陳忠正,陳銀燁,魏超田,李曉玲,張媛媛,李斌
(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,廣東廣州510642)
藤茶總多酚提取工藝優(yōu)化及生物活性初步研究
陳忠正,陳銀燁,魏超田,李曉玲,張媛媛,李斌*
(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,廣東廣州510642)
以藤茶為材料,通過單因素和正交試驗(yàn),優(yōu)化了總多酚熱水提取工藝,采用DPPH法測定了其抗氧化活性,以小鼠巨噬細(xì)胞Raw 264.7為模型,測定了其抗炎活性。結(jié)果表明,藤茶總多酚的最佳提取條件為提取時(shí)間1.5 h、提取溫度100℃、料液比1∶25(g/m L),此時(shí)總多酚得率為28.61%。藤茶水提物對DPPH自由基有良好的清除效果,同時(shí)具有一定的抗炎活性,并呈現(xiàn)明顯的量效關(guān)系。
藤茶;總多酚;提取工藝;生物活性
藤茶[Ampelopsis grossedentata(Hand.Mazz)W.T. Wang]是葡萄科、蛇葡萄屬的一種野生藤本植物[1],又名甜樹茶、甜茶藤、茅巖霉茶、山甜茶、甘露茶、白毛猴、白茶等,其幼嫩莖葉中含有豐富的多酚、黃酮類化合物、多糖、氨基酸、維生素等[2]。近代藥理研究表明,藤茶及其提取物具有抑菌、降血脂、降血壓、抗氧化、抗血栓、抗腫瘤、降血糖、抗炎鎮(zhèn)痛、保肝護(hù)肝以及減輕乙醇中毒等功效[3-9]。多酚是其藥理功能的一類重要成分,但是目前關(guān)于藤茶的研究主要集中在藤茶的栽培、繁育及黃酮類化合物的功能活性等方面,而對藤茶的多酚類物質(zhì)研究較少。本文主要對藤茶多酚的提取工藝進(jìn)行了優(yōu)化,并測定了藤茶水提物的抗氧化和抗炎活性,旨在為藤茶資源的綜合開發(fā)利用提供參考。
1.1 材料與試劑
藤茶:廣州市售;小鼠巨噬細(xì)胞Raw 264.7,購于美國模式培養(yǎng)物儲存庫(ATCC)。
沒食子酸:天津市大茂化學(xué)試劑廠;碳酸鈉、福林酚:均為分析純;DPPH自由基:日本東京化成工業(yè)株式會社;胎牛血清(FBS)、青霉素和鏈霉素購于Life公司;脂多糖購于Sigma公司;Griess試劑盒,購于Promega公司;DMEM(無酚紅)培養(yǎng)基、L-谷氨酰胺購于Hyclone公司。
1.2 方法
1.2.1 藤茶總多酚的提取
1.2.1.1 藤茶總多酚提取單因素實(shí)驗(yàn)
1)提取時(shí)間:設(shè)定提取溫度為80℃,料液比1∶30(g/m L),提取時(shí)間分別為1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 h。
2)提取溫度:設(shè)定料液比1∶30(g/mL)、提取時(shí)間1.5 h,分別于60、70、80、90、100℃提取藤茶總多酚。
3)料液比:設(shè)定提取時(shí)間1.5 h,提取溫度100℃,在1∶15、1∶20、1∶25、1∶30、1∶30(g/mL)不同料液比下提取藤茶總多酚。
1.2.1.2 藤茶總多酚提取正交試驗(yàn)
采用L9(34)試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行三因素三水平正交試驗(yàn),如表1所示。
表1 藤茶總多酚提取正交唐君,劉靖,等.紫山藥的引種與標(biāo)平Table 1 Factors and levels of orthogonal array design
1.2.2 藤茶總多酚的測定
福林酚比色法[10]。標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=0.004 8x+0.005 8,R2=0.998 5。
1.2.3 藤茶水提物的提取
以一級水作為溶劑提取藤茶樣品,經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮、冷凍干燥、氮吹干燥等制成初提取樣品。
1.2.4 藤茶樣品對DPPH自由基清除率的測定
將藤茶水提取樣品倍比稀釋為質(zhì)量濃度:100.00、50.00、…、3.13μg/mL。分別取各濃度測試液100μL和DPPH溶液100μL混合,其他處理及測定與計(jì)算參考文獻(xiàn)方法[8]。
1.2.5 NO抑制率測定
1)接種細(xì)胞:取小鼠巨噬細(xì)胞Raw 264.7接種于96孔板,每孔5×105細(xì)胞/m L,于37℃、含5%的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h;
2)加樣:棄去舊培養(yǎng)液,添加100μL藤茶不同濃度提取物的新鮮培養(yǎng)液,100μL的脂多糖溶液,混勻,培養(yǎng)24 h;
3)測定:取出96孔板,取100μL培養(yǎng)液到新的96孔板,向新96孔板加入Griess試劑A液和B液,用酶標(biāo)儀測定542 nm吸光值。
以上實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3次,取平均值。
2.1 藤茶總多酚提取工藝參數(shù)的確定
2.1.1 提取時(shí)間對藤茶總多酚提取效果的影響
本實(shí)驗(yàn)固定提取溫度為80℃,料液比1∶30,分別提取不同時(shí)間,藤茶總多酚得率如圖1所示。
圖1 提取時(shí)間對藤茶總多酚得率的影響Fig.1 Effect of extraction time on extraction efficiency of total polyphenols from Ampelopsis grossedendata
由圖1可知,藤茶總多酚得率隨提取時(shí)間的延長呈上升趨勢,當(dāng)提取時(shí)間達(dá)到1.5 h后,總多酚得率沒有明顯變化。多重比較結(jié)果表明,1.5 h的總多酚得率與2.0、2.5、3.0 h均無顯著差異。本著節(jié)能、省時(shí)原則,選擇1.5 h為后續(xù)提取實(shí)驗(yàn)參數(shù)。
2.1.2 提取溫度對藤茶總多酚提取效果的影響
本實(shí)驗(yàn)固定料液比1∶30(g/mL)、提取時(shí)間1.5 h,在不同溫度下提取藤茶總多酚,結(jié)果如圖2所示。
圖2 提取溫度對藤茶總多酚得率的影響Fig.2 Effect of extraction temperature on extraction efficiency of total polyphenols from Ampelopsis grossedendata
由圖2可見,藤茶總多酚得率隨溫度升高而增加。在60℃~80℃之間,總多酚得率增長較快,當(dāng)溫度達(dá)80℃后,總多酚得率增長變緩,當(dāng)溫度為100℃時(shí),總多酚得率達(dá)最大值。多重比較結(jié)果表明,90℃與100℃之間無顯著差異,因沸騰狀態(tài)的水易于控制溫度,故后續(xù)實(shí)驗(yàn)以100℃為提取溫度。
2.1.3 料液比對藤茶總多酚提取效果的影響
本實(shí)驗(yàn)固定提取時(shí)間1.5 h,提取溫度100℃,在不同料液比下提取藤茶總多酚,結(jié)果如圖3所示。
由圖3可以看出,藤茶總多酚得率隨溶劑用量增加而增加。當(dāng)料液比達(dá)到1∶20g/mL后,總多酚得率變化不明顯。ANOVA分析表明,1∶20(g/m L)與1∶25(g/m L)、1∶30(g/mL)和1∶35(g/mL)的總多酚得率之間均無顯著差異,故選擇茶水比1∶20(g/mL)為后續(xù)實(shí)驗(yàn)提取參數(shù)。
圖3 料液比對藤茶總多酚得率的影響Fig.3 Effect of material/liquid ratio on extraction efficiency of total polyphenols from Ampelopsis grossedendata
2.1.4 藤茶總多酚最佳提取工藝參數(shù)的優(yōu)選
在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,采用L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行提取時(shí)間、提取溫度和料液比的正交試驗(yàn),結(jié)果如表2所示。
表2 藤茶總多酚提取正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Table2 Scheme and experimental results of orthogonal array design
表2極差分析顯示,影響藤茶總多酚提取效果的因素依次為提取溫度>提取時(shí)間>料液比,綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出藤茶總多酚的最佳工藝組合為A2B3C2,即料液比1∶25(g/mL)、時(shí)間1.5 h、溫度100℃。在最佳工藝條件下進(jìn)行3次平行實(shí)驗(yàn),藤茶總多酚得率平均值為(28.61±0.03)%,與正交試驗(yàn)結(jié)果相符。
2.2 藤茶水提物生物活性研究
2.2.1 藤茶水提物對DPPH自由基的清除效果
本實(shí)驗(yàn)將藤茶水提物進(jìn)行DPPH自由基清除能力分析,結(jié)果如圖4所示。
圖4 藤茶總多酚對DPPH自由基的清除效果Fig.4 Scavenging capability of total polyphenols from Ampelopsis grossedendata on DPPH free radicals
藤茶水提物對DPPH自由基清除效果明顯,且呈明顯的量效關(guān)系。
2.2.2 藤茶水提取物抑制NO的活性
將藤茶水提物配成1 mg/mL的初始質(zhì)量濃度并進(jìn)行倍比稀釋,測定其抑制NO活性,結(jié)果如圖5所示。
圖5 藤茶粗提物誘導(dǎo)抑制NO效果Fig.5 NO inhibiting activities of crude extracts from Ampelopsis grossedendata
藤茶水提物具有抗炎活性,隨著濃度升高,其抑制率上升,在濃度為1 000μg/mL時(shí),抑制NO活性達(dá)到50%,呈現(xiàn)量效關(guān)系。
本研究通過單因素和正交試驗(yàn)得到藤茶總多酚的最佳提取工藝為:提取時(shí)間1.5 h、提取溫度100℃、料液比1∶25,在此工藝條件下,藤茶總多酚的提取率可達(dá)到28.61%。藤茶水提物具有較好的抗氧化能力,對DPPH自由基具有良好的清除效果,并表現(xiàn)出明顯的量效關(guān)系;采用小鼠巨噬細(xì)胞Raw 264.7模型體外測定表明,藤茶水提物具有一定的抗炎作用。這一研究結(jié)果,為進(jìn)一步開展藤茶總多酚的開發(fā)利用及功能性飲料的開發(fā)打下了前期的研究基礎(chǔ)。
[1] 中國科學(xué)院植物研究所.中國高等植物圖鑒補(bǔ)編:第二冊[M].北京:科學(xué)出版社,1983,349-356
[2]熊大勝,朱金桃,劉朝陽.顯齒蛇葡萄幼嫩莖葉提取物抑菌作用的研究[J].食品科學(xué),2000,21(2):48-51
[3]Oshima Y A D F H.cis-ampelopsin E.Oligostil benes from Ampelopsis brevipedunculata var-hancei roots[J].Phyto-chemistry(oxford),1993,33(1):179
[4]Yabe N M H.Effects of Ampelopsis brevipedunculata(Vitaceae)extract on hepotic M cell culture:Function in collagen biosynthesis. [J].Journal of Ethnopharmacology,1997,56(1):31-44
[5]林建峰,李雙官.藤茶抗炎、鎮(zhèn)痛作用研究[J].福建醫(yī)藥雜志, 1995,17(4):39-41
[6] 陳曉明,倪峰.藤茶藥理作用研究進(jìn)展[J].海峽藥學(xué),2010,22(1): 16-17
[7]劉翠娥,王海玉,王亞東,等.藤茶輔助降血脂作用的研究[J].食品科學(xué),2005,26(11):231-240
[8] 陳根洪.藤茶總多酚的提取及其抗氧化活性研究[J].食品科學(xué), 2011,32(06):127-130
[9]葉勇,歐賢紅,黃秋潔,等.藤茶總黃酮及黃酮醇類化合物的抗血栓作用研究[J].中藥新藥與臨床藥理,2013,24(1):33-36
[10]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會,GB/T8313-2008茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的測定方法[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008:1-5
Extraction of Total Polyphenols from Ampelopsis grossedentata and the Biological Activity of Water Extracts
CHEN Zhong-zheng,CHEN Yin-ye,WEI Chao-tian,LI Xiao-ling,ZHANG Yuan-yuan,LI Bin*
(College of Food Science,South China Agricultural University,Guangzhou 510642,Guangdong,China)
The water extraction of total polyphenols from Ampelopsis grossedentata and the biological activity of its extracts were studied.The results showed that the optimal extraction conditions were achieved to be extraction at 100℃for 1.5 h with a 25-fole volume of water as the extraction solvent.Under the optimal extraction conditions,the yield of total polyphenols was 28.61%.The water extracts of Ampelopsis grossedentata showed high reducing power and excellent scavenging effect on DPPH free radicals in a dosedependent manner,and also showed some activity on anti-inflammatory.
Ampelopsis grossedentata;total polyphenols;extraction conditions;biological activity
10.3969/j.issn.1005-6521.2015.03.006
2013-07-26
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金(CARS-23)
陳忠正(1974—),男(漢),副教授,博士,研究方向:食品科學(xué)、食品生物技術(shù)等。
*通信作者:李斌(1960—),女,教授,博導(dǎo),博士,研究方向:食品化學(xué)與營養(yǎng)。