八角中黃酮提取及其抗氧化抑菌活性研究進(jìn)展

白天雅，徐未芳，王桂林，范建鳳，趙二勞

(忻州師范學(xué)院 化學(xué)系，山西 忻州 034000)

八角，又名八角茴香、大料等，為木蘭科八角屬植物干燥成熟果實，我國主產(chǎn)于廣西、廣東、云南和貴州等地，資源豐富[1]。八角藥食兩用，作為香辛調(diào)料，可增香去腥，用于烹調(diào)菜肴，燉肉鹵湯；作為傳統(tǒng)中藥，其味辛、性溫，有溫陽散寒、理氣止痛之功效，可用于寒疝腹痛、腎虛腰痛等癥[2-3]。現(xiàn)代科學(xué)研究表明，八角中含有黃酮，黃酮具有多種功能活性，在醫(yī)藥、衛(wèi)生、保健品等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。開發(fā)應(yīng)用八角黃酮對發(fā)展八角產(chǎn)業(yè)有重要的實際意義。但目前，未見有關(guān)八角黃酮研究的總結(jié)報道?；诖?，本文概述我國八角黃酮提取純化工藝及抗氧化抑菌活性研究進(jìn)展，為八角黃酮提取純化及其抗氧化抑菌活性的進(jìn)一步研究提供參考。

1 八角黃酮提取研究進(jìn)展

1.1 乙醇回流提取工藝

石月鋒等[4]研究了八角黃酮的乙醇回流提取，得出影響八角黃酮提取的因素大小順序為：提取溫度>提取時間>料液比>乙醇體積分?jǐn)?shù)，優(yōu)化的最佳提取工藝：60%乙醇為提取劑，料液比 (g/mL)1∶40，提取溫度80℃，提取時間2.0 h。該工藝條件下，八角黃酮得率為13.34%。舒馨等[5]研究了八角和八角殘渣中黃酮的乙醇熱回流提取，優(yōu)化的八角黃酮最佳工藝條件為：乙醇濃度80%，料液比 (g/mL) 1∶30，回流溫度100℃，提取時間120 min，提取次數(shù)3次。該工藝下，八角黃酮提取率為23.61%。優(yōu)化的八角殘渣黃酮最佳工藝條件為：乙醇濃度50%，料液比 (g/mL) 1∶10，回流溫度100℃，提取時間120 min，提取次數(shù)3次。該工藝下，八角殘渣黃酮提取率為16.81%。乙醇回流提取八角黃酮工藝簡單、易于操作，適于工業(yè)化生產(chǎn)，但因提取時間長，產(chǎn)品雜質(zhì)多，提取效率不高，經(jīng)濟(jì)效益較差等，影響其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

1.2 酶輔助提取工藝

酶輔助提取就是利用酶在一定溫度和pH條件下，具有專一性特點，酶解破壞原料細(xì)胞壁，利于活性成分溶出。司建志[6]研究了八角藥渣中黃酮的纖維素酶輔助乙醇提取，通過單因素實驗結(jié)合響應(yīng)面分析法優(yōu)化的最佳工藝條件為：八角渣粉碎目數(shù)24～50目，乙醇濃度51.14%，加酶量70 mg/g，料液比 (g/mL) 1∶20.52， pH值5.303，溫度45℃，提取時間2.0 h。此工藝條件下，黃酮提取率為14.76%。酶輔助提取具有工藝簡便、條件溫和，產(chǎn)品雜質(zhì)較少，提取率較高等優(yōu)點，但提取時間較長，成本相對較高，工藝過程溫度、pH控制要求較高，經(jīng)濟(jì)效益不高，限制了工業(yè)應(yīng)用。

1.3 超聲輔助提取工藝

肖詞英等[7]選擇乙醇為提取劑，確定八角莖黃酮超聲輔助提取最佳工藝為：乙醇濃度40%，溫度75℃，超聲功率40 W，提取時間3.0 h。侯方麗等[8]研究了八角黃酮的超聲輔助乙醇提取，通過響應(yīng)面法優(yōu)化的最佳工藝條件為：以濃度73%乙醇為提取劑，料液比(g/mL) 1∶45，超聲功率480 W，超聲時間23 min。該工藝下，八角黃酮提取率為(9.43±0.13)%。劉慧娟等[9]研究了八角渣黃酮超聲輔助甲醇提取，在單因素實驗的基礎(chǔ)上，固定超聲溫度50℃，超聲功率360 W，通過響應(yīng)面法優(yōu)化的最佳工藝為：甲醇濃度80%，料液比 (g/mL) 1∶33，超聲時間22 min。此工藝條件下，八角渣黃酮提取得率為(10.02±0.13)%。超聲輔助提取操作相對簡便，提取時間短，提取率高，但工業(yè)化應(yīng)用還需解決超聲對環(huán)境污染及超聲設(shè)備放大的問題。

1.4 微波輔助提取工藝

微波輔助提取是利用微波場中原料各種成分吸收微波能的能力不同，原料細(xì)胞內(nèi)容物被選擇性加熱，瞬間產(chǎn)生高溫高壓，導(dǎo)致細(xì)胞壁破裂，減少傳質(zhì)阻力，活性成分被快速溶出[10]。劉韜等[11]研究了八角葉中黃酮微波輔助提取，通過響應(yīng)面法優(yōu)化的最佳提取工藝條件為：以體積分?jǐn)?shù)67%乙醇為提取劑，料液比 (g/mL)1∶26，微波功率500 W，微波溫度75℃，提取時間8 min。此工藝條件下，黃酮得率為6.97%。與乙醇回流提取相比，微波輔助提取具有選擇性好，大大縮短提取時間，提取效率高等優(yōu)勢。但該工藝前期設(shè)備成本相對較高，特別是適于工業(yè)化生產(chǎn)的微波設(shè)備尚未開發(fā)問世，現(xiàn)也僅囿于實驗室研究。

2 八角黃酮分離純化工藝

經(jīng)上述工藝提取的八角黃酮為粗提物，雜質(zhì)較多，純度不高，需進(jìn)一步分離純化，才能滿足實際研究與應(yīng)用需要[12]。司建志等[13]研究了八角黃酮的聚酰胺樹脂純化，選出聚酰胺樹脂目數(shù)30～60目，優(yōu)化的最佳工藝參數(shù)：上柱液濃度0.05 g/mL(生藥量)，pH值5.0，層析柱內(nèi)徑與高度比1∶12，流速1～2 BV/h，此條件下，黃酮飽和吸附量150.06 mg/g。以90%乙醇洗脫，用量4 BV體積，則黃酮解析率為70.77%，純化后干物質(zhì)中黃酮純度達(dá)87.5%。劉韜等[11]研究了4種不同極性大孔樹脂和制備色譜對所獲八角葉黃酮的純化，發(fā)現(xiàn)D-101大孔樹脂是較好純化樹脂，計算得D-101樹脂對八角葉黃酮的最大吸附量為16.67 mg/g。從純化效果上看，制備色譜好于D-101大孔樹脂。顯見，國內(nèi)有關(guān)八角黃酮純化研究尚不充分，純化工藝所涉及的純化技術(shù)范圍很小，純化效率不理想。

3 八角黃酮抗氧化抑菌活性

3.1 八角黃酮抗氧化活性

王碩等[14]以維生素C為陽性對照，研究了八角黃酮對羥基自由基、超氧陰離子自由基的清除作用；采用FRAP法測定了八角黃酮的總抗氧化能力；并研究了八角黃酮對注射D-半乳糖亞急性衰老小鼠模型的影響，發(fā)現(xiàn)八角黃酮對羥基自由基、超氧陰離子自由基清除率和總抗氧化能力均隨其濃度增加而增加；而給藥八角黃酮組小鼠體重、肝臟、腦指數(shù)及血清中SOD和CSH-Px活性均明顯高于模型組，表明八角黃酮具有強(qiáng)的抗氧化活性。李蜀眉等[15]研究表明，八角黃酮對DPPH自由基具有明顯清除作用，且在溫度低于60℃，pH值3～6，自然光照5 d，其抗氧化活性穩(wěn)定。肖詞英等[7]研究表明八角莖黃酮對Fenton 體系產(chǎn)生的·OH有很好的清除作用，且與八角莖黃酮濃度正相關(guān)，表明八角莖中黃酮具有一定的自由基清除能力及抗氧化活性。

3.2 八角黃酮抑菌活性

朱燕[16]以鴨疫李默氏菌、綠膿桿菌、金黃色葡萄球菌等10種菌為供試菌，用微量稀釋法，研究了從貢山八角枝葉黃酮提取物中分離得到的15種單體化合物的抑菌活性，結(jié)果表明，黃酮單體化合物ZY-1對綠膿桿菌、鴨疫李默氏菌、無乳鏈球菌和枯草芽孢桿菌分別表現(xiàn)出了選擇性較溫和的抑制活性，表明八角黃酮具有一定的抑菌活性。

4 展望

目前，我國對八角黃酮提取純化及抗氧化抑菌活性研究相對不足，離工業(yè)化生產(chǎn)的需求相距甚遠(yuǎn)。今后，一方面應(yīng)借鑒其它天然產(chǎn)物中活性成分提取的現(xiàn)代技術(shù)，創(chuàng)新八角黃酮提取方法，達(dá)到八角黃酮高效提取。另一方面應(yīng)系統(tǒng)研究八角黃酮的功能活性，搞清其功能活性的作用機(jī)制，為八角黃酮工業(yè)化生產(chǎn)奠定理論基礎(chǔ)。由此實現(xiàn)八角黃酮的開發(fā)應(yīng)用。