響應(yīng)面法優(yōu)化艾蒿水提物的提取工藝及其抗氧化活性分析

張 晶 邢媛媛 金 曉 徐元慶 紅 雷 史彬林

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，呼和浩特 010018)

艾蒿(Artemisiaargyi)是菊科蒿屬中一種多年生常綠草本，喜溫濕，多生于荒地林緣，通常情況下，我國(guó)除干旱及高寒地帶外，其他地區(qū)都適宜艾蒿生長(zhǎng)。艾蒿不僅能作為傳統(tǒng)的中藥藥材，亦可用于醫(yī)療保健、制作食品和動(dòng)物的綠色飼料添加劑。艾蒿水提物(Artemisiaargyiaqueous extract，AAE)是以艾蒿為原料，通過(guò)物理、化學(xué)或生物的方法處理后，以水為溶劑進(jìn)行溶解，濃縮得到含有效成分且其結(jié)構(gòu)完整的提取物。因飼喂AAE對(duì)動(dòng)物體具有無(wú)污染、無(wú)毒副作用和無(wú)殘留的特性而被研究學(xué)者廣泛關(guān)注[1]。已證實(shí)從艾蒿中提取的揮發(fā)油、黃酮、多糖、生物堿和三萜類等活性成分具有抗炎、抗菌、抗衰老、調(diào)節(jié)免疫、抗氧化和促生長(zhǎng)等作用[2-3]。

目前關(guān)于艾蒿的提取方法主要有水提法、醇提法、水蒸汽蒸餾法和微波輔助提取法等[2]。其中醇提法雖易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)但提取物中雜質(zhì)較多[4]；水蒸汽蒸餾法具有便于分離的優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)也明顯：揮發(fā)油與水發(fā)生水和反應(yīng)使之變味，不利于飼喂動(dòng)物，此外，除水儀價(jià)格昂貴，且無(wú)法降低處理高生物需氧量廢水成本[5]；微波法雖然對(duì)特定植物成分具有較高提取率，但對(duì)植物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)影響較大易造成溶劑殘留，此外，微波設(shè)備價(jià)格昂貴，不易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)[6]。各提取方法具有鮮明的優(yōu)缺點(diǎn)，而傳統(tǒng)中藥提取慣用的水提法，則具有適用范圍廣，安全系數(shù)高，操作簡(jiǎn)便和經(jīng)濟(jì)成本低等優(yōu)勢(shì)，更加適用于實(shí)際生產(chǎn)需求。此外，各提取方法可據(jù)具體要求對(duì)其提取工藝的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到提高提取率的目的。常見(jiàn)的優(yōu)化方法有響應(yīng)面法和正交設(shè)計(jì)法，其中正交設(shè)計(jì)選取的代表點(diǎn)并不能完全反應(yīng)整體情況，且設(shè)計(jì)結(jié)果所得優(yōu)選值只是試驗(yàn)選用水平的某一種組合，具有局限性，而響應(yīng)面法將數(shù)據(jù)進(jìn)行多項(xiàng)式擬合后，以圖形表達(dá)函數(shù)關(guān)系，使其結(jié)果更加簡(jiǎn)單明了，易于發(fā)現(xiàn)影響因素之間以及影響因素與提取率的交互關(guān)系，所以響應(yīng)面法廣泛應(yīng)用于優(yōu)化多因素影響的植物提取工藝[7-9]。綜合考慮成本及各方法的優(yōu)缺點(diǎn)，本研究采用操作簡(jiǎn)單且成本低廉的水浴恒溫加熱法對(duì)艾蒿進(jìn)行提取，以單因素分析為基礎(chǔ)，用更加科學(xué)合理的響應(yīng)面法優(yōu)化工藝參數(shù)，并評(píng)價(jià)水提物的抗氧化活性，旨在為科學(xué)有效地開(kāi)發(fā)具有抗氧化功效的艾蒿水提物飼料添加劑提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試艾蒿：在2018年8月于內(nèi)蒙古和林格爾縣大紅城鄉(xiāng)境內(nèi)采集。

試劑：抗壞血酸(Vitamin C，Vc)、過(guò)氧化氫(Sigma-Aidarch公司)；磷酸鹽緩沖液(Hyclone公司)；1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)(Phygene公司)；無(wú)水乙醇、鐵氰化鉀、三氯乙酸、三氯化鐵、硫酸亞鐵和水楊酸等(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)；除DPPH外其余試劑均為分析純。

儀器：DT-10KA電子天平(常熟市金羊砝碼儀器有限公司)； SHZ-88-1水浴恒溫震蕩器、RE-5298旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀器(上海雅榮生化儀器設(shè)備有限公司)；SHB-3循環(huán)水式多用真空泵(鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司)；ALPHA 1-2LDplus真空冷凍干燥機(jī)(德國(guó)Marin Christ公司)；TD4Z電動(dòng)離心機(jī)(湖南凱達(dá)科學(xué)儀器公司)；V-1000可見(jiàn)光分光光度計(jì)(上海翱藝儀器有限公司)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1艾蒿的前處理

將采集的艾蒿地上部分平鋪于室內(nèi)完全陰干，剪成3～5 cm的小段，將葉子與桿混合均勻用作提取水提物的原料。AAE由各種生物活性成分構(gòu)成，據(jù)前期初步測(cè)定，AAE中多糖、黃酮和多酚3種常見(jiàn)的活性成分含量分別為8%～10%、6%～12%和4.32%～6.75%[10]。

1.2.2單因素試驗(yàn)

(1)料液比對(duì)AAE提取率的影響：準(zhǔn)確稱取 40 g 艾蒿，在水浴溫度70 ℃的條件下，分別研究不同料液比1∶10、1∶15、1∶20、1∶25和1∶30(艾蒿質(zhì)量與水的體積比，下同)對(duì)提取率的影響，按比例加入自來(lái)水，用保鮮膜封口后，水浴4 h。每組設(shè)定3個(gè)重復(fù)(n=3)。

(2)時(shí)間對(duì)AAE提取率的影響：準(zhǔn)確稱取 40 g 艾蒿，在水浴溫度70 ℃條件下，以料液比 1∶20 的比例加入自來(lái)水，用保鮮膜封口后，分別水浴2、4、6、8、10、12和24 h。每組設(shè)定3個(gè)重復(fù)(n=3)。

(3)溫度對(duì)AAE提取率的影響：準(zhǔn)確稱取40 g艾蒿，以料液比1∶20的比例加入自來(lái)水，用保鮮膜封口后，控制溫度分別為25 ℃、40 ℃、55 ℃、70 ℃、85 ℃和100 ℃，水浴8 h。每組設(shè)定3個(gè)重復(fù)(n=3)。

1.2.3響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)

利用Design-Expert V8.0.6進(jìn)行Box-Behnken設(shè)計(jì)響應(yīng)面試驗(yàn)，以單因素試驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)，自變量選擇料液比(A)、提取時(shí)間(B)和提取溫度(C)，響應(yīng)值選擇AAE提取率(Y)，進(jìn)行3*3正交試驗(yàn)，每個(gè)試驗(yàn)重復(fù)3次，3個(gè)水平分別采-1、0和1作為編碼，如表1。

表1 響應(yīng)面試驗(yàn)分析因素水平表Table 1 Factors and levels of response surface methodology

1.2.4AAE抗氧化活性的測(cè)定

(1)鐵離子還原力的測(cè)定：將不同質(zhì)量濃度(0.04、0.08、0.12、0.16、0.20、0.24、0.28、0.32、0.36和0.40 mg/mL)的樣品溶液和維生素C(Vc)溶液各取2 mL于試管中，依次加入2.5 mL的0.2 mol/L pH=6.6磷酸鹽緩沖液和2.5 mL的1%鐵氰化鉀溶液，充分混勻，50 ℃恒溫水浴20 min，流水冷卻后加入2.0 mL 10%的三氯乙酸溶液使反應(yīng)終止，以3 000 r/min離心15 min，吸取2.5 mL上清液，加入2.5 mL蒸餾水和0.5 mL 0.1%三氯化鐵，振蕩搖勻，室溫靜置10 min，蒸餾水調(diào)零，于700 nm處測(cè)定吸光度值，每個(gè)濃度3個(gè)重復(fù)取平均[11]。

(2)清除DPPH自由基的能力：吸取1.0 mL已稀釋到不同濃度的艾蒿水提液，分別加入2.0 mL的 0.2 mmol/L DPPH-乙醇溶液，記為Ax；以等量無(wú)水乙醇代替DPPH-乙醇溶液，記為Ax0；以等量蒸餾水替換AAE溶液，記為A0；并用Vc做陽(yáng)性對(duì)照，每個(gè)濃度3個(gè)重復(fù)取平均，混勻后避光于室溫下反應(yīng)30 min，離心，用無(wú)水乙醇調(diào)零，于517 nm波長(zhǎng)處取上清測(cè)定吸光值[12]。按下式計(jì)算AAE對(duì)DPPH自由基的清除率：

DPPH清除率=[1-(Ax-Ax0)/A0]×100%

(1)

式中：Ax為反應(yīng)體系吸光度；Ax0為樣品本底吸光度；A0為空白對(duì)照吸光度。

(3)清除羥自由基(·OH)的能力：吸取 2.0 mL 已稀釋到不同濃度的艾蒿水提液，依次加入2.0 mL 9 mmol/L FeSO4溶液和1.0 mL 8.8 mmol/L H2O2溶液，搖勻，靜置10 min后加入2.0 mL 9 mmol/L水楊酸溶液，充分振蕩混勻，37 ℃ 恒溫反應(yīng)30 min，記為Ax；以等量蒸餾水代替H2O2溶液，記為Ax0；以等量蒸餾水替換AAE溶液，記為A0；并用Vc做陽(yáng)性對(duì)照，每個(gè)濃度3個(gè)重復(fù)取平均，用無(wú)水乙醇調(diào)零，于波長(zhǎng)510 nm處測(cè)定所得吸光值[12]。按下式計(jì)算AAE對(duì)羥自由基(·OH)的清除率：

羥自由基(·OH)清除率=
[1-(Ax-Ax0)/A0]×100%

(2)

式中：Ax為反應(yīng)體系吸光度；Ax0為樣品本底吸光度；A0為空白對(duì)照吸光度。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用 Microsoft office excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)的初步整理和圖表的制作，Design-Expert V8.0.6 Box-Behnken設(shè)計(jì)原理進(jìn)行響應(yīng)面表格的制作，GraphPad Prism 6繪制各影響因素間的互作圖，最后利用SPSS 16.0進(jìn)行概率單位分析得出IC50值并且對(duì)全部數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素分析

2.1.1單因素料液比對(duì)AAE提取率的影響

由圖1(a)可知，隨料液比的增加，AAE提取率呈先升高后降低的趨勢(shì)，此結(jié)果與前人報(bào)道的料液比對(duì)蒿屬植物魁蒿和艾蒿總黃酮提取量的影響趨勢(shì)相似[13-14]。當(dāng)料液比為1∶20和1∶25，提取率到達(dá)所測(cè)極值且兩者間差異不顯著(P>0.05)。當(dāng)料液比較小時(shí)，可能由于水溶液已經(jīng)飽和而無(wú)法析出更多的有效成分，造成AAE提取率降低[14]。但隨著料液比的增加，艾蒿充分溶于水中，從而AAE提取率也逐步上升。然而料液比過(guò)大時(shí)，質(zhì)子推動(dòng)力會(huì)影響AAE中有效成分的溶出，導(dǎo)致提取率有所下降[13]。料液比過(guò)高則加大了后期旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)的工作量，造成了溶劑浪費(fèi)，故最佳料液比選擇 1∶20[4]。

2.1.2單因素時(shí)間對(duì)AAE提取率的影響

由圖1(b)可知，隨水浴時(shí)間的延長(zhǎng)，AAE提取率總體趨于上升，此結(jié)果與李杰等[4]研究報(bào)道的時(shí)間對(duì)艾蒿生物堿提取量的影響趨勢(shì)一致。在8 h到達(dá)第一個(gè)小高峰，極顯著高于2～6 h的提取率(P<0.01)。水浴時(shí)間較短時(shí)，艾蒿吸收的熱能不足，細(xì)胞破裂程度較低，溶出的有效成分較少，隨著水浴時(shí)間延長(zhǎng)，艾蒿細(xì)胞逐漸破裂，AAE提取率上升。但在10 h時(shí)略有降低，隨后繼續(xù)上升。降低的原因可能是由于長(zhǎng)時(shí)間的水浴影響了AAE中多糖的分子鏈，對(duì)多糖結(jié)構(gòu)造成了破壞，萃取到的有效成分降低，AAE提取率微降，之后被破壞的各種成分也被析出，提取率又上升[16]。因此，水浴時(shí)間8 h為宜。

2.1.3單因素溫度對(duì)AAE提取率的影響

由圖1(c)可知，在25～85 ℃范圍內(nèi)，隨水浴溫度的升高，55 ℃的提取率極顯著高于25 ℃和40 ℃(P<0.01)，而55 ℃、70 ℃和85 ℃組間差異不顯著(P>0.05)。隨著水浴溫度的逐漸升高，溶液體系中AAE有效成分多糖的析出導(dǎo)致提取液黏度降低，擴(kuò)散系數(shù)增加，加速分子的運(yùn)動(dòng)，提取率快速上升[14]，當(dāng)提取溫度達(dá)到55 ℃后，提取率基本不發(fā)生太大變化，可能是由于溶劑的揮發(fā)，導(dǎo)致有效成分損失，在70 ℃時(shí)提取率較高為18.26%。在用超聲波法提取蒿屬植物的研究結(jié)果與本試驗(yàn)類似，75～80 ℃ 時(shí)提取率會(huì)有下降的趨勢(shì)[13-14]。當(dāng)水浴溫度100 ℃時(shí)達(dá)到峰值且極顯著高于其余各組(P<0.01)，但溶劑損耗較大，多數(shù)熱敏成分不耐高溫而失活，故選取70 ℃為較佳的水浴溫度。

同一圖中不同小寫(xiě)字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。下圖同。Different small letters indicate significant difference between treatments in the same figure (P<0.05). The same as below.圖1 料液比(a)、水浴時(shí)間(b)和水浴溫度(c)對(duì)艾蒿水提物提取率的影響Fig.1 Effect of soild-liquid ratio (a), time (b) and temperature (c) on the yield of AAE with water as solvent

2.2 響應(yīng)面優(yōu)化設(shè)計(jì)

2.2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析

據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，選定液料比(A)、水浴時(shí)間(B)和水浴溫度(C)為自變量，AAE提取率(Y)為響應(yīng)值，利用Box-Behnken設(shè)計(jì)原理進(jìn)行3因素3水平試驗(yàn)設(shè)計(jì)，結(jié)果見(jiàn)表2。

將表2試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行二次回歸擬合，得到AAE的多元回歸方程為：Y=18.91+1.97A-0.097B+1.02C-0.34AB-0.19AC-0.019BC-0.18A2-0.78B2-1.74C2。對(duì)表2所得數(shù)據(jù)運(yùn)用Design-Expert 8.0.6軟件進(jìn)行方差分析，結(jié)果見(jiàn)表3。

表2 響應(yīng)面分析優(yōu)化Table 2 Optimization of response surface analysis

由表3可知，模型P<0.001極顯著，得知模型所得方程與實(shí)際數(shù)據(jù)非常擬合，可用該模型設(shè)計(jì)試驗(yàn)優(yōu)化AAE的提取工藝。失擬項(xiàng)P=0.116 8>0.05，差異不顯著，說(shuō)明該試驗(yàn)誤差小，模型殘差由隨機(jī)誤差產(chǎn)生。決定系數(shù)R2=0.942，表明試驗(yàn)值與預(yù)測(cè)值之間密切相關(guān)，即所選變量可影響AAE提取量中94.20%的變化量。一次項(xiàng)料液比和水浴溫度對(duì)AAE提取率的影響極顯著(P<0.01)，但水浴時(shí)間差異不顯著(P>0.05)；各因素間的互作作用差異也均不顯著(P>0.05)；二次項(xiàng)C2水浴溫度對(duì)AAE提取率的影響極顯著(P<0.01)。再根據(jù)F分布和P值可知影響AAE提取率的順序?yàn)椋阂毫媳?A)>水浴溫度(C)>水浴時(shí)間(B)。

表3 方差分析表Table 3 Analysis of variance

2.2.2因素間的交互作用

3個(gè)因素中固定其中1個(gè)因素，對(duì)另外2個(gè)因素進(jìn)行分析得到響應(yīng)曲面，曲面越陡峭，說(shuō)明影響越顯著[17]。各因素對(duì)響應(yīng)值的影響結(jié)果如圖所示，由圖可知,響應(yīng)曲面開(kāi)口均向下，圖3中料液比和水浴溫度所得3D曲面較圖2與圖4相比較陡，但差異仍不顯著。當(dāng)對(duì)應(yīng)等高線為圓形時(shí)，表明交互作用為不顯著[16]。因此，液料比、水浴時(shí)間和水浴溫度兩者間交互作用均不顯著(P>0.05)，此結(jié)果與表2所得結(jié)果一致。

圖2 料液比與時(shí)間交互作用的等高線圖(a)和響應(yīng)面圖(b)Fig.2 Contour plot (a) and response surface plot (b) showing the effects of solid-liquid ratio and time

圖3 料液比與溫度交互作用的等高線圖(a)和響應(yīng)面圖(b)Fig.3 Contour plot (a) and response surface plot (b) showing the effects of solid-liquid ratio and temperature

2.2.3驗(yàn)證試驗(yàn)

該試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化后的最佳提取工藝條件為：液料比1∶25、水浴時(shí)間9.99 h、水浴溫度83.61 ℃。結(jié)合試驗(yàn)條件的可行性，將實(shí)際操作改良為液料比1∶25、水浴時(shí)間10 h、水浴溫度84 ℃，在此條件下重復(fù)3次試驗(yàn)，AAE平均提取率為18.05%(n=3)，與理論預(yù)測(cè)值18.01%的相對(duì)偏差為0.24%且差異不顯著(P>0.05)，闡明通過(guò)響應(yīng)面優(yōu)化后所得參數(shù)真實(shí)可靠，水浴處理可提高AAE提取含量。

2.3 AAE的抗氧化活性測(cè)定

2.3.1AAE的鐵離子還原力

鐵離子還原力主要是檢測(cè)三價(jià)鐵離子被還原為二價(jià)鐵離子的能力，廣泛應(yīng)用于植物提取物的還原力測(cè)定，當(dāng)測(cè)得吸光值越高時(shí)，則證實(shí)還原力越高，抗氧化活性越高[18]。不同濃度AAE與陽(yáng)性對(duì)照Vc對(duì)鐵離子還原力的測(cè)定見(jiàn)圖5(a)，在0.04～0.4 mg/mL 測(cè)定范圍之內(nèi)，Vc吸光值在0.12 mg/mL之前先快速上升隨后趨于平緩增加狀態(tài)，樣品吸光值隨AAE濃度的增大而增大，當(dāng)樣品濃度為 0.4 mg/mL 時(shí)，Vc吸光值高達(dá)250.25%，而AAE達(dá)到最大值122.70%，說(shuō)明AAE有明顯的還原能力，是一種有效的還原劑，但活性弱于同濃度下的Vc。

2.3.2AAE的DPPH自由基清除能力

DPPH的自由基相對(duì)穩(wěn)定，試驗(yàn)操作簡(jiǎn)單，雖部分溶于水的有效成分會(huì)被乙醇析出，造成溶液渾濁吸光值較大，但溶于水的成分比例較低，待反應(yīng)結(jié)束后離心即可減少誤差，結(jié)果較為準(zhǔn)確，是多數(shù)學(xué)者選擇測(cè)定體外抗氧化的常用指標(biāo)[19]。不同濃度AAE與陽(yáng)性對(duì)照Vc對(duì)DPPH自由基的清除能力見(jiàn)圖5(b)，在0.04～0.4 mg/mL測(cè)定范圍之內(nèi)，Vc清除率由0.04 mg/mL的83.04%上升到 0.08 mg/mL 的95.83%時(shí)即為最大值，而后基本保持不變。樣品清除率為0.04～0.16 mg/mL時(shí)呈正相關(guān)，隨后趨于平穩(wěn)，當(dāng)樣品濃度為0.28 mg/mL時(shí)，Vc清除率高達(dá)95.72%，而AAE的清除率達(dá)到最大值81.99%，據(jù)95%的置信區(qū)間可求出AAE和Vc的IC50分別為0.102和0.006 mg/mL，IC50數(shù)值越低，則清除率越高，由此得出，AAE對(duì)DPPH自由基清除的能力雖不及Vc，但仍然具有較強(qiáng)的清除能力，是一種可供選擇的自由基清除劑。

2.3.3AAE的羥自由基(·OH)清除能力

AAE通過(guò)抑制·OH的氧化作用，使鄰二氮菲-Fe2+無(wú)法氧化成鄰二氮菲-Fe3+，待測(cè)液清澈，使510 nm處的吸光值升高，可間接反應(yīng)出提取物抗氧化活性的強(qiáng)弱[17]。不同濃度AAE與陽(yáng)性對(duì)照Vc對(duì)羥自由基的清除能力見(jiàn)圖5(c)，在0.04～0.4 mg/mL測(cè)定范圍之內(nèi)，Vc清除率隨AAE濃度的增加而增大，呈線性關(guān)系，樣品清除率在0.32 mg/mL前也呈線性增加趨勢(shì)，之后緩慢增加至樣品濃度為 0.4 mg/mL 時(shí)達(dá)最大值42.41%，同等濃條件下Vc清除率達(dá)到69.11%。據(jù)95%的置信區(qū)間可計(jì)算出AAE和Vc的IC50分別為0.311和0.175 mg/mL。這說(shuō)明與陽(yáng)性對(duì)照Vc相比，AAE的羥自由基清除率低于Vc，但仍然具有清除自由基的能力，也具備一定的抗氧化活性。

圖5 艾蒿水提物鐵還原力(a)、清除DPPH自由基(b)和羥自由基(c)能力的測(cè)定結(jié)果Fig.5 The iron reduction capacity (a), on DPPH (b) and hydroxyl (c) free radical scavenging ability of AAE

3 討 論

不同提取方法對(duì)艾蒿進(jìn)行提取所得成分和提取率均不同。研究表明，利用醇提法提取艾草生物堿的提取率為0.382 7 mg/g[4]。利用水蒸汽蒸餾法對(duì)艾葉揮發(fā)油和多糖進(jìn)行聯(lián)合提取，提取率分別為0.43%和2.72%[5]。利用微波輔助提取艾草黃酮，其得率較高為4.37%[6]。本研究選用水提法，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以料液比、水浴時(shí)間和溫度為自變量，艾蒿水提物的提取率為響應(yīng)值，進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化。響應(yīng)面法是一種可實(shí)現(xiàn)提取工藝參數(shù)優(yōu)化的方法，能夠考慮影響因素之間的交互作用，將自變量與因變量之間的函數(shù)關(guān)系以圖形展示，不僅使數(shù)據(jù)更加直觀明確，還能提高提取率。本試驗(yàn)結(jié)果表明，從最佳提取工藝條件的結(jié)果來(lái)看，AAE的平均提取率為18.05%。據(jù)報(bào)道，傳統(tǒng)水提法在未優(yōu)化前的提取率僅為0.50%[20]，在本課題組前期研究中測(cè)得最高提取率也只是8.04%[10]，所以本試驗(yàn)所得的AAE提取率18.05%為目前文獻(xiàn)報(bào)道艾蒿水提工藝方面較高水平，為實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)AAE飼料添加劑提供參考依據(jù)。

本實(shí)驗(yàn)室前期研究表明，在肉仔雞飼料中添加適宜劑量的AAE，可顯著提高機(jī)體的抗氧化功能[1]。但AAE在體外是否仍然具有很高的抗氧化活性,目前尚未有研究報(bào)道。本試驗(yàn)通過(guò)檢測(cè)AAE體外抗氧化活性發(fā)現(xiàn)，首先AAE在試驗(yàn)濃度條件下，與鐵離子的還原能力呈正相關(guān)。本試驗(yàn)中濃度為 0.4 mg/mL 時(shí)的AAE與趙文竹等[21]研究中 6 mg/mL 生姜水提取物相比，鐵離子還原力相當(dāng)，表明艾蒿水提物對(duì)鐵離子還原力的作用效果優(yōu)于生姜水提物。其次艾蒿水提物對(duì)DPPH自由基具有較強(qiáng)的清除能力。研究表明，AAE的DPPH清除能力(IC50=0.102 mg/mL)僅次于五花茶復(fù)配水提物(IC50=0.098 mg/mL)和槐花水提物(IC50=0.099 mg/mL)，但略高于菊花水提物(IC50=0.141 mg/mL)和金銀花水提物(IC50=0.146 mg/mL)，還是代代花和白扁豆花水提物的7倍[22]。此外，本研究結(jié)果與陳勝軍等[23]研究結(jié)果相比較，DPPH清除能力更是達(dá)到舌狀蜈蚣藻水提物的124倍之高。最后，本試驗(yàn)結(jié)果表明，隨樣品濃度的增加艾蒿水提物對(duì) ·OH 自由基的清除能力逐步提高，通過(guò)與文獻(xiàn)中舌狀蜈蚣藻水提物(IC50=2.05 mg/mL)和方竹筍廢筍渣水提取物(IC50=1.93 mg/mL)相比較，發(fā)現(xiàn)AAE(IC50=0.311 mg/mL)對(duì)羥自由基的清除能力均明顯優(yōu)于上述水提物[23-24]。綜上所述，經(jīng)過(guò)響應(yīng)面優(yōu)化，提取率有所提升，且艾蒿水提物是一種有效的體外抗氧化劑。但本研究仍然存在不足之處，提取率與影響因素之間的具體作用關(guān)系仍不清楚，因此在后續(xù)研究中，將對(duì)不同條件下的提取物，測(cè)定抗氧化活性，檢測(cè)各活性成分含量及結(jié)構(gòu)等，為艾蒿資源的高效利用提供理論依據(jù)。

4 結(jié) 論

本研究以艾蒿為原料，水為溶劑，結(jié)合單因素和響應(yīng)面分析方法，優(yōu)化艾蒿的水提工藝，確定最佳水提條件為：料液比1∶25，84 ℃水浴10 h。按此條件驗(yàn)證得出AAE提取率為18.05%。隨后體外抗氧化試驗(yàn)表明AAE有較強(qiáng)的鐵還原力，DPPH和·OH自由基的清除作用，但抗氧化活性弱于Vc，這說(shuō)明AAE可以作為一種良好的天然抗氧化劑來(lái)源，有助于開(kāi)發(fā)艾蒿的潛在價(jià)值。