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        蕨菜總黃酮的提取及抗氧化性

        2015-04-02 09:31:07陳燕芹劉紅蔡麗
        江蘇農(nóng)業(yè)科學 2014年12期
        關鍵詞:超聲提取蕨菜提取工藝

        陳燕芹 劉紅 蔡麗

        摘要:為了探明蕨菜中黃酮類物質提取工藝及其抗氧化性,為進一步開發(fā)利用蕨菜提供依據(jù)。以蕨菜為原料,采用單因素試驗和正交試驗,研究了超聲波提取溫度、提取時間、乙醇濃度、料液比等工藝參數(shù)對蕨菜總黃酮提取率的影響。結果表明,蕨菜總黃酮的超聲提取工藝為:料液比1 g ∶[G-3]45 mL、提取溫度70 ℃、提取時間20 min、乙醇濃度80%,該條件下提取率為245%。蕨菜總黃酮的抗氧化性隨著濃度的升高而增強,當總黃酮濃度為089 mg/L時,對羥基自由基清除率達到651%;當總黃酮濃度為1115 mg/L時,對DPPH自由基的清除率達到865%。

        關鍵詞:蕨菜;黃酮;超聲提??;正交試驗;提取工藝;抗氧化性

        中圖分類號: TS2073;R2842文獻標志碼: A

        文章編號:1002-1302(201412-0299-03

        野生蕨菜在自然界中廣泛分布于荒坡,林緣、稀疏針闊葉和灌木叢中,以未展開的葉柄供食,其味道鮮美,質地脆嫩,營養(yǎng)豐富,清香適口,是廣大群眾喜食的一種山野菜,被當今國內(nèi)外營養(yǎng)學家譽為森林蔬菜,是市場的暢銷品[1]。蕨菜全株均可入藥,有很高的藥用價值,有固表止汗、消熱解毒、強健脾胃、降氣化痰、潤腸驅蟲的功效,可治療高血壓、頭暈失眠、脫肛、痢疾等,雖然人類食用蕨菜的歷史悠久,但對其深入研究較少。

        黃酮類物質在醫(yī)學上有很大醫(yī)用價值,現(xiàn)已成為藥學和保健食品學的研究熱點,醫(yī)學界普遍認為黃酮類物質具有抗氧化性,能消除體內(nèi)過多的自由基,從而在抗衰老、抗腫瘤和糖尿病的治療方面有較大的醫(yī)用價值,此外黃酮還具有改善心腦血管循環(huán)、降低血清膽固醇、解痙抗過敏等方面的作用。研究結果表明蕨菜黃酮類物質在消除體內(nèi)過多自由基方面有良好的作用。本試驗對蕨菜中總黃酮的超聲提取工藝進行研究,并對其抗氧化性進行探討,以期為蕨菜功能成分的研究開發(fā)提供依據(jù)。

        1材料與方法

        11儀器與試劑

        電熱恒溫鼓風干燥箱(DHG-9070A,上海秼馬恒溫設備廠產(chǎn)品,電磁式礦石粉碎機(DF-4,杭州卓馳有限公司產(chǎn)品,超純水機(UPT-II-40L,成都超純水有限公司產(chǎn)品,電子分析天平(BSA224S,德國賽多利斯公司產(chǎn)品,紫外可見分光光度計(Cary 50,美國瓦里安公司產(chǎn)品。

        蕨菜(采自畢節(jié)陽山公園;蘆?。▏幖瘓F化學試劑有限公司產(chǎn)品,98%;無水乙醇、硫酸亞鐵、鹽酸、亞硝酸鈉、氫氧化鈉、硝酸鋁、水楊酸、雙氧水、DPPH等試劑均為國產(chǎn)分析純。

        12方法

        121樣品制備

        蕨菜樣品用自來水清洗后,再用超純水洗滌多次,在80 ℃烘干24 h后,用粉碎機粉碎并過80目篩,置于干燥器中備用。

        122蘆丁標準曲線繪制

        準確稱取220 mg蘆丁用30%的乙醇配制成022 mg/mL標準溶液,分別準確吸取標準蘆丁溶液0、2、4、6、8、10 mL,分別置于25 mL容量瓶中。依次加入5 mL 30%乙醇溶液、1 mL 5% NaNO2溶液,靜置5 min后,加1 mL 10% Al(NO33溶液,靜置6 min后,加入5 mL 4% NaOH溶液,用30%乙醇溶液定容,靜置10 min后,在波長為5091 nm處測出標準系列的吸光度,繪制標準曲線。得標準曲線方程為D=10738 6x+0019 4,線性相關系數(shù)為0999 7。

        123蕨菜總黃酮含量的測定

        準確稱取05 g蕨菜粉末于50 mL磨口錐形瓶中,加入一定量乙醇,在一定溫度下超聲波輔助提取一定時間,趁熱減壓抽濾,用30%乙醇定容于 50 mL 容量瓶中,作為待測液。然后,取上述溶液5 mL于 25 mL 容量瓶中,加入5% NaNO2 1 mL,搖勻,靜置6 min,加入10% Al(NO33 1 mL,搖勻,靜置6 min,加入4% NaOH 10 mL,用30%乙醇定容。15 min后在5091 nm處測定吸光度D,以試劑作空白參比。

        [J]Y=[SX(]C×25×10m×1 000[SX]×100%。

        式中:m為樣品質量;C為黃酮溶液濃度;Y為黃酮得率,10為所取溶液的倍數(shù)。

        124各因素對蕨菜總黃酮提取率的影響

        乙醇濃度,在料液比1 g ∶[G-3]45 mL、超聲溫度60 ℃、超聲時間20 min的條件下改變乙醇濃度(60%、70%、75%、80%、90%,確定乙醇濃度對蕨菜總黃酮提取率的影響。

        料液比,在乙醇濃度80%、超聲溫度60 ℃、超聲時間20 min的條件下改變料液比(1 ∶[G-3]30、1 ∶[G-3]40、1 ∶[G-3]45、1 ∶[G-3]50、1 ∶[G-3]60,g ∶[G-3]mL,測定料液比對蕨菜總黃酮提取率的影響。

        超聲溫度,在乙醇濃度80%、料液比1 g ∶[G-3]45 mL、超聲時間 20 min 條件下改變超聲溫度(30、40、50、60、65、70 ℃,測定超聲溫度對蕨菜總黃酮提取率的影響。

        超聲時間,在乙醇濃度80%、料液比1 g ∶[G-3]45 mL、超聲溫度 60 ℃ 的條件下改變超聲時間(5、8、10、20、30、40 min,測定超聲時間對蕨菜總黃酮提取率的影響。

        125正交試驗優(yōu)化蕨菜總黃酮提取工藝

        在單因素試驗的基礎上,以蕨菜為材料,以超聲波作用時間、料液比、乙醇濃度、溫度為主要因素,采用L9(34正交表設計正交試驗,以確定蕨菜中總黃酮的最佳提取工藝條件,各因素水平見表1。

        126蕨菜總黃酮抗氧化性的測定

        [CM(26]1261對·OH的清除率采用水楊酸比色法測定黃酮[CM]

        [F(W7][HT6H][J][WTH]表1L9(34正交試驗因素水平[HTSS][STB][WTB]endprint

        [HJ5][BG(!][BHDFG42,W3,W26W]水平[B(][BHDWG12,W26W]因素

        [BHDWG3,W62。4W]A:乙醇濃度(%B:料液比(g ∶[G-3]mLC:時間(minD:溫度(℃[BW]

        [BHDG12,W3,W62。4W]1751 ∶[G-3]401060

        [BHDW]2801 ∶[G-3]452065

        3901 ∶[G-3]503070[HJ][BG)F][F)]

        對羥基自由基的清除作用。分別取黃酮提取液005、01、02、04、06、08 mL于試管中,依次加入6 mmol/L FeSO4溶液2 mL、6 mmol/L H2O2 2 mL,搖勻后靜置10 min。加入 6 mmol/L 水楊酸2 mL,搖勻后靜置30 min,在510 nm波長下測定吸光度,記為Di;用水代替水楊酸測定某濃度黃酮溶液的本底光密度Dj;用水代替抗氧化劑時測定的空白對照光密度為D[5]。

        [J]清除率(S=[1-(Di-Dj/D]×100%。

        1262 對DPPH的清除率[6]利用最優(yōu)化方案提取的總黃酮溶液,配制不同濃度的樣品溶液,分別取20 mL,再加入到5 mL容量瓶中,分別加入濃度為004 mg/mL的DPPH 溶液 20 mL,混合搖勻,反應30 min 后在520 nm 處測定其吸光度D1。以20 mL無水乙醇代替DPPH的吸光度為D2,以 20 mL 的蒸餾水代替樣品溶液的吸光度為D0,以無水乙醇作參比液[6]。DPPH自由基清除率=[1-(D1-D2/D0]×100%。

        2結果與分析

        21不同因素對蕨菜總黃酮提取率的影響

        211乙醇濃度由圖1-A可知,在其他條件不變時,蕨菜總黃酮提取率開始隨乙醇濃度的增大而增加,而當乙醇濃度達到80%時,總黃酮的提取率最大;當乙醇濃度再增大時,總黃酮提取率逐漸下降。

        212超聲波提取時間蕨菜中總黃酮的提取率在提取 10 min 之前,隨時間增加而提高,至10 min時達到最大值(圖1-B。

        213料液比由圖1-C可見,蕨菜中總黃酮的提取率在料液比為1 g ∶[G-3]40 mL時達到最大,繼續(xù)增加溶劑,總黃酮的提取率反而下降。

        214提取溫度蕨菜中總黃酮的提取率隨溫度的增加逐漸增加,在60 ℃之前隨溫度的增加提取率的增加較快,而后隨溫度增加提取率也逐漸增加,但增加趨勢較緩慢(圖1-D。

        22最佳提取工藝

        正交試驗結果(表2表明,從極差分析可以看出,在影響蕨菜中總黃酮提取率的4個因素中,料液比>溫度>時間>乙醇濃度。最佳的提取工藝條件為:A2B2C2D3,即料液比1 g ∶[G-3]45 mL、提取溫度70 ℃、提取時間20 min、乙醇濃度80%。用最佳工藝進行3次平行試驗,得平均提取率為245%。

        23蕨菜總黃酮對·OH的清除能力

        蕨菜總黃酮對·OH的清除結果見圖2。由圖2可知,添加不同濃度的蕨菜總黃酮,對·OH均有清除作用,隨樣品濃度的增大,抗氧化性有較明顯增大,當樣品濃度為089 mg/L[FL]

        [F(W17][TPCYQ1tif][F]

        [FL(22]

        時,抑制率最高,為651%,此后增加樣品濃度抑制率不再增大。

        [F(W17][HT6H][J]表2蕨菜總黃酮提取正交試驗結果[HTSS][STB]

        [HJ5][BG(!][BHDFG42,W4,W20,W5W]試驗號[B(][BHDWG12,W20W]因素

        [BHDWG3,W5。4W]A:乙醇濃度B:固液比C:時間D:溫度提取率(%

        24蕨菜總黃酮對DPPH·的清除能力

        由圖3可知,蕨菜總黃酮具有清除DPPH自由基的作用,其清除能力隨著濃度的增加而增大,當總黃酮濃度為 1115 mg/L 時,清除率為865%,再增加黃酮濃度,清除率變化不大。黃酮濃度與維生素C濃度相同時,蕨菜總黃酮的清除能力與維生素C相當。

        [F(W10][TPCYQ3tif][F]

        3結論

        試驗結果表明,超聲輔助法中提取因素對蕨菜總黃酮提取率的影響順序為料液比>溫度>時間>乙醇濃度,最佳提取工藝條件為:料液比1 g ∶[G-3]45 mL、提取溫度70 ℃、提取時間 20 min、乙醇濃度80%,最佳工藝下的平均提取率為245%。

        自由基清除試驗結果表明,蕨菜總黃酮具有一定的抗氧化性,且隨著濃度的增加而逐漸增加。當總黃酮濃度為 089 mg/L 時,羥基自由基清除率達651%,當總黃酮濃度為1115 mg/mL時,對DPPH自由基的清除率為865%。endprint

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