃酮是來自牡丹花瓣、花蕊、種皮、葉、根皮等部位中的黃酮類化合物。黃酮類化合物簡稱類黃酮,在自然界中含量豐富,是部分多酚類物質(zhì)的總稱。其基本結構構型為中央三碳原子連接兩個酚羥基苯環(huán),根據(jù)分子骨架及羥基的差異,可分為黃酮、黃酮醇、黃烷酮、黃烷醇、異黃酮、花青素等。
研究證實,天然黃酮類化合物對于體內(nèi)存在的自由基有顯著的清除作用,從而能夠抗衰老、抗氧化;天然黃酮類化合物還可以通過調(diào)節(jié)細胞免疫、抑制細胞的惡性增殖,從而達到抗腫瘤、抗過敏的功效。另外,它還具有抗發(fā)炎、鎮(zhèn)咳祛痰、舒張血管的作用,是一種不可多得的天然保健品添加劑。牡丹黃酮除了有其他植物黃酮所擁有的功效外,其抗氧化能力尤為卓越,比維生素的抗氧化能力高10%左右。相比于其他植物中1%左右的含量,牡丹植株中花、種皮等部位的黃酮含量較高,普遍在2.5%~5%,即100g花或種皮粉末中含黃酮2.5~5g。牡丹在我國各地廣泛種植,產(chǎn)量很高,如何從牡丹中高效提取牡丹黃酮是對人們健康和農(nóng)民收益都很有意義的一件事。
提取牡丹黃酮的傳統(tǒng)方法
目前,牡丹黃酮的傳統(tǒng)提取法有:有機溶劑浸提法、熱水浸提法、堿提酸沉法等。有機溶劑浸提法是國內(nèi)外普遍采用的方法,該操作簡單易行且提取率較高,有機溶劑一般選擇甲醇、乙醇等。但在醫(yī)藥及保健品領域,一般不用甲醇作為提取溶劑。熱水浸提法是黃酮提取工藝發(fā)展初期普遍采用的方法,但因提取液中含有大量的蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì),在儲存運輸過程中容易腐敗,因此存在局限性。堿提酸沉法的工藝也較為簡單,但酸液如果留在產(chǎn)品中,容易對人體產(chǎn)生危害。 另外,近些年發(fā)展起來的提取方法還有超聲提取法、超臨界流體萃取法,但由于處理量小等限制,難以進行工業(yè)化應用。從工業(yè)化應用角度來說,目前適合牡丹黃酮提取的工藝,有兩種前景廣闊,即大孔樹脂吸附技術與膜分離技術。大孔樹脂吸附技術工業(yè)化程度雖然較高,且發(fā)展時間較長,但仍存在成本高、廢水量大等缺點。膜分離技術則更加符合現(xiàn)代工業(yè)對環(huán)境保護、節(jié)能減排的要求,是一種更具發(fā)展?jié)摿Φ募夹g。
高效環(huán)保的提純新技術
——健康新“膜”力
膜分離技術是利用膜的孔徑大小實現(xiàn)對目標分子精確分離的一種方法,其生產(chǎn)成本低、提取產(chǎn)品純度高、綠色無污染,將為牡丹黃酮等天然產(chǎn)物的提取帶來新的、適合市場發(fā)展的工藝技術。據(jù)北京化工大學張衛(wèi)東教授介紹,由其研究團隊開發(fā)的以膜分離技術為基礎的多級膜過濾工藝,通過制備具有選擇性分離能力的、不同孔徑大小的超濾膜與納濾膜,減少了膜污染情況,實現(xiàn)了對牡丹黃酮的分級提純,并且能生產(chǎn)出高純度(80%~90%)的天然牡丹黃酮。此膜分離工藝屬于純物理提純,不引入任何雜質(zhì),不加熱、能耗低,保證了熱敏性物質(zhì)的活性。并且提純過程中不產(chǎn)生廢液,污染零排放,是一項對環(huán)境非常友好的工藝技術。