益智仁總黃酮超聲輔助提取工藝優(yōu)化及其抗氧化活性

鄭 義，邵 穎，陳安徽，張娜娜

（1.徐州工程學(xué)院食品（生物）工程學(xué)院，江蘇 徐州 221000；

2.江蘇省食品資源開發(fā)與質(zhì)量安全重點(diǎn)建設(shè)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 徐州 221000）

益智仁總黃酮超聲輔助提取工藝優(yōu)化及其抗氧化活性

鄭 義1,2，邵 穎1,2，陳安徽1,2，張娜娜1

（1.徐州工程學(xué)院食品（生物）工程學(xué)院，江蘇 徐州 221000；

2.江蘇省食品資源開發(fā)與質(zhì)量安全重點(diǎn)建設(shè)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 徐州 221000）

為優(yōu)化益智仁總黃酮的超聲輔助提取工藝，通過(guò)單因素試驗(yàn)考察乙醇體積分?jǐn)?shù)、液料比、超聲時(shí)間和超聲功率對(duì)總黃酮得率的影響，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)，獲得益智仁總黃酮超聲輔助提取的最佳工藝；以總抗氧化能力、清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical，DPPH）自由基能力、清除超氧陰離子自由基能力、螯合鐵離子能力為指標(biāo)，評(píng)價(jià)了益智仁總黃酮的抗氧化活性。結(jié)果表明：超聲輔助提取益智仁總黃酮的最佳工藝條件為乙醇體積分?jǐn)?shù)65%、液料比40∶1（mL/g）、超聲時(shí)間35 min、超聲功率360 W，在此條件下益智仁總黃酮得率為0.50%；益智仁總黃酮具有較好的抗氧化活性，總抗氧化能力、清除DPPH自由基能力、清除超氧陰離子自由基能力和螯合鐵離子能力均與黃酮質(zhì)量濃度表現(xiàn)出一定的量效關(guān)系；益智仁總黃酮清除DPPH自由基、清除超氧陰離子自由基和螯合鐵離子能力的半數(shù)有效濃度（EC50）分別為（2.85±0.20）、（0.87±0.05）g/L和（2.45±0.30）g/L。

益智仁；總黃酮；超聲輔助提?。豢寡趸钚?/p>

益智仁為姜科植物益智（Alpinia oxyphylla）的干燥成熟果實(shí)，為衛(wèi)生部認(rèn)定的藥食同源的物品之一。益智仁含有豐富的碳水化合物、脂肪酸、蛋白質(zhì)、維生素、微量元素等營(yíng)養(yǎng)成分[1]。益智仁可用于治療腎虛遺尿、小便頻數(shù)、脾寒泄瀉、腹中冷痛等癥狀[2]?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，益智仁還具有抗腫瘤、神經(jīng)保護(hù)、免疫調(diào)節(jié)等藥理活性[3-6]。黃酮類化合物是益智仁的主要活性物質(zhì)之一[7]，目前已從益智仁中分離出多種黃酮類物質(zhì)，如白楊素、楊芽黃素、伊砂黃素、山萘酚-4’-O-甲醚等[8-11]。然而有關(guān)益智仁黃酮類化合物的提取工藝及抗氧化活性評(píng)價(jià)鮮有報(bào)道。傳統(tǒng)黃酮類物質(zhì)的提取主要采用溶劑浸提法，存在耗時(shí)長(zhǎng)、提取率低等缺點(diǎn)。超聲提取是利用超聲波產(chǎn)生的空化、振動(dòng)等效應(yīng)破碎原料細(xì)胞壁，加速細(xì)胞內(nèi)有效成分的溶出、擴(kuò)散，具有提取時(shí)間短、提取率高、不破壞有效成分等優(yōu)點(diǎn)，該法已廣泛應(yīng)用于天然產(chǎn)物的提取中[12]。本研究采用超聲輔助技術(shù)提取益智仁總黃酮，利用響應(yīng)面法對(duì)提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，采用多種方法評(píng)價(jià)益智仁總黃酮的抗氧化活性，旨在為開發(fā)以益智仁黃酮類化合物為主的藥品及功能食品提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

益智仁產(chǎn)地海南；蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品（批號(hào)：100080-200707） 中國(guó)食品藥品檢定研究院；總抗氧化能力測(cè)定試劑盒 南京建成生物工程研究所；1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical，DPPH）、菲咯嗪、氯化硝基四氮唑藍(lán)（nitroblue tetrazolium，NBT）、核黃素、蛋氨酸 美國(guó)Sigma公司；其他試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

TU-1810紫外-可見分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；BILON92-IID型超聲波細(xì)胞破碎機(jī) 西安德派生物科技有限公司；R201L旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海申生科技有限公司；LGJ-10冷凍干燥機(jī) 北京四環(huán)科學(xué)儀器廠；3K30高速冷凍離心機(jī) 美國(guó)Sigma公司。

1.3 方法

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

采用亞硝酸鈉-硝酸鋁分光光度法[13]。稱取干燥至恒質(zhì)量的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品25 mg，置于50 mL干燥燒杯中，加適量60%（V/V）的乙醇溶液，微熱溶解，轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中，定容至刻度，搖勻，得蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.25 g/L）。精密吸取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液0、1、2、3、4、5、6 mL，分別置于7只25 mL容量瓶中，各加50 g/L亞硝酸鈉溶液1 mL，搖勻，靜置6 min，加100 g/L三氯化鋁試液1 mL，搖勻，靜置6 min，再加50 g/L的氫氧化鈉溶液10 mL，60%（V/V）乙醇定容至刻度，搖勻，靜置15 min。以試劑空白做參比，在510 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度A。以蘆丁質(zhì)量濃度C為橫坐標(biāo)，吸光度A為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，其線性回歸方程為A＝0.011 8C＋0.002 5，R2=0.999 5。

1.3.2 益智仁總黃酮的提取

益智仁洗凈，適當(dāng)切片，60 ℃干燥，恒質(zhì)量后粉碎，石油醚脫脂3次，基本除去益智仁粉中的油脂，過(guò)60目篩，即為益智仁脫脂干粉。稱取一定量的益智仁脫脂干粉，加一定體積分?jǐn)?shù)的乙醇溶液，在相應(yīng)的功率下，超聲波細(xì)胞破碎機(jī)中提取一定時(shí)間，抽濾后得總黃酮提取液?？傸S酮提取液濃縮后冷凍干燥得益智仁總黃酮粗粉?？傸S酮粗粉溶解于適量60%（V/V）乙醇，按

1.3.1 節(jié)方法測(cè)定總黃酮得率。

1.3.3 單因素試驗(yàn)

設(shè)定乙醇體積分?jǐn)?shù)60%、液料比20∶1（mL/g）、超聲時(shí)間30 min、超聲功率400 W，固定其他條件，分別考察乙醇體積分?jǐn)?shù)（40%、50%、60%、70%、80%）、液料比（10∶1、20∶1、30∶1、40∶1、50∶1，mL/g）、超聲時(shí)間（10、20、30、40、50 min）、超聲功率（200、250、300、350、400 W）對(duì)益智仁總黃酮得率的影響，每組試驗(yàn)重復(fù)3 次，取其平均值。

1.3.4 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以影響益智仁總黃酮得率的4 個(gè)因素：乙醇體積分?jǐn)?shù)（x1）、液料比（x2）、超聲時(shí)間（x3）和超聲功率（x4）為自變量，以總黃酮得率（Y）為響應(yīng)值，設(shè)計(jì)四因素三水平試驗(yàn)，試驗(yàn)因素水平表如表1所示。每組試驗(yàn)重復(fù)3 次，取其平均值。

表 1 Box-Behnken試驗(yàn)因素水平表Table 1 Factors and levels used in Box-Behnken experiments

1.3.5 抗氧化活性測(cè)定

1.3.5.1 總抗氧化能力測(cè)定

將益智仁總黃酮配成質(zhì)量濃度分別為0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、1.0 g/L的溶液，按照總抗氧化能力檢測(cè)試劑盒說(shuō)明書操作，在520 nm波長(zhǎng)處檢測(cè)吸光度。在37 ℃時(shí)，每分鐘每毫升樣品溶液使反應(yīng)體系的吸光度每增加0.01時(shí)，定義為一個(gè)總抗氧化能力單位。以VC作為陽(yáng)性對(duì)照。

式中：AU為測(cè)定管吸光度；AC為對(duì)照管吸光度；N為反應(yīng)體系稀釋倍數(shù)（反應(yīng)液總體積/取樣量）；n為樣品測(cè)試前稀釋倍數(shù)。

1.3.5.2 清除DPPH自由基能力測(cè)定

取不同質(zhì)量濃度（0.5～7 g/L）的益智仁總黃酮，參考Wu Huichun等[14]的方法，在517 nm波長(zhǎng)處檢測(cè)吸光度。以VC作為陽(yáng)性對(duì)照。

清除率/%＝（1-（Ai-Aj）/AC）×100 （4）

式中：AC為1.5 mL蒸餾水加1.5 mL含0.1 mmol/L DPPH的體積分?jǐn)?shù)95%乙醇所測(cè)定的吸光度；Ai為1.5 mL樣品液加1.5 mL含0.1 mmol/L DPPH的95%乙醇所測(cè)定的吸光度；Aj為1.5 mL樣品液加1.5 mL 95%乙醇所測(cè)定的吸光度。

1.3.5.3 清除超氧陰離子自由基能力測(cè)定

配制不同質(zhì)量濃度（0.1～10 g/L）的樣品溶液，采用光照核黃素體系法[15]，在560 nm波長(zhǎng)處檢測(cè)吸光度，VC作為陽(yáng)性對(duì)照。

清除率/%=（A0-AS）/A0×100 （5）

式中：A0為光照空白管吸光度；AS為樣品管的吸光度。

1.3.5.4 鐵離子螯合能力測(cè)定

鐵離子鰲合能力的測(cè)定采用Decker等[16]的方法，略有改動(dòng)。在2 mL不同質(zhì)量濃度（0.5～10 g/L）的樣品溶液中，加入0.02 mL 5 mmol/L 的FeCl2，再加0.2 mL 5 mmol/L菲咯嗪，室溫下靜置10 min，加入等體積的蒸餾水，搖勻，于562 nm波長(zhǎng)下測(cè)量吸光度。EDTA作為陽(yáng)性對(duì)照。

鐵離子螯合率/%=（A0-AS）/A0×100 （6）

式中：A0為空白對(duì)照的吸光度；AS為樣品或陽(yáng)性對(duì)照的吸光度。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)總黃酮得率的影響

圖1 乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)總黃酮得率的影響Fig.1 Effect of ethanol concentration on the yield of total flavonoids

如圖1所示，乙醇體積分?jǐn)?shù)小于60%時(shí)，總黃酮得率隨乙醇體積分?jǐn)?shù)的增大而增大，當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)超過(guò)60%以后，總黃酮得率又急劇下降。乙醇體積分?jǐn)?shù)為60%的總黃酮得率顯著高于乙醇體積分?jǐn)?shù)為50%、70%的得率（P＜0.05）。主要原因是不同體積分?jǐn)?shù)的乙醇極性不同，隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的增大，脂溶性物質(zhì)如色素、鞣質(zhì)等溶出增多，影響了總黃酮的浸出[17]。故乙醇體積分?jǐn)?shù)宜為60%。

2.1.2 液料比對(duì)總黃酮得率的影響

圖2 液料 比對(duì)總黃酮得率的影響Fig.2 Effect of solvent-to-solid ratio on the yield of total flavonoids

如圖2所示，總黃酮得率隨著乙醇用量的提高而增大，液料比達(dá)到40∶1（mL/g）后，總黃酮得率增加緩慢，液料比為40∶1和50∶1（mL/g）時(shí)的總黃酮得率差異不顯著（P＞0.05）。液料比過(guò)大，將會(huì)導(dǎo)致后續(xù)操作能耗加大，從降低成本、節(jié)約能源的角度考慮，液料比宜在40∶1（mL/g）左右。

2.1.3 超聲時(shí)間對(duì)總黃酮得率的影響

圖3 超聲時(shí)間對(duì)總黃酮得率的影響Fig.3 Effect of ultrasonic treatment time on the yield of total flavonoids

如圖3所示，總黃酮得率在10～30 min的超聲時(shí)間內(nèi)呈顯著增加的趨勢(shì)，超聲時(shí)間超過(guò)30 min后，總黃酮得率增幅緩慢，超聲時(shí)間為30 min和40 min時(shí)的總黃酮得率差異不顯著，超聲時(shí)間為40 min和50 min時(shí)的總黃酮得率差異亦不顯著?？紤]到能耗，故選擇30 min為超聲時(shí)間較優(yōu)值。

2.1.4 超聲功率對(duì)總黃酮得率的影響

由圖4可知，總黃酮得率隨著超聲功率的增大而增大，但超聲功率在350 W以后，總黃酮得率增幅緩慢，350 W和400 W時(shí)的總黃酮得率差異不顯著。這是由于胞內(nèi)物質(zhì)的提取包括擴(kuò)散、滲透、溶解等過(guò)程，超聲功率增大，空化作用增強(qiáng)，導(dǎo)致細(xì)胞破裂程度增大，有利于黃酮的溶出，但當(dāng)擴(kuò)散達(dá)到平衡時(shí)，再增大超聲功率，得率幾乎不再增大[18]，故選擇350 W為超聲功率較優(yōu)值。

圖4 超聲功率對(duì)總黃酮得率的影響Fig.4 Effect of ultrasonic power on the yield of total flavonoids

2.2 Box-Behnken試驗(yàn)

2.2.1 回歸模型的建立與檢驗(yàn)

表 2 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 2 Design and results of Box-Behnken experiments

對(duì)表2試驗(yàn)數(shù)據(jù)用多元回歸擬合后，得到總黃酮得率（Y）與乙醇體積分?jǐn)?shù)（x1）、液料比（x2）、超聲時(shí)間（x3）和超聲功率（x4）的回歸方程：Y=0.474＋0.031 7x1＋0.025x2＋0.024 2x3＋0.034 2x4-0.01x1x2＋0.075x1x3-0.037 5x2x3＋0.037 5x2x4-0.025x3x4-0.048 7x12-0.091 2x2

2-0.104 9x32-0.074 9x42。

對(duì)該回歸方程進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表3。

表 3 回歸模型方差分析Table 3 Analysis of variance for the regression model

該模型達(dá)到極顯著水平（P＜0.01），失擬項(xiàng) 不顯著（P＞0.05），決定系數(shù)R2為0.953 2，校正決定系數(shù)R為0.906 3，信噪比RSN為14.95，可知該回歸方程擬合度和可信度均很高，故可用于設(shè)計(jì)范圍內(nèi)的預(yù)測(cè)。

對(duì)表3回歸模型系數(shù)的顯著性分析可見，一次項(xiàng)的回歸系數(shù)均達(dá)到極顯著水平；平方項(xiàng)的回歸系數(shù)均極顯著；交互項(xiàng)中x1x3的回歸系數(shù)達(dá)到極顯著水平，x2x3和x2x4的回歸系數(shù)達(dá)到顯著水平，表明乙醇體積分?jǐn)?shù)與超聲時(shí)間、液料比與超聲時(shí)間、液料比與超聲功率的交互作用對(duì)總黃酮得率有顯著影響。

2.2.2 兩因素間的交互效應(yīng)分析

為考察兩因素間交互效應(yīng)對(duì)總黃酮得率的影響，可固定其他因素為零水平，繪制響應(yīng)面。由表3可知，乙醇體積分?jǐn)?shù)與超聲時(shí)間、液料比與超聲時(shí)間、液料比與超聲功率的交互作用對(duì)總黃酮得率有顯著影響，其響應(yīng)面分別如圖5所示。響應(yīng)面坡度越陡峭，表明總黃酮得率對(duì)于該因素的改變?cè)矫舾?。由圖5A可知，當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)處于較低水平時(shí)，隨著超聲時(shí)間的延長(zhǎng)，總黃酮得率呈現(xiàn)出先緩慢上升后下降的趨勢(shì)；當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)處于較高水平時(shí)，隨著超聲時(shí)間的延長(zhǎng)，總黃酮得率呈現(xiàn)出先上升后緩慢下降的趨勢(shì)。由圖5B可知，當(dāng)液料比處于較低水平時(shí)，隨著超聲時(shí)間的延長(zhǎng)，總黃酮得率先急劇上升后緩慢下降；當(dāng)液料比處于較高水平時(shí)，隨著超聲時(shí)間的延長(zhǎng)，總黃酮得率呈現(xiàn)出先增加后緩慢下降的趨勢(shì)。圖5C中總黃酮得率的變化趨勢(shì)與圖5B類似。從圖5可以得出，要達(dá)到最佳提取效果，提取條件應(yīng)控制在乙醇體積分?jǐn)?shù)65%左右，液料比40∶1（mL/g）左右，超聲時(shí)間30～35 min，超聲功率350～375 W。

圖5 兩因素交互效應(yīng)對(duì)總黃酮得率的影響Fig.5 Interactive effects of four extraction parameters on the yield of total flavonoids

2.2.3 最佳條件優(yōu)化及驗(yàn)證結(jié)果

通過(guò)對(duì)2.2.1節(jié)的回歸方程求二階偏導(dǎo)，得到最佳提取工藝條件為乙醇體積分?jǐn)?shù)65.78%、液料比40.99∶1（mL/g）、超聲時(shí)間33.41 min、超聲功率365.46 W，在此條件下益智仁總黃酮得率理論值為0.49%?？紤]實(shí)際操作情況，將最佳提取工藝修正為乙醇體積分?jǐn)?shù)65%、液料比40∶1（mL/g）、超聲時(shí)間35 min、超聲功率360 W。在此修正條件下，實(shí)測(cè)總黃酮得率為0.50%，與理論值基本一致，益智仁總黃酮純度為52.16%，表明該工藝對(duì)于指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐具有一定的借鑒意義。

2.3 益智仁總黃酮的抗氧化活性

2.3.1 總抗氧化能力

抗氧化物質(zhì)能使Fe3+還原成Fe2+，后者可與菲啉類物質(zhì)形成穩(wěn)固的配合物，通過(guò)比色可測(cè)出其抗氧化能力的高低[19]。益智仁總黃酮的總抗氧化能力如圖6所示，在0.1～1.0 g/L的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，益智仁總黃酮的總抗氧化能力隨質(zhì)量濃度增大而提高，質(zhì)量濃度為0.1 g/L時(shí)，總抗氧化能力為（20.26±2.00）U/mL，質(zhì)量濃度為1 g/L時(shí)，總抗氧化能力達(dá)到了（187.43±6.00）U/mL，在測(cè)定的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，益智仁總黃酮的總抗氧化能力不及VC。

圖6 益智仁總黃酮的總抗氧化能力Fig.6 Total antioxidant capacity of total flavonoids from Alpinia oxyphylla fruits

2.3.2 清除DPPH自由基能力

DPPH法是評(píng)價(jià)抗氧化活性的常用方法，抗氧化物質(zhì)可直接作用于DPPH自由基，使其顏色變淺，根據(jù)分光光度計(jì)可測(cè)定物質(zhì)的抗氧化活性[20]。益智仁總黃酮對(duì)DPPH自由基的清除作用如圖7所示。

圖7 益智仁總黃酮對(duì)DPPH自由基的清除作用Fig.7 Scavenging effect of total flavonoids from Alpinia oxyphylla fruits against DPPH free radicals

由圖7可知，在測(cè)定的質(zhì)量濃度范圍，益智仁總黃酮對(duì)DPPH自由基的清除能力呈現(xiàn)出劑量依賴性。質(zhì)量濃度為1 g/L時(shí)，清除率為（20.35±1.00）%，質(zhì)量濃度為3 g/L時(shí)，清除率為（48.97±2.00）%，質(zhì)量濃度為6 g/L時(shí)，清除率達(dá)到了（92.96±3.00）%。益智仁總黃酮清除DPPH自由基的能力在低質(zhì)量濃度時(shí)不如VC，但高質(zhì)量濃度時(shí)與VC相當(dāng)。

半數(shù)有效濃度（median effective concentration，EC50）是指清除率為50%時(shí)的樣品質(zhì)量濃度，如某種物質(zhì)的EC50低于10 g/L，則表明其具有很好的抗氧化活性[9]。采用Logit回歸計(jì)算出益智仁總黃酮及VC的EC50分別為（2.85±0.2）、（0.09±0.001）g/L。益智仁總黃酮清除DPPH自由基的EC50遠(yuǎn)小于10 g/L，由此可見益智仁總黃酮具有明顯清除DPPH自由基的能力。

2.3.3 清除超氧陰離子自由基能力

圖8 益智仁總黃酮對(duì)超氧陰離子自由基的清除作用Fig.8 Scavenging effect of total flavonoids from Alpinia oxyphylla fruits against superoxide anion free radicals

在測(cè)量的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，益智仁總黃酮對(duì)超氧陰離子自由基的清除作用隨著質(zhì)量濃度的增加先增加，接著趨于平穩(wěn)。當(dāng)質(zhì)量濃度為0.5 g/L時(shí)，清除率為（42.22±0.80）%；當(dāng)質(zhì)量濃度為2 g/L時(shí)，清除率為（67.75±2.00）%，當(dāng)質(zhì)量濃度為5 g/L時(shí)，清除率達(dá)到了（93.28±1.00）%；在測(cè)量的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，益智仁總黃酮對(duì)超氧陰離子自由基的清除作用強(qiáng)于VC。益智仁總黃酮與VC對(duì)超氧陰離子自由基清除作用的EC50分別為（0.87±0.05）、（1.21±0.10）g/L。

2.3.4 鐵離子螯合能力

圖9 益智仁總黃酮對(duì)鐵離子的螯合作用Fig.9 Ferrous ion chelating ability of total flavonoids from Alpinia oxyphylla fruits

在質(zhì)量濃度為0.5～10 g/L的范圍內(nèi)，益智仁總黃酮對(duì)鐵離子的螯合能力呈現(xiàn)出劑量依賴性。質(zhì)量濃度為1 g/L時(shí)，螯合率為（20.50±0.70）%；質(zhì)量濃度為6 g/L時(shí)，螯合率達(dá)到了（91.02±2.00）%；質(zhì)量濃度為10 g/L時(shí)，螯合率96.48%。陽(yáng)性對(duì)照EDTA在質(zhì)量濃度為1 g/L時(shí)，螯合率已達(dá)到（86.92±1.00）%。益智仁總黃酮與EDTA對(duì)鐵離子螯合能力的EC50分別為（2.45±0.30）、（0.12±0.02）g/L。

3 結(jié) 論

本研究建立了超聲輔助提取益智仁總黃酮的最佳工藝條件，即乙醇體積分?jǐn)?shù)65%、液料比40∶1（mL/g）、超聲時(shí)間35 min、超聲功率360 W，在此條件下總黃酮得率為0.50%。表明該模型具有較好的預(yù)測(cè)性能，對(duì)于指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐具有一定借鑒意義。

在測(cè)定的質(zhì)量濃度范圍，益智仁總黃酮的總抗氧化能力、清除DPPH自由基能力、清除超氧陰離子自由基和螯合鐵離子能力均隨質(zhì)量濃度的增加而增大。益智仁總黃酮清除DPPH自由基、清除超氧陰離子自由基和螯合鐵離子能力的EC50分別為（2.85±0.20）、（0.87±0.05）、（2.45±0.30）g/L。益智仁總黃酮表現(xiàn)出較好的抗氧化活性，可作為潛在天然抗氧化劑應(yīng)用于藥品及功能食品中，而有關(guān)益智仁總黃酮的結(jié)構(gòu)鑒定及動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)有待進(jìn)一步研究。

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Optimization of Ultrasonic-Assisted Extraction and Antioxidant Activities of Total Flavonoids from Alpinia oxyphylla Fruits

ZHENG Yi1,2, SHAO Ying1,2, CHEN An-hui1,2, ZHANG Na-na1
(1. College of Food Engineering, Xuzhou Institute of Technology, Xuzhou 221000, China; 2. Jiangsu Key Construction Laboratory of Food Resource Development and Quality Safe, Xuzhou 221000, China)

The ultrasonic-assisted extraction of total flavonoids from Alpinia oxyphylla fruits was optimized by response surface methodology. One-factor-at-a-time experiments were carried out to investigate the effects of ethanol concentration, solvent-to-solid ratio, ultrasonic treatment time and power on the extraction yield of total flavonoids. This was followed by mathematical modeling based on a Box-Behnken design and response surface analysis. Anti oxidant activities of total flavonoids from Alpinia oxyphylla fruits were evaluated by in vitro antioxidant assays: total antioxidant capacity, 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity, superoxide anion radical scavenging activity and ferrous ion chelating ability. The results showed that the optimal extraction parameters were determined as 65%, 40:1 (mL/g), 35 min and 360 W for ethanol concentration, solvent-to-solid ratio, ultrasonic treatment time and power, respectively. The yield of total flavonoids from Alpinia oxyphylla fruits could be up to 0.50% under these conditions. Total antioxidant capacity, DPPH radical scavenging activity, superoxide anion scavenging activity and ferrous ions chelating ability of total flavonoids from Alpinia oxyphylla fruits were concentration dependent. The median effective concentrations (EC50) for DPPH radical scavenging activity, superoxide anion scavenging activity and ferrous ion chelating ability were (2.85 ± 0.20), (0.87 ± 0.05) and (2.45 ± 0.30) g/L respectively.

Alpinia oxyphylla fruits; total flavonoids; ultrasonic-assisted extraction; antioxidant activity

R284.2

A

1002-6630（2014）06-0044-06

10.7506/spkx1002-6630-201406009

2013-06-21

國(guó)家星火計(jì)劃項(xiàng)目（2012GA690326）；江蘇省高校自然科學(xué)研究項(xiàng)目（13KJD550006）；徐州市科技計(jì)劃項(xiàng)目（XZZD1307）

鄭義（1982—），男，講師，碩士，研究方向?yàn)樘烊划a(chǎn)物與食品生物技術(shù)。E-mail：biozheng@gmail.com