微波法提取黑木耳黃酮類化合物的研究

韓秋菊，馬宏飛，李 薇

(遼寧石油化工大學(xué)環(huán)境與生物工程學(xué)院，遼寧 撫順 113001)

黑木耳(Auriculariaauricula)是一種藥食兩用大型真菌，有涼血、止血、補(bǔ)氣、益智、生血功能，對(duì)貧血、久病體虛、腰腿酸軟、肢體麻木等癥均有效[1]?，F(xiàn)代研究表明，黑木耳的營(yíng)養(yǎng)成分多樣，含有多種生物活性物質(zhì)[2]。我國(guó)是世界上主要的黑木耳生產(chǎn)國(guó)，年產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的90%以上[3]，對(duì)黑木耳進(jìn)行深入開(kāi)發(fā)很有價(jià)值。

黑木耳中黃酮類化合物的含量較低[4]，且黑木耳中富含膠質(zhì)，黃酮類化合物的提取比較困難，導(dǎo)致黑木耳黃酮類化合物的研究一直不被重視。作者探討了黑木耳中黃酮類化合物的微波法提取條件，旨在提高黑木耳中黃酮類化合物的提取效果，為全面開(kāi)發(fā)利用黑木耳資源提供依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料、試劑與儀器

黑木耳干品產(chǎn)自吉林省，在80 ℃烘干至恒重，粉碎成黑木耳干粉，備用[5]。

蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品，北京化學(xué)試劑公司。

UV757CRT型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司；205-2A型低速離心機(jī)，北京醫(yī)用離心機(jī)廠；HR-6702DW型微波爐，青島海爾微波制品有限公司；電子精密天平，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；Fw800型高速萬(wàn)能粉碎機(jī)，天津泰斯特儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 黃酮類化合物的提取

稱取5.0 g黑木耳干粉，加入100 mL乙醇溶液，微波處理一定時(shí)間，檢測(cè)提取液中黃酮類化合物的含量。

1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

準(zhǔn)確稱取蘆丁樣品0.2 g，用50%乙醇溶解后定容至100 mL；取10 mL蘆丁溶液，用50%乙醇定容到100 mL，得到濃度為0.2 mg·mL-1的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液。量取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液1.0 mL、3.0 mL、5.0 mL、7.0 mL、13.0 mL、17.0 mL、23.0 mL分別置于100 mL容量瓶中，加5%亞硝酸鈉溶液1.0 mL，混勻放置6 min；加10%硝酸鋁溶液1.0 mL，混勻放置6 min；加4%氫氧化鈉溶液10.0 mL，用50%乙醇定容，混勻放置10 min。利用分光光度計(jì)在508 nm處測(cè)定吸光值，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。擬合得到線性回歸方程為：y=8.564x+0.0597(R2=0.9994)，式中：x為濃度，mg·mL-1；y為吸光度。

1.2.3 黃酮類化合物的測(cè)定

采用1.2.2 NaNO2-Al(NO3)3-NaOH比色法測(cè)定提取液中黃酮類化合物的吸光度[5]，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線得到黃酮類化合物的濃度，進(jìn)一步計(jì)算其提取率。

2 結(jié)果與討論

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)

2.1.1 微波輻射功率對(duì)黑木耳黃酮類化合物提取率的影響

固定固液比為1∶7(g∶mL，下同)、乙醇體積分?jǐn)?shù)為70%、微波輻射時(shí)間為40 s，考察微波輻射功率對(duì)黑木耳黃酮類化合物提取率的影響，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 微波輻射功率對(duì)黑木耳黃酮類化合物提取率的影響

由圖1可知，黑木耳黃酮類化合物提取率隨微波輻射功率的增大而上升；當(dāng)微波輻射功率為560 W時(shí)，提取率最高；此后再增大微波輻射功率，提取率反而下降。這是因?yàn)?，微波輻射使?xì)胞內(nèi)部溫度升高、壓力增大，導(dǎo)致細(xì)胞壁破裂，化合物從細(xì)胞中釋放出來(lái)，微波輻射功率越高細(xì)胞破碎越完全，提取率也就越大；但微波輻射功率過(guò)高會(huì)破壞黃酮類化合物活性成分，反而導(dǎo)致提取率下降。故微波輻射功率以560 W為宜。

2.1.2 微波輻射時(shí)間對(duì)黑木耳黃酮類化合物提取率的影響

固定微波功率為560 W、固液比為1∶7、乙醇體積分?jǐn)?shù)為70%，考察微波輻射時(shí)間對(duì)黑木耳黃酮類化合物提取率的影響，結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 微波輻射時(shí)間對(duì)黑木耳黃酮類化合物提取率的影響

由圖2可知，黑木耳黃酮類化合物提取率隨微波輻射時(shí)間的延長(zhǎng)而上升；當(dāng)微波輻射時(shí)間為50 s時(shí)，提取率最高；此后再延長(zhǎng)微波輻射時(shí)間，提取率反而下降。這是因?yàn)?，在微波輻射的過(guò)程中，電磁波將能量直接傳遞到原料內(nèi)部，使之瞬時(shí)加熱，當(dāng)微波輻射時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)產(chǎn)生過(guò)多熱量，使黃酮類化合物降解或異構(gòu)化，導(dǎo)致提取物有效成分含量降低。故微波輻射時(shí)間以50 s為宜。

2.1.3 固液比對(duì)黑木耳黃酮類化合物提取率的影響

固定微波輻射功率為560 W、微波輻射時(shí)間為50 s、乙醇體積分?jǐn)?shù)為70%，考察固液比對(duì)黑木耳黃酮類化合物提取率的影響，結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 固液比對(duì)黑木耳黃酮類化合物提取率的影響

由圖3可知，黑木耳黃酮類化合物的提取率隨著固液比的減小(即溶劑量的增加)而有所上升；當(dāng)固液比低于1∶8后，提取率升幅很小?？紤]到成本因素，固液比以1∶8為宜。

2.1.4 乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)黑木耳黃酮類化合物提取率的影響

固定微波輻射功率為560 W、微波輻射時(shí)間為50 s、固液比為1∶8，考察乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)黑木耳黃酮類化合物提取率的影響，結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4 乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)黑木耳黃酮類化合物提取率的影響

由圖4可知，隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的增大，黑木耳黃酮類化合物提取率不斷上升；乙醇體積分?jǐn)?shù)為90%時(shí)，提取率最高；繼續(xù)增大乙醇體積分?jǐn)?shù)，提取率反而下降。故乙醇體積分?jǐn)?shù)以90%為宜。

2.2 正交實(shí)驗(yàn)

根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選擇微波輻射功率、微波輻射時(shí)間、固液比、乙醇體積分?jǐn)?shù)為考察因素，每個(gè)因素取3個(gè)水平，進(jìn)行L9(34)正交實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步優(yōu)化黑木耳黃酮類化合物的提取條件。正交實(shí)驗(yàn)因素與水平見(jiàn)表1，結(jié)果與分析見(jiàn)表2。

表1 正交實(shí)驗(yàn)的因素與水平

表2 正交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與分析

由表2可知，各因素對(duì)微波法提取黑木耳黃酮類化合物的影響大小依次為：微波輻射功率>微波輻射時(shí)間>乙醇體積分?jǐn)?shù)>固液比，即最重要的影響因素為微波輻射功率，其次為微波輻射時(shí)間。最佳提取條件為：微波輻射功率560 W、微波輻射時(shí)間 50 s、固液比1∶9(g∶mL)、乙醇體積分?jǐn)?shù)90%。由于乙醇體積分?jǐn)?shù)實(shí)驗(yàn)中90%和100%兩個(gè)水平值相同，為節(jié)省成本選擇了90%。在最佳條件下考察提取效果，提取率為0.665%。

3 結(jié)論

通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)確定從黑木耳中提取黃酮類化合物的最佳微波法提取條件為：微波輻射功率560 W、微波輻射時(shí)間50 s、固液比1∶9(g∶mL)、乙醇體積分?jǐn)?shù)90%，此時(shí)提取率為0.665%。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)微波輻射功率和微波輻射時(shí)間對(duì)提取效果有較大影響，說(shuō)明微波處理對(duì)黑木耳黃酮類化合物的提取有較為明顯的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)：

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