黎英 劉春艷 潘銀來 李子月 曾珍清 鄭蘭香 陳雪梅
摘 要 為研究大孔樹脂對狀元豆黃酮的純化工藝條件和效果,以狀元豆黃酮粗提液為原料,吸附率和解吸率為評價指標,比較6種不同樹脂對狀元豆黃酮的靜態(tài)吸附和解吸性能,篩選出AB-8樹脂進行分離狀元豆黃酮,并考察了純化前后狀元豆黃酮對食用油脂(豬油和花生油)的抗氧化效果。結果表明:最佳工藝條件為上樣質量濃度4.0 mg/mL,上樣流速3.0 BV/h,上樣體積140 mL,用60 mL 65%體積分數乙醇溶液(pH6.0)為洗脫劑,以2.0 BV/h流速洗脫,得到AB-8樹脂對狀元豆黃酮的吸附率和解吸率分別為93.06%和95.12%,回收率為89.04%,得率為52.46%,純度提高了約2.91倍。狀元豆黃酮對油脂有一定的抗氧化效果,對豬油氧化抑制效果好于花生油,且純化后抗氧化效果明顯增強,是一種潛在的天然抗氧化劑資源。
關鍵詞 狀元豆;黃酮;大孔吸附樹脂;純化;油脂;抗氧化
中圖分類號 R284.2 文獻標識碼 A
狀元豆學名大萊豆(Phaseolus limensis Macf.),為豆科(Leguminosae),蝶形花亞科(Papilionoideae),菜豆屬(Phaseolus),一年生纏繞草本植物。是福建閩西種植歷史悠久的地方性特色經濟作物,具有較高的食用和藥用保健價值,且富含黃酮和多糖類物質[1-4]。現有研究表明,其性平和,味甘美,具有補血、祛濕、強腎、健胃、養(yǎng)顏防衰老等功效,在抗氧化、通便、防止骨質疏松、抑制癌細胞等方面也有顯著的作用[5-6]。
黃酮類化合物是一類天然抗氧化劑,于植物體內廣泛存在,具有清除自由基、抑菌、抗氧化和預防心血管疾病等功效。樹脂吸附分離技術是近年來廣泛應用的一種分離、純化天然產物有效成分的方法,可顯著提高有效成分的相對含量,具有選擇性好、吸附容量大、吸附迅速、操作簡單、成本低、解吸容易、環(huán)保及可重復使用等優(yōu)點[7]。目前,有關大孔吸附樹脂分離純化植物中黃酮類化合物的研究較多[8-12],但是由于不同來源的植物黃酮組成和極性強弱存在差別,所適用的樹脂類型也就有一定差異。而近年來,僅有少量研究針對狀元豆營養(yǎng)成分、栽培、活性成分提取進行探討[1-4],對狀元豆黃酮提取物的純化及對油脂的抗氧化作用尚未見報道。
基于以上研究背景及前期試驗獲得狀元豆黃酮基礎上,本試驗采用大孔吸附樹脂對狀元豆黃酮粗提液進行分離,對6種大孔樹脂進行靜態(tài)篩選,通過靜態(tài)、動態(tài)試驗研究狀元豆黃酮的分離純化工藝,同時與油脂常用的Vc抗氧化劑進行比較,探討了純化前后的狀元豆黃酮化合物對不同油脂的抗氧化效果,以期獲得有效提高狀元豆黃酮的富集條件,為狀元豆黃酮工業(yè)化生產和作為新型天然食品抗氧化劑的開發(fā)利用及研發(fā)具有保健功效的含油食品提供科學依據。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 材料與試劑 狀元豆,由龍巖市上杭縣農科所提供;蘆丁,美國Sigma公司;樹脂XDA-9、S-8、DM-130、AB-8、ADS-17、HPD-100,廈門柏嘉生物科技有限公司;亞硝酸鈉、硝酸鋁、維生素C、三氯甲烷、碘、冰乙酸、碘化鉀等均為國產分析純;花生油、豬油市購。
1.1.2 設備與儀器 循環(huán)水多用真空泵(SHB-3型)、旋轉蒸發(fā)器(RE-2002型),鄭州杜甫儀器廠;紫外可見分光光度計(UV-1800型),日本島津公司;精密pH計(PHS-3C型),上海雷磁儀器廠;電熱恒溫水浴鍋(DK-S24型),上海精宏實驗設備有限公司;電子分析天平(TB-114型),北京賽多利斯儀器系統有限公司;玻璃層析柱(Ф35 mm×800 mm、Ф10mm×300 mm)、自動部分收集器(BSZ-100型)、恒流泵(DHL-A型),上海滬西分析儀器廠。
1.2 方法
1.2.1 大孔樹脂預處理 將XDA-9、S-8、DM-130、AB-8、ADS-17、HPD-100大孔樹脂用95%乙醇浸制,攪拌,待樹脂沉淀,傾去上層懸浮小顆粒。選?。ě?5 mm×800 mm)玻璃層析柱,濕法裝柱。先用95%乙醇以2 BV/h洗脫至流出液加等量蒸餾水不變渾濁后,再用蒸餾水洗脫至無醇味。用5% HCl溶液浸泡5 h后蒸餾水洗至中性,再用5% NaOH溶液浸泡5 h后蒸餾水洗至中性,用蒸餾水浸泡備用。
1.2.2 狀元豆黃酮提取、鑒定及含量測定
(1)狀元豆黃酮粗提液的制備。將狀元豆干燥、粉碎過60目篩,脫脂備用。準確稱取一定量放入150 mL三角瓶中,按照文獻[3]中參數略作修改提取狀元豆黃酮,即按液料比30 ∶ 1(mL/g)加入60%體積分數的乙醇,在設定的超聲處理條件(40 ℃、工作1.5 s、間隙2 s)、450 W的超聲功率下提取40 min,提取2次后真空抽濾,濃縮,得狀元豆黃酮的粗提液。真空干燥備用。
(2)黃酮的定性檢驗。鹽酸鎂粉反應:于狀元豆黃酮的乙醇提取液中加入少許鎂粉,振搖后滴入幾滴濃鹽酸,1~2 min后觀察顏色變化。
氫氧化鈉溶液反應:于狀元豆黃酮的乙醇提取液中加入幾滴1%的NaOH, 1~2 min后觀察顏色變化。
三氯化鋁溶液反應:于狀元豆黃酮的乙醇提取液中加入幾滴1%的AlCl3,通過紙斑反應,1~2 min后置于紫外光下觀察顏色變化。
(3)黃酮的含量測定。以蘆丁作為標準品,按照文獻[3]方法繪制標準曲線,回歸方程為:A=10.585C+0.046 4,R2=0.999 8,C(黃酮質量濃度)在0.0~0.05 mg/mL范圍內與A(吸光度)具有良好的線性關系。將粗提液稀釋,取1 mL置于25 mL容量瓶中,按照上述標準曲線同法操作后測吸光度值,代入回歸方程計算提取液中總黃酮含量。
1.2.3 大孔樹脂靜態(tài)吸附、解吸試驗
(1)大孔樹脂的靜態(tài)篩選。分別稱取2.0 g上述處理好的6種(XDA-9、S-8、DM-130、AB-8、ADS-17、HPD-100)大孔樹脂,于150 mL具塞磨口錐形瓶中,依次加入30.0 mL質量濃度為2.407 mg/mL的狀元豆黃酮粗提液,振蕩(25 ℃,120 r/min,24 h),將樹脂過濾,測定濾液吸光度并計算平衡質量濃度。用蒸餾水沖洗上述吸附飽和的樹脂3~5次,加入體積分數為95%的乙醇50.0 mL振蕩(25 ℃,120 r/min,24 h),過濾測定各樹脂解吸液吸光度并計算解吸液質量濃度,按以下公式計算各樹脂吸附量、吸附率、解吸率和回收率,選出最佳的分離純化狀元豆黃酮大孔樹脂。
(2)大孔樹脂AB-8的靜態(tài)吸附動力學。按照1.2.3-(1)節(jié)所述方法振蕩吸附,測定1、2、3、4、5、7、9、11、13、15、18、21、24 h的吸附平衡液中狀元豆黃酮質量濃度,繪制動力學曲線。
(3)上樣液質量濃度對大孔樹脂AB-8吸附效果的影響。用蒸餾水將狀元豆粗提物配制成質量濃度為1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0 mg/mL的上樣液,各取50 mL分別加至經預處理好的2.0 g樹脂,振蕩(25 ℃、120 r/min、4 h)后測定各吸附平衡液狀元豆黃酮質量濃度,進而計算吸附率。
(4)上樣液pH值對大孔樹脂AB-8吸附效果的影響。準確稱取7份2.0 g預處理好的樹脂于150 mL具塞磨口錐形瓶中,各分別加入pH值(用1 mol/L HCl溶液和1 mol/L NaOH溶液調節(jié))為2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0上樣液50 mL(質量濃度為4.0 mg/mL),振蕩(25 ℃、120 r/min、4 h)后測定各吸附平衡液狀元豆黃酮質量濃度,進而計算吸附率。
(5)洗脫劑乙醇體積分數對大孔樹脂AB-8解吸效果的影響。將吸附飽和的樹脂用蒸餾水沖洗除去殘留液后抽濾,分別加入體積分數為35%、45%、55%、65%、75%、85%、95%的乙醇溶液各50 mL,振蕩(25 ℃、120 r/min、24 h)后測定各解吸平衡液狀元豆黃酮質量濃度,進而計算洗脫率。
(6)洗脫液pH值對大孔樹脂AB-8解吸效果的影響。將吸附飽和的樹脂用蒸餾水沖洗除去殘留液后抽濾,加入用1 mol/L NaOH溶液和1 mol/L HCl溶液調節(jié)pH值至2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0乙醇溶液(體積分數為65%)各50 mL,振蕩(25 ℃、120 r/min、24 h)后測定各解吸平衡液狀元豆黃酮質量濃度,進而計算洗脫率。
1.2.4 大孔樹脂AB-8動態(tài)吸附、洗脫試驗
(1)上樣流速和體積對大孔樹脂AB-8吸附效果的影響。用濕法裝柱,將10 g預處理好的大孔樹脂AB-8裝入玻璃層析柱(Ф10 mm×300 mm,1BV約20 mL)。按上述優(yōu)化實驗結果,取一定體積質量濃度為4.0 mg/mL的狀元豆黃酮粗提液,用恒流泵調節(jié)分別以1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0 BV/h流速通過樹脂柱,用部分收集器以每10 mL為一組收集流出液,并測定各流出液狀元豆黃酮質量濃度,繪制流出液黃酮質量濃度變化曲線。
(2)洗脫流速對大孔樹脂AB-8解吸效果的影響。按上述優(yōu)化實驗吸附條件,把7份質量濃度為4.0 mg/mL的狀元豆黃酮粗提液,分別以3 BV/h的流速通過樹脂柱,待吸附完全后,用蒸餾水以3~4 BV/h流速沖洗樹脂柱至流出液無色(以除去多糖及蛋白質等雜質,用苯酚-濃硫酸法和考馬斯亮藍法檢測)。再用一定體積65%乙醇溶液(pH6.0)分別以1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5 、4.0 BV/h洗脫流速(用恒流泵調節(jié))進行洗脫,用部分收集器收集洗脫液,測定流出液狀元豆黃酮吸光度并計算其質量濃度,繪制AB-8樹脂動態(tài)洗脫曲線。
(3)洗脫體積對大孔樹脂AB-8解吸效果的影響。按1.2.4-(2)節(jié)條件操作,一定體積65%的乙醇溶液(pH6.0)用恒流泵調節(jié)以2 BV/h的洗脫速度進行洗脫,10 mL體積收集1管,測定、計算并繪制變化曲線。
1.2.5 狀元豆黃酮對油脂抗氧化試驗 參照文獻[13]推薦的碘量法,油脂中的過氧化物在無水酸性條件下,使I-定量氧化成I2,I2與I-結合生成易溶于水的I3-,利用標準碘液吸光值與I3-的吸光值進行比較定量。參考文獻[24]的方法處理,在25 mL具塞比色管中,依次加入2.0 mL冰醋酸-氯仿和1.0 mL 1%淀粉溶液,分別取0.0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mL已標定過的KI-I2標準溶液(含碘 0.00~1.26 μg),加去離子水定容至刻度,搖勻,取上層清液,以去離子水為參比,在353 nm波長處測定吸光度,I2含量(m/μg)對吸光度值(A)的線性回歸方程為:m=224.215 3A+56.078 5,R2=0.998 5。
采用國際上通用的Schall烘箱強化貯存法考察狀元豆黃酮提取物對油脂的抗氧化作用[14],于250 mL錐形瓶中各稱取20 g動物油(或花生油),分為8組,每組設 3個平行實驗,加入不同比例(0.02%、0.04%、0.06%)的狀元豆黃酮提取物和0.02%Vc,用漩渦混合器搖勻后,與空白對照組(未添加任何抗氧化劑的油脂)置于(65±1)℃恒溫培養(yǎng)箱中加速氧化,間隔一段時間取定量待測試油樣于15 mL干燥的比色管中,加入冰醋酸-氯仿混合溶液3 mL混勻,再加入飽和KI堿液0.2 mL輕搖30 s,然后置暗處3 min,去離子水加至刻度后加塞,顛倒混勻 2~3次,靜置約5~10 min,待水相澄清后,取上清液于353 nm處測吸光值A,以空白作參比,并由回歸方程計算出碘含量。按下式計算POV(油脂過氧化值)及η(抗氧化劑對油脂的氧化抑制率)。比較不同濃度狀元豆黃酮對油脂抗氧化作用[15-17]。
式中POV0為未對油脂進行強制氧化初始時的過氧化值;POV1為添加抗氧化劑(黃酮或Vc)的油脂強制氧化后的過氧化值;POV2為空白對照組(即未添加任何抗氧化劑的油脂)強制氧化后的過氧化值。
2 結果與分析
2.1 狀元豆黃酮提取物的鑒定
實驗結果表明,狀元豆黃酮提取物與鹽酸鎂粉、NaOH和AlCl3溶液反應,依次產生橙色泡沫溶液、溶液變黃色及在紫外光下呈黃綠色熒光,綜合3個顏色試驗,初步鑒定得出狀元豆提取液中含有黃酮類化合物[18]。
2.2 大孔樹脂靜態(tài)吸附和解吸試驗
2.2.1 大孔樹脂類型的確定 通過比較不同型號樹脂的極性、孔徑大小、比表面積及考察靜態(tài)吸附解吸試驗對狀元豆黃酮吸附和解吸特性,篩選出適合狀元豆黃酮分離純化的最優(yōu)樹脂(見表1)。從表1可知,6種樹脂的吸附和解吸性能差異較大,其中AB-8樹脂的吸附率、解吸率和回收率,顯著高于其他5種樹脂(p<0.05)。HPD-100樹脂吸附率雖比較高,但解吸率比較低,而S-8樹脂的解吸率雖然與AB-8樹脂相近,但吸附率卻明顯低于AB-8樹脂。其原因可能是由于狀元豆黃酮類化合物含有酚羥基,呈現一定的弱極性,在孔徑較小的弱極性AB-8樹脂上更容易吸附,故吸附量相對較高;同時可能由于AB-8樹脂比表面積較大,有利于洗脫,故解吸率和回收率相應也較大。考慮到樹脂對狀元豆黃酮類化合物的分離富集效果、洗脫難易及解吸率高低,故選定AB-8大孔樹脂作進一步研究。
2.2.2 大孔樹脂AB-8的靜態(tài)吸附動力學 從圖1可看出,AB-8樹脂在較短時間內完成了對狀元豆總黃酮的吸附作用,并且在3 h左右吸附基本達到飽和,之后吸附動力學曲線隨著時間的延長逐漸趨于平緩。因此從節(jié)約時間和吸附效果看,大孔樹脂AB-8可快速吸附狀元豆黃酮類化合物,并滿足工業(yè)化生產要求。
2.2.3 上樣液質量濃度對AB-8樹脂吸附效果的影響
由圖2可知,上樣液質量濃度低時,狀元豆黃酮吸附率也低,當質量濃度為4.0 mg/mL時,吸附率值達到最大,之后隨質量濃度的增加卻呈現下降趨勢。這可能是由于樣品質量濃度過低時,被吸附分子與樹脂吸附基團之間接觸的機會少,致使吸附率低;當質量濃度增大到一定值后,由于AB-8樹脂的粒徑(0.3~1.25 mm)較小,會發(fā)生多層吸附,導致樹脂內部微孔堵塞利用率降低。此外濃度較高時,黃酮溶液溶解性會降低,雜質含量增加,使分子擴散受抑制,不利于狀元豆黃酮與樹脂的結合造成吸附率下降。故選擇4.0 mg/mL為上樣液質量濃度為宜。
2.2.4 上樣液pH值對AB-8樹脂吸附效果的影響
上樣液的酸堿度變化會影響目標成分在溶液中的電離程度,使其在溶液中的存在形式和溶解度相應發(fā)生改變,進而影響溶液的極性和大孔樹脂與目標成分之間的作用力及吸附效果[19]。由圖3可知,大孔樹脂AB-8對狀元豆黃酮的吸附率,隨上樣液pH值的增大呈現先升高后降低趨勢,在pH值為 4~6時AB-8樹脂對狀元豆黃酮的吸附率差別不大(p>0.05)。由于狀元豆黃酮類化合物含多羥基酚類而呈現一定弱酸性,在酸性條件下,有利于其保持分子狀態(tài),進而易于其借助范德華力被樹脂吸附;在堿性條件下則使狀元豆黃酮類化合物分解離子化,導致不利與樹脂發(fā)生物理吸附??紤]到未調節(jié)pH值之前狀元豆黃酮原液pH值為5.72~5.86,為了減少因pH調節(jié)引起提取液中黃酮含量及其他物質的變化,因而本試驗中不調節(jié)狀元豆黃酮上樣液的pH值。
2.2.5 洗脫劑乙醇體積分數對AB-8樹脂解吸效果的影響 由圖4可知,解吸率隨乙醇體積分數的增加呈現先增大后減小趨勢,當乙醇體積分數達65%時解吸效果最好。這可能是由于乙醇體積分數較低時,狀元豆提取液中混雜的糖類、蛋白質等水溶性物質大量溶出不利于總黃酮類物質的洗脫;而乙醇體積分數過大時,提取液中的醇溶性雜質和親脂性強的成分溶出量加大,與黃酮類化合物形成競爭,也造成了黃酮物質的溶解量減小。故選擇65%體積分數乙醇溶液洗脫。
2.2.6 洗脫液pH值對AB-8樹脂解吸效果的影響
由圖5可知,AB-8樹脂的解吸率受洗脫劑pH的變化影響較大,當pH<6時,隨著pH值的升高狀元豆黃酮解吸率相應地增加,當pH=6時解吸率達最大值(83.55%)。隨后解吸率明顯下降,這可能與狀元豆黃酮提取物呈弱酸性有密切關系。故解吸液pH值選取6.0較為合理。
2.3 大孔樹脂AB-8動態(tài)吸附、洗脫試驗
2.3.1 上樣流速和體積對AB-8樹脂吸附效果的影響 一般情況下,目標物質量濃度在流出液為上樣液的1/10左右時,認為基本達到了目標物的泄漏點,泄露點出現時間越早,說明樣液中目標物吸附愈不充分[20-21]。由圖 6可看出,泄漏液中的黃酮質量濃度,隨上樣流速的增大泄露點出現越早,流速為4.0、3.0、2.0、1.0 BV/h時樹脂泄露點依次出現在90、140、170、200 mL附近,流速>5.0 BV/h后未出現泄漏點。這可能是因為在相同時間內,流速越小,黃酮提取液與樹脂接觸時間越長,向樹脂內部擴散越充分,從而吸附量也就越大;反之,流速越大,接觸時間過短來不及被吸附就流出,從而使泄漏液中狀元豆質量濃度偏高,因此,流速越慢吸附效果越好,但泄漏點出現延遲,造成操作周期延長,生產效率低。從圖6也可知,泄漏液濃度隨上樣液體積的增加呈先遞增后趨向恒定(即接近上樣濃度),上樣體積過大時大孔樹脂容易中毒,物料不能完全被樹脂吸附導致損失較多,且樹脂再生困難,影響其重復利用;反之,體積過小會使樹脂不能被充分利用,利用率低,增加成本[22]。綜合考慮,吸附流速和上樣體積為3.0 BV/h,140 mL比較適宜。
2.3.2 洗脫流速對AB-8樹脂解吸效果的影響 由圖7可看出,解吸率在1~2 BV/h區(qū)間時變化不大,超過2 BV/h后隨洗脫流速的增加而劇降。說明洗脫流速越慢,解吸的效果越好,這可能是由于流速太快,洗脫劑與被吸附黃酮接觸時間過短,導致深層吸附的黃酮不能很好地被置換出來;而流速太慢,耗時,不利于工業(yè)化生產。因此在解吸率不受影響的情況下,洗脫速度選擇2.0 BV/h較為合理。
2.3.3 洗脫體積對AB-8樹脂解吸效果的影響 由圖8可知,在2 BV/h流速條件下,收集液峰值出現在20~50 mL之間,曲線的峰形對稱性較好,沒有明顯拖尾現象,洗脫集中。洗脫體積接近60 mL時,幾乎檢測不出狀元豆總黃酮,說明基本將樹脂吸附的狀元豆黃酮全部洗脫,洗脫達到終點。因此洗脫劑用量選擇60 mL即可。
2.4 狀元豆黃酮純化結果
根據上述各因素的優(yōu)化結果,在試驗中將10 g已預處理好的大孔樹脂AB-8濕法裝柱,質量濃度為4.0 mg/mL(不需調pH值)的狀元豆黃酮提取液,上樣140 mL在3.0 BV/h 吸附流速條件下進行吸附試驗,再用60 mL,65%體積分數的乙醇溶液(pH6.0)以2.0 BV/h流速進行洗脫試驗,收集洗脫液,測定,濃縮,真空干燥。結果得到大孔樹脂AB-8對狀元豆黃酮黃酮的吸附率和解吸率分別為93.06%和95.12%,回收率為89.04%,經純化處理后狀元豆黃酮純度由粗體液的18.03%提高到52.46%,純度提高了約2.91倍。
2.5 狀元豆黃酮對油脂抗氧化作用
從表2、表3可見,狀元豆黃酮對豬油的抗氧化性隨其使用量的增加而呈現不同程度的增強,經過純化處理后的狀元豆黃酮組的抗氧化效果總體優(yōu)于未純化處理的組。隨著放置時間的延長,添加了0.04%純化過的狀元豆黃酮組對豬油的抗氧化效果與0.02% Vc組的效果接近,0.06%的粗提物組的抗氧化效果稍強于0.02%的純提物組;在添加0.02%~0.06%的質量濃度范圍內,狀元豆黃酮對植物油的氧化抑制效果的變化趨勢大體相同,隨質量濃度增大而逐漸增強,具有一定劑量相關效應,但總體上,未經純化處理的狀元豆黃酮組的抗氧化效果總體不及純化處理過的組,其中添加了0.02%Vc組對花生油的抗氧化效果優(yōu)于0.02%~0.06%粗提物組,弱于0.02%~0.06%純提物組。
總體上看,花生油組氧化抑制效果不及豬油組明顯,這可能與豬油主要由飽和脂肪酸組成,相對植物油中不飽和脂肪酸更難氧化有關,且經過純化處理過的狀元豆黃酮的抗氧化效果明顯上升;并且在烘箱強制溫度相同下,隨著放置時間的延長,含不同質量濃度的粗提組和純提組對油脂的保護率均先升高后有所下降,這可能是因為前期階段抗氧化劑對油脂氧化所起的作用較大,到后期由于長時間強制既使油脂發(fā)生自氧化反應程度更加劇烈,同時又使抗氧化劑的抗氧化活性成分減少所致[23-24]。
3 討論
不同類型的大孔吸附樹脂由于其本身化學結構、孔徑大小、極性、比表面積的不同,使它們對同一黃酮類化合物的吸附、解吸特性不盡相同[25]。通過靜態(tài)試驗,比較6種不同樹脂對狀元豆黃酮的吸附效果,并綜合考慮降低成本及適合工業(yè)化生產等因素,選取吸附量及回收率較高的AB-8樹脂研究其吸附動力學過程,發(fā)現其能快速實現吸附平衡,且對狀元豆黃酮吸附、解吸效果優(yōu)于其他樹脂。其對狀元豆黃酮的吸附率和解吸率分別達到91.28%和87.24%,吸附量和回收率分別達到32.95 mg/g和79.63%,吸附平衡時間約為3 h,是一種分離純化狀元豆黃酮的理想樹脂。
同一類型的樹脂也可能因為不同植物材料所提取的類黃酮不同(如分子量、結構及吸附力的不同)及粗提液黃酮含量的不同,而使分離純化效果有所差異。劉廣淼等[9]在研究AB-8樹脂純化香鱗毛蕨總黃酮時,確定黃酮純度由4.21%提高到了38.40%;方賀等[10]運用AB-8型樹脂黃花柳花總黃酮進行富集,可使總黃酮由純化前(4.60±0.27)%提高至(51.99±0.47)%;駱黨委等[11]利用AB-8大孔吸附樹脂分離蘆柑皮總黃酮時,確定其純度從17.8%提高到63.1%;王曉林等[26]采用AB-8型大孔樹脂對錦燈籠宿萼總黃酮富集,確定總黃酮含量由原來的6.95%提高到23.62%;張昊等[27]研究AB-8大孔樹脂純化山丹鱗莖總黃酮后表明,黃酮純度從10.56%提高到35.13%。因此,選擇合適的樹脂類型,并對其進行科學的試驗設計和各因素參數分析,有利于提高純化效率。本試驗以吸附率、解吸率為評價指標,通過靜態(tài)及動態(tài)吸附和洗脫試驗考察了狀元豆黃酮質量濃度、上樣液流速以及洗脫劑濃度等影響因素,確定了最佳分離純化條件:140 mL,4.0 mg/mL(不需調pH值)的狀元豆黃酮提取液以3.0 BV/h流速上樣,用60 mL體積分數65%乙醇溶液(pH6.0)以2.0 BV/h流速洗脫,在此工藝條件下,大孔樹脂AB-8對狀元豆黃酮黃酮富集由原來的18.03%提高到52.46%,吸附率和解吸率分別為93.06%和95.12%,回收率為89.04%,純度提高了2.91倍。通過驗證試驗證明AB-8樹脂作為狀元豆黃酮初步純化材料是可行,且分離純化條件也可為工業(yè)生產提供理論參考。
油脂抗氧化試驗結果也表明:狀元豆黃酮對植物油和動物油均有一定的抗氧化效果,總體而言,在氧化抑制效果上隨狀元豆黃酮質量濃度增大而逐漸增強,豬油組的抑制效果明顯好于花生油組,且經過純化處理后抗氧化效果明顯上升。在相同強制溫度下,隨時間的延長不同質量濃度的粗提組和純提組對油脂的保護率均先升高后有所下降。說明狀元豆黃酮作為油脂新型天然的抗氧化劑是有潛力、可行的,尤其經樹脂純化處理后可明顯降低其在食品中的添加量,既可抑制油脂氧化,延長保質期,又可起到保健作用,因此有望在含油食品中推廣應用。
本研究同時存在著許多不足,比如,僅從上樣質量濃度、上樣流速及洗脫體積等單因素方面研究分析試驗條件對純化狀元豆黃酮的效果,未考慮各單因素的相互作用;對狀元豆黃酮的分離純化僅局限在大孔樹脂的初級階段,對深層次如有效成分的分級分離和組分結構分析等方面問題的探究都有待進一步深入。
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