山芹和西芹中芹菜素含量的比較

黃 圣,程 惠，白月榮

(聊城大學(xué) 生物科學(xué)系，山東 聊城 252000)

山芹和西芹中芹菜素含量的比較

黃 圣,程 惠，白月榮

(聊城大學(xué) 生物科學(xué)系，山東 聊城 252000)

本試驗經(jīng)過四組L9(34)正交 實驗,分別以乙醇濃度、料液比、溫度和提取時間為四因素水平,得到提取芹菜素的最佳工藝,利用芹菜素分子在335nm處紫外光的吸收峰值對其進行紫外定量,進一步得出山芹葉柄、葉及西芹葉柄和葉中芹菜素含量。實驗結(jié)果表明,相同干重或鮮重山芹中芹菜素含量明顯高于西芹,且山芹葉及西芹葉中芹菜素含量明顯高于各自葉柄中的含量。此外,本實驗對人們?nèi)粘Ｊ秤们鄄朔绞郊扒鄄怂叵嚓P(guān)產(chǎn)品的研發(fā)具有指導(dǎo)意義。

山芹; 西芹; 芹菜素; 正交試驗

芹菜素,又稱芹黃素,(Apigenin 4',5,7-三羥基黃酮)，是一種在水果和蔬菜中普遍存在的黃酮類化合物。在芹菜中含量比較多,其含有多種化學(xué)成分,主要由芹菜素 、揮發(fā)油、有機酸、胡蘿卜素、維生素C、糖類和多種黃酮類化合物組成。芹菜素具備抑制NO的生成、DNA氧化傷害及脂質(zhì)過氧化作用,可清除自由基、螯合金屬離子作用,此外大量體內(nèi)體外 實驗證實其具有抗炎抗癌生物活性芹菜素主要 經(jīng)過控制癌細胞基因表達,影響其蛋白質(zhì)活性從而誘導(dǎo)細胞凋亡,起到抗癌作用,對不同的癌細胞其作用機理也有所不同，發(fā)揮抗癌的作用[1]。芹菜葉柄葉中芹菜素含量各不相同。市場調(diào)研得知,目前我國芹菜素相關(guān)產(chǎn)品多為進口,價格高昂,且傳統(tǒng)芹菜食用部位多為葉柄,大大地降低了對芹菜素的利用率。因此，測定山芹和西芹葉柄、葉中芹菜素的含量,對于我們在日常生活中，食用芹菜的方式和芹菜素類相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)計劃具備非常重要的指導(dǎo)意義。

1 實驗部分

1.1 實驗?zāi)康?/p>

1.1.1 運用正交法探索提取芹菜素的最佳工藝。

1.1.2 得出并對比西芹葉柄葉和山芹葉柄葉中芹菜素的含量,使其對日常生活和芹菜素相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)起到指導(dǎo)意義

1.2 材料、儀器與試劑

1.2.1 實驗材料

供試品：芹菜素標準品(合肥博美生物科技有限責任公司),市售新鮮西芹、新鮮山芹。

對照品：芹菜素標準品，純度：98.9%。

1.2.2 實驗設(shè)備

超聲回流裝置,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,電子天平,紫外可見分光光度計,真空泵，打粉機,恒溫烤箱，玻璃棒,燒杯,移液槍,量筒,容量瓶，抽濾裝置。

1.3 芹菜素標準品配制

取5.0mg芹菜素標準品，用90%的乙醇進行定容，至100mL，配成50μg/mL的溶液備用。

1.4 實驗原理

芹菜素屬于黃酮類化合物，極少部分溶于水，易溶于熱乙醇等有機溶劑，因為乙醇具有無毒害，性價比較高等優(yōu)點，并且高濃度乙醇能使蛋白質(zhì)變性、沉淀核酸，降低了細胞內(nèi)其他分子對芹菜素含量測定的影響，因此選用較高濃度乙醇對芹菜中的芹菜素進行提取。并且利用超聲波進行輔助提取，其原理是運用超聲波在液體中迸發(fā)出類似于空穴作用,使植物細胞和細胞膜等結(jié)構(gòu)被破壞,從而使細胞內(nèi)容物通過細胞膜的穿透能力加強,因而有助于提高黃酮類化合物的釋放與溶出;超聲波使得提取液不斷的進行震蕩,從而協(xié)助溶質(zhì)進行擴散,極大的縮短了提取時間,提高了有效成分的提出率和原料的利用率[2]。超聲波提取操作簡單快捷,并且無需加熱,提出率高、速度快,提取物的結(jié)構(gòu)不易被破壞, 具有非常明顯的優(yōu)勢。

紫外分光光度計是運用物質(zhì)對不同波長光的選擇性吸收現(xiàn)象對物質(zhì)進行定量和定性分析[3]。且芹菜中主要溶于乙醇的物質(zhì)如蛋白質(zhì)、核酸、揮發(fā)油、有機酸、胡蘿卜素、維生素吸收波長不在這個范圍內(nèi),對芹菜素波長影響不大,因此,用紫外分光光度計法對芹菜素進行定性定量分析。

1.5 實驗方法及過程

1.5.1 最大吸收波長的選擇

根據(jù)實驗要求,在200～700nm波長段設(shè)定分光光度計檢測以完成樣品波長掃描。

1.5.2 標準曲線的繪制

按照下表量取上述所需備用的芹菜素標準溶液毫升數(shù)，并分別放入到10mL容量瓶中，用80%乙醇進行定容，制備成以下濃度的芹菜素標準溶液。

表1 芹菜中芹菜素的UV-標準曲線

1.5.3 材料處理

分別取西芹葉柄(A)、西芹葉(B)、山芹葉柄(C)、山芹葉(D)500g，用蒸餾水洗凈，瀝干，切碎、烘干、粉碎，過120目篩得芹菜粉末。

1.5.4 正交試驗

四要素分別為超聲波提取時間、提取溫度、料液比、乙醇濃度[4]。三水平分別為超聲波作用時間20min、30min、40min;提取溫度40℃、60℃、80℃；加入1g上述備用材料，料液分別比1：20、1:40、1:60；乙醇濃度為70%、80%、90%，用L9(34)表，得出最佳提取工藝。

表2 正交因素水平表

用上述步驟1.5.3備用材料，分別以提取溫度、酒精濃度、料液比和提取時間四因素，按照表3實驗條件，分別進行正交實驗。

表3 正交實驗條件

1.5.5 芹菜素含量測定

對每種不同條件下處理的材料，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后，選用80%乙醇定容，用分光光度計測量樣品的吸光值，計算芹菜素得率，找出最佳工藝條件。

2 結(jié)果及分析

2.1 測量芹菜素波長的選擇

選用紫外風光光度計在200～700波段進行掃描，掃描后發(fā)現(xiàn)存在有兩個波峰，并且都可以作為實驗檢測波長，由于在335處存在最大波峰，因此選定335nm為測量波，掃描結(jié)果見圖1。

圖1 芹菜素標準品全波段掃描

2.2 標準曲線的制作

表4 芹菜素標準曲線

以芹菜素標準品的溶液濃度為橫坐標(μg/mL)，以吸光值為縱坐標[5]，在excel表上用散點圖繪制出標準曲線(圖2)，顯示計算直線回歸方程的公式為：

y=0.527X+0.1096 R2=0.9955

圖2 芹菜素標準曲線

2.3 計算芹菜素得率：

公式:

2.4 正交試驗結(jié)果

表5 山芹葉柄中不同條件下芹菜素含量

表5(續(xù))

注：芹菜素含量僅供參考，K1=4.271因素1中芹菜素含量之和，K2、K3同K1； K1'=K1/3；K2'、 K3'同 K1'；R：0.509= K3'- K2'[6]。

結(jié)果表明：

溫度的三水平中K1 80℃ ，乙醇濃度三水平中K2 70% 影響最大，在料液比三水平中K1 1:20影響最大，在浸取時間中，K2 30min 影響最大，所以山芹莖的最佳提件是80℃、乙醇濃度80%、浸提時間40min、料液比為1:40，通過實驗數(shù)據(jù)表明溫度對提取率的影響最大，浸提時間影響最小。

同理，根據(jù)上述實驗方法做出其它三種材料的正交。

2.4 最佳提取條件

通過四組正交試驗，根據(jù)山芹葉柄、山葉柄葉、西芹葉柄、西芹葉的最佳提取工藝，按照相應(yīng)公式，算出在最佳的提取工藝條件下各部分芹菜素含量，如表6所示。

表6 各部分芹菜素最佳提取條件

2.5 山芹與西芹中芹菜素總量

表7 每500g芹菜中芹菜素含量

根據(jù)山芹與西芹的葉與葉柄中的芹菜素含量，計算出各自500g鮮重的芹菜素總含量(圖3)。

圖3 500g鮮重中芹菜素含量

3 結(jié)論

對山芹和西芹的葉柄與葉中芹菜素含量測定表明，兩種芹菜的葉子中芹菜素含量均高出葉柄中含量3.75倍，這說明日常食用芹菜中，葉子是芹菜素良好的來源，并且由于芹菜素為脂溶性物質(zhì)，適于用油炒。另一方面，西芹中，葉占干重的21.39%，葉柄占78.61 %；在山芹中葉子占干重 25.54%，葉柄占干重74.46 %；經(jīng)綜合計算，單位質(zhì)量的山芹中芹菜素整體含量高出西芹 64.75%，這說明山芹比西芹更適于作為工業(yè)提取芹菜素的來源。

[1] 陳況況，章宏慧，陳健初 .芹菜素對癌細胞作用機理的研究進展[J].食品工業(yè)科技, 2013(03):392-395.

[2] 劉軍波 ， 鄒禮根 ，趙蕓.荷葉黃酮提取工藝研究[J].安徽農(nóng)學(xué)通報, 2014(1-2):134-136.

[3] 仉曉文，王 麗，劉 慧，等.紫外/可見光分光光度計的使用[J].生物學(xué)教學(xué), 2012(9):27-28.

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[5] 焦 鐳，陳麗春，毛建衛(wèi).洋甘菊中芹菜苷提取工藝研究[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā), 2013(7):986-989，902.

[6] 黃飛燕，李干鵬，吳健君，等.旱芹中芹菜素的提取工藝研究[J].廣州化工, 2013(10):133-134.

[7] 董愛文.紫花地丁中芹菜素的提取與分離純化技術(shù)研究[D].長沙：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008.

[8] 隋海霞.芹菜素的生物學(xué)作用[J].國外醫(yī)學(xué)衛(wèi)生學(xué)分冊，2008,35(2)：103-105.

ComparisonofCeleryinParsleyandCelery

HuangSheng，ChengHui，BaiYuerong

(Liaocheng University, Department of Biological Sciences, Liaocheng 252000,China)

This test after four groups of L9(34) orthogonal experiments, respectively with ethanol concentration, solid-liquid ratio, temperature and extracting time factors into four levels, get the best technology of extraction of celery element, use celery molecule absorption peak at 335 nm uv light on the uv quantitative, further to the shape of qin petioles, leaf and celery celery element content in petiole and leaf. The experimental results showed that the content of celery was significantly higher than that of parsley, and the content of celery in parsley and parsley leaves was significantly higher than that in the leaves. In addition, this experiment is of guiding significance for the research and development of daily edible celery and related products of celery.

parsley; celery; celery element; orthogonal test

2017-10-06

黃 圣(1995—)，滿族，吉林省人，本科，從事生物化學(xué)與生態(tài)研究。

TQ464

A

1008-021X(2017)22-0069-03

(本文文獻格式：黃圣,程惠，白月榮.山芹和西芹中芹菜素含量的比較[J].山東化工，2017，46(22)：69-71.)