蛋黃卵磷脂提取工藝探索

何深知，邵建群，宮寧強(qiáng)，陳 敏，顧 微

（首都醫(yī)科大學(xué) 化學(xué)生物學(xué)與藥學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，北京 100069）

卵磷脂是一種含磷的極性脂類物質(zhì)，由法國(guó)人Gobley于1846—1847年從腦和蛋黃中首先發(fā)現(xiàn)［1］，目前，它被譽(yù)為與蛋白質(zhì)、維生素并列的 “第三營(yíng)養(yǎng)素”。卵磷脂有極高的營(yíng)養(yǎng)和醫(yī)學(xué)價(jià)值，具有延緩衰老、提高大腦活力、治療動(dòng)脈硬化、解除心腦血管疾病、預(yù)防脂肪肝、潤(rùn)澤皮膚等多種生理功能，同時(shí)還具有很好的乳化作用和抗氧化性能［2］。因此，卵磷脂在食品、醫(yī)藥、化妝品等行業(yè)應(yīng)用廣泛［3］。

卵磷脂主要存在于大豆、蛋黃、菜籽、堅(jiān)果、肉類、魚類及動(dòng)物內(nèi)臟中［4］。卵磷脂主要包括蛋黃卵磷脂和大豆卵磷脂。蛋黃卵磷脂純度高，其中含磷脂酰膽堿（PC）達(dá)78%，而大豆卵磷脂中只有16%；另外，蛋黃卵磷脂富含飽和脂肪酸，其氧化穩(wěn)定性也優(yōu)于大豆卵磷脂，對(duì)人而言，蛋黃卵磷脂比大豆卵磷脂更易被人體吸受，因此蛋黃卵磷脂的功能特性及應(yīng)用開發(fā)現(xiàn)在正日益受到人們的關(guān)注［5］。

提取卵磷脂的方法主要有：有機(jī)溶劑萃取法、柱層析法、乙?；?、高效液相色譜法、半透膜法、復(fù)合鹽沉淀法以及超臨界二氧化碳萃取法等［6］。用上述方法研究大豆卵磷脂的文獻(xiàn)很多，方法成熟，而對(duì)蛋黃卵磷脂的研究起步較晚，其提取方法的研究特別是將其用于教學(xué)研究的文獻(xiàn)相對(duì)較少。目前，蛋黃卵磷脂由于受到提取技術(shù)的限制，成功制取的量非常少，致使其價(jià)格相當(dāng)昂貴，故市場(chǎng)上的卵磷脂多為大豆磷脂。因此，系統(tǒng)研究蛋黃卵磷脂的提取技術(shù)具有重要價(jià)值。

本文采用不同的有機(jī)溶劑，對(duì)蛋黃中的卵磷脂在不同的工藝條件下進(jìn)行了提取，以期找到較合理的提取工藝條件。此外，本文還對(duì)不同的提取方法進(jìn)行了比較，為最終廉價(jià)高效地提取蛋黃卵磷脂的工業(yè)化奠定基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 試劑與儀器

試劑：市售鮮雞蛋，體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇，無水乙醇，乙醚，丙酮，氯仿，石油醚（北京現(xiàn)代東方精細(xì)化學(xué)品有限公司，AR）。

儀器：電子分析天平（TE212－L），賽多利斯科學(xué)儀器有限公司；循環(huán)水式多用真空泵（SHB－ⅢA），鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司；超聲波清洗儀（KQ－500型），昆山市超聲儀器有限公司。

1.2 卵磷脂的提取步驟

稱取煮熟的雞蛋黃并研磨，加入體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇研細(xì)抽濾；濾渣再加入95%的乙醇研細(xì)抽濾，合并兩次濾液，并轉(zhuǎn)移至燒瓶中，蒸餾除去乙醇；殘余物加少量無水乙醇，蒸發(fā)皿上蒸干，得到黃色油狀物；冷卻后加入氯仿使其完全溶解，再慢慢加入丙酮，即有卵磷脂析出。重復(fù)加入氯仿和丙酮的操作，最后得到較純凈的卵磷脂，并計(jì)算提取率。

1.3 探索提取工藝的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

生物活性物質(zhì)的提取效果受多種因素的影響，比如提取溶劑的種類、提取溫度、溶液的pH値、浸泡時(shí)間，提取方式、提取次數(shù)、溶劑用量等［7］?？紤]到卵磷脂不耐高溫，在25℃時(shí)活性最強(qiáng)，高于50℃時(shí)，其中的不飽和脂肪酸極易氧化而失去生理活性；同時(shí)溶液的pH値也不宜使溶液呈堿性條件，因?yàn)樵趬A性環(huán)境中卵磷脂易發(fā)生分解，喪失生理活性［8］。所以，我們把提取溫度定在25℃，溶液的pH値定在中性環(huán)境，然后在上述提取實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上從溶劑種類、浸泡時(shí)間，提取方式、提取次數(shù)、溶劑用量5個(gè)方面進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，從而獲得卵磷脂的最優(yōu)提取條件。

2 結(jié)果與討論

2.1 溶劑種類對(duì)卵磷脂提取率的影響

卵磷脂為兩性分子，既有脂溶性，又具有親水性。卵磷脂易溶于氯仿，可溶于乙醇、乙醚、甲醇、苯、石油醚等，不溶于丙酮。以往文獻(xiàn)常選用95%的乙醇作為提取劑，再用氯仿和丙酮把卵磷脂分離出來［9］。由于乙醇溶解性好、廉價(jià)、無毒且可回收利用［10］，本文中也用它作為提取劑。氯仿作為溶劑毒性大，污染環(huán)境并危害操作者的健康，應(yīng)以其他綠色溶劑替代。為此，選用兩種較為安全的溶劑，即乙醚和石油醚，與氯仿進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，其他條件不變，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1 3種溶劑提取率的對(duì)比

比較可知，除氯仿外，用乙醚分離得到的卵磷脂提取率較石油醚高，因此本文用乙醚代替氯仿。

2.2 浸泡時(shí)間對(duì)提取率的影響

抽濾前將蛋黃放在95%的乙醇中浸泡一下（下述的浸泡的含義同此），然后按上述的提取步驟提取，對(duì)比不同浸泡時(shí)間的提取率。選取15、30、60、120、240 min進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其他條件不變。提取溫度25℃；1次提取。結(jié)果如圖1所示。

圖1 浸泡時(shí)間對(duì)卵磷脂提取率的影響

從圖1可以看出，在實(shí)驗(yàn)時(shí)間范圍內(nèi)，卵磷脂的提取率隨著浸泡時(shí)間的增加而增加，可見延長(zhǎng)浸泡時(shí)間有利于提高卵磷脂提取率。但考慮到教學(xué)課時(shí)及效率問題，將浸泡時(shí)間控制在40～60min范圍內(nèi)較為合適。

2.3 超聲對(duì)提取率的影響

超聲提取技術(shù)被譽(yù)為“中藥和天然產(chǎn)物提取的技術(shù)革命”，利用超聲波產(chǎn)生的強(qiáng)烈震動(dòng)、高的加速度、強(qiáng)烈的空化效應(yīng)、攪拌等特殊作用，破壞細(xì)胞壁，使溶劑易滲透到細(xì)胞中，加速天然活性成分的溶出［11］。實(shí)驗(yàn)中我們?cè)诮莸耐瑫r(shí)加上超聲強(qiáng)化，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)有機(jī)溶劑浸泡提取法的不足。

抽濾前，浸泡時(shí)加超聲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，選取15、30、60 min進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，提取溫度25℃，1次提取，其他條件不變。結(jié)果如圖2。

圖2 浸泡加超聲時(shí)間對(duì)卵磷脂提取率的影響

從圖2可看出，超聲強(qiáng)化技術(shù)的采用明顯提高了卵磷脂的提取率。單純浸泡與浸泡加超聲兩種提取方式的提取率的比較見圖3。從圖3可知，加入超聲技術(shù)提取的優(yōu)越性是很明顯的，尤其在30min左右時(shí)間段內(nèi)，浸泡加超聲比單純浸泡的提取率提高了3.16個(gè)百分點(diǎn)。因此，只要條件允許，應(yīng)采用浸泡加超聲的提取方式。

圖3 單純浸泡與浸泡加超聲提取率比較

2.4 1次浸泡與2次浸泡提取的提取率比較

在總提取時(shí)間、總?cè)軇┝肯嗤瑮l件下，1次浸泡與2次浸泡的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較見圖4。

圖4 1次浸泡與2次浸泡提取率比較

從圖4可看到，在總時(shí)間和總?cè)軇┝肯嗤那闆r下，不論是單純浸泡還是浸泡加超聲，2次提取的效果均比1次提取的效果好?？梢韵胍娞崛〈螖?shù)越多，提取率會(huì)越高。但是文獻(xiàn)［12］中有數(shù)據(jù)指出，提取次數(shù)越多雜質(zhì)也越多，影響產(chǎn)品的純度，還會(huì)給后續(xù)步驟造成麻煩，因此，我們?cè)谖醋龆啻翁崛〉膶?duì)比實(shí)驗(yàn)的情況下采用2次提取。

2.5 乙醇用量對(duì)提取率的影響

提取劑用量一定會(huì)對(duì)最終提取率產(chǎn)生影響。本文選取95%的乙醇的用量為60、80、100、120、140mL進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖5所示。浸泡時(shí)間60min，提取溫度25℃，1次提取。

圖5 乙醇用量對(duì)卵磷脂提取率的影響

從圖5可看出，95%的乙醇用量在120mL（相當(dāng)于1g蛋黃的乙醇用量為5mL）之內(nèi)時(shí)提取率隨乙醇用量增加的增勢(shì)很強(qiáng)，之后趨平。因此，從提取和乙醇回收兩方面考慮，1g蛋黃的乙醇用量為4～5mL為佳。

3 結(jié)論

綜合以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到提取卵磷脂最佳工藝條件是：提取溫度25℃；溶液的pH値為中性環(huán)境；以95%的乙醇作為提取劑，用乙醚和丙酮把卵磷脂分離出來；提取方式為浸泡加超聲；提取次數(shù)為2次，每次15～20min；1g蛋黃的乙醇用量為4～5mL。上述方法主要考慮了教學(xué)需求，所以可為實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用，亦可作為蛋黃卵磷脂工業(yè)化生產(chǎn)的數(shù)據(jù)參考。

4 結(jié)束語

傳統(tǒng)的蛋黃卵磷脂的提取工藝的提取效率低，隨著高新技術(shù)的日益成熟，利用高新技術(shù)與傳統(tǒng)工藝結(jié)合將成為提取高純度卵磷脂的新的手段。

進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國(guó)蛋黃卵磷脂的提取和應(yīng)用取得了較大進(jìn)展，但還未能從蛋黃中提取高純度的食用、醫(yī)藥用卵磷脂。我國(guó)的卵磷脂生產(chǎn)就其生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)水平而言與國(guó)外相比還差距較大，仍需大量進(jìn)口。卵磷脂的生產(chǎn)是當(dāng)前國(guó)家重點(diǎn)支持的技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域之一。將來還應(yīng)對(duì)蛋黃卵磷脂的基礎(chǔ)性質(zhì)、功能做深入研究，探索其不同及優(yōu)于大豆卵磷脂的特性，從而發(fā)展出適宜蛋黃卵磷脂的生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)。隨著高新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，相信不久的將來，優(yōu)質(zhì)蛋黃卵磷脂產(chǎn)品將會(huì)得到更大規(guī)模的開發(fā)與更廣泛的應(yīng)用。

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