和田茴香籽總黃酮提取及體內(nèi)抗氧化活性研究

白琨 李艷 蔡偉

摘要：隨著科技的發(fā)展，黃酮提取相關(guān)研究越來越多。和田茴香廣泛種植于我國西南地區(qū)，是一種典型的調(diào)味料，茴香籽是茴香種子，產(chǎn)量較高，除了用作種子之外，多余的茴香籽常被丟棄，造成大量資源浪費。該研究基于此，利用單因素試驗和正交試驗，對和田茴香籽總黃酮加工工藝進行研究和優(yōu)化，研究結(jié)果表明，和田茴香籽總黃酮最佳加工工藝為乙醇濃度80%、提取時間2.5 h、料液比例1∶40、提取溫度70 ℃，此加工條件下，和田茴香籽總黃酮得率為1.531%。另外，對和田茴香籽總黃酮抗氧化活性進行研究，結(jié)果表明，飼喂和田茴香籽總黃酮的小鼠，血清和肝勻漿中的SOD值相比空白對照組均提升，MDA值均降低，說明一定量的和田茴香籽總黃酮能夠提高SOD值，降低MDA值，從而達到減少小鼠體內(nèi)自由基堆積和清除氧化物的作用。

關(guān)鍵詞：茴香；調(diào)味料；提取工藝；抗氧化活性

中圖分類號：TS201.2????? 文獻標志碼：A???? 文章編號：1000-9973（2023）08-0199-04

Study on Extraction of Total Flavonoids from Hetian Fennel Seeds and

Their Antioxidant Activity in Vivo

BAI Kun1， LI Yan2， CAI Wei3

（1.Zhengzhou Vocational College of Industrial Safety， Zhengzhou 451192， China; 2.School of

Environmental Science and Engineering， Xiamen University Tan Kah Kee College， Zhangzhou

363123， China; 3.Zhengzhou University of Industrial Technology， Zhengzhou 451100， China）

Abstract： With the development of science and technology， there are more and more researches on the extraction of flavonoids. Hetian fennel is widely planted in the southwest of China and is a typical seasoning. The yield of fennel seeds is high. In addition to being used as seeds， excess fennel seeds are often discarded， resulting in a large amount of resource waste. Based on this， in this study， single factor test and orthogonal test are used to study and optimize the processing technology of total flavonoids of Hetian fennel seeds. The research results show that the optimal processing technology of total flavonoids of Hetian fennel seeds is ethanol concentration of 80%， extraction time of 2.5 h， solid-liquid ratio of 1∶40 and extraction temperature of 70 ℃. Under these processing conditions， the yield of total flavonoids of Hetian fennel seeds is 1.531%. In addition， the antioxidant activity of total flavonoids of Hetian fennel seeds is studied. The results show that the SOD values in serum and liver homogenate of the mice fed with the total flavonoids of Hetian fennel seeds increase compared with the blank control group， and the MDA values decrease， indicating that a certain amount of total flavonoids of Hetian fennel seeds can increase the SOD values and reduce the MDA values， so as to achieve the effect of reducing free radical accumulation and scavenging oxides in mice.

Key words： fennel; seasoning; extraction process; antioxidant activity

收稿日期：2023-02-08

基金項目：河南社會領(lǐng)域科技公關(guān)項目（19210231452）;廈門大學嘉庚學院校級科研孵化項目（YY2022L05）

作者簡介：白琨（1984－），男，講師，碩士，研究方向：調(diào)味品活性成分對體質(zhì)的改善。

茴香又被稱為小茴香[1]，屬于傘形科（Apiaceae）茴香屬（Foeniculum）植被，俗名為野茴香和香絲菜，是我國的特產(chǎn)香料[2-3]，常用作肉類食品加工的調(diào)味料，茴香籽中的化學成分主要包括茴香基甲酮、芳樟醇、α-蒎烯、龍腦和檸檬烯[4]。茴香腦是一種油狀液體，低溫條件下呈現(xiàn)白色結(jié)晶狀[5]，有八角茴香味，是茴香的主要香氣成分[6]。

和田茴香種子含有豐富的黃酮類化合物，包括兒茶素、異黃酮、黃酮、黃酮苷等多種成分。這些化合物具有廣泛的藥理活性和藥用價值[7-9]，最明顯的功效有抗菌抗炎、保護心臟、消炎鎮(zhèn)痛、調(diào)節(jié)內(nèi)分泌和改善消化功能等，具體如下：

第一，抗菌抗炎：黃酮類化合物可以抑制多種細菌和真菌生長，并減輕炎癥反應。這些作用使和田茴香成為治療各種感染和炎癥性疾病的有效藥物。

第二，消炎鎮(zhèn)痛：和田茴香中的黃酮類化合物具有明顯的消炎和鎮(zhèn)痛作用，可以用于治療疼痛和炎癥相關(guān)疾病，如關(guān)節(jié)炎、痛經(jīng)和頭痛等。

第三，保護心臟：和田茴香中的黃酮類化合物對心臟具有保護作用，可以降低血脂和血糖水平，減少心臟病發(fā)作風險。

第四，調(diào)節(jié)內(nèi)分泌：和田茴香中的黃酮類化合物可以影響人體內(nèi)分泌系統(tǒng)的正常功能，調(diào)節(jié)雌激素和孕激素水平，對于調(diào)節(jié)月經(jīng)周期和緩解更年期癥狀有一定的作用。

第五，改善消化功能：和田茴香中的黃酮類化合物具有促進消化和改善腸道功能的作用，可以用于治療消化不良、胃痛、腹脹等疾病。

總之，和田茴香中的黃酮類化合物具有多種藥理活性和藥用價值，可以用于治療各種疾病和保護人體健康。

黃酮類化合物是一種重要的酚類化合物，主要來源于植物次級代謝，對植物生長、發(fā)育、開花和結(jié)果有重要作用。天然的黃酮類化合物主要分布于高等植物中，低等植物中較少見，相對于其他復雜的化合物[10]，黃酮類化合物的相關(guān)研究較早，由于其具有抗氧化、降低膽固醇、促進血液循環(huán)和抗炎等多種生物功效，黃酮類化合物成為天然藥物開發(fā)和研究的重點。

和田茴香籽總黃酮的相關(guān)研究較少，本研究通過單因素試驗和正交試驗對和田茴香籽中的總黃酮提取工藝進行研究和優(yōu)化，為和田茴香籽的開發(fā)和研究奠定了基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與試劑

茴香籽、蘆丁、硝酸鈉、氫氧化鈉、硝酸鋁、乙醇、石油醚、超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）、甲醇和乙酸乙酯。

1.2 試驗儀器

分析天平、分光光度計、臺式離心機、恒溫水浴鍋、蒸發(fā)器、循環(huán)式真空泵 上海助藍儀器科技有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 黃酮類化合物的測定

1.3.1.1 標準溶液的配制

稱取蘆丁對照品0.031 5 g放于100 mL三角瓶中，添加濃度為70%的乙醇，將其定容至100 mL，制成濃度為0.315 mg/mL的標準溶液。取1 mL標準溶液放于50 mL容量瓶中，再添加0.8 mL濃度為5%的硝酸鈉，搖勻，再加入0.8 mL濃度為10%的硝酸鋁，再搖勻；加入4 mL濃度為4%的氫氧化鈉，混勻，再用濃度為70%的乙醇定容至50 mL，搖勻，在波長400～600 nm處測定吸光值。

1.3.1.2 和田茴香籽總黃酮含量的測定

稱取1 mL待測液放于50 mL容量瓶中，用濃度為70%的乙醇添加至25 mL，加入1.4 mL濃度為5%的硝酸鈉，混勻；再加入1.4 mL濃度為10%的硝酸鋁，混勻；再加入5 mL濃度為4%的氫氧化鈉，加入濃度為70%的乙醇定容至50 mL，在510 nm波長處測定吸光度。

根據(jù)標準曲線回歸方程進行計算，得到總黃酮含量：

總黃酮含量（%）=（A×50×25）/1 000×100%。

式中：A為吸光度值。

1.3.2 單因素試驗

在乙醇濃度為70%、提取時間為3 h、料液比例為1∶30和提取溫度為60 ℃的條件下，研究不同乙醇濃度（30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%）、提取時間（1，1.5，2.0，2.5，3.0，3.5，4.0 h）、料液比例（1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60、1∶70）和提取溫度（30，40，50，60，70，80，90 ℃）對和田茴香籽總黃酮提取工藝的影響。

1.3.3 正交試驗

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，進行三因素四水平試驗，對和田茴香籽總黃酮提取工藝進行研究和優(yōu)化，和田茴香籽總黃酮提取正交試驗見表1。

1.3.4 和田茴香籽抗氧化活性測定

飼喂小鼠25 d之后，隨機選取5只小鼠，摘取小鼠眼球血，將分離的血清用于測定SOD值和MDA值；之后將小鼠脫臼死，迅速取小鼠肝臟勻漿測定肝臟的SOD值和MDA值。

2 結(jié)果和討論

2.1 單因素試驗

2.1.1 乙醇濃度對和田茴香籽總黃酮得率的影響

由表2可知，隨著乙醇濃度的增加，和田茴香籽總黃酮得率先升高后降低。當乙醇濃度為70%時，和田茴香籽總黃酮得率為0.135%。當乙醇濃度小于70%時，和田茴香籽總黃酮得率隨著乙醇濃度的增加而升高；當乙醇濃度大于70%時，和田茴香籽總黃酮得率隨著乙醇濃度的增加而降低，這是由于乙醇濃度持續(xù)增加時，和田茴香籽中的一些醇溶性物質(zhì)與總黃酮結(jié)合，使得和田茴香籽中的總黃酮得率降低，綜合考慮，選擇60%～70%的乙醇濃度進行正交試驗。

2.1.2 提取時間對和田茴香籽總黃酮得率的影響

由表3可知，隨著提取時間的增加，和田茴香籽總黃酮得率先升高后降低。當提取時間為3 h時，和田茴香籽總黃酮得率為0.155%；當提取時間小于3 h時，和田茴香籽總黃酮得率隨著提取時間的增加而逐漸升高；當提取時間大于3 h時，和田茴香籽總黃酮得率隨著提取時間的增加而降低。提取時間過高或者過低都會影響和田茴香籽總黃酮得率，綜合考慮，選擇2.5～3.5 h的提取時間進行正交試驗。

2.1.3 料液比例對和田茴香籽總黃酮得率的影響

由表4可知，隨著料液比例的增加，和田茴香籽總黃酮得率先升高后降低，當料液比例為1∶30時，和田茴香籽總黃酮得率最高，為0.137%；當料液比例小于1∶30時，和田茴香籽總黃酮得率隨著料液比例的增加而升高；當料液比例大于1∶30時，和田茴香籽總黃酮得率逐漸降低。過低的料液比例會造成資源損失；而過高的料液比例，茴香籽中的一些雜質(zhì)又會溶于料液中，從而造成茴香籽總黃酮得率降低，綜合考慮，選擇1∶20～1∶40的料液比例進行正交試驗。

2.1.4 提取溫度對和田茴香籽總黃酮得率的影響

由表5可知，隨著提取溫度的升高，和田茴香籽總黃酮得率先升高后降低，當提取溫度為60 ℃時，和田茴香籽總黃酮得率最高，為0.140%。提取溫度低于60 ℃時，和田茴香籽總黃酮得率隨著提取溫度的升高而升高；提取溫度高于60 ℃時，和田茴香籽總黃酮得率隨著提取溫度的升高而降低。隨著溫度的不斷升高，溶液中分子運動、擴散和溶解速度加快，使得一些黃酮類化合物能夠快速轉(zhuǎn)移到溶劑中，溶液中的一些黃酮類化合物受到高溫的影響，結(jié)構(gòu)被破壞，綜合考慮，選擇50～70 ℃的提取溫度進行正交試驗。

2.2 正交試驗

在實際操作過程中，各個影響因子之間相互影響，為了全面分析研究和田茴香籽加工工藝，本研究在單因素試驗的基礎(chǔ)上，以乙醇濃度、提取時間、料液比例和提取溫度作為變量因素，進行四因素三水平分析，研究和優(yōu)化和田茴香籽最佳加工工藝，正交試驗結(jié)果見表6。

由表6可知，不同的變量因子對和田茴香籽總黃酮得率的影響不同，乙醇濃度、提取時間、料液比例和提取溫度的R值分別為0.087，0.076，0.020，0.124，即4個影響因素對茴香籽總黃酮影響的高低次序為提取溫度>乙醇濃度>提取時間>料液比例。最佳的和田茴香籽總黃酮提取工藝為編號3，此時加工工藝為乙醇濃度80%、提取時間2.5 h、料液比例1∶40、提取溫度70 ℃，該條件下，和田茴香籽總黃酮得率為1.531%。

2.3 和田茴香籽總黃酮化合物抗氧化活性研究

SOD值是機體中一種重要的自由基清除酶，與機體抗氧化水平直接相關(guān)。MAD是機體內(nèi)的自由基氧化脂質(zhì)之后產(chǎn)生的，其值的高低能夠顯示機體抗氧化和自由基清除能力。

2.3.1 和田茴香籽總黃酮化合物對小鼠SOD值的影響

由表7可知，飼喂低劑量、中劑量和高劑量和田茴香籽總黃酮化合物的小鼠血清中SOD值分別為675.22，478.23，685.34 U/mL，相比空白對照組分別提高了374.01，177.02，384.13 U/mL，低劑量、中劑量和高劑量3個小組有顯著性差異（P<0.05）。飼喂低劑量、中劑量和高劑量的小鼠肝勻漿中的SOD值分別為283.76，534.27，338.98 U/mg，相比空白對照組，飼喂中劑量和高劑量小鼠的肝勻漿SOD值分別提升了201.71，6.42 U/mg，中劑量有顯著的差異（P<0.05），高劑量有極顯著性差異（P<0.01）。

2.3.2 和田茴香籽總黃酮化合物對小鼠MDA值的影響

由表8可知，飼喂低劑量、中劑量和高劑量和田茴香籽總黃酮化合物的小鼠中血清中MDA值分別為155.31，108.37，114.82 U/mL，相比空白對照分別降低了25.14，72.08，65.63 U/mL；中劑量和高劑量2個小組的血清MDA值有差異性顯著（P<0.05）。飼喂低劑量、中劑量和高劑量和田茴香籽總黃酮化合物的小鼠肝勻漿MDA值分別為90.67，78.23，88.36 U/mg，相比空白對照分別降低了17.81 ，30.25，20.12 U/mg；中劑量差異極顯著（P<0.01）。飼喂和田茴香籽總黃酮小鼠的血清和肝勻漿中MDA值均得到了降低。

3 小結(jié)

隨著科技發(fā)展，總黃酮類相關(guān)的研究越來越多，但和田茴香籽總黃酮提取工藝目前尚處于發(fā)展階段。本研究根據(jù)單因素試驗和正交試驗，對和田茴香籽總黃酮加工工藝進行研究和優(yōu)化，研究結(jié)果表明，和田茴香籽總黃酮最佳加工工藝為乙醇濃度80%、提取時間2.5 h、料液比例1∶40、提取溫度70 ℃，該條件下，和田茴香總黃酮得率為1.531%。飼喂和田茴香籽總黃酮的小鼠，血清和肝勻漿中的SOD值相比對照組得到了提升，MDA值得到了降低，說明一定量的和田茴香籽總黃酮能夠提高SOD值，降低MDA值，對減少機體內(nèi)自由基堆積和清除氧化物有積極作用。

參考文獻：

[1]努熱孜姑麗·托合提卡地爾，楊雅，徐磊，等.小茴香提取物對酒精性肝損傷小鼠的保護作用[J].中國食品添加劑，2022，33（10）：175-180.

[2]孔馨逸，江大海，王潔.八角茴香三萜類化合物分離及其生物活性研究[J].中國調(diào)味品，2022，47（11）：57-60.

[3]黃夢嬌，符韻林，柳國海，等.六萬林場八角茴香油和莽草酸含量分析與莽草酸提取工藝研究[J].熱帶農(nóng)業(yè)科學，2022，42（7）：80-89.

[4]李穎，何依依，孫俊薇，等.辣椒間作茴香促生和控制辣椒疫病發(fā)展動態(tài)研究[J].云南農(nóng)業(yè)大學學報（自然科學），2022，37（6）：932-939.

[5]米智，劉荔貞，李慧.響應面法優(yōu)化黃花菜黃酮提取工藝及抗氧化活性的研究[J].中國調(diào)味品，2022，47（7）：53-57.

[6]劉子瑄，孔馨逸，陳璐，等.漢麻葉黃酮提取工藝及抗氧化活性研究[J].中國調(diào)味品，2022，47（8）：187-190.

[7]劉俊澤，朱德龍，王仁廣，等.超聲波法提取淡豆豉總黃酮工藝優(yōu)化及抗氧化活性研究[J].食品安全質(zhì)量檢測學報，2022，13（7）：2176-2183.

[8]于舒雁，田碩.山楂中黃酮的提取工藝及其調(diào)節(jié)糖脂代謝的活性研究[J].中國調(diào)味品，2022，47（2）：182-185.

[9]雷秋琪，葉詩潔，黃永康，等.菱角殼黃酮提取工藝優(yōu)化及抑腫瘤細胞增殖活性作用[J].食品工業(yè)科技，2022，43（14）：224-232.

[10]王睿文，黃旭萍，時夢，等.響應面法優(yōu)化余甘子果實總黃酮提取工藝[J].食品安全質(zhì)量檢測學報，2021，12（24）：9521-9529.