宋繼敏，王可心，賀志榮，趙二勞

（忻州師范學(xué)院化學(xué)系，山西 忻州 034000）

大豆為豆科一年生草本作物，我國(guó)為大豆生產(chǎn)和種植大國(guó)，巨大的大豆生產(chǎn)量造就了我國(guó)大豆生產(chǎn)的副產(chǎn)品——大豆莢資源極為豐富[1-2]。科學(xué)研究表明，大豆莢中含有較多的黃酮類(lèi)成分[3-4]，在食品、醫(yī)藥、保健品等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值，前景可期。

目前，我國(guó)對(duì)大豆莢的研究開(kāi)發(fā)應(yīng)用不足，大豆莢大多用作飼料，科技附加值低下，造成資源的浪費(fèi)。研究大豆莢中黃酮類(lèi)成分的提取純化及其功能活性，對(duì)于高值化利用大豆莢資源，有效拉長(zhǎng)大豆產(chǎn)業(yè)鏈，提高大豆種植的經(jīng)濟(jì)價(jià)值都具有重要的實(shí)際意義。通過(guò)分析，總結(jié)概述我國(guó)大豆莢黃酮提取純化及功能活性研究現(xiàn)狀，為大豆莢黃酮類(lèi)成分的深入研究和開(kāi)發(fā)應(yīng)用提供參考。

1 大豆莢黃酮類(lèi)成分提取研究現(xiàn)狀

大豆莢黃酮類(lèi)成分提取是其開(kāi)發(fā)利用的基礎(chǔ)，但目前，國(guó)內(nèi)有關(guān)大豆莢中黃酮類(lèi)成分的提取研究相對(duì)較少，僅有回流提取法、超聲輔助提取法和協(xié)同輔助提取法3種，極不利于大豆莢中黃酮的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。

1.1 大豆莢黃酮回流提取

趙衛(wèi)星等[4]研究了大豆莢黃酮類(lèi)成分的回流提取，首先就不同溶劑（甲醇、乙丙醇、乙酸乙酯、乙醚和水）對(duì)大豆莢黃酮提取效果進(jìn)行了篩選，選定乙醇溶液為提取劑，然后在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，采用正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)法分析、優(yōu)化了乙醇回流提取工藝，直觀分析得出影響大豆莢黃酮提取率的因素順序?yàn)椋禾崛囟龋疽掖紳舛龋咎崛r(shí)間＞料液比。正交試驗(yàn)法優(yōu)化的大豆莢黃酮類(lèi)成分回流提取最佳工藝條件為：提取劑乙醇濃度80%，料液比1∶10（g/mL），回流溫度70℃，回流提取時(shí)間24 h。此最佳回流提取工藝下，大豆莢中黃酮類(lèi)成分提取率為8.85%。大豆莢黃酮回流提取工藝具有設(shè)備要求低、操作簡(jiǎn)便、易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)勢(shì)，但也存在提取時(shí)間長(zhǎng)、產(chǎn)品純度不高、經(jīng)濟(jì)效益差等問(wèn)題。

1.2 大豆莢黃酮超聲輔助提取

王桃云等[3]研究了大豆莢黃酮類(lèi)成分超聲輔助提取，首先以乙醇濃度、料液比、超聲功率和超聲時(shí)間為因素，進(jìn)行單因素試驗(yàn)，選定各因素的水平范圍，再通過(guò)正交試驗(yàn)法優(yōu)化大豆莢黃酮類(lèi)成分超聲輔助提取工藝條件。得到最佳工藝為：以濃度70%乙醇溶液為提取劑，在料液比1∶25（g/mL）、超聲波輸出功率270 W的條件下，超聲輔助提取20 min，提取次數(shù)為3次。該最佳工藝下，大豆莢黃酮類(lèi)成分提取率為8.49%。此外，王桃云等[5]對(duì)大豆莢中異黃酮超聲-回流提取進(jìn)行了研究。通過(guò)單因素試驗(yàn)，選定對(duì)大豆莢黃酮提取率影響較大的因素：提取溫度、乙醇體積分?jǐn)?shù)、超聲時(shí)間對(duì)提取工藝進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化。確定的最佳工藝為：固定料液比1∶25（g/mL）、超聲功率108 W和回流時(shí)間90 min，在乙醇體積分?jǐn)?shù)84%、溫度83℃的條件下，超聲輔助提取30 min。此工藝下，大豆莢異黃酮提取得率為3.5 mg/g。超聲輔助提取是一種現(xiàn)代的提取技術(shù)，可有效縮短提取時(shí)間，提取效率較高，值得深入研究。

1.3 大豆莢黃酮協(xié)同輔助提取

協(xié)同輔助提取就是采用兩種或多種提取技術(shù)進(jìn)行輔助提取，協(xié)同輔助提取可發(fā)揮工藝中各種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)提高提取率。王純榮等[6]對(duì)大豆莢黃酮類(lèi)成分的表面活性劑協(xié)同超聲波輔助提取進(jìn)行了研究。首先由單因素實(shí)驗(yàn)選定黃酮增溶表面活性劑為十二烷基硫酸鈉（SDS），再以SDS用量、超聲波輸出功率和料液比為因素，進(jìn)行大豆莢黃酮表面活性劑協(xié)同超聲波輔助提取工藝響應(yīng)面優(yōu)化。優(yōu)化的最佳工藝：水為提取劑，SDS用量0.46%，料液比1∶13（g/mL），超聲波輸出功率120 W，超聲提取50 min。此工藝條件下，大豆莢黃酮類(lèi)成分提取率9.75%。此外，王純榮等[7]還研究了大豆莢黃酮類(lèi)成分表面活性劑協(xié)同微波輔助提取，由單因素試驗(yàn)選定表面活性劑十二烷基二甲基甜菜堿（BS-12）為增溶劑，通過(guò)響應(yīng)面優(yōu)化的最佳工藝：水為提取劑，BS-12用量 4.4 g/L，微波功率 400 W，料液比 1∶26（g/mL），微波作用4 min 20 s。此工藝下，大豆莢黃酮類(lèi)成分提取率為9.36%?？梢?jiàn)，協(xié)同輔助提取大豆莢黃酮，既可有效縮短提取時(shí)間，又能提高黃酮提取率，提取效率較高，值得推廣應(yīng)用。

2 大豆莢黃酮純化研究現(xiàn)狀

經(jīng)上述工藝提取的大豆莢中黃酮類(lèi)成分，一般都是粗提物，純度不高，需經(jīng)進(jìn)一步分離純化，才能滿足實(shí)際研究應(yīng)用所需[8]。目前，有關(guān)天然產(chǎn)物中粗黃酮分離純化技術(shù)不少，但國(guó)內(nèi)有關(guān)大豆莢中黃酮分離純化的研究不多，僅有硅膠柱層析分離和大孔吸附樹(shù)脂吸附分離純化兩種方法。

2.1 大豆莢黃酮硅膠柱層析分離純化

大豆莢黃酮類(lèi)成分硅膠柱層析分離純化也叫硅膠柱色譜分離純化，就是在色譜柱中，根據(jù)大豆莢粗黃酮中成分極性大小，選擇適當(dāng)溶劑前后分別洗脫，極性稍小者靠前洗脫流出，極性稍大者靠后洗脫流出，從而分離純化大豆莢黃酮類(lèi)成分的一種分離純化[9]。趙衛(wèi)星等[4]利用硅膠柱層析，對(duì)液-液萃取得到的大豆莢黃酮類(lèi)成分進(jìn)行分離純化，用500 mL的氯仿∶甲醇（V氯仿∶V甲醇=9∶1）混合液洗脫，黃酮純度可達(dá)92.32%。該法對(duì)于大豆莢黃酮的工業(yè)化生產(chǎn)具有一定的應(yīng)用價(jià)值。硅膠柱層析分離純化大豆莢黃酮相對(duì)價(jià)格便宜，上樣量大，樣品損失少，耗時(shí)短，耗能少，分離純化效果較好[10]，是目前天然產(chǎn)物中黃酮類(lèi)成分分離純化常用方法之一。

2.2 大豆莢黃酮大孔吸附樹(shù)脂吸附純化

大豆莢黃酮類(lèi)成分的大孔吸附樹(shù)脂吸附純化就是依靠大孔樹(shù)脂巨大的比表面積，以及與待純化黃酮類(lèi)成分分子間的范德華力進(jìn)行物理吸附，再用不同極性溶劑洗脫，實(shí)現(xiàn)黃酮類(lèi)成分的分離純化[11]。王桃云等[12]以黃酮吸附量、解析率為指標(biāo)，首先選定HPD-100樹(shù)脂為吸附樹(shù)脂，再通過(guò)動(dòng)態(tài)吸附、動(dòng)態(tài)解吸研究了HPD-100樹(shù)脂吸附純化大豆莢黃酮的工藝，確定的最佳純化工藝條件：黃酮提取液上樣pH值4.1，上樣濃度1.6 mg/mL，流速1.5 mL/min；洗脫液為濃度80%乙醇溶液，洗脫流速0.5 mL/min，洗脫液用量6 BV。該純化工藝下，大豆莢黃酮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由2.56%提高到60.7%?？梢?jiàn)，采用大孔吸附樹(shù)脂純化大豆莢黃酮，具有工藝操作簡(jiǎn)單易行，樹(shù)脂吸附選擇性強(qiáng)，黃酮成分解吸條件溫和，生產(chǎn)周期短等優(yōu)點(diǎn)，可達(dá)到較好的純化效果。該工藝有較高的工業(yè)化應(yīng)用價(jià)值，值得深入研究。

3 大豆莢黃酮功能活性研究現(xiàn)狀

諸多研究表明，天然產(chǎn)物中黃酮具有多種功能活性，但目前，國(guó)內(nèi)有關(guān)大豆莢黃酮類(lèi)成分功能活性的研究很少，僅有抗氧化與抑殺線蟲(chóng)的研究報(bào)道。王桃云等[13]研究發(fā)現(xiàn)，大豆莢黃酮具有較強(qiáng)的羥基自由基、超氧陰離子自由基和烷基自由基清除能力，以及抑制油脂過(guò)氧化能力，且均呈一定的濃度依賴(lài)性，當(dāng)大豆莢黃酮濃度大于5 μg/mL時(shí)，其清除自由基能力強(qiáng)于槲皮素、蘆丁、VC和BHT，表明大豆莢黃酮具有較強(qiáng)的抗氧化活性。另外，王桃云等[3]研究發(fā)現(xiàn)，加入大豆莢黃酮10 μL時(shí)，可明顯抑制超氧陰離子自由基，抑制率為35.96%，也說(shuō)明大豆莢黃酮具有清除自由基能力及抗氧化活性。趙衛(wèi)星等[14]以南方根結(jié)線蟲(chóng)J2為供試蟲(chóng)，在添加大豆莢黃酮提取液后，通過(guò)觀察統(tǒng)計(jì)線蟲(chóng)死亡或存活數(shù)，研究了大豆莢黃酮對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)J2的抑殺作用，試驗(yàn)結(jié)果表明，從大豆莢中提取的黃酮類(lèi)成分，對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)J2有很強(qiáng)的毒殺作用，且呈量效關(guān)系，經(jīng)濃度為1.5 μg/mg的黃酮提取液處理,可使根結(jié)線蟲(chóng)的校正死亡率達(dá)50%以上。

4 總結(jié)與展望

綜上所述，基于我國(guó)為大豆生產(chǎn)與種植大國(guó)的地位，造就了我國(guó)大豆莢資源極為豐富，為研究、開(kāi)發(fā)利用大豆莢黃酮提供了得天獨(dú)厚的資源優(yōu)勢(shì)。但目前，我國(guó)對(duì)大豆莢黃酮的提取研究?jī)H有回流提取法、超聲輔助提取法和協(xié)同輔助提取法3種；關(guān)于大豆莢黃酮純化的研究?jī)H有硅膠柱層析分離和大孔吸附樹(shù)脂吸附分離純化兩種；而有關(guān)大豆莢黃酮功能活性的研究?jī)H有抗氧化與抑殺線蟲(chóng)的報(bào)道，顯見(jiàn)，我國(guó)對(duì)大豆莢黃酮類(lèi)成分的研究還極為有限，離大豆莢黃酮開(kāi)發(fā)應(yīng)用的需求還有很大的距離，豐富的大豆莢資源尚未得到高值化有效利用。因此，今后應(yīng)加大研究力度，系統(tǒng)研究大豆莢中黃酮類(lèi)成分提取純化工藝技術(shù)，多方面、體外與體內(nèi)相結(jié)合研究大豆莢黃酮的功能活性，為大豆莢黃酮的開(kāi)發(fā)利用奠定理論與試驗(yàn)基礎(chǔ)，使大豆莢黃酮產(chǎn)品盡早進(jìn)入人們?nèi)粘Ｉ睿诖龠M(jìn)人類(lèi)健康生活中發(fā)揮積極作用。