黃花草總黃酮超聲輔助提取工藝優化及抗氧化活性研究

所屬分類：農業論文閱讀次時間：2020-03-17 04:27

本文摘要：摘要采用超聲輔助法提取黃花草總黃酮，通過單因素試驗和正交試驗確定了總黃酮的最佳提取工藝條件，并研究了黃花草總黃酮對羥基自由基(OH)、DPPH自由基(DPPH)和亞硝酸鹽的清除效果。結果表明：黃花草總黃酮的最佳提取工藝條件為料液比1∶15(g/mL)，乙醇濃度50

　　摘要采用超聲輔助法提取黃花草總黃酮，通過單因素試驗和正交試驗確定了總黃酮的最佳提取工藝條件，并研究了黃花草總黃酮對羥基自由基(·OH)、DPPH自由基(DPPH·)和亞硝酸鹽的清除效果。結果表明：黃花草總黃酮的最佳提取工藝條件為料液比1∶15(g/mL)，乙醇濃度50%，提取功率40W，超聲時間50min，提取溫度50℃，該條件下黃花草總黃酮得率為(2.711±0.002)%。黃花草總黃酮對·OH和亞硝酸鹽具有明顯清除能力，對DPPH·具有較強清除能力，最大清除率分別為(52.48±0.88)%，(95.58±0.28)%，(57.27±0.15)%，表明黃花草中的總黃酮具有較好的抗氧化能力。

　　關鍵詞黃花草;總黃酮;超聲輔助;提取工藝;抗氧化活性

林業科學研究

　　黃花草是山柑科藥用植物，主要分布在熱帶及亞熱帶地區，在中國云南、廣西和福建等地都有種植[1]，其種子可入藥、榨油，鮮葉可用于治療眼病[2]。目前有關黃花草的研究主要集中于藥用價值及重金屬脅迫下種子萌發等方面，如Parimaladevi等[3]研究了黃花草提取物對老鼠的止痛作用機制，周鑫磊[4]研究了Mn2+對黃花草種子萌發、幼苗生長等的影響及脅迫生理生化特征的變化，而關于黃花草有效成分及抗氧化方面的研究鮮見報道。黃酮類成分是普遍存在于植物體中的一種天然抗氧化劑，具有抗氧化[5]、抑菌[6-7]和抗病毒[8]等藥理作用。目前提取植物體中總黃酮的常見方法有溶劑浸提法、酶輔助提取法和超聲輔助提取法等，其中超聲輔助提取法因具有簡單、安全、高效等優點而備受關注[9]。試驗擬以黃花草為原料，采用超聲輔助法提取黃花草中的總黃酮，優化其提取工藝條件，并研究黃花草總黃酮對·OH、DPPH·和亞硝酸鹽的清除能力，以期為黃花草的研究及開發利用提供理論依據。

　　1材料與方法

　　1.1材料與儀器

　　1.1.1材料與試劑

　　黃花草：摘自廣西崇左市江州區市政府公園，經廣西民族師范學院黃秋蟬教授鑒定為山柑科植物黃花草(CleomeviscosaL.);蘆丁標準品：生化試劑，上海晶純試劑有限公司;無水對氨基苯磺酸：分析純，天津市光復精細化工研究;鹽酸萘乙二胺：分析純，國藥集團化學試劑有限公司;1，1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)：≥97.0%，阿拉丁公司;氫氧化鈉：分析純，廣東光華科技股份有限公司;95%乙醇、30%過氧化氫、亞硝酸鈉、硝酸鋁、水楊酸、七水合硫酸亞鐵等：分析純，成都市科龍化工試劑廠。

　　1.1.2主要儀器設備

　　高速萬能粉碎機：FW100型，天津市泰斯特儀器有限公司;電子天平：JA1003N，上海精密科學儀器有限公司;循環水式真空泵：SHZ-D(Ⅲ)型，鞏義市予華儀器有限責任公司;可見分光光度計：7200型，上海舜宇恒平科學儀器有限公司;超聲波清洗器：SG2200HPT型，上海冠特超聲儀器有限公司。

　　1.2方法

　　1.2.1黃花草的預處理工藝流程

　　黃花草洗凈→電熱鼓風干燥箱烘干(60℃)→粉碎→過篩(60目)→脫脂脫色(石油醚中浸泡、攪拌)→抽濾→烘箱干燥(50℃)→避光保存備用

　　1.2.2黃花草總黃酮的提取取1.0000g黃花草粉末，加入一定量乙醇溶液，充分混勻，設定提取功率，在一定溫度下超聲提取至指定時間，過濾，將濾液定容至50mL容量瓶中，搖勻備用。

　　1.2.3蘆丁標準曲線的繪制根據文獻[10]，修改如下：先用70%(體積分數，下同)乙醇溶液配制0.2mg/mL的蘆丁標準溶液，再準確吸取0.0，0.6，1.2，1.8，2.4，3.0mL0.2mg/mL蘆丁標準溶液置于比色管中，用70%乙醇溶液定容，搖勻備用。吸取1.0mL標準溶液于10mL的比色管中，加入0.3mL5%的亞硝酸鈉溶液搖勻，靜置6min;隨后加入0.3mL10%的硝酸鋁溶液，搖勻，靜置6min;再加入4.0mL4%氫氧化鈉溶液，然后用70%乙醇溶液定容至10mL，搖勻后放置反應15min，以70%乙醇溶液作為空白，于510nm處測定溶液吸光度。以蘆丁標準溶液濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標，得到標準曲線方程為：A=10.882x-0.0002，R²=0.9997，說明在此濃度范圍內，吸光度與蘆丁標準品的濃度具有較好線性關系。

　　1.2.4單因素試驗設計(1)乙醇濃度：取1.0000g黃花草粉末，按料液比1∶20(g/mL)分別與30%，40%，50%，60%，70%的乙醇混合，提取功率30W，在60℃下超聲提取20min，分析乙醇濃度對總黃酮得率的影響。(2)料液比：取1.0000g黃花草粉末，分別按料液比1∶10，1∶15，1∶20，1∶25，1∶30(g/mL)與50%乙醇混合，提取功率30W，在60℃下超聲提取20min，分析料液比對總黃酮得率的影響。(3)提取功率：取1.0000g黃花草粉末，按料液比1∶15(g/mL)與50%乙醇混合，提取功率分別為30，40，50，60，70W，在60℃下超聲提取20min，分析提取功率對總黃酮得率的影響。(4)提取溫度：取1.0000g黃花草粉末，按料液比1∶15(g/mL)與50%乙醇混合，提取功率分別為40W，分別在30，40，50，60，70℃下超聲提取20min，分析提取溫度對總黃酮得率的影響。(5)超聲時間：取1.0000g黃花草粉末，按料液比1∶15(g/mL)與50%乙醇混合，提取功率分別為40W，在50℃下分別超聲提取20，30，40，50，60min，分析超聲時間對總黃酮得率的影響。

　　1.2.5正交試驗設計在單因素試驗基礎上，以對總黃酮得率影響較大的4個因素設計L9(3)4正交試驗，以黃花草總黃酮得率為評價指標，優化黃花草總黃酮提取工藝。

　　2結果與分析

　　2.1單因素試驗

　　2.1.1乙醇濃度對黃花草總黃酮得率的影響

　　適當提高乙醇濃度，總黃酮得率增大。這是因為隨著乙醇濃度增大，溶劑與黃酮類成分的極性越來越接近，黃花草細胞發生溶脹現象，有利于總黃酮溶出。當乙醇濃度為50%時，黃花草總黃酮得率達到最大。繼續增加乙醇濃度，溶劑與黃酮類成分的極性差異增大，影響了黃酮類成分的溶解性[14]，而且黃花草中醇溶性雜質大量溶出，這些雜質與黃酮類成分競爭溶劑，導致總黃酮得率減小。因此，選擇最佳乙醇濃度為50%。

　　2.1.2料液比對黃花草總黃酮得率的影響

　　隨著料液比增大，黃花草總黃酮得率先增大后減小。這是因為在一個合適的料液比范圍內，增加溶劑，黃花草細胞內總黃酮和溶劑的濃度差增大，加大了傳質效率，有利于總黃酮溶出[15]，因此，總黃酮得率增大。當料液比為1∶15(g/mL)時，總黃酮得率最大。繼續增加料液比，溶劑量過大，超聲輔助效果減小，還會加大非黃酮類成分的溶出，導致總黃酮得率減小[16]。因此，選擇最佳料液比為1∶15(g/mL)。

　　3結論

　　試驗通過超聲波輔助法，以黃花草總黃酮得率為評價指標，研究了黃花草提取總黃酮的最佳工藝，并研究了其抗氧化活性。得到黃花草總黃酮的最佳提取工藝為：料液比1∶15(g/mL)，乙醇濃度50%，提取功率40W，超聲時間50min，提取溫度50℃，此條件下得到黃花草總黃酮得率為(2.711±0.002)%。抗氧化試驗結果表明，在考察的濃度范圍內，黃花草的抗氧化能力隨總黃酮濃度增加而增強，當總黃酮濃度為0.25mg/mL時，對·OH、DPPH·和亞硝酸鹽的清除率分別為(52.48±0.88)%，(95.58±0.28)%，(57.27±0.15)%。上述表明，黃花草中的總黃酮是一種活性較好的抗氧化劑，具有較大潛在研究價值。試驗僅研究了黃花草總黃酮的超聲輔助提取工藝及抗氧化活性，采用其它提取技術總黃酮得率如何，黃花草中總黃酮的開發利用還有待進一步研究。

　　參考文獻

　　[1]肖澤華，李欣航，潘高，等.錳脅迫對黃花草種子萌發及幼苗生理生化特征的影響[J].草業學報，2019，28(12)：75-84.

　　[2]陳文紅，司馬永康，王慷林，等.滇東南的山柑科野生植物種類及其利用價值[J].云南林業科技，2000(3)：23-27.

　　[3]PARIMALADEVIB,BOOMINATHANR,MANDALSC.StudiesonanalgesicactivityofCleomeviscosainmice[J].Fitoterapia,2003,74(3):262-266.

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