漢麗梅 王洪波 李天來
白花蛇舌草(Hedyotic diffusa)和半枝蓮藥物資源豐富,兩者所含有的多糖、黃酮類化合物等化學成分具有廣泛的藥理活性,白花蛇舌草的藥理作用包括抗腫瘤、提高機體免疫力、抗化學誘變、抗感染作用等[4]。目前,白花蛇舌草的藥理研究大多集中在免疫活性與抗腫瘤活性兩方面。臨床上主要用于治療各種癌癥、肝炎、腎炎、胃炎、呼吸系統(tǒng)感染、婦科疾患、闌尾炎等[5]。半枝蓮具有抗癌、抗病毒、解熱、保肝、抗焦油致突變、抑菌、抗氧活性及抗衰老作用等[6]。但是目前關(guān)于白花蛇舌草和半枝蓮兩者聯(lián)合應用及對其主要活性成分的研究還很少見報道。多糖和黃酮類化合物均具有多方面的藥理作用。多糖有增強免疫力、抗腫瘤活性、降血糖、抗氧化和抗衰老等功能;黃酮類化合物能預防病菌感染、抑制腫瘤、清除自由基等作用,并對高血壓、高血脂等心血管系統(tǒng)疾病有較好的防治作用[7]。
因此本研究綜合白花蛇舌草和半枝蓮的藥理作用,擬探討其多糖和黃酮等活性成分在動物病毒病防治方面的應用,對其提取條件進行研究,藥物開發(fā)提供一定的實驗依據(jù),對蓮草方在畜牧業(yè)方面的開發(fā)應用提供一定的參考。為開發(fā)蓮草方在動物性食品生產(chǎn)方面的應用價值,本研究以蓮草方(半枝蓮/白花蛇舌草質(zhì)量比為1:2)為原料,對蓮草方多糖和總黃酮的提取工藝條件進行了優(yōu)化研究,為進一步開發(fā)白花蛇舌草和半枝蓮在動物性食品生產(chǎn)過程中的藥用價值提供依據(jù)。
1.1 材料與試劑
白花蛇舌草與半枝蓮,均購于沈陽同仁堂大藥房。主要試劑:D-(+)-Glucose(批號 G8270),購于 Sigma;蘆丁(批號080529),購于上海融禾醫(yī)藥科技有限公司;石油醚、無水乙醇、苯酚、濃硫酸、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉等均為分析純。
1.2 主要儀器
HH-6數(shù)顯恒溫水浴鍋(常州國華電器有限公司);WFJ 7200型可見分光光度計[尤尼柯(上海)儀器有限公司];80-2臺式低速離心機(上海手術(shù)器械廠);DHG-9123A型新型電熱恒溫鼓風干燥箱(寧波江南儀器廠);索氏提取器;小型粉碎機。
1.3 試驗方法
1.3.1 蓮草方多糖提取方法
熱水提取是多糖提取最常用的方法[1]。將蓮草方用石油醚回流脫脂后,60℃烘干備用。取2 g脫脂試材,根據(jù)文獻報道,選定三個不同水平按照L9(34)進行水提正交試驗,初步確定多糖提取條件,然后再進行單因素試驗研究不同提取時間、提取溫度、液固比和提取次數(shù)對多糖提取率的影響,最后確定多糖提取的最優(yōu)工藝條件。將水提液濃縮到原體積的1/5左右,用6倍體積的乙醇沉淀多糖。
1.3.2 蓮草方總黃酮提取方法
蓮草方脫脂烘干后,準確稱取4 g置于平底燒瓶中,加入乙醇溶液,90℃恒溫水浴回流提取總黃酮。檢測不同液固比、提取時間、乙醇濃度和提取次數(shù)對黃酮提取率的影響,在正交試驗的基礎上進行單因素試驗,確定蓮草方總黃酮的最佳提取條件。
1.3.3 多糖和總黃酮含量的測定
采用苯酚-硫酸法測定多糖含量[2];采用硝酸鋁顯色法,以蘆丁為標樣,在510 nm處測定其吸光值,測定總黃酮[3]。
多糖提取率(%)=(多糖含量/樣品干重)×100%。
總黃酮提取率(mg/g)=總黃酮含量/樣品干重。
2.1 蓮草方多糖的提取
2.1.1 蓮草方多糖提取正交試驗
采用L9(34)正交試驗進行蓮草方多糖提取,初步確定多糖提取條件,提取溫度(A)、液固比(B)和提取時間(C)三因素和三水平選擇見表1,試驗結(jié)果見表2。由極差分析可知,各因素對多糖提取的影響由大到小分別為提取溫度(A)>提取時間(C)>液固比(B)。根據(jù)正交試驗初步確定蓮草方多糖提取條件為A3B1C3,即提取溫度為100℃,液固比為20 ml/g,提取時間為4 h。
表1 多糖提取條件因素水平設計
表2 多糖提取條件正交試驗結(jié)果
2.1.2 蓮草方多糖提取的單因素試驗
2.1.2.1 提取時間對多糖提取率的影響(見圖1)
圖1 提取時間對多糖提取率的影響
在提取溫度為100℃、液固比為20 ml/g的條件下,研究提取時間對多糖提取率的影響。結(jié)果表明,隨提取時間延長,多糖提取率增大,提取時間達到4 h以后,多糖提取率增有下降的趨勢,因此,提取時間以4 h為宜。
2.1.2.2 液固比對多糖提取率的影響(見圖2)
在提取時間為4 h、溫度為100℃的條件下,研究液固比對多糖提取率的影響。結(jié)果表明,隨提取液用量的增加,多糖提取率增大,當液固比達到30 ml/g以后,多糖提取率開始下降,而加水量增加會加重后序濃縮負擔,加大能源消耗,因此,最佳液固比為20~30 ml/g。
圖2 液固比對多糖提取率的影響
2.1.2.3 提取溫度對多糖提取率的影響(見圖3)
在提取時間為4 h、液固比為20 ml/g的條件下,隨提取溫度升高,多糖提取率逐漸增大,但水浴加熱最高溫度為100℃,因此100℃時多糖提取率為最佳。
2.1.2.4 提取次數(shù)對多糖提取率的影響(見圖4)
圖3 溫度對多糖提取率的影響
圖4 不同提取次數(shù)對多糖提取率的影響
用上述確定的最優(yōu)工藝條件,即100℃、液固比為20 ml/g、提取時間4 h條件下,研究提取次數(shù)對多糖提取率的影響。結(jié)果表明,對蓮草方反復提取,當提取次數(shù)達到2次以后,多糖提取率增幅不明顯,兩次提取可將蓮草方多糖基本提取完全,確定提取次數(shù)為2次。
2.1.3 蓮草方多糖提取條件的優(yōu)化結(jié)果
研究結(jié)果表明,蓮草方多糖最佳提取條件為100℃、液固比為20 ml/g、提取時間為4 h、提取2次。在此條件下,蓮草方多糖提取率為6.89%。
2.2 蓮草方總黃酮的提取
2.2.1 蓮草方總黃酮提取的正交試驗(見表3、表4)
表3 總黃酮提取因素水平設計
由表4正交試驗結(jié)果可以看出,影響黃酮提取效果的因素依次為:乙醇濃度、液固比、提取時間。初步確定黃酮提取工藝組合為A1B3C3,即:乙醇濃度為60%、液固比為90 ml/g,提取時間為4 h。
表4 總黃酮提取正交試驗結(jié)果
2.2.2 蓮草方總黃酮提取的單因素試驗
2.2.2.1 乙醇濃度對蓮草方總黃酮提取率的影響(見圖5)
在 90℃,液固比為 90(ml/g)條件下,提取 4 h,考察不同乙醇濃度對總黃酮提取率的影響。
由圖5可知,在低乙醇濃度的條件下,隨乙醇濃度的增加,黃酮提取率增大。當乙醇濃度為50%,黃酮提取率最大,乙醇濃度繼續(xù)增加,黃酮提取率下降,因此乙醇濃度應選50%為宜。
圖5 乙醇濃度對黃酮提取率的影響
2.2.2.2 液固比對蓮草方總黃酮提取率的影響(見圖6)
圖6 液固比對黃酮提取率的影響
在50%乙醇濃度,提取時間為4 h條件下,研究不同液固比對總黃酮提取率的影響。
由圖6可以看出,隨提取液用量增加,黃酮提取率逐漸增加,當液固比達到90 ml/g以后,黃酮提取量反而下降,因此,選擇液固比為90 ml/g比較適宜。
2.2.2.3 提取時間對連草方總黃酮提取率的影響(見圖7)
圖7 提取時間對黃酮提取率的影響
在50%乙醇濃度和液固比為90 ml/g的條件下,考察不同提取時間對總黃酮提取率的影響。
由圖7可以看出,隨提取時間的延長,黃酮提取率增加,但據(jù)文獻報道,溫度過高,易使黃酮被破壞,雜質(zhì)溶出量增加,因此本試驗條件下選擇提取時間為4 h較為合適。
2.2.2.4 提取次數(shù)對蓮草方總黃酮提取率的影響(見圖8)
圖8 提取次數(shù)對黃酮提取率的影響
在上述確定的最優(yōu)工藝條件,即50%乙醇、液固比90 ml/g、90℃水浴中提取4 h條件下,對蓮草方反復提取,進一步考察提取次數(shù)對總黃酮提取率的影響。
由圖8可以看出,第二次和第三次提取出的黃酮含量很少,一次提取可將大部分黃酮提取出來。所以,確定提取次數(shù)為1次。
研究結(jié)果表明,蓮草方總黃酮最佳提取條件為50%乙醇、液固比為90 ml/g、提取時間為4 h、提取1次。在此條件下,蓮草方總黃酮提取率為6.46 mg/g。
3.1 采用熱水提取、乙醇沉淀多糖的方法,通過單因素和正交試驗,確定提取連草方多糖的最佳工藝條件為:提取溫度100℃、液固比20 ml/g、提取時間4 h、提取2次,在此條件下,多糖提取率為6.89%。
3.2 以乙醇為溶劑,通過單因素和正交試驗,得出了蓮草方總黃酮的優(yōu)化提取工藝條件,即以50%乙醇為溶劑,液固比為90 ml/g,在90℃水浴加熱回流提取4 h,提取1次,總黃酮提取率為6.46 mg/g。
3.3 本研究工藝簡單,多糖和總黃酮提取率高,但對粗提物的分離純化以及生物活性,還有待于進一步研究。
3.4 蓮草方多糖是一種復合多糖,直接以葡萄糖為標準對照品,測定得到的總多糖與實際樣品中多糖含量有差別,嚴格講還應該與蓮草方純多糖進行比較,再通過換算因子進行換算,通常不經(jīng)過換算的結(jié)果比換算后的結(jié)果偏小。但由于純多糖不易得到,本文是以葡萄糖計的多糖含量,最終結(jié)果對蓮草方的開發(fā)應用具有一定的參考價值。
3.5 研究提取工藝時采用先進行正交試驗后進行單因素試驗的方法,初步確定多糖和黃酮的提取條件,減少了在確定條件時影響因素過多、因素水平過多造成的過多的重復操作,節(jié)約了資源,同樣可以獲得相應的結(jié)果。
[1]王濤,趙謀明.多糖的研究進展[J].現(xiàn)代食品科技,2007,23(1):103-106,95.
[2]馮穎.無梗五加果多糖與黃酮化合物的提取純化及生物活性研究[D].沈陽農(nóng)業(yè)大學博士學位論文,2006,6.
[3]陳敏敏.三味傳統(tǒng)中藥的抗腫瘤活性及有效成分研究[D].廣東工業(yè)大學碩士學位論文,2005,5.