苣荬菜活性物质提取研究

第３期总第２０１期　２０１１年３月　农业科技与装备　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　Ｎｏ．３　Ｔｏｔａｌ　Ｎｏ．２０１　Ｍａｒ．２０ｌ１　苣荬菜活性物质提取研究　连　晶，刘添添，李苏红　，姜忠丽　（沈阳师范大学工程技术学院，沈阳１１００３４）　摘要：采用不同方法、不同试剂对苣荚菜生物活性物质提取率的影响进行研究，结果表明：用水提取，在５０℃下保持ｌ８　ｈ，料液比　是１：６时提取率最高；用有机溶剂萃取选用乙醇作为试剂，温度５Ｏ　ｃ浸提１８　ｈ的提取率最高。　关键词：苣荬菜；活性物质；提取率　中图分类号：ＴＳ２５１．７　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７４—１１６１（２０１１）０３—００１６—０３　苣荚菜（Ｓｏｎｃｈｕｓ　ｂｒａｎｃｈｙｏｔｕｓ　Ｌ）又名苦菜、牛舌　头、苦葛菜、取麻菜等，含有丰富的钙、镁、锰、钛、硒　和锌等多种无机元素。有较高的营养价值和药用价　值…。目前，国内外研究人员对苣荬菜有效成分的研　究颇多：采用有机溶剂提取，硅胶、聚酰胺和Ｓｅｐｈａｄｅｘ　ＬＨ一２０柱等分离得到棕榈酸　一谷甾醇、胡萝ｂ苷、　懈皮素、芹菜素一７—０　一Ｄ一葡糖苷、木犀草素一７—０一　Ｄ一葡糖苷、懈皮素一３—０　一Ｄ一葡糖苷、芦丁等［　；水　提的主要成分是淀粉、多糖类、蛋白质、粘液质、鞣质　色素、无机盐等水溶性成分。苣葜菜有抗菌、降血压和　降胆固醇、抗心律失常、抗肿瘤、治疗肝癌和保肝、清　除自由基等作用［３１。本文采用水提醇沉、超声波萃取　及有机溶剂浸提的方法对苣荚菜活性物质的提取进　行研究。　—发展中心；Ｓｃｉｅｎｔｚ—ＩＩ　Ｄ超声波细胞破碎机：宁波新芝　生物科技股份有限公司。　１．２试验方法　１．２．１原料预处理将全株新鲜、无花苣莫菜洗净，　剔除糟粕，去根须。待控干水分后。于４５℃恒温干燥　箱烘干至质量恒定，取出粉碎，过８０目筛，称量。　１．２．２提取方法１）水提醇沉法：取２　ｇ苣荬菜干　粉，按干粉与蒸馏水的料液比Ｉ：２０（Ｗ／Ｖ）￣ｌｌ水［４］，分　别置于不同温度的恒温水浴锅中浸提，抽滤。加乙醇　沉淀，５　０００　ｒ／ｍｉｎ离心１０　ｍｉｎ，冷冻干燥２４　ｈ，得到　干物质。２）超声波提取法：将样品在超声波破碎机中　破碎（功率５００　Ｗ，温度５０　ｏＣ），按干粉与蒸馏水的料　液比Ｉ：２０（Ｗ／Ｖ）Ｊ］Ｉ１水，分别置于不同温度的恒温水浴　锅中浸提，抽滤，加乙醇沉淀，５　０００　ｒ／ｍｉｎ离心１Ｏ　ａｒｉｎ，冷冻干燥２４　ｈ，得到干物质。　１材料与方法　１．２．３水提时间对提取率的影响取２　ｇ苣葜菜干　１．１材料及试剂　．　粉，按干粉与蒸馏水的料液比ｌ：２ｏ（ｗ／ｖ）￣ｎ水，将超　１．１．１材料选取市售全株无花新鲜苣葜菜。　　ｍｉｎ的样品与未处理的样品　１．１．２试剂　乙醇、石油醚、乙醚、氯仿、正丁醇、乙酸　声波破碎机超声处理１５分别在５０℃恒温水浴锅中放置２、６、１０、ｌ４、１８、２２、　乙酯等均为分析纯。　３０　ｈ，用以考察时间不同对提取率的影响。　１．１．３仪器与设备ＤＫ一￥２６恒温水浴锅：上海精宏　２６、２．４温度对提取率的影响将用超声波破碎机超　实验设备有限公司；ＮＤＯ一７００　Ｗ恒温干燥箱：上海爱　１－５　ｍｉｎ的样品与未处理的样品分别在３０、　朗仪器有限公司：ＴＢ１１４电子天平：美国丹佛；Ｓｃｉ—　声处理１ｅｎｔｚ一１２Ｎ冷冻干燥机：宁波新芝生物科技股份有限　４０、５０、６Ｏ、７Ｏ　的恒温水浴锅中放置１８　ｈ，用以考察　　公司：Ｂｉｏ—ｓｔｒａｔｏｓ全能台式高速冷冻离心机：美国科　不同温度对提取率的影响。２．５超声波处理时间对提取率的影响将样品用　峻仪器公司；ＪＦＺＤ电子式粉质机：北京东方孚得技术　１．超声波细胞破碎机破碎５、１０、ｌ５、２０、３０　ａｒｉｎ，然后在　５０℃水浴１８　ｈ。用以考察超声波处理时间对提取率　收稿日期：２０１卜０２—０６　的影响。　　‘基金项目：沈阳市科技计划项目（Ｎｏ．１０９１１１５－３－００）　１．２．６　乙醇添加量对醇沉效果的影响　将提取液和　作者简介：连晶（１９８９一－），女，从事食品科学与工程方面的研　９５％的乙醇分别按（ｖ／，、，）１：１、１：２、１：３、１：４、１：５、１：６、１：７、　究工作。　１：８混合沉淀，用以考察乙醇添加量对醇沉的影响。　通信作者：李苏红（１９６８一），女，副教授，从事食品生物技术方　１．２．７有机溶剂提取法取２　ｇ苣荚菜干粉按料液　面的研究工作。　２０１１年第３期　连晶等：苣荬菜活性物质提取研究　１７　比１：２０（Ｗ／Ｖ）分别浸泡于石油醚、乙醚、氯仿、正丁　醇、乙酸乙酯及乙醇中，５０　ｃｃ浸提１８　ｈ；抽滤，恒温干　燥，得到所需物质。　１．２．８提取率计算方法Ｗ＝ｍ／Ｍｘ１００％。其中ｍ为　所得提取物质量，　为原料干粉，　为功能性物质对　所导致，如果温度过低，苣荚菜干粉中的功能性物质　无法完全溶出；温度过高，会使其中一些物质发生聚　沉，无法透过细胞壁析出。超声波萃取方法提取率较　低，是由于超声波破碎技术将细胞壁破碎破坏了细胞　中的多糖物质［　，或使细胞中的功能性物质大分子结　提取率。　２结果与分析　２．１水提、超声波萃取对提取率的影响　水提、超声波萃取对提取率的影响如图１所示。　１ｏ　９　８　羹：　５　０　４　８　ｌ２　１６　２０　２４　２８　３２　时间／｝Ｉ　嬲　孔　∞坞墙¨挖　图１　时间对提取率的影响　Ｆｉｇｕｒｅ　１　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｔｉｍｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｙｉｅｌｄ　由图１可知：在相同温度下水提１８　ｈ。未超声处　理的样品提取率最多，其中水提２　ｈ时提取率最少；　先超声１５　ｒａｉｎ再水提１８　ｈ时超声波提取法提取率　最多，６　ｈ最少。在相同条件下，超声波萃取方法提取　率较低，可能是由于超声波破碎技术将细胞壁破碎，　破坏了细胞中的多糖物质．或使细胞中的功能性大分　子物质被破坏。水提时间较短，功能性物质不能完全　溶出；水提时间充分，使细胞中的功能性物质能较完　全溶出；超过１８　ｈ，由于功能性物质在１８　ｈ已经可以　较完全溶出．故延长时间不会增加提取率。　２．２温度对提取率的影响　温度对提取率的影响如图２所示。　＼　褂　３Ｏ　４０　５０　６Ｏ　７０　温度／￣Ｃ　图２　温度对水提、超声波提取率的影响　Ｆｉｇｕｒｅ　２　Ｅｆｆｅｃｔｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｏｎｔｈｅ　ｙｉｅｌｄ　ｏｆｗａｔｅｒｂａｔｈ　ａｎｄ　ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　由图２可看出。在不同温度下提取苣莫菜中的功　能性物质，水提醇沉法与超声波提取法在５０℃时提　取量最多，３０℃时最少。提取量的多少由温度的变化　构遭到破坏。　２．３超声波处理时间对提取率的影响　温度对提取率的影响如图３所示。　褂　釜　０　５　１０　１５　２０　２５　３０　３５　时间／ｒａｉｎ　图３超声时间对提取率的影响　Ｆｉｇｕｒｅ　３　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆｔｉｍｅ　Ｏｎ　ｔｈｅ　ｙｉｅｌｄ　ｏｆ　ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　由图３可知，超声１５　ａｒｉｎ所得提取率最高，超声　５　ｍｉｎ所得提取率最低。由于１５　ｍｉｎ时细胞破碎最完　全；超声时间过低，则细胞壁不能完全破碎　致使其中　的功能性物质不能完全溶出；而超声时间过长。则可　能破坏了功能性物质的分子结构。　２．４提取液与乙醇体积比对提取率的影响　提取液与乙醇体积比对提取率的影响如图４所　示。　垂　？　ｌ：１　１：２　１：３　１：４　１：５　１：６　１：７　１：８　提取液与乙醇体积比（Ｖ／Ｖ）　图４提取液与乙醇体积比对提取率的影响　Ｆｉｇｕｒｅ　４　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｅｘｔｒａｃｔ　ａｎｄ　ｅｔｈａｎｏｌ　ｖｏｌｕｍｅ　ｒａｔｉｏ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　由图４可知，在最适温度和最适提取时间下，当　料液比为１：６时。提取率最高。当料液比为１：ｌ时，提　取率最低。这说明当乙醇达到一定浓度时，苣荬菜中　的功能性物质能被较完全的沉淀出，因而，此浓度为　最适料液比。亲水性的成分除蛋白质、粘液质、果胶、　淀粉和部分多糖外，大多能在乙醇中溶解。所以，在水　中加人一定量的醇可以使水溶性物质全部或部分地　沉淀［６］。而当乙醇浓度较低时，溶剂的极性较弱，不足　１８　农业科技与装备　２０１１年３月　２５　２Ｏ　窭　’　《　ｌ０　２０　４　０　６０　８０　ｉ０Ｏ　ｌ　２口　乙醇浓度／％　图６不同浓度乙醇对提取率的影响　正丁醇　乙醇　乙酸乙醇　石油醚　氯仿　Ｆｉｇｕｒｅ　６　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｅｎｓｉｔｙ　ａｌｃｏｈｏ　ｏｎｔｈｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｙｉｅｌｄ　试剂　图５有机溶剂超声与未经超声处理对提取率的影响　由图６可看出，用无水乙醇浸提时，所得功能性　Ｆｉｇｕｒｅ　５　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｓｏｌｖｅｎｔ　ｓｕｐｅｒｓｏｎｉｃ　ａｎｄ　ｗｉｔｈｏｕｔ　物质最少，这是由于乙醇浓度过高，极性较弱的水溶　ｓｕｐｅｒｓｏｎｉｃｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔｏ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　性物质无法被提出：在水中加入一定量的乙醇改变水　由图５可看出。有机溶剂非超声处理在５Ｏ℃下　溶性物质的溶解度。可以使水溶性物质全部或部分沉　的浸提率高于超声波萃取法，其中乙醇提取率最高。　淀。６０％乙醇可沉淀蛋白质，而干粉中的有效成分如　由于超声波破碎技术的功率过大，破碎过于强烈，破　生物碱、有机酸等在此浓度的醇溶液中，溶解度都比　坏了细胞中的大分子物质，使其不能沉淀析出，所以　较大。　超声波萃取方法的提取率比浸提法低。根据相似相溶　３结论　原理，乙醇的溶解性能比较好，对细胞的穿透能力较　试验表明。苣荚菜干粉用２０倍体积的水在５Ｏ℃　强，难溶于水的亲脂性成分［７］，在乙醇中的溶解度较　浸提ｌ８　ｈ，所得提取液与乙醇体积比为１：６时提取率　大。与水不能混溶的有机溶剂（石油醚、氯仿、正丁醇、　最高；而用有机溶剂萃取时，选用乙醇作试剂。恒温　乙酸乙酯等）的选择性能强，不能或不易提出亲水性　５０℃保持１８　ｈ时，提取率最高。这两种方法是简单　杂质，且它们透人植物组织的能力较弱，因而很难浸　有效、成本低廉的工艺技术，可以广泛应用于食品添　出其有效成分。　加剂行业　，为充分开发利用这一天然资源提供理论　２．６不同乙醇浓度对提取率的影响　参考。　乙醇浓度对提取率的影响如图６所示。　参考文献　［１］戴凌燕，朱丹，薛军．黑龙江省各地苣莫菜对自由基的清除作用研究［Ｊ］．黑龙江八一农垦大学学报，２００８，２０（１）：１－４．　［２］蒋雷；姚庆，解砚应．苣莫菜化学成分的研究［Ｊ］．食品与药品，２００９，ｌ１（３）：２７—２９．　［３］邵成雷．苣莫菜的营养及药理作用［Ｊ］．食品与药品，２００５，７（１）：６３—６５．　［４］乔春燕，刘宁．苣荚菜挥发油化学成分的ＧＣ—ＭＳ分析［Ｊ］．东北农业大学学报，２００８，３９（６）：１１２—１１４．　［５］王翠艳，侯冬岩，回瑞华，等．棚栽与野生苣荬菜中黄酮含量的分析［Ｊ］．食品科技，２００６（８）：２５７—２５８．　［６］白凤翎．苣荚菜的营养保健与开发利用［Ｊ］．食品研究与开发，２００３，２４（６）：１００—１０１．　［７］卢新华，谷彬，刘思好，等．苦菜体内外抗氧化作用的实验研究［Ｊ］右江医学，２００７，３５（２）：１２１—１２２．　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｏｎ　ｔｈｅ　Ａｃｔｉｖｅ　Ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ　ＥＸｔｌ　ａｃｔｉｏｎ　Ｒａｔｅ　ｏｆ　Ｓｏｎｃｈｕｓ　Ａｒｖｅｎｓｉｓ　Ｌ．　ｕＡＮ　Ｊｉｎｇ，ＬＩＵ　Ｔｉａｎｔｉａｎ，ＬＩ　Ｓｕｈｏｎｇ　，ＪＩＡＮＧ　Ｚｈｏｎ￣ｉ　（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ　１　１００３４，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｏｎｃｈｕｓ　ａｒｖｅｎｓｉｓ　Ｌ．ｂｉｏｂｇｉｃ￣ａｃｔｉｖｅ　ｓｕｂｓｔａｎｃｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｗａｓ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｗｉｔｈ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄｓ，ａｎｄ　ｕｓｉｎｇ　ｄｉｆ－　ｆｅｒｅｎｔ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｓｏｌＶｅｎｔｓ．Ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｒｅａｃｈｅｄ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈｅｓｔ　ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　ｗａｔｅｒ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｒｅ．　ｍａｉｎｅｄ　ａｔ　５０℃ａｎｄ　ｔｈｅ　ｂａｔｈ　ｐｅｒｉｏｄ　ｌａｓｔｅｄ　ｆｏｒ　１８　ｈ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｆｅｅｄ　ｌｉｑｕｉｄ　ｒａｔｉｏ　ｉｓ　１：６．Ｔｈｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｒｅａｃｈｅｄ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈｅｓｔ　ｗｈｅｎ　ｕｓｉｎｇ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｓｏｌｖｅｎｔ　ａｎｄ　ｓｅｌｅｃｔｉｎｇ　ｅｔｈｙｌ　ａｌｃｏｈｏｌ　ａｓ　ｔｈｅ　ｒｅａｇｅｎｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｗａｓ　ｋｅｐｔ　ａｔ　５０℃ａｎｄ　ｔｈｅ　ｂａｔｈ　ｐｅｒｉｏｄ　ｌａｓｔｅｄ　ｆｏｒ　１８　ｈ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｓｏｎｅｈｕｓ　ａｒｖｅｎｓｉｓ　Ｌ．；ａｃｔｉｖｅ　ｓｕｂｓｔａｎｃｅ；ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｒａｔｉｏ