郭雅翠
吉林省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督中等職業(yè)學(xué)校(130022)
生姜( Zingiber officinale Rosc.)是姜科姜屬的多年生草本宿根植物,是一種廣為人知的藥食兼用植物,在我國中部、東南部至西南部都廣為栽培。生姜根狀肉質(zhì)莖含辛辣成分和芳香成分,按照中醫(yī)理論,其具有散寒解表,溫中止吐,回陽通脈,燥濕消痰的功效。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究還發(fā)現(xiàn),生姜具有抗血小板凝集、升壓強心、降血脂、保護胃粘膜和抗?jié)儭⒈8卫?、?zhèn)痛、抗炎、抗氧化和抗過敏、抗腫瘤、抗5-HT3等功效[1]。
由于生姜具有廣泛和明顯的生理和藥理活性,國內(nèi)外很多科研工作者都對生姜進行了廣泛的研究。近年的一些研究表明,生姜中含有黃酮類物質(zhì),黃酮類化合物以其天然生物活性引起人們的廣泛關(guān)注?,F(xiàn)已證實,黃酮類化合物具有多種生理功能和藥用價值,可以防止自由基的氧化作用、具有明顯的抗癌、防癌、抗?jié)?、抗菌、抗炎、生物抗氧化性、抗衰老、降血酯、治療心腦血管疾病等藥用保健功能。因此,黃酮類化合物對防治疾病以及人體的健康有積極意義。
1.1.1 水提取[2]
準(zhǔn)確稱取生姜粉0.2g,用10倍的水,分3次煮沸提取,提取時間分別為1.5、1、0.5h,然后上柱吸附,洗脫得黃酮提取液,合并濾液并定容至250mL,測定其黃酮含量。
1.1.2 有機溶劑回流提取[2]
準(zhǔn)確稱取生姜粉0.2g,用10倍85%的乙醇水溶液,分3次回流提取,提取時間分別為1.5、1、0.5h,然后上柱吸附,洗脫得黃酮提取液,合并濾液并定容至250mL,測定其黃酮含量。
1.1.3 索氏提取器提取[2]
準(zhǔn)確稱取生姜粉0.2g,用10倍85%的乙醇水溶液,于索氏提取器中提取3h,然后上柱吸附,洗脫得黃酮提取液,合并濾液并定容至250mL,測定其黃酮含量。
1.1.4 超聲波輔助提取
超聲波輔助提取具有提取效率高、不破壞有效成分的特點,目前已廣泛用于提取生物堿、苷類等生物活性成分的提取。研究表明,超聲波輔助提取可以強化提取效果,縮短提取時間,提高原料的利用率。
1.1.5 微波輔助提取
權(quán)美平等[3]在對微波輔助提取生姜黃酮的工藝研究中表明,采用微波輔助提取生姜黃酮,具有溶劑乙醇易回收、提取物易濃縮、提取率較高的特點;克服了提取溶劑消耗大、難于濃縮、提取效率低等缺點。
1.1.6 超臨界流體萃取
20世紀(jì)90年代后,超臨界二氧化碳萃取技術(shù)開始應(yīng)用于從藥用植物中提取藥用有效成分,與有機溶劑法提取生姜黃酮相比,此法具有提取效率高、無溶劑殘留、活性成分不易被破壞等優(yōu)點,還可以實現(xiàn)選擇性萃取和分離純化。
1.1.7 溶劑熱法提取[4]
溶劑熱法,是采用類似于水熱法的原理,在特定的密閉反應(yīng)器中,采用適當(dāng)?shù)娜軇┳鳛榉磻?yīng)體系,通過將反應(yīng)體系加熱到溶劑的臨界點以上,在反應(yīng)體系中產(chǎn)生高壓環(huán)境而進行無機合成與材料制備,利用本法使在有機溶劑中溶解度較大的總黃酮從生姜中提取出來。此法具有有機溶劑用量少、耗能低、溫度低、提取環(huán)境氧化量少的優(yōu)點;同時,實驗裝置簡單,在實驗階段可以短時間內(nèi)進行大量的實驗條件優(yōu)化的特點,為生姜總黃酮的提取提供了一種全新的方法。
1.2.1 生姜黃酮的抗氧化能力的研究
早在20世紀(jì)70年代,國外的Hirosue[5]就發(fā)現(xiàn)生姜具有很強的抗氧化作用。在這之后,國外和國內(nèi)的專家學(xué)者們對生姜的抗氧化作用進行了大量的研究。Comell等研究發(fā)現(xiàn),姜酚是生姜中的活性物質(zhì),具有顯著的抗氧化作用,能明顯提高生物體內(nèi)超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化酶、過氧化氫酶的活性,清除羥基自由基和超氧自由基,降低組織中脂質(zhì)過氧化物,其效果與維生素C相當(dāng),其抗氧化效果強于維生素E和丁基羥基茵香醚,其抗氧化作用機制與姜酚的酚類結(jié)構(gòu)和β-羥基酮結(jié)構(gòu)有關(guān)[6]。Suk[7]從生姜中分離出了姜辣素成分,并對其進行了抗氧化研究,結(jié)果表明,姜辣素對魚油、大豆油、豬油、棕桐油等的抗氧化效果優(yōu)于生育酚,而對豬油、棕擱油的抗氧化能力則與二丁羥基甲苯相當(dāng),對魚油和大豆油的抗氧化能力則略遜色于二丁羥基甲苯。
1.2.2 生姜黃酮的抑菌能力的研究
生姜黃酮粗提液對卒倒桿菌感染家蠶有一定的治療作用,且效果好于0.1mg/mL蠶用鹽酸諾氟沙星的添食效果,因此具有一定的應(yīng)用價值[8]。生姜提取物對大腸桿菌、啤酒酵母和青霉菌等表現(xiàn)出較強的抗菌性,且其活性pH范圍較廣[9],生姜抑菌的機制仍在進一步研究當(dāng)中。
近年來對生姜黃酮的鑒定和提取技術(shù)已趨成熟,因其具有諸多生理和藥理特性而廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域。
利用生姜黃酮的抗氧化性質(zhì)可以保證食品的風(fēng)味和質(zhì)量,也可作為防腐劑使用,能防止油脂類食品貯存過程中產(chǎn)生的自由基,從而延長含油食品的保質(zhì)期。生姜的提取液本身是食品,可直接添加,一劑多用,簡化加工過程,降低生產(chǎn)成本。同時,保證安全、無毒。另外,黃酮的天然抗氧化特性能改善谷類、蛋糕和餅干以及傳統(tǒng)的健康食品和膳食添加劑的市場潛能,可用于奶制品、方便面、糖果、冰淇淋及油炸小吃以吸引消費者。
近年來,世界上掀起了植物藥開發(fā)的熱潮,植物藥以其天然低毒的特點倍受青睞,而黃酮類化合物以其廣譜的藥理作用而引人矚目。研究表明,黃酮類化合物具有對動物免疫功能調(diào)節(jié)作用、對心血管系統(tǒng)的作用(主要有抑制血小板聚集、降血糖、降血脂)、抗病毒作用、清除毒性代謝產(chǎn)物的作用、對細(xì)胞增殖的影響、肝保護作用、以及抗癌、防癌等作用;生姜的水提取物對傷寒桿菌、鏈球菌、沙門菌、肺炎球菌等具有明顯的抑制作用,因此,可用于治療痢疾和腹瀉。生姜本身也具有很高的藥用價值,如果利用生姜黃酮提取液,制成注射液、片劑、膠囊,在醫(yī)藥領(lǐng)域也是具有廣闊的開發(fā)前景。
生姜黃酮具有很強的還原性,能作為自由基清除劑[10]。實驗證明,生姜黃酮對H2O2氧化應(yīng)激損傷的作用明顯強于維生素E;對H2O2誘導(dǎo)的DNA的損傷有一定的保護作用[11]。人體涂抹含有自由基清除劑的化妝品能抗皮膚衰老,使皮膚細(xì)膩有光澤。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,科學(xué)家對黃酮類物質(zhì)的研究取得了豐碩的成果,但對黃酮類物質(zhì)生理活性作用機制及成果轉(zhuǎn)化等有待于進一步的分析研究,特別是在動物體內(nèi)的消化、吸收、轉(zhuǎn)運、代謝、分布及排泄等方面。目前,我國是生姜主要的生產(chǎn)和出口國家之一,研究和開發(fā)生姜黃酮及其保健品、食品得天獨厚,原料充裕,質(zhì)量好,價格低,市場潛力大,不但能提高生姜產(chǎn)品的附加值,還可為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。
[1]華東師范大學(xué)等.植物學(xué)[M].下冊.北京:高等教育出版社,1982:309-310.
[2]游見明.生姜黃酮的提取方法比較[J].四川食品與發(fā)酵,2005(2):29-31.
[3]權(quán)美平,岳陽,韓軍岐.微波輔助提取生姜黃酮的工藝研究[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué),2008(1):35-38.
[4]郭雅翠.溶劑熱法提取生姜黃酮的工藝研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38.(34):34.
[5]Hirosue T.On the Antioxidative Activities of Crude Drugs[J].Nippon Shokuhin Kogy Gakkaishi,1978,25(12):691.
[6]黃雪松.10-姜酚的質(zhì)譜分析[J].質(zhì)譜學(xué)報,1999,20(2):49-53.
[7]Suk EB.The oxidation stability of soybean,plam, fi sh oil and lard affected by crude ginerol[J].Korean Soc Food Sci,1993,9(4):298-302.
[8]王娜,褚衍亮.生姜黃酮粗提液對部分家蠶病原細(xì)菌的抑殺效果試驗[J].蠶業(yè)學(xué),2009,35(3):648-652.
[9]路萍,賴炳森,梁萍等.姜油體外抗氧化活性和對細(xì)胞DNA損傷防護作用的實驗研究[J].中國中藥雜志,2003,28(9):873-875.
[10]吳曉慧,顧龔平,張衛(wèi)明等.姜綜合利用及深加工技術(shù)研究進展[J].中國野生植物資源,2003,22(3):5-9.
[11]柳乃奎,黃雪松.姜酮、脫氫姜酮、姜酚肪對兩種自由基的清除作用[J].食品科學(xué),2004,25(6):169-172.