苦蕎麥蘆丁提取工藝及抗氧化評(píng)價(jià)

鄭妍 秦夢(mèng)洋 岳松燁 劉草梅 劉旭婷 邊鑫

摘 要：本文利用超聲波輔助提取法提取苦蕎麥中的蘆丁，采用單因素和正交試驗(yàn)優(yōu)化提取工藝。結(jié)果表明，苦蕎麥蘆丁的最佳提取工藝條件為超聲時(shí)間40 min、超聲功率135 W、乙醇濃度60%、料液比1∶8，此條件下苦蕎蘆丁的提取率為0.701 2%。對(duì)苦蕎蘆丁提取物的抗氧化性質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果表明其對(duì)羥自由基有較強(qiáng)的清除效果，IC50值為（0.350±0.041）mg·mL-1。

關(guān)鍵詞：苦蕎蘆??；超聲波輔助提取法；抗氧化性

Abstract： Rutin was extracted from tartary buckwheat by ultrasonic-assisted extraction， and the extraction process was optimized by single factor and orthogonal test. The results showed that the optimal extraction conditions for tartary buckwheat rutin were ultrasound time of 40 minutes， ultrasound power of 135 W， ethanol concentration of 60%， and solid-liquid ratio of 1∶8. Under these conditions， the extraction rate of tartary buckwheat rutin was 0.701 2%. The evaluation of the antioxidant properties of tartary buckwheat rutin extract showed that it had a strong scavenging effect on hydroxyl radicals， with an IC50 value of （0.350±0.041） mg·mL-1.

Keywords： tartary buckwheat rutin; ultrasonic assisted extraction method; antioxidant activity

苦蕎蘆丁具有廣泛的食品和藥品應(yīng)用前景，屬于藥食同源的天然植物化學(xué)物，可以有效降低血糖、血脂，并清除自由基、抑菌消炎、保護(hù)心腦血管、促進(jìn)腸道蠕動(dòng)等，在病理學(xué)和臨床上應(yīng)用居多[1-3]。目前，雖然國(guó)內(nèi)外對(duì)苦蕎蘆丁的應(yīng)用有了一定進(jìn)展，但仍需要進(jìn)行深入研究，推動(dòng)苦蕎蘆丁的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。本文探討了苦蕎蘆丁的提取方法及其相關(guān)的功能性，為進(jìn)一步提升苦蕎蘆丁的提取效率和功能性研究奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

苦蕎麥（市售）；無(wú)水乙醇、硫酸亞鐵、水楊酸，分析純，黑龍江久豐生物公司。

1.2 儀器與設(shè)備

超聲波組織破碎儀（上海秉越電子儀器有限公司）；UV-5200紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（上海元析儀器有限公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制

根據(jù)羅秋水等[4]的方法，以200 μg·mL-1蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品配制濃度分別為5 μg·mL-1、10 μg·mL-1、15 μg·mL-1、20 μg·mL-1、30 μg·mL-1、40 μg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，得到回歸方程為y=1.239 4x+0.002 5，R2=0.999 5。

1.3.2 蘆丁的提取

將苦蕎麥放入50 ℃的干燥箱內(nèi)烘干10 h，之后粉碎研磨，過(guò)80目篩。加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%的乙醇，利用超聲波對(duì)苦蕎麥顆粒進(jìn)行蘆丁的提取，最終得到樣液，過(guò)濾后備用。

1.3.3 苦蕎蘆丁提取率的測(cè)定

1.3.4 超聲波輔助法提取蘆丁的單因素試驗(yàn)

將超聲功率120 W、乙醇濃度50%和料液比1∶10、超聲時(shí)間30 min設(shè)置為基礎(chǔ)條件，采用控制變量法考察料液比（1∶6、1∶8、1∶10和1∶12）、乙醇濃度（30%、40%、50%、60%和70%）、超聲功率（90 W、105 W、120 W、135 W和150 W）、超聲時(shí)間（10 min、20 min、30 min、40 min和50min）對(duì)苦蕎蘆丁提取率的影響，采用3組平行試驗(yàn)后取平均值，并通過(guò)回歸方程求出苦蕎蘆丁濃度，計(jì)算苦蕎蘆丁的提取率。

1.3.5 超聲波輔助提取苦蕎蘆丁的正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果確認(rèn)正交試驗(yàn)各變量的水平取值，各因素水平情況見(jiàn)表1，通過(guò)L9（34）正交試驗(yàn)，以蘆丁的提取率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)提取工藝進(jìn)行優(yōu)化。

1.3.7 數(shù)據(jù)分析

使用Origin 2019和SPSS 22進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、分析和繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 苦蕎蘆丁單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 超聲時(shí)間對(duì)苦蕎蘆丁提取率的影響

如圖1所示，當(dāng)超聲時(shí)間在10～30 min時(shí)，苦蕎蘆丁的提取率隨提取時(shí)間的延長(zhǎng)而迅速上升；當(dāng)提取時(shí)間在30～50 min時(shí)，苦蕎蘆丁的提取率開(kāi)始降低，但趨勢(shì)緩慢，變化不大，可能是因?yàn)榄h(huán)境因素不穩(wěn)定，可確定最佳提取時(shí)間為30 min，苦蕎蘆丁提取率為0.662%。

2.1.2 液料比對(duì)苦蕎蘆丁提取率的影響

如圖2所示，液料比從1∶6至1∶8時(shí)，苦蕎蘆丁的提取率呈上升趨勢(shì)，1∶8時(shí)提取率最高；當(dāng)液料比為1∶10、1∶12時(shí)，苦蕎蘆丁的提取率越來(lái)越低，可能是因?yàn)樘崛∵^(guò)程中水分過(guò)多，導(dǎo)致苦蕎蘆丁溶液的濃度較低，所以用相同濃度的酒精難以將蘆丁沉淀出來(lái)從而導(dǎo)致提取率降低。因此，可確定最佳提取料液比為1∶8，苦蕎蘆丁提取率為0.710%。

2.1.3 超聲功率對(duì)苦蕎蘆丁提取率的影響

如圖3所示，超聲功率在90～150 W時(shí)，苦蕎蘆丁的提取率逐漸升高。但超聲功率大于135 W時(shí)，提取率增加不明顯，考慮到能耗因素，最終確定最佳的超聲功率為135 W。

2.1.4 乙醇濃度對(duì)苦蕎蘆丁提取率的影響

如圖4所示，乙醇濃度在30%～50%時(shí)，苦蕎蘆丁的提取率逐漸升高，在50%時(shí)提取率最高，當(dāng)乙醇濃度在50%～70%時(shí)，苦蕎蘆丁的提取率逐漸降低，因此確定最佳的乙醇濃度為50%，苦蕎蘆丁提取率為0.522%。

2.2 正交試驗(yàn)

如表2所示，根據(jù)R值可知，影響蘆丁提取率的各因素次序?yàn)锽＞C＞A＞D，即超聲功率＞乙醇濃度＞超聲時(shí)間＞料液比。根據(jù)k值，確定蘆丁提取的最佳工藝為A3B2C3D2，即超聲時(shí)間40 min、超聲功率135 W、乙醇濃度60%、料液比1∶8。根據(jù)上述最佳條件進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，提取率為0.701 2%。

2.3 羥自由基清除能力結(jié)果測(cè)定

由圖5可知，隨著蘆丁提取物濃度的增加，羥自由基清除率明顯提升，但其清除能力弱于抗壞血酸。通過(guò)計(jì)算得到苦蕎蘆丁和抗壞血酸對(duì)羥自由基的IC50值分別為（0.350±0.041）mg·mL-1和（0.182±0.025）mg·mL-1。

3 結(jié)論

本文采用單因素試驗(yàn)和正交分析，通過(guò)超聲提取法得到苦蕎蘆丁的最佳提取工藝條件為超聲時(shí)間40 min、超聲功率135 W、乙醇濃度60%、料液比1∶8，此條件下的蘆丁提取率為0.701 2%。苦蕎蘆丁具有很強(qiáng)的抗氧化性，其對(duì)羥自由基清除能力的IC50值為（0.350±0.041） mg·mL-1。

參考文獻(xiàn)

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