紫背菜黃酮類化合物提取工藝研究

韓明，鄭玉璽，董蕾

（廣州城市職業(yè)學(xué)院食品系，廣州 510405）

近年，人們的膳食結(jié)構(gòu)和消費觀念正在發(fā)生巨大變化，純天然、營養(yǎng)豐富、具有保健功能的野菜愈來愈受人們的歡迎。紫背菜［Gynurabicolor（Roxb.exWilld.）DC.］是山野菜中的一種，是菊科三七草屬多年生草本植物，紫背菜生長抗逆性強(qiáng)，基本上不受病蟲害，無農(nóng)藥污染，其嫩枝葉做菜，質(zhì)脆嫩，具有菊科類植物的特殊清香，風(fēng)味獨特，民間認(rèn)為紫背菜有涼血、去虛火的功效，是一種有益于人類健康的綠色保健蔬菜[1]，其營養(yǎng)功能性引起廣泛關(guān)注。據(jù)《全國中草藥匯編》中記載：紫背菜有治咳血、血崩、經(jīng)痛、血氣虧、支氣管炎、盆腔炎、中暑、阿米巴痢疾和外用創(chuàng)傷止血等功效[2]。韓維棟等[3]研究表明，紫背菜中有豐富的鈣、磷、銅、鐵、錳等礦物質(zhì)。余小平[4]研究表明，紫背菜的提取物有降血糖作用。黃酮類化合物是一類天然生理活性物質(zhì)，具有降血糖、降血脂、抗氧化等營養(yǎng)功能，是功能性食品開發(fā)的重要原材料，廣泛存在于山野菜植物資源中，但有關(guān)紫背菜黃酮類化合物的研究較少，未檢索到相關(guān)研究報道。本試驗通過研究紫背菜黃酮類化合物提取的影響因素及提取最佳工藝，為紫背菜的營養(yǎng)功能性評價和功能性食品開發(fā)提供了科學(xué)依據(jù)，也為野菜資源的綜合利用提供了參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

紫背菜（廣州玉鳳蔬菜有限公司）；蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品（中國藥品生物制品檢定所）；亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉（分析純，天津市大茂化學(xué)試劑廠）；乙醇（分析純，廣東光華科技股份有限公司）。

1.2 實驗儀器

752紫外光柵可見分光光度計（天津市拓普儀器有限公司）；JPRE-52AAA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器（上海嘉鵬科技有限公司）；數(shù)顯恒溫水浴鍋（江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司）；101-2型鼓風(fēng)干燥箱（上海市實驗儀器總廠）。

1.3 試驗方法

1.3.1 試劑配制 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液：稱取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品100.0mg，置于50mL容量瓶中，60%的乙醇溶液溶解，定容即得。

試劑：按常規(guī)方法分別配制出5%NaNO2溶液、10%Al（NO3）3溶液、1.0mol/L NaOH溶液、乙醇溶液（30%乙醇溶液、50%乙醇溶液、60%乙醇溶液、70%乙醇溶液、90%乙醇溶液）。

1.3.2 黃酮類化合物標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制[5]依據(jù)參考文獻(xiàn)，采用蘆丁作為黃酮類化合物的測定標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，制備標(biāo)準(zhǔn)曲線。準(zhǔn)確吸取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液0.0mL、0.1mL、0.2mL、0.3mL、0.4mL、0.5mL、1.0mL、2.0mL、3.0mL、4.0mL于10支10mL的具塞刻度試管，分別加入5%NaNO2溶液 0.3mL，放置 6min，加入 10%Al（NO3）3溶液0.3mL，放置6min后加入1.0mol/L NaOH溶液4.0mL，再用60%乙醇溶液定容，搖勻。放置10min后于紫外分光光度計上，用1cm比色皿在505nm波長下測定吸光度A并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，見圖1所示。

圖1 黃酮類化合物標(biāo)準(zhǔn)曲線Figure 1 Standard curve for the determination of flavonoids

從圖1可見，蘆丁在0.002mg/mL～0.080mg/mL的范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系，蘆丁濃度Y（mg/mL）與吸光度A的回歸方程為Y=1.0192X-0.0069（R2＝0.999 6）。

1.3.3 黃酮類化合物的測定 根據(jù)實驗設(shè)計方案，分別取紫背菜粉1g于錐形瓶中，加入乙醇溶液，水浴提取，將各浸提液過濾，棄去濾渣，濾液經(jīng)50℃真空濃縮至5mL后用乙醇溶液定容至100mL。準(zhǔn)確吸取提取液1.0mL于試管中，然后按與標(biāo)準(zhǔn)曲線相同的方法測定提取液的吸光度，計算其含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 紫背菜黃酮類化合物提取的單因素實驗

2.1.1 液料比對紫背菜黃酮類化合物提取效果的影響 液料比是影響黃酮類化合物提取含量的重要原因之一，適當(dāng)?shù)囊毫媳炔粌H能使原料中的黃酮類化合物得到充分提取，而且可減少溶劑的浪費和節(jié)省提取成本。由圖2可見，隨著液料比的升高，紫背菜浸提液中黃酮類化合物的含量也隨之增大，當(dāng)液料比達(dá)到30∶1后，黃酮類化合物的含量增加緩慢，表明液料比為30∶1較為適宜。

圖2 液料比對紫背菜黃酮類化合物提取效果的影響Fig.2 Effect of liquid ratio on the extraction of flavonoids from G.bicolor(Roxb.ex Willd.)DC.

2.1.2 乙醇含量對紫背菜黃酮類化合物提取效果的影響 隨著乙醇含量的升高，紫背菜浸提液中黃酮類化合物的含量呈上升趨勢，其中在30%～50%之間黃酮類化合物的浸提含量上升緩慢，50%～70%之間黃酮類化合物的浸提含量急劇上升，在70%時產(chǎn)生峰值，浸提含量最高，結(jié)果表明，適宜浸提乙醇含量在70%左右。見圖3。

圖3 乙醇含量對紫背菜黃酮類化合物提取效果的影響Fig.3 Effect of ethanol concentration on the extraction of flavonoids from G.bicolor(Roxb.ex Willd.)DC.

2.1.3 浸提溫度對紫背菜黃酮類化合物提取效果的影響 隨著浸提溫度的升高，紫背菜浸提液中黃酮類化合物的含量緩慢上升，但趨勢較為平緩，幅度較小。考慮到提取溫度過高會對黃酮類化合物的活性造成破壞，雜質(zhì)溶出較多，同時高溫提取能耗也較大，因此提取溫度以不超過80℃為宜。見圖4。

圖4 浸提溫度對紫背菜黃酮類化合物提取效果的影響Fig.4 Effectoftemperature onthe extraction of flavonoids from G.bicolor(Roxb.ex Willd.)DC.

2.1.4 浸提時間對紫背菜黃酮類化合物提取效果的影響 隨著浸提時間的延長，紫背菜浸提液中黃酮類化合物的含量逐漸增加，超過1.5h后，黃酮類化合物含量上升變得緩慢，提取時間繼續(xù)增加對提取效果影響不大，結(jié)果表明，最佳提取時間在1.5h左右。見圖5。

圖5 浸提時間對紫背菜黃酮類化合物提取效果的影響Fig.5 Effect of time on the extraction of flavonoids from G.bicolor(Roxb.ex Willd.)DC.

2.2 紫背菜黃酮類化合物提取的工藝優(yōu)化

全面考查紫背菜黃酮類化合物提取的影響因素及效果，在單因素實驗基礎(chǔ)上設(shè)計了4因素3水平的正交試驗，試驗因素水平見表1，試驗結(jié)果見表2。

表1正交試驗設(shè)計Table1 Orthogonal test factor level table

表2 正交試驗結(jié)果與分析Table 2 Orthogonal test results and analysis

從表2可以看出：根據(jù)極差（R）的大小，各實驗因素對紫背菜葉中黃酮類化合物含量的浸提效果影響大小依次為浸提溫度＞乙醇含量＞浸提時間＞液料比，其中，浸提溫度對紫背菜葉黃酮類化合物提取效果的影響最大。

根據(jù)正交實驗結(jié)果，運用極差分析得出：紫背菜中黃酮類化合物的最佳提取工藝條件為:浸提溫度70℃、液料比25∶1、浸提時間1.5h、乙醇含量60%。利用本研究所得出的最佳條件進(jìn)行紫背菜黃酮類化合物提取，其提取量可達(dá)72.136mg/g。

3 結(jié)論

影響紫背菜黃酮類化合物提取效果各因素的主次順序為浸提溫度、乙醇含量、浸提時間和液料比，紫背菜黃酮類化合物的最佳提取工藝條件為液料比25∶1、乙醇含量60%、浸提溫度70℃、浸提時間1.5h，利用最優(yōu)條件進(jìn)行紫背菜黃酮類化合物提取，結(jié)果為72.136mg/g。

[1]李素清，秦文.紫背菜綜合開發(fā)利用現(xiàn)狀[J].保鮮與加工，2005，5(5):46-47.

[2]秦文，李素清.紫背菜的保健作用及其綜合開發(fā)利用現(xiàn)狀[J].食品學(xué)，2005，26(S1):117-120.

[3]韓維棟，王秀麗.紫背菜的食用價值及其開發(fā)利用前景[J].中國野生植物源，2012，31(5):52-56.

[4]余小平.紫背菜提取物降血糖作用的實驗研究[J].中華中醫(yī)藥刊，2011，(7):1652-1654.

[5]蔣益虹.荷葉黃酮的乙醇提取工藝優(yōu)化研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2004，20(4):168-171.