黃瓜中總黃酮提取方法的研究

陳懸懸,李榮超,盧玉曦,欒 鋒,劉惠濤

(煙臺大學化學化工學院,山東 煙臺 264005)

黃瓜中總黃酮提取方法的研究

陳懸懸,李榮超,盧玉曦,欒 鋒,劉惠濤

(煙臺大學化學化工學院,山東 煙臺 264005)

用乙醇提取法和索氏提取法分別提取華北型黃瓜和華南型黃瓜中總黃酮．采用紫外分光光度法,以蘆丁為標準,亞硝酸鈉-硝酸鋁-氫氧化鈉顯色,在500 nm波長下檢測總黃酮含量．蘆丁的線性范圍為20～100 μg·mL,回歸方程:y=0.015 1x-0.456,R2=0.999 6, 用索氏提取法和乙醇提取法測得華北型黃瓜中總黃酮量分別為 35.04 mg/g和 40.32 mg/g, 平均回收率分別為 99.8%和 100.4%, RSD分別為1.30%和2.65%, 華南型黃瓜中總黃酮量分別為 24.44 mg/g和 37.66 mg/g, 平均回收率分別為 101.3%和 99.5%, RSD分別為1.93%和1.88%．結果表明,乙醇提取法能更好地提取黃瓜中的異黃酮,操作簡便,結果準確．

黃瓜;總黃酮;索氏提取法;乙醇提取法;紫外分光光度法

黃酮類化合物(Flavonoids)是一類存在于自然界中具有2-苯基色原酮 (Favones) 結構的化合物,是植物由光合作用產生的一大類化合物，在植物體內有2種存在形式：一是與糖結合成苷類,一是游離態(tài)的苷元[1]．黃酮類化合物具有廣泛的生理活性,如抗衰老、抗癌、抗炎、 抗菌作用等[2]．黃酮類化合物的藥理作用,使得人們越來越多地關注日常食品中所含黃酮的量．

黃瓜營養(yǎng)豐富, 含有糖類、糖苷類、多種游離氨基酸[3],還是減肥和預防冠心病的最佳食品[4]．如何提高和監(jiān)控黃瓜的營養(yǎng)品質[5]日益受到重視．相比于黃瓜栽培而言,目前關于黃瓜營養(yǎng)成分的研究報道較少[6-8]．關于黃瓜總黃酮含量的提取研究雖有報道,但主要研究的是黃瓜中黃酮的抗氧化性[9]以及遺傳性對其的影響[10]．苦瓜、木瓜等其他瓜類總黃酮的提取方法雖有報道[11-13],但黃瓜中總黃酮提取方法的研究未見報道．本研究分別采用乙醇提取法和索氏提取法提取華北型黃瓜和華南型黃瓜中的總黃酮，用正交實驗設計優(yōu)化了乙醇提取法,并針對索氏提取法提取時間長消耗溶劑多等缺點[14]做了對比研究,以尋求高效提取黃瓜中總黃酮的方法．

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

UV-6000型紫外可見分光光度計(上海元析儀器有限公司);蘆丁對照品，購自上海源聚生物科技有限公司;分析純乙醇，購自天津市永大化學試劑有限公司;水為超純水;華北型黃瓜和華南型黃瓜，均購自煙臺當地超市．

1.2 對照品溶液制備

準確稱取蘆丁適量,加入70%乙醇溶解定容,配制成1 000μg/mL對照品溶液儲備液．

1.3 供試品溶液的制備

2種鮮黃瓜分別切片烘干、粉碎,用石油醚超聲除去其中的葉綠素,將黃瓜粉晾干備用．

乙醇提取法:稱取華北型黃瓜粉和華南型黃瓜粉各2 g,分別用70% 乙醇以料液比1∶50在80 ℃下冷卻回流提取3 h,冷卻后取提取液用70%乙醇定容至100 mL．

索氏提取法:稱取華北型黃瓜粉和華南型黃瓜粉各2 g,分別用150 mL乙醇在80 ℃下索氏提取8 h,冷卻后取提取液用旋轉蒸發(fā)儀蒸干后用 70%乙醇溶解,轉移至100 mL容量瓶并定容．

1.4 檢測波長確定

精密量取對照品儲備液 25.0 mL至100.0 mL容量瓶中用70% 乙醇定容,配成250 μg/mL的標準品溶液．取該標準溶液 5 mL至25 mL容量瓶中,用70% 乙醇定容至10 mL, 加入 5% 的NaNO21.0 mL,搖勻,放置5 min 后加入10%的Al(NO3)31.0 mL,5 min后再加入4%的NaOH 10.0 mL,混勻,用70%乙醇定容至25 mL．搖勻后放置10 min．以試劑空白為參比,在300～800 nm波長范圍內掃描．溶液在500 nm 處有最大吸收,因此,將500 nm 設定為檢測波長．

1.5 單因素實驗設計

為了篩選出影響乙醇提取法提取總黃酮量的顯著因素,對乙醇濃度、提取時間、料液比、提取溫度4個影響因素進行了研究[15]．采用4因素4水平的正交實驗設計,實驗次數為16．各因素名稱、符號代碼及實驗水平見表1,2．

表1 因素水平表L16(44)

表2 正交實驗結果

續(xù)表2

從表2中的極差R可以看出,4個因素對總黃酮提取量的影響程度為乙醇濃度>提取溫度>料液比>提取時間．最佳提取工藝為乙醇濃度70%, 提取時間 3 h, 料液比1∶50, 提取溫度 80 ℃．

2 結果與討論

2.1 標準曲線的繪制

精確吸取對照品儲備液 10.0、 20.0、 30.0、 40.0、 50.0 mL,置 100.0 mL 量瓶中,70% 乙醇定容．按 1.3項中的方法,取標準品溶液 5.0 mL 至25.0 mL容量瓶中,在 500 nm 測定吸光度．以濃度(x) 為橫坐標, 吸光度 (y) 為縱坐標, 繪制標準曲線, 回歸方程為:y=0.015 1x-0.456,R2=0.999 6．結果表明,蘆丁在 20～100 μg/mL的濃度范圍內與吸光度呈良好的線性關系．

2.2 方法精密度

精密吸取 250 μg/mL的標準品溶液 5.0 mL, 共 5份,按照1.3項中的方法測定,RSD 為 0.37%, 表明測定方法精密度良好．

2.3 穩(wěn)定性

精密吸取供試品溶液(乙醇提取法提取華北型黃瓜)5.0 mL,按照1.3項中的方法測定,每隔5 min測定1次,RSD為 0.27%,結果表明顯色在30 min中內穩(wěn)定．

2.4 樣品測定

按供試品制備方法分別制備華北型黃瓜和華南型黃瓜供試品各5份,編號為樣品1～5，按照1.3項中的方法分別測定,結果見表3．結果顯示,乙醇提取法提取的華北型黃瓜中總黃酮的平均含量為40.32 mg/g, RSD為1.32%,華南型黃瓜中總黃酮的平均含量為37.66 mg/g, RSD為1.12%;相對應的索氏提取法提取的華北型黃瓜中總黃酮的平均含量為 35.04 mg/g,RSD為1.22%,華南型黃瓜中總黃酮的平均含量為24.44 mg/g, RSD為0.87%．本實驗乙醇提取2種黃瓜所得的總黃酮量與張克巖等[10]所列的黃瓜中總黃酮的范圍吻合,但稍低于曹杰[11]用酸水解做前處理所測得的黃瓜中黃酮的量．這是由于酸水解法提取的是黃酮苷元而乙醇提取法是黃酮苷,2種方法的提取原理和提取的物質種類存在某些差異,導致結果稍有偏差．

表3 提取方法比較(n=5)

2.5 加標回收試驗

為了檢測定量測定的準確性,采用加標回收法．加標樣品與樣品處理法相同,分別計算加標回收率,結果見表4．從表4中可以看出乙醇提取法的平均回收率在99%～100.5%之間,該提取方法簡單且穩(wěn)定性和準確性較好．索氏提取法的平均回收率在99%～101.5%之間,提取結果與上述方法相當,但此法耗時較長,操作過程繁雜．

表4 加標回收率實驗結果 (n=3)

3 結 論

由實驗結果得出,相對于傳統(tǒng)索氏提取法,本實驗采用的正交實驗優(yōu)化的乙醇提取法提取時間短、提取效率高．此外,本研究在前處理過程中用石油醚將華北型黃瓜和華南型黃瓜中的葉綠素除去,排除了紫外分光光度法測定過程中的干擾,提高了測定結果的準確性．

[1] 蔡健, 華景清, 王薇, 等. 黃酮提取工藝研究進展[J]. 淮陰工學院學報, 2003, 12 (5): 82-85.

[2] Rasulve B F, Abdullaev N D, Syrov V N, et al. A quantitative structure-activity relationship (QSAR) study of the antioxidant activity of flavonoids[J]. QSAR & Combinatorial Science, 2005, 24 (9): 1056-1065.

[3] 朱水根. 烹飪原料學[M].上海:上海交通大學出版社, 1999: 146-147.

[4] 張峻, 熊何健, 霍長俊, 等. 黃瓜汁飲料的生產工藝[J].飲料工業(yè), 1998(13): 16-18.

[5] 喬宏宇, 朱芳, 栗長蘭, 等. 黃瓜主要營養(yǎng)品質性狀遺傳分析[J]. 東北農業(yè)大學學報, 2005, 36(3): 290-293.

[6] 侯冬巖, 回瑞華, 李學成, 等. 水黃瓜營養(yǎng)成分的研究[J]. 鞍山師范學院學報, 2006, 8(2): 28-30.

[7] 何曉明, 林毓娥, 陳清華, 等. 不同類型黃瓜的營養(yǎng)成分分析及初步評價 [J]. 廣東農業(yè)科學, 2002(4): 15-17.

[8] 金同銘, 劉玲, 唐曉偉. 非破壞評價黃瓜的營養(yǎng)成分[J]. 華北農學報, 1996, 11(1): 103-108.

[9] 施興鳳, 李瓊, 李學輝,等. 黃瓜黃酮類化合物的抗氧化作用[J]. 食品研究與開發(fā), 2010, 31(3): 85-86.

[10] 張克巖, 司龍亭, 李坤. 黃瓜(CucumissativusL.)總黃酮含量的遺傳分析[J]. 沈陽農業(yè)大學學報, 2011, 42(5): 544-548.

[11] 徐青梅. 光皮木瓜中黃酮類物質提取工藝的研究[J]. 保鮮與加工, 2012, 12(5): 23-28.

[12] 蔡健, 王薇. 苦瓜資源開發(fā)與苦瓜籽黃酮提取技術[J]. 食品研究與開發(fā), 2004, 25(3): 97-99.

[13] 周曉麗, 邵震, 李婷婷, 等. 木瓜黃酮的提取及抗氧化性研究[J]. 食品工業(yè)科技, 2007, 28(8): 170-172.

[14] Bimakr M, Rahman R A, Taip F S T, et al. Comparison of different extraction methods for the extraction of major bioactive flavonoid compounds from spearmint (MenthaspicataL.) leaves[J]. Food and Bioproducts Processing, 2011, 89 (1): 67-72.

[15] 王選東, 劉利林, 許宗運. 正交設計研究石榴皮總黃酮提取工藝[J].塔里木農墾大學學報, 2003, 15(2): 11-15.

[16] 曹杰. 蔬菜和水果中黃酮類化合物檢測方法及應用研究[D]. 哈爾濱:哈爾濱醫(yī)科大學, 2010.

(責任編輯 周雪瑩)

Extraction of Total Flavonoids from Cucumber

CHEN Xuan-xuan, LI Rong-chao, LUAN Feng, LIU Hui-tao

(School of Chemistry and Chemical Engineering, Yantai University, Yantai 264005, China)

Total flavonoids in cucumber of north and south China are extracted by conventional soxhlet extraction (CSE) and ethanol extraction method, respectively. Color reaction is performed by mixing the extractions with NaNO2-Al (NO3)3-NaOH solution, total flavonoids are tested by UV spectrophotometry (500 nm) with authentic rutin as the standard sample. The linear regression equation of rutin isy=0.015 1x-0.456(R2=0.999 6) in the range of 20-100 μg/mL. The total flavonoids in north China cucumber extracted by CSE and ethanol extraction method are 35.04 mg/g and 40.32 mg/g, with the average recoveries of 99.8% and 100.4%, and RSD of 1.30% and 2.65%, respectively. The total flavonoids in south China cucumber extracted by CSE and ethanol extraction method are 24.44 mg/g and 37.66 mg/g, with the average recoveries of 101.3% and 99.5%, and RSD of 1.93% and 1.88%, respectively. It can be concluded that ethanol extraction method is more effective, easier and more accurate to extract total flavonoids from cucumber.

cucumber; total flavonoids; conventional soxhlet extraction (CSE); ethanol digestion method; UV spectrophotometry

1004-8820(2015)04-0260-06

10.13951/j.cnki.37-1213/n.2015.04.006

2014-10-13

山東省自然科學基金資助項目(ZR2012BM016)．

陳懸懸(1988- ),女,山東濟寧人,碩士研究生.

欒鋒(fluan@sina.com), 副教授,研究方向為色譜和電泳分析.

O657

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