劉 樂,范建鳳,趙二勞
(忻州師范學(xué)院 化學(xué)系,山西 忻州 034000)
酸棗仁(Semen Ziziphi Spinosae)為鼠李科植物酸棗(Ziziphus jujube Mill.)的干燥成熟種子,為衛(wèi)生部頒布的第1批藥食兩用資源[1]。酸棗仁為常用中藥,史載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,被列為上品,具有養(yǎng)心補(bǔ)肝、寧心安神、生津斂汗等功效,是治療心肝血虛之心悸、失眠的要藥[2]。研究表明,酸棗仁中主要含有脂肪酸、三萜、生物堿以及黃酮類化合物等的成分,其中,脂肪酸類(酸棗仁油)提取率可高達(dá)30%以上[3-4],而酸棗仁油具有抗腫瘤、抗氧化、抗炎等作用,尤其在安眠鎮(zhèn)靜方面有顯著作用[5]。源于此,有關(guān)酸棗仁油的研究日漸增多,受到越來越多的關(guān)注。本文綜述國(guó)內(nèi)酸棗仁油的提取及其抗氧化活性,為酸棗仁油的進(jìn)一步研究提供參考。
溶劑提取是酸棗仁油最基本的提取方法,采用的溶劑主要有石油醚、環(huán)乙烷等對(duì)油脂溶解度較高的有機(jī)溶劑。吳修利等[6]以石油醚為溶劑,采取索氏提取法提取酸棗仁油,通過正交設(shè)計(jì)試驗(yàn),優(yōu)化得到最佳提取條件為:料液比為1∶27(g/mL),溫度60℃,提取時(shí)間5h。該工藝條件下,酸棗仁油提取率為32.99%。陶冶等[7]研究確定的酸棗仁油索氏提取工藝為:以石油醚為提取劑,在料液比1∶40(g/mL),溫度80℃,提取時(shí)間7h的條件下,酸棗仁油得率為28.02%。王力川等[8]也研究了酸棗仁中油的索氏提取,在料液比1∶120(g/mL),石油醚回流提取4h的條件下,酸棗仁油提取率可達(dá)39.03%。陸晶晶等[9]則以環(huán)乙烷為提取劑,研究了酸棗仁油的索氏提取,確定的工藝條件為:料液比為1∶5(g/mL),95℃下提取5h。該工藝條件下,酸棗仁油提取率為20.48%。另外,白鶴龍等[4]研究了酸棗仁油的石油醚回流提取,工藝條件為:料液比為1∶10(g/mL),90℃下回流提取1.0h。該工藝下酸棗仁油提取率為15.26%。雖然由于酸棗仁品種、產(chǎn)地的不同,含油量會(huì)有一定差異,不便比較各種提取工藝的優(yōu)劣,但也不難發(fā)現(xiàn),溶劑提取法提取時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng),效率不高。
超聲輔助提取法主要是利用超聲波在提取溶媒中產(chǎn)生的空化效應(yīng)和機(jī)械作用等,一方面可有效破碎原料細(xì)胞壁,使有效成分呈游離狀態(tài)并溶入提取溶媒中,另一方面可加速提取溶媒的分子運(yùn)動(dòng),使提取溶媒和有效成分快速接觸、溶合,從而提高提取率[10]。張雪等[10]研究了酸棗仁油的超聲輔助提取,采用正交試驗(yàn)優(yōu)化的工藝條件為:以石油醚為溶劑,料液比1∶15(g/mL),提取時(shí)間60min,提取次數(shù)2次。王力川等[8]確定的工藝條件為:石油醚為提取劑,料液比1∶10(g/mL),超聲波功率160W,溫度40℃,提取時(shí)間15min。該工藝條件下,酸棗仁油提取率可達(dá)39.25%。陶冶等[7]也研究了酸棗仁油的超聲輔助石油醚提取,確定的工藝條件為:料液比1∶2.5(g/mL),超聲提取1.0h。該工藝條件下,酸棗仁油提取率為24.45%。超聲輔助提取具有時(shí)間短、效率高的特點(diǎn),但因超聲波對(duì)環(huán)境的污染及超聲工藝放大的問題尚未解決,現(xiàn)僅限于實(shí)驗(yàn)室研究。
微波輔助提取是利用不同結(jié)構(gòu)的物質(zhì)吸收微波能的差異,使原料細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)被選擇性加熱,瞬間產(chǎn)生高壓導(dǎo)致細(xì)胞破裂,利于有效成分溶出,達(dá)到提高提取率[11]。趙文杰等[12]研究了酸棗仁油的微波輔助提取,采用單因素結(jié)合正交試驗(yàn)的方法考察了提取時(shí)間、提取溫度和料液比對(duì)酸棗仁油提取率的影響,優(yōu)化了提取工藝。得到影響提取率的因素大小順序?yàn)椋毫弦罕?提取溫度>提取時(shí)間。優(yōu)化的最佳提取工藝條件為:正己烷為提取劑,料液比1∶6(g/mL),微波功率700W,提取溫度40℃,提取時(shí)間5min。該條件下,酸棗仁油提取率為27.86%。王力川等[8]也研究了酸棗仁油的微波輔助提取,確定的工藝:石油醚為提取劑,在料液比1∶4(g/mL),微波功率550W條件下進(jìn)行3次間歇微波輻射,每次100s。該工藝條件下,酸棗仁油提取率可達(dá)39.51%。陸晶晶等[9]則研究了酸棗仁油的微波輔助環(huán)己烷提取,確定的提取條件為:料液比1∶5(g/mL),微波功率,480W,間歇輻射200s(分5次輻射,每次40s)。該條件下酸棗仁油提取得率為20.61%。顯見,與溶劑提取法相比,微波輔助提取酸棗仁油可降低溶劑用量,大大縮短提取時(shí)間,降低提取成本,具有省時(shí)、高效、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn),有必要深入研究。
超臨界流體萃取是利用超臨界流體為萃取溶劑的萃取分離、富集方法,這種方法具有選擇性強(qiáng)、綠色環(huán)保、產(chǎn)品純度高、萃取劑便宜、無毒、易回收、可低溫處理等優(yōu)點(diǎn)[13]。白鶴龍等[5]研究了超臨界CO2萃取酸棗仁油,由響應(yīng)面分析法優(yōu)化的最佳萃取條件為:酸棗仁樣品粉末粒度40目、萃取溫度40℃、系統(tǒng)壓力為395bar、動(dòng)態(tài)萃取時(shí)間2.5h、在此條件下,酸棗仁油的提取率為19.55%。劉硯墨等[14]通過單因素結(jié)合正交試驗(yàn)的方法研究了酸棗仁油超臨界CO2萃取,得到各因素影響萃取率程度依次是粉末粒度>萃取壓力>萃取時(shí)間>萃取溫度,優(yōu)化的最佳工藝條件為:酸棗仁粉末粒度0.32mm,萃取時(shí)間100min,萃取溫度45℃,萃取壓力30MPa。該工藝條件下,酸棗仁油萃取率為31.1%。而貢濟(jì)宇等[15]通過正交試驗(yàn)優(yōu)化的超臨界CO2萃取最佳工藝為:萃取壓力30MPa,萃取溫度35℃,分離Ⅰ壓力12MPa,分離Ⅰ溫度45℃;分離Ⅱ壓力6MPa,分離Ⅱ溫度50℃。該工藝下酸棗仁油平均收率為36.54%。另外,鐘廣華等[16]研究了壓力、溫度和夾帶劑對(duì)超臨界CO2萃取酸棗仁油提取率的影響,得出夾帶劑加入對(duì)萃取率影響最大,提取條件不同,油的化學(xué)成分基本相同,含量有所差異,其它工藝條件相同(萃取壓力20MPa,萃取溫度45℃)時(shí),加入適量乙醇夾帶劑,酸棗仁油萃取率(15.6%)比不加夾帶劑(13.44%)可提高2.16%??梢姡R界CO2萃取酸棗仁油是一種綠色環(huán)保的食品藥品提取技術(shù),具有良好的應(yīng)用前景。
亞臨界萃取技術(shù)是一種新型萃取與分離技術(shù),它是依據(jù)相似相溶原理,以亞臨界狀態(tài)存在的萃取劑為溶媒,利用其傳質(zhì)速度快和溶解能力高的特點(diǎn),萃取目標(biāo)組分并分離[17]。彭凱迪等[18]研究了酸棗仁油的亞臨界丁烷提取,在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采用響應(yīng)面法優(yōu)化了提取工藝。結(jié)果表明,提取時(shí)間、提取溫度及提取次數(shù)對(duì)酸棗仁油的提取率都具有極顯著的影響,3個(gè)因素對(duì)酸棗仁油提取率影響大小依次為:提取次數(shù)>提取時(shí)間>提取溫度。優(yōu)化的最佳提取工藝為:酸棗仁粒度80目、提取時(shí)間40min、提取溫度45℃、提取次數(shù)3次。此工藝條件下酸棗仁油提取率為26.77%。陶冶等[7]也研究了亞臨界丁烷萃取酸棗仁油,在提取溫度45℃,提取時(shí)間40min的條件下,酸棗仁油的提取率為26.73%。亞臨界萃取酸棗仁油具有耗能低,提取率高,生產(chǎn)成本遠(yuǎn)低于超臨界萃取,適于工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn),且整個(gè)萃取和分離過程都在低溫下進(jìn)行,能夠最大限度地保護(hù)所提成分的活性,萃取劑也容易與產(chǎn)品分離[17]。
目前,國(guó)內(nèi)有關(guān)酸棗仁油抗氧化活性的研究不多,僅有文獻(xiàn)2篇。張雪等[19]以羥基自由基、超氧自由基清除能力、抗蛋白質(zhì)糖基化反應(yīng)及D-半乳糖氧化模型小鼠血液和肝臟中的MDA含量和GSH-Px活力的影響為指標(biāo),常用抗氧化劑VE為陽(yáng)性對(duì)照,研究了酸棗仁油的體內(nèi)外抗氧化活性。體外實(shí)驗(yàn)表明,酸棗仁油清除羥基自由基的能力低于VE,總抗氧化能力與VE相當(dāng),而清除DPPH自由基、超氧陰離子自由基能力和抗脂質(zhì)過氧化能力都優(yōu)于VE,說明酸棗仁油具有明顯的體外抗氧化作用。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明,酸棗仁油可以顯著降低D-半乳糖氧化模型小鼠血、肝臟中的MDA含量,顯著提高GSH-Px活力,說明酸棗仁油具有良好的體內(nèi)抗氧化作用,是一種有效的抗氧化劑。陸晶晶等[9]以過氧化值為指標(biāo),比較研究了不同方法提取的酸棗仁油對(duì)豬油的抗氧化性,結(jié)果表明,溶劑提取、微波輔助提取和超臨界CO2萃取的酸棗仁油均均能抑制豬油的氧化,抗氧化活性相差不大。
目前,國(guó)內(nèi)對(duì)酸棗仁油的提取及抗氧化活性進(jìn)行了一定的研究,也取得了一定成果,但總體而言,研究還不夠系統(tǒng),還不夠深入,離酸棗仁油實(shí)際開發(fā)應(yīng)用的需要還有一定距離。因此,需加大研究力度,創(chuàng)新酸棗仁油提取工藝,特別要加強(qiáng)對(duì)酸棗仁油功能活性的研究,搞清酸棗仁油構(gòu)效關(guān)系,使酸棗仁油在促進(jìn)人類健康中發(fā)揮積極作用。