獼猴桃黃酮提取工藝研究進(jìn)展

王可　楊樹江

摘 要：獼猴桃中黃酮類化合物是獼猴桃中含量較高的具有多酚結(jié)構(gòu)的次生代謝產(chǎn)物，具有降血脂、降壓、抗氧化等多種生物活性，在醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。本文對獼猴桃中黃酮的提取方法進(jìn)行了綜述和總結(jié)，旨在為獼猴桃黃酮的進(jìn)一步研究利用提供參考。

關(guān)鍵詞：獼猴桃；黃酮；提取工藝

Research Progress on Extraction Technology of Flavonoids from Kiwifruit

WANG Ke， YANG Shujiang*

（Guizhou Testing Technology Research and Application Center， Guiyang 550014， China）

Abstract： Flavonoids in kiwifruit are secondary metabolites with polyphenol structure with high content in kiwifruit. They have many biological activities such as lowering blood lipid， lowering blood pressure， anti-oxidation， and have broad application prospects in medicine， food， agriculture and other fields. In this paper， the extraction methods of flavonoids from kiwifruit were reviewed and summarized in order to provide reference for further research and utilization of flavonoids from kiwifruit.

Keywords： kiwifruit; flavonoid; extraction process

獼猴桃（Actinidia）又稱奇異果，屬于獼猴桃科獼猴桃屬木本藤蔓植物的漿果[1-2]。中國作為獼猴桃的原產(chǎn)地，是種植資源最為豐富和年產(chǎn)量最高的國家[3-4]。

獼猴桃因其高營養(yǎng)價(jià)值和獨(dú)特風(fēng)味已在世界范圍內(nèi)廣泛種植，并成為國際上重要的商業(yè)化水果。全世界的獼猴桃屬植物品種約為70種，中國有62個(gè)品種，主要包括中華獼猴桃、美味獼猴桃、軟棗獼猴桃、闊葉獼猴桃以及毛花獼猴桃等，其中中華獼猴桃和美味獼猴桃因?yàn)樗崽鹂煽凇⑵け∪獯?、品質(zhì)好、收益大以及上市早，被大規(guī)模商業(yè)化種植。貴州六盤水、修文，湖北宜昌一帶，陜西的眉縣、周至等地均為我國獼猴桃的高產(chǎn)地。獼猴桃具有較高的營養(yǎng)價(jià)值，大量研究將獼猴桃的健康益處歸因于黃酮等生物活性成分。

黃酮是植物中含量較高的具有多酚結(jié)構(gòu)的次生代謝產(chǎn)物，根據(jù)結(jié)構(gòu)可以劃分為黃烷酮類、黃烷醇類、黃酮類、黃酮醇類、花青素類和異黃酮類等6大類[5]。近年來，有研究發(fā)現(xiàn)，從獼猴桃中提取的黃酮類物質(zhì)具有抗氧化[6]、降壓活性[7]、降血脂[8]和抗癌[9]等功效，在醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。本文對獼猴桃中黃酮的提取工藝進(jìn)行專門綜述，以期為獼猴桃黃酮的開發(fā)利用提供參考。

1 獼猴桃中黃酮的提取工藝

獼猴桃中黃酮的提取是將黃酮從獼猴桃不同組織部位轉(zhuǎn)移到溶劑中的過程。最常用乙醇提取，常采用超聲波、微波等方法作為提高黃酮提取效率的輔助方法[10-11]。

1.1 溶劑提取工藝

黃銅提取過程中一般根據(jù)“相似相溶”原理，選擇不同極性和濃度的有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取，乙醇是最常用的溶劑，具有操作簡便的優(yōu)點(diǎn)，但提取時(shí)間長、耗能高。吳曉晗等[12]分別以甲醇、乙醇和正丁醇為溶劑，研究不同提取溶劑對軟棗獼猴桃不定根中的黃酮類化合物提取效率的影響。結(jié)果表明，75%的乙醇作為萃取劑時(shí)，提取黃酮的得率優(yōu)于甲醇等其他溶劑，最佳提取條件為溫度50 ℃、提取時(shí)間1 h，重復(fù)提取3次，此時(shí)總黃酮含量達(dá)142.28 mg·g-1。同時(shí)發(fā)現(xiàn)各因素中提取溫度對黃酮得率的影響最大。王倩等[13]使用狗棗獼猴桃葉作為原材料，通過正交試驗(yàn)得出決定黃酮提取效果的因素依次為料液比＞浸提時(shí)間＞浸提溫度＞樣品粒度＞乙醇濃度。當(dāng)乙醇濃度為75%、固液比為1∶15（g∶mL）、溫度為80 ℃、提取時(shí)間為120 min時(shí)，黃酮得率最大，可達(dá)7.25%。

1.2 微波輔助提取工藝

微波輔助提取工藝的原理是在一定微波功率下，細(xì)胞壁被破壞，從而使提取的成分迅速擴(kuò)散到提取溶劑中。相比傳統(tǒng)的溶劑提取法，該方法可以提升效率、降低提取溫度，最大限度地保證提取物的活性，是一種從植物副產(chǎn)品中回收天然化合物的有效技術(shù)。張春紅等[14]采用微波輔助法從軟棗獼猴桃的莖中提取黃酮，通過正交試驗(yàn)對各提取條件進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明，最佳提取工藝為乙醇濃度70%、微波功率300 W、提取5 min、固液比1∶32（g∶mL），此時(shí)黃酮提取率為1.80%。且微波功率和乙醇濃度更能影響黃酮類化合物的提取率。李金輝等[15]利用獼猴桃果渣作為材料，通過響應(yīng)面法研究乙醇濃度、提取時(shí)間和溫度對提取效率的影響，結(jié)果表明微波功率為400 W、乙醇濃度為50%、提取時(shí)間為16 min、溫度為66 ℃時(shí)，總黃酮提取率最高，為3.02%。

1.3 超聲輔助提取工藝

在有機(jī)溶劑作用下，利用超聲波振動(dòng)可以快速提取獼猴桃中的黃酮類化合物，且具有高效、快速、操作簡便等特點(diǎn)[16]。目前采用超聲輔助法提取獼猴桃黃酮的研究較多，如GIORDANO等[17]在“海沃德”獼猴桃果皮中黃酮提取的研究中，采用五級中心復(fù)合旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)結(jié)合響應(yīng)面法確定最佳提取工藝為乙醇68.4%、固液比1∶15（g∶mL）、超聲溫度52 ℃、超聲功率94.4 W、超聲時(shí)間14.8 min，此條件下獼猴桃黃酮得率可達(dá)1.54 mg·g-1。張雨欣[18]以軟棗獼猴桃的莖為原料進(jìn)行黃酮的提取研究，通過響應(yīng)面設(shè)計(jì)得出最佳提取條件為50%乙醇、液料比65∶1（mL∶g）、溫度為70 ℃、240 W超聲6 min，提取率為5.71%。陳莉華等[19]采用獼猴桃的根作為原料，通過正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化提取工藝，在60%乙醇、超聲時(shí)間為40 min、液料比為1∶30、溫度為60 ℃的條件下黃酮得率最高。

1.4 聯(lián)合輔助提取工藝

研究發(fā)現(xiàn)，微波、超聲和酶的聯(lián)合提取效率優(yōu)于單一提取方法。彭雪等[20]采用超聲波和微波聯(lián)合輔助提取的方法從軟棗獼猴桃中提取黃酮類化合物，并通過響應(yīng)面法對提取工藝進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果表明，最佳工藝條件為350 W超聲7 min、360 W微波336 s、液料比25∶1（mL∶g），此時(shí)提取率為7.33%。何婷婷等[21]對酶促法、微波輔助法、超聲波輔助法等不同提取方法進(jìn)行了比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)工藝復(fù)合酶結(jié)合微波提取黃酮的得率最高，可達(dá)3.196%。最佳提取工藝為料液比15∶1（mL∶g）、0.5%纖維素酶+0.4%果膠酶、提取10 min、微波功率300 W。六偏磷酸鈉會與獼猴桃皮中的鐵、鈣等金屬離子絡(luò)合，從而提高黃酮的提取率，因此伊莉等[22]通過添加螯合劑六偏磷酸鈉與乙醇，提取獼猴桃皮中的黃酮類物質(zhì)，結(jié)果表明最佳提取工藝為乙醇濃度60%、六偏磷酸添加量0.6%、溫度60 ℃、提取時(shí)間60 min、液料比1∶20，該條件下黃酮得率為1.518%。

1.5 亞臨界流體提取法

亞臨界流體提取法通過改變水的溫度和壓力，使水的理化性質(zhì)近似于有機(jī)溶劑，從而溶解各種中、低極性化合物，特別適用于天然產(chǎn)物的提取，既可以保證物質(zhì)的生物活性，又能提高提取效率，是一種很有前景的綠色提取方案，可取代溶劑提取技術(shù)[23]。GUTHRIE等[24]以獼猴桃皮為原料，研究了各因素對亞臨界水提取黃酮得率的影響。結(jié)果表明，在溫度為160 ℃、pH為2、液料比為50∶1、提取時(shí)間為20 min時(shí)，產(chǎn)率最大，為22.5 mg CE/g DW。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，采用亞臨界水提取法提取的黃酮得率與抗氧化活性均明顯高于以乙醇為溶劑的提取方法。SILVA等[25]研究了亞臨界水提取軟棗獼猴桃葉黃酮類化合物的提取溫度（110～160 ℃），發(fā)現(xiàn)最適溫度為123 ℃。

2 結(jié)語

獼猴桃含有豐富的黃酮類化合物，已有許多研究表明，獼猴桃黃酮具有降血脂、抗氧化、降壓、抗癌等生物活性。不同獼猴桃品種、不同組織部位的黃酮含量不一，同時(shí)不同的提取工藝對獼猴桃黃酮的提取率和生物活性有很大影響，因此應(yīng)不斷探索和優(yōu)化獼猴桃黃酮的提取方法，特別是對果皮、果渣等廢棄物再利用的研究，以提升獼猴桃的附加值，促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]HENARE S J，RUTHERFORD S M，DRUMMOND L N，et al.Digestible nutrients and available （ATP） energy contents of two varieties of kiwifruit （Actinidia deliciosa and Actinidia chinensis）[J].Food Chemistry，2012.130（1）：67-72.

[2]解夢夢，趙武奇，賈夢科，等.低溫等離子體處理對鮮切獼猴桃片質(zhì)構(gòu)及理化特性的影響[J].中國食品學(xué)報(bào)，2021，21（10）：133-142.

[3]孫雷明，方金豹.我國獼猴桃種質(zhì)資源的保存與研究利用[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2020，21（6）：1483-1493.

[4]MU L，LIU H，CUI Y，et al.Mechanized technologies for scaffolding cultivation in the kiwifruit industry：a review[J].Information Processing in Agriculture，2018，5（4）：401-410.

[5]DIAS M C，PINTO D C G A，SILVA A.Plant flavonoids：chemical characteristics and biological activity[J].Molecules，2021，26（17）：5377.

[6]石浩，王仁才，吳小燕，等.軟棗獼猴桃黃酮對過氧化氫誘導(dǎo)HaCaT細(xì)胞損傷的保護(hù)作用[J].食品科學(xué)，2018，39（13）：229-234.

[7]HETTIHEWA S K，HEMAR Y，RUPASINGHE H P.Flavonoid-rich extract of Actinidia macrosperma （a wild kiwifruit） inhibits angiotensin-converting enzyme in vitro[J].Foods，2018，7（9）：146.

[8]YU Z X， XU H L， YU X F，et al.Hypolipidemic effects of total flavonoide extracted from the leaves of Actinidiakolomikta in rats fed a high-fat diet[J].Iranian Journal of Basic Medical Sciences，2017，20（10）：1141.

[9]楊曉丹，韓濤，謝曉冬，等.野生獼猴桃根黃酮提取物對胃癌MKN-49P細(xì)胞增殖影響[J].臨床軍醫(yī)雜志，2017，45（1）：27-29.

[10]CH?VEZ-GONZ?LEZ M L，SEP?LVEDA L，

VERMA D K，et al.Conventional and emerging extraction processes of flavonoids[J].Processes，2020，8（4）： 434.

[11]王玲玲，邊祥雨，高蔚娜，等.植物類黃酮提取純化技術(shù)研究進(jìn)展[J].營養(yǎng)學(xué)報(bào)，2019，41（6）：606-610.

[12]吳曉晗，李學(xué)峰，范明智，等.軟棗獼猴桃不定根總黃酮提取工藝的優(yōu)化[J].延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)，2021，43（1）：18-23.

[13]王倩，常麗新，賈長虹，等.狗棗獼猴桃葉黃酮提取工藝的研究[J].食品工業(yè)科技，2011，32（5）：235-237.

[14]張春紅，許寧，楊悅，等.微波輔助法提取野生軟棗獼猴桃莖黃酮的工藝優(yōu)化[J].食品工業(yè)科技，2011，32（12）：335-337.

[15]李金輝，翁貴英，朱淼，等.微波輔助提取獼猴桃果渣總黃酮及其抗氧化活性[J].食品研究與開發(fā)，2022，43（12）：79-85.

[16]張磊，項(xiàng)芳芝，苗文娟，等.菊花中生物活性物質(zhì)提取工藝研究進(jìn)展[J].食品與機(jī)械，2017，33（4）：205-210.

[17]GIORDANO M，PINELA J，DIAS M I，et al.

Ultrasound-assisted extraction of flavonoids from kiwi peel：process optimization and bioactivity assessment[J].Applied Sciences，2021，11（14）：6416.

[18]張雨欣.軟棗獼猴桃莖黃酮的提取、純化及其片劑的制備[D].沈陽：遼寧大學(xué)，2022.

[19]陳莉華，曾毅，李超，等.獼猴桃根總黃酮的超聲提取及抗氧化活性[J].精細(xì)化工，2013，30（4）：447-450.

[20]彭雪，劉振春，張悅，等.長白山野生軟棗獼猴桃總黃酮提取工藝的優(yōu)化[J].食品研究與開發(fā)，2018，39（24）：

49-55.

[21]何婷婷，柴軍紅，金志民，等.軟棗獼猴桃多糖、黃酮提取工藝的優(yōu)化及抗氧化活性[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（21）：199-201.

[22]伊莉，趙處敏，馮翠萍，等.螯合劑輔助乙醇提取獼猴桃皮黃酮的工藝優(yōu)化[J].食品研究與開發(fā)，2019，40（11）：129-132.

[23]ZHANG J X，WEN C T，ZHANG H H，et al.Recent advances in the extraction of bioactive compounds with subcritical water：a review[J].Trends in Food Science & Technology，2020，95：183-195.

[24]GUTHRIE F，WANG Y T，NEEVE N，et al.Recovery of phenolic antioxidants from green kiwifruit peel using subcritical water extraction[J].Food and Bioproducts Processing，2020，122：136-144.

[25]SILVA A M，LU?S A S，MOREIRA M M，et al.Influence of temperature on the subcritical water extraction of Actinidia arguta leaves：a screening of pro-healthy compounds[J].Sustainable Chemistry and Pharmacy，2022，25：100593.

基金項(xiàng)目：貴州科學(xué)院青年基金（黔科院J字[2021]37號）。

作者簡介：王可（1996—），女，貴州貴陽人，本科，助理工程師。研究方向：食品檢測。

通信作者：楊樹江（1984—），男，湖南邵陽人，碩士，高級工程師。研究方向：食品加工與安全。Email：2065138186@qq.com。