枳椇子中黃酮類物質(zhì)的提取方法與功效研究進(jìn)展

王育紅 賈新彥 孫瑞林 馬嬌豪

摘要：枳椇子是我國傳統(tǒng)的藥食同源植物資源，在保健食品、調(diào)味品、醫(yī)藥等領(lǐng)域具有廣闊的開發(fā)利用價(jià)值，黃酮類物質(zhì)是其主要活性成分之一。在綜述了目前枳椇子總黃酮的提取方法及生物活性研究基礎(chǔ)上，展望了未來研究方向，為深入開發(fā)利用枳椇子資源提供支持。

關(guān)鍵詞：枳椇子;黃酮類物質(zhì);提取方法;功效;研究進(jìn)展

枳椇子為鼠李科枳椇屬植物北枳椇、枳椇和毛果枳椇的干燥成熟種子，又稱拐棗子、雞爪子等，屬藥食同源資源。枳椇屬植物在我國海拔2100m以下的開曠地、山坡林緣或疏林地帶均有分布，也有作為庭院觀賞樹木栽種。枳椇子富含糖類、氨基酸等多種營養(yǎng)成分[1]，而且還含有不少功能活性因子，例如，黃酮類、多糖、萜類等。據(jù)《本草綱目》記載，枳椇子具有“止嘔逆、解酒毒、解蟲毒”等功效?，F(xiàn)代藥理學(xué)證實(shí)黃酮類物質(zhì)是枳椇子中的主要活性成分之一。

黃酮類化合物（Flavonoids） 原指是以2-苯基色原酮（現(xiàn)指具有C6-C3-C6結(jié)構(gòu)） 為骨架衍生的一大類酚類化合物，廣泛存在于自然界的植物中，屬植物次生代謝產(chǎn)物。大量研究表明，黃酮類化合物具有抗氧化、抗炎、抗腫瘤、降血壓、降血糖、抗胃潰瘍、抗心肌缺血以及保護(hù)神經(jīng)與生殖組織、改善記憶等藥理作用[2]。

黃酮類化合物具有的較高生物活性，吸引了國內(nèi)外大量學(xué)者和技術(shù)人員的關(guān)注，在其提取、分離純化、成分鑒別、生物活性、改性修飾及應(yīng)用等方面開展了大量研究。為了進(jìn)一步拓寬黃酮類化合物應(yīng)用資源范圍，彌補(bǔ)傳統(tǒng)藥源的不足，有關(guān)枳椇子的方劑應(yīng)用及其關(guān)鍵功效成分——黃酮類化合物的研究也如火如荼地開展起來。本文綜述了近年來枳椇子在黃酮類化合物提取和活性方面的研究現(xiàn)狀，為枳椇子資源的深度開發(fā)利用提供參考。

一、枳椇子中黃酮類物質(zhì)的提取研究現(xiàn)狀

黃酮類化合物在植物體內(nèi)的存在形式有兩種，分別是游離型和結(jié)合型，其中以與糖結(jié)合成苷的形式為主，將其從植物體內(nèi)提取出來是開展后續(xù)研究的基礎(chǔ)。目前，枳椇子總黃酮的提取方法主要有以下幾種。

（一） 溶劑提取法

溶劑提取法是依據(jù)“相似相溶”原理，溶劑在滲透、擴(kuò)散作用下，逐漸通過細(xì)胞壁滲入植物組織細(xì)胞內(nèi)，黃酮類物質(zhì)成分?jǐn)[脫束縛溶解進(jìn)入溶劑，從而得到提取[3]。

張會(huì)香等[4]研究了水和乙醇溶液兩種不同溶劑對(duì)提取枳椇子中總黃酮的影響，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用50%乙醇溶液的提取率比用水提高了39.65%，提取溫度和溶劑使用量分別下降了20%與25%，并有助于保持黃酮物質(zhì)結(jié)構(gòu)的完整和后續(xù)濃縮的便利。

（二） 熱回流提取法

僅采用溶劑提取有效成分，存在提取率低、目標(biāo)成分選擇性不高等不足之處。升高提取溫度可以有效促進(jìn)溶劑分子的運(yùn)動(dòng)速度，促進(jìn)有效成分的溶出，減少提取時(shí)間，增加提取率。因而，目前總黃酮物質(zhì)的傳統(tǒng)提取方法多采用熱回流提取法。

文為[5]等研究發(fā)現(xiàn)，采用75%乙醇溶液熱回流提取枳椇子中總黃酮要優(yōu)于水，浸膏得率增加了16.12%，且其中的總黃酮含量增加近一倍;采取正交設(shè)計(jì)法優(yōu)化熱回流提取工藝，最佳工藝條件為8倍量75%乙醇溶液，提取2h。該工藝與傳統(tǒng)滲漉法相比，提取的總黃酮可明顯降低肝勻漿中MDA（丙二醛） 的含量，活性更強(qiáng)。郭林平等[6]使用70%乙醇溶液熱回流兩次提取枳椇子總黃酮，也取得了較好的提取效果，其研究發(fā)現(xiàn)該法簡單可靠，可進(jìn)行推廣生產(chǎn)。以上研究均采用熱回流提取法，不同提取試劑試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，黃酮類化合物水溶性差，可溶于甲醇、乙醇或稀堿水溶液中，由于乙醇成本低、易回收、毒性小、環(huán)境影響小，作為其提取劑具有很好的經(jīng)濟(jì)性和可行性[7]。

（三） 微波輔助提取法

微波輔助提取法是將微波技術(shù)與溶液浸提法結(jié)合，借助微波能加熱植物細(xì)胞內(nèi)的水等極性物質(zhì)，升高細(xì)胞內(nèi)部溫度，使水汽化導(dǎo)致細(xì)胞破裂，黃酮類物質(zhì)成分?jǐn)[脫束縛溶解進(jìn)入提取溶劑，達(dá)到高效提取的目的[8-9]。

黎莉等[10]通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，分別研究了枳椇子浸泡時(shí)間、微波輻射功率、微波作用時(shí)間和乙醇濃度對(duì)枳椇子總黃酮提取率的影響，結(jié)果顯示，使用50%的乙醇溶液浸泡枳椇子0.5h，在400W 的微波作用下提取0.4h，提取工藝最佳，總黃酮得率為2.18%，優(yōu)于傳統(tǒng)的熱回流法。微波輔助提取法具有萃取時(shí)間短、提取溶劑少、提取效率高和綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。周蘭姜[11]采用正交試驗(yàn)法篩選最佳工藝條件，試驗(yàn)結(jié)果是10倍量50%乙醇水溶液濃度、300W微波輻射0.33h，提取物中總黃酮含量為1.46%。試驗(yàn)表明，與熱回流相比，微波輔助法具有縮短提取時(shí)間、提高提取效率等優(yōu)勢。

（四） 超聲波輔助提取法

超聲波輔助提取法是將超聲波技術(shù)與溶液浸提法結(jié)合，借助超聲波產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)作用和空化作用，加速植物原料中黃酮類物質(zhì)成分的釋放與溶出，從而提高提取率。

胡志林等[12]通過單因素以及正交試驗(yàn)對(duì)枳椇子總黃酮進(jìn)行了超聲波提取的工藝研究，研究表明，最佳工藝條件為8倍量的70%乙醇提取1.5h，重復(fù)三次，浸膏收率與總黃酮含量均最優(yōu)。于修燭等[13]采用超聲波輔助提取枳椇子總黃酮，并采用響應(yīng)面設(shè)計(jì)法對(duì)提取條件進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果表明，超聲波功率為374.4W、料液比為1∶69.4g/mL、乙醇水溶液濃度為64.5%，黃酮得率達(dá)到0.819%，提取效果最佳，具有應(yīng)用優(yōu)勢。田智勇等[14]通過單因素和正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，對(duì)超聲波輔助提?。?0～40目） 干燥的枳椇子總黃酮的最佳提取工藝進(jìn)行研究，結(jié)果顯示，使用70%乙醇水溶液、料液比1∶14g/mL，在160W超聲波作用下，保溫70℃提取1h，粗提液中總黃酮含量最高，達(dá)到1.17mg/g。試驗(yàn)表明，超聲提取優(yōu)勢明顯，快速高效。張凰[15]在單因素的基礎(chǔ)上選取乙醇濃度、提取溫度、提取時(shí)間3個(gè)因素，采用響應(yīng)面法優(yōu)化枳椇子總黃酮提取工藝， 其最佳工藝條件為： 乙醇濃度68.9% ， 提取溫度50.24℃， 提取時(shí)間0.57h， 得率可達(dá)3.528%，研究表明，超聲輔助提取技術(shù)具有高效、節(jié)能、省時(shí)、簡便等特點(diǎn)。以上研究均采用超聲波輔助法進(jìn)行提取，提取效果和黃酮得率均優(yōu)于熱回流。因此，超聲輔助法提取枳椇子黃酮完全可行。前人的研究結(jié)果可以作為后續(xù)提取工藝研究的參考范圍，以便進(jìn)一步優(yōu)化工藝，獲得更好提取效果。

二、枳椇子中黃酮類物質(zhì)的生物活性和保健功能研究現(xiàn)狀

（一） 抗氧化作用

有研究發(fā)現(xiàn)枳棋子的療效與其含有的黃酮類等物質(zhì)成分的抗氧化作用密切相關(guān)。黃蕭天等[16]研究發(fā)現(xiàn)，70%乙醇提取的粗黃酮浸膏（黃酮含量為7.75%） 和經(jīng)精制的黃酮浸膏（黃酮含量為20.87%） 對(duì)DPPH·、超氧陰離子和羥自由基均有一定的清除作用，且呈明顯的正相關(guān)。其中，枳椇子的粗黃酮和精制黃酮對(duì)DPPH·均具有高于Vc的強(qiáng)清除作用，當(dāng)濃度0.05mg/mL時(shí)，其黃酮的清除率均達(dá)到85%，且在試驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，兩者的清除效果基本一致;枳椇子粗黃酮和精制黃酮對(duì)超氧陰離子自由基的清除效果要高于陽性對(duì)照Vc，且精制黃酮的效果最好，當(dāng)濃度為2.00mg/mL時(shí)，最高清除率達(dá)到22.89%，總體來說清除超氧陰離子自由基的效果并不理想;在試驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，兩種黃酮對(duì)羥基自由基的清除效果總體弱于Vc，但在2.00mg/mL濃度時(shí)，精制黃酮清除能力卻最強(qiáng)，達(dá)到36.03%。兩種黃酮相比，精制效果顯著高于粗制黃酮，且在1.2～2.0mg/mL時(shí)，兩種黃酮清除率增長的趨勢強(qiáng)勁。試驗(yàn)結(jié)果表明，枳椇子黃酮具有較高的體外抗氧化活性。謝三都[17]等研究了枳椇子黃酮物質(zhì)清除羥基、超氧、DPPH·、ABTS等自由基的能力，研究結(jié)果表明，枳椇子黃酮物質(zhì)與抗氧化能力有很強(qiáng)的相關(guān)性。

（二） 解酒作用

《本草綱目》記載了枳椇子可解酒毒的故事，而且其已用于多種解酒保肝組方，現(xiàn)在還有不少研究表明，枳椇子具有較強(qiáng)的解酒保肝活性[18]，可能與其中的黃酮類化合物有關(guān)，但具體作用機(jī)制并不清楚。張會(huì)香等[19]研究枳椇子黃酮物質(zhì)的體外酒精和動(dòng)物試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，以一定比例將濃縮提取液與56%的白酒混合，并以純水為對(duì)照，兩種比例混合液的酒精濃度均有顯著下降，表明枳椇子總黃酮具有較明顯的體外解酒作用。構(gòu)建小鼠醉酒動(dòng)物模型，以一定濃度的枳椇子總黃酮濃縮液進(jìn)行灌胃，以蒸餾水為空白對(duì)照，在小鼠灌酒后不同時(shí)間點(diǎn)采集其眼底靜脈血，測定血醇體積分?jǐn)?shù)，研究其解酒效果。在小鼠灌酒1.5h后，灌注濃縮液小鼠的血醇體積分?jǐn)?shù)顯著低于空白，說明其具有降低醉酒動(dòng)物血中乙醇濃度的作用，但解酒機(jī)理尚不明確。

三、小結(jié)與展望

枳椇子是我國傳統(tǒng)的藥食同源原料，在我國分布廣、資源豐富，但總體開發(fā)利用層次不高，深加工產(chǎn)品欠缺。隨著我國邁入老齡化社會(huì)的加快，老年性疾病患者人數(shù)大幅增加，使用各種活性成分研發(fā)保健食品以提高居民免疫力、預(yù)防疾病和改善生活質(zhì)量已是大勢所趨。黃酮是枳椇子的主要活性成分，研究其提取工藝、生物活性及保健作用，對(duì)于開發(fā)枳椇子精深加工制品、提高產(chǎn)品附加值及延伸枳椇子的產(chǎn)業(yè)鏈條具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

從枳椇子總黃酮的研究現(xiàn)狀來看，總體上還較為薄弱，提取方法僅限溶劑、熱回流、超聲波輔助、微波輔助等幾種提取方法，而在其他品種黃酮提取中已應(yīng)用的新型方法，例如，超臨界萃取[20]、超高壓萃取[21]、閃式技術(shù)[22]和酶法[23]等尚未見報(bào)道，這些方法一般具有高效、環(huán)保、提取產(chǎn)品活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，未來在枳椇子總黃酮的提取研究中發(fā)展空間巨大。同時(shí)，應(yīng)深入拓展枳椇子黃酮類物質(zhì)的生物活性研究，開展其成分鑒別、活性作用機(jī)制及生物利用度等方面研究，進(jìn)一步明確其應(yīng)用價(jià)值，為枳椇子相關(guān)產(chǎn)品的深層次開發(fā)提供依據(jù)。

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基金項(xiàng)目：2020年度河南農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院科學(xué)研究一般項(xiàng)目“枳椇子中黃酮類物質(zhì)的提取鑒別與體外抑制糖尿病關(guān)鍵酶的活性研究”，項(xiàng)目編號(hào)：HNCAKY-2020-06。

作者簡介：王育紅（1972-），男，河南汝陽人，副教授，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品精深加工。

（責(zé)任編輯 曹雯梅）