周正元 程昊 唐婷范 張帥 周健儀
摘 ? 要:用乙醇溶液提取了百香果葉中的總黃酮.通過單因素試驗(yàn)考察了加熱溫度、提取時(shí)間、料液比及溶劑濃度4個(gè)因素對百香果葉總黃酮得率的影響,在此基礎(chǔ)上,采用L16(45)正交試驗(yàn)優(yōu)化了百香果葉總黃酮提取工藝,即當(dāng)加熱溫度75 °C,提取時(shí)間60 min,料液比1∶70(g/mL),乙醇濃度35 %時(shí),百香果葉總黃酮得率可達(dá)1.835%.
關(guān)鍵詞:百香果葉;總黃酮;提取;乙醇;正交試驗(yàn)
中圖分類號:R284.2 ? ? ? ? DOI:10.16375/j.cnki.cn45-1395/t.2019.03.018
引言
百香果(Passiflora eduli)是西番蓮科西番蓮屬的一種多年生藤本植物,在我國主要栽培于廣西、廣東、海南等華南省份及臺灣地區(qū),其中廣西是我國最大的百香果產(chǎn)區(qū)[1].據(jù)報(bào)道,在西番蓮屬植物中發(fā)現(xiàn)的黃酮類化合物有減除煩躁和緩解壓力的作用[2-4].在北美印地安人中西番蓮屬植物的葉片和根一直被作為藥材使用,同時(shí)它們的多種提取物已被多個(gè)國家官方批準(zhǔn)為藥物[5-6].百香果葉片還被制作成用于治療失眠、情緒失常和癲癇癥的茶,具有舒緩鎮(zhèn)痛的效果[7-8].
植物的黃酮提取物在食品、保健品及醫(yī)藥品等方面應(yīng)用較多,特別是醫(yī)藥方面現(xiàn)在市場上已經(jīng)有大量黃酮類制劑推出,黃酮類化合物的提取研究也越來越廣泛.廖蘭等[9]提到百香果中的黃酮能抑制炎癥因子的釋放,緩解炎癥,并用逆流法提取百香果果皮中總黃酮.很多文獻(xiàn)報(bào)道了百香果果汁在食品工業(yè)中的應(yīng)用[1].百香果葉的應(yīng)用研究較少,有少量用百香果葉制成茶產(chǎn)品的研究[10],但是對百香果葉進(jìn)行成分提取尚未見相關(guān)報(bào)道,本文用乙醇溶液對百香果葉中的總黃酮進(jìn)行提取,并對工藝進(jìn)行了優(yōu)化.該研究為提高百香果葉的進(jìn)一步深加工提供了理論基礎(chǔ),為提高百香果的綜合經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)百香果產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展提供參考.
1 ? ?材料和方法
1.1 ? 材料
蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品(≥98%),成都曼斯特生物科技有限公司;蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液:稱取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品0.015 g,用60%乙醇溶液定容于50 mL容量瓶中備用(0.3 mg/mL);百香果葉,采集于廣西柳州,60 oC烘干備用;常規(guī)如無水乙醇(根據(jù)需要用去離子水稀釋至相應(yīng)濃度)、氫氧化鈉、亞硝酸鈉等均為國產(chǎn)分析純.
1.2 ? 方法
1.2.1 ? 總黃酮的提取
將百香果葉粉碎,準(zhǔn)確稱取0.5 g,用適量乙醇溶液在試驗(yàn)條件下進(jìn)行索氏提?。ㄋ魇咸崛±萌軇┗亓骱秃缥恚厦娼又淠?,所以在提取過程中提取液里的乙醇濃度不變).
1.2.2 ? 總黃酮含量的測定
參考劉南波等[11]的方法,以蘆丁濃度為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo)建立標(biāo)準(zhǔn)曲線,由回歸方程求出總黃酮濃度,進(jìn)而求出總黃酮得率.
1.2.3 ? 單因素試驗(yàn)
分別對加熱溫度、提取時(shí)間、料液比及溶劑濃度4個(gè)單因素對百香果葉總黃酮得率的影響進(jìn)行考察.
1.2.4 ? 正交試驗(yàn)
根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果,設(shè)計(jì)正交試驗(yàn),從而對百香果葉總黃酮提取工藝進(jìn)行優(yōu)化.
2 ? ?結(jié)果與分析
2.1 ? 單因素試驗(yàn)結(jié)果與分析
2.1.1 ? 加熱溫度對總黃酮得率的影響
取6份0.5 g百香果葉粉末分別加入55%乙醇溶液50 mL,依次在50 °C、55 °C、60 °C、65 °C、70 °C、75 °C下提取90 min,總黃酮得率與加熱溫度關(guān)系如圖1所示.
由圖1可知,溫度升高,百香果葉總黃酮得率升高.分析認(rèn)為:隨著溫度增高,提取液的黏度會相應(yīng)減小,擴(kuò)散系數(shù)增加,從而使總黃酮的溶出速度加快[12].
2.1.2 ? ?提取時(shí)間對總黃酮得率的影響
取6份0.5 g百香果葉粉末分別加入55%乙醇溶液50 mL,依次在65 °C下提取30、45、60、75、90、105 min,總黃酮得率與提取時(shí)間關(guān)系如圖2所示.
由圖2可知,提取時(shí)間在30~90 min范圍內(nèi),百香果葉總黃酮得率不斷升高,但當(dāng)提取時(shí)間 > 90 min時(shí),其總黃酮得率稍有降低.
2.1.3 ? ?料液比對總黃酮得率的影響
取6份0.5 g百香果葉粉末,按料液比(g/mL)分別為1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60、1∶70分別加入55% 乙醇溶液,65 °C提取90 min,總黃酮得率與料液比關(guān)系如圖3所示.
由圖3可知,隨著料液比的增加,百香果葉總黃酮得率呈上升趨勢.可見增加乙醇用量,可提高總黃酮的溶出量.
2.1.4 ? ?溶劑濃度對總黃酮得率的影響
取6份0.5 g百香果葉粉末,分別加入35%、45%、55%、65%、75%、85%的乙醇溶液100 mL,55 °C提取90 min,總黃酮得率與溶劑濃度關(guān)系如圖4所示.
由圖4可知,溶劑濃度為35%~65%時(shí),百香果葉總黃酮得率為1.8%~2.0%;當(dāng)溶劑濃度> 65%時(shí),總黃酮得率明顯升高,此時(shí)提取液為黃綠色,與溶劑濃度<65%時(shí)獲得的提取液顏色(黃褐色)有明顯區(qū)別.這可能是由于乙醇濃度過高時(shí),將百香果葉中的葉綠素等物質(zhì)提取了出來,使得測定結(jié)果偏高[13].
2.2 ? 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析
對加熱溫度(A)、提取時(shí)間(B)、料液比(C)、溶劑濃度(D)4個(gè)因素,再加1個(gè)空列因素,設(shè)計(jì)5因素4水平L16(45)正交試驗(yàn).因素水平設(shè)計(jì)及結(jié)果見表1.
由表1極差R可知,料液比(C)對百香果葉總黃酮得率的影響最大,影響最小的是提取時(shí)間(B),4個(gè)因素對提取效果影響順序?yàn)镃 > A > D > B.優(yōu)方案為A4B2C4D4,此工藝條件下百香果葉總黃酮提取率最高.由于提取時(shí)間(B)和溶劑濃度(D)兩個(gè)因素對響應(yīng)指標(biāo)影響較小,因此從節(jié)約時(shí)間和試劑成本角度考慮,這兩個(gè)因素可分別選擇B1和D1兩個(gè)水平,在A4B1C4D1工藝條件下,百香果葉總黃酮得率接近前面工藝條件下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果.最終,確定百香果葉總黃酮提取的最優(yōu)工藝條件為:加熱溫度75 oC,提取時(shí)間60 min,料液比1∶70(g/mL),乙醇濃度35%.
3 ? ?結(jié)論
用乙醇浸提法對百香果葉中的總黃酮進(jìn)行了提取,單因素法考察了加熱溫度、提取時(shí)間、料液比及溶劑濃度對總黃酮得率的影響;然后通過正交試驗(yàn)優(yōu)化了提取工藝:加熱溫度75 oC,提取時(shí)間60 min,料液比1∶70(g/mL),乙醇濃度35%時(shí),在最優(yōu)條件下百香果葉總黃酮得率可達(dá)到1.835%.
近年來,百香果在廣西區(qū)內(nèi)大范圍種植,對百香果中活性成分進(jìn)行提取和應(yīng)用研究,對推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展有著積極的意義.植物黃酮類化合物在臨床的應(yīng)用越來越廣泛,也為研究黃酮類化合物提供了應(yīng)用支持;但是對于百香果中的黃酮類在果汁、果皮、葉子中的含量差異以及百香果黃酮類化合物的分離、純化以及組分結(jié)構(gòu)確定都有待進(jìn)一步的研究.
參考文獻(xiàn)
[1] ? ? 張帥,程昊. 百香果殼粗多糖的提取及其抑菌性檢測[J].中國食品添加劑,2018(11):182-187.
[2] ? ? 孔秋玲. 紫果西番蓮葉抗焦慮藥效研究及其機(jī)制初探[D].廣州:華南理工大學(xué),2012.
[3] ? ? YOSHIKAWA K,KATSUTA S,MIZUMORI J,et al. Four cycloartane triterpenoids and six related saponins from Passiflora edulis[J]. Journal of Natural Products,2000,63(9):1229-1234.
[4] ? ? YOSHIKAWA K,KATSUTA S,MIZUMORI J,et al. New cycloartane triterpenoids from Passiflora edulis[J]. Journal of Natural Products,2000,63(10):1377-1380.
[5] ? ? 古勇,李安明. 類黃酮生物活性的研究進(jìn)展[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào),2006,12(2):283-286.
[6] ? ? 張漢榮,林秀香. 西番蓮的利用價(jià)值及栽培技術(shù)[J].中國南方果樹,2011,40(5):79-81.
[7] ? ? OGA S,DE FREITAS P C,GOMES A C,et al. Pharmacological trials of crude extract of Passiflora alata[J]. Planta Medica,1984,50(4):303-306.
[8] ? ? PIZZORNO J E,MURRAY M T. Textbook of natural medicine,herpestincture[M]. London:Harcourt Brace and Company Limited,1999.
[9] ? ? 劉南波,鄭穗平,鄒江冰,等. 西番蓮葉總黃酮的提取工藝研究[J].現(xiàn)代食品科技,2009,25(6):622-624.
[10] ? 韋鍵,韋桂深. 一種百香果葉復(fù)合茶及其制作方法:CN201410272359.4[P]. 2014-09-03.
[11] ? 廖蘭,吳俊良. 逆流法提取百香果果皮中總黃酮的工藝研究[J].廣西科技大學(xué)學(xué)報(bào),2018,29(2):91-96.
[12] ? 胡靜麗,陳健初. 楊梅葉黃酮類化合物最佳提取工藝研究[J].食品科學(xué),2003,24(1):96-99.
[13] ? 鄭春英,李宏濤,陸欣媛,等. 五味子葉中總黃酮最佳提取工藝研究[J].食品科學(xué),2007,28(5): 139-142.
Abstract: The total flavonoids from the Passiflora edulis leaves were extracted using ethanol solution. The effects of 4 factors including heating temperature, extraction time, solid-liquid ratio and solvent concentration on the yield of total flavonoids were investigated by the single factor test. Based on the single factor test, the L16(45) orthogonal test was used to optimize the extraction process of total flavonoids. The results showed that the total flavonoids yield can reach 1.835% when the heating temperature is 75 °C, the extraction time is 60 min, the ratio of material to liquid is 1∶70 (g/mL), and the ethanol concentration is 35%.
Key words: Passiflora edulis leaves; total flavonoids; extraction; ethanol; orthogonal test
(責(zé)任編輯:黎 ? 婭)