宋宇

（遼東學(xué)院城市建設(shè)學(xué)院，遼寧丹東118003）

牛蒡葉多酚提取液抑制亞硝化反應(yīng)的研究

宋宇

（遼東學(xué)院城市建設(shè)學(xué)院，遼寧丹東118003）

通過先進(jìn)的超聲波-微波萃取技術(shù)，在體外模擬胃液條件下，研究利用正交試驗法從牛蒡葉中獲得對亞硝胺有阻斷作用和亞硝酸鹽有清除作用的多酚提取液的最佳工藝，結(jié)果表明：從牛蒡葉中提取多酚物質(zhì)的最佳工藝是：料液比1∶20（g/mL），70%的乙醇溶液，微波500 W，提取時間30 s，其對亞硝胺合成的最大阻斷率是93.2%，對亞硝酸鈉的最大清除率是92.7%。

牛蒡葉多酚提取液；亞硝胺的阻斷；亞硝酸鈉的清除

亞硝胺是世界上公認(rèn)的最強的化學(xué)致癌物之一，可引起動物和人體消化系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)的腫瘤或癌癥。人們正常從食物中攝入的亞硝胺量是微乎其微的，但形成亞硝胺類的前體物質(zhì)亞硝酸鹽卻大量存在于食物中及食物在體內(nèi)的代謝過程中[1]。胃是適合亞硝基化反應(yīng)的有利場所，當(dāng)人體攝入亞硝酸鹽和胺類化合物后，兩者就會在胃內(nèi)進(jìn)行亞硝化反應(yīng)，直接生成亞硝胺[2]。

牛蒡是菊科兩年生草本藥食兩用蔬菜，廣泛被中國和日本民眾食用。在我國主要的產(chǎn)地是江蘇省和山東省，其種植規(guī)模可謂逐年遞增。可在生產(chǎn)過程中大量牛蒡葉被丟棄，既嚴(yán)重地浪費了資源，又污染了環(huán)境。而牛蒡葉富含多酚且多酚物質(zhì)具有抗突變、消炎、抗菌、清熱解毒、降壓、鎮(zhèn)靜等功效[3]。它又能夠抑制脂質(zhì)氧化、抑制腫瘤、防治心腦血管疾病、延緩衰老、防輻射等[4]。許多天然成分如原花青素[5]、植物黃酮[6]、紅豆多肽[7]等都具有阻斷亞硝胺合成或消除亞硝酸鹽的功效，但對牛蒡葉多酚提取液抑制亞硝胺合成的報道卻鮮見報道。通過超聲波-微波萃取技術(shù)，模擬胃液條件下，通過正交試驗獲得牛蒡葉多酚提取液抑制亞硝化反應(yīng)及清除亞硝酸鹽的最佳工藝，為進(jìn)一步開發(fā)利用牛蒡葉，制備大量活性成分，綜合利用廢棄資源提供試驗參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

牛蒡葉：產(chǎn)地臨沂，由臨沂益康植物研究所提供。牛蒡葉晾干后粉碎至100目，待用。鹽酸奈乙二胺；對氨基苯磺酸；亞硝酸鈉；乙醇；碳酸鈉；二甲胺；α-萘胺；Sigma-P6887型胃蛋白酶（酶活 3 200 U/mg）；濃鹽酸模擬胃液：見文獻(xiàn)[8]，分別稱取2.0 gNaCl與3.2 g胃蛋白酶，加去離子水溶解，然后加入7 mL濃鹽酸，用去離子水定容至1 000 mL。

CW-2000型超聲-微波協(xié)同萃取儀：上海新拓分析儀器科技有限公司；721分光光度計：上海第三分析儀器廠；FZ102型植物粉碎機：天津泰斯特儀器有限公司；JAZ103N型精密電子天平：常熟市雙杰儀器測試廠；YLE-2000數(shù)顯恒溫水浴鍋：黃石市醫(yī)療器械有限公司；UV-140型紫外投射儀：成都彼岸生物科技有限責(zé)任公司；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器RE201D：上海予捷儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 阻斷亞硝胺合成的原理

模擬人體胃液條件下，二甲胺與亞硝酸鈉在37℃下可生成二甲基亞硝胺。在二甲胺與亞硝酸鈉中加入牛蒡多酚提取液時，其會先同亞硝酸鈉作用，使二甲胺不能與亞硝酸鈉反應(yīng)，從而達(dá)到阻止亞硝胺生成的目的。通過比較相同條件下生成的亞硝胺量的多少就能反映出牛蒡多酚阻斷能力的強弱，生成亞硝胺量越少，牛蒡多酚的阻斷能力就越強，反之就弱。

1.2.2 正交試驗設(shè)計

為優(yōu)選牛蒡葉多酚的最佳提取工藝，我們根據(jù)實際情況和已有的資料，選取料液比、乙醇濃度、提取時間、微波功率（超聲-微波協(xié)同萃取儀的超聲波功率是固定的為50 W）為主要因素進(jìn)行四因素三水平L9（34）正交試驗。正交試驗因素水平見表1。

表1 正交試驗因素水平表Table 1 Levels and factors of orthogonal test

稱取20 g晾干的牛蒡葉，按表1和表2的方法進(jìn)行提取，提取液抽濾后，濾液減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，濃縮定容至10 mL備用。

1.2.3 牛蒡葉多酚在模擬胃液條件下對亞硝胺合成阻斷率的測定

在25 mL比色管中加入模擬胃酸8 mL，37℃水浴10 min后取出，分別加入上述方法獲得的不同提取樣液各2 mL，再加入1 mmol/L的二乙胺溶液1 mL及1 mmol/L的亞硝酸鈉溶液1 mL，蒸餾水稀釋至刻度，37℃下恒溫培養(yǎng)1 h。用移液管吸取1 mL上述溶液于試管中，加入0.5%碳酸鈉溶液0.5 mL，在紫外投射儀上照射15 min。取出加入1%對氨基苯磺酸1.5 mL，再加入0.1%α-萘胺1.5 mL，去離子水0.5 mL，搖勻，靜置15 min，在538 nm下測定吸光度值A(chǔ)0和A1。并且用去離子水代替亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液的空白對照實驗測定吸光度值A(chǔ)01，用去離子水代替牛蒡葉多酚溶液的空白對照試驗測定吸光度值A(chǔ)02。

亞硝胺阻斷率/%=[（A0-A1+A02+A01）/A0]×100

式中：A0表示未加牛蒡葉多酚提取液測定值；A1表示加入牛蒡葉多酚提取液的測定值。

1.2.4 模擬胃液條件下不同加入量的牛蒡葉多酚提取液對亞硝胺合成阻斷率的影響

正交設(shè)計所確定的最佳工藝條件提取牛蒡葉中的多酚物質(zhì)按1.2.3分別加入牛蒡葉多酚提取液1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0 mL，計算每一個濃度的阻斷率。

1.2.5 模擬胃液條件下不同加入量的牛蒡葉多酚提取液對亞硝酸鈉清除率的影響

在25 mL比色管中加入模擬胃液8 mL，在37℃水浴 10 min 取出，分別加入 1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0 mL 的牛蒡葉多酚提取液，再加入5 μg/mL的亞硝酸鈉標(biāo)液2 mL，在37℃水浴60 min取出，加入0.4%對氨基苯磺酸2 mL，混勻靜置5 min后，各加入1 mL 0.2%鹽酸萘乙二胺溶液后靜置15 min，加水至刻度，混勻，在538 nm下測定吸光度A1和A0同時做以去離子水代替亞硝酸鈉標(biāo)液的空白對照試驗測定吸光度A01與以去離子水代替牛蒡葉多酚提取液的空白對照試驗測定吸光度A02。

亞硝酸鹽清除率/%=[（A0-A1+A02+A01）/A0]×100

式中：A0表示未加牛蒡葉多酚提取液的測定值；A1表示加牛蒡葉多酚提取液的測定值。

2 結(jié)果與分析

2.1 牛蒡葉多酚最佳提取工藝的確定

正交試驗設(shè)計結(jié)果見表2。

表2 正交試驗設(shè)計結(jié)果Table 2 Results of orthogonal design

續(xù)表2 正交試驗設(shè)計結(jié)果Continue table 2 Results of orthogonal design

由表中極差R的大小可知在4種影響因素中，牛蒡葉多酚對亞硝胺合成阻斷率的影響力為A＞B＞C＞D。因素A即料液比的大小是該反應(yīng)的主要因素。最佳的因素組合為 A1B3C1D2即 1 ∶20（g/mL）的料液比、70%的乙醇溶液、500 W微波、提取時間30 s所得的牛蒡葉多酚對亞硝胺合成阻斷作用的效果是最好的。

2.2 牛蒡葉多酚提取液對亞硝胺合成的阻斷效應(yīng)

牛蒡葉多酚提取液對亞硝胺合成的阻斷率見表3。

表3 牛蒡葉多酚提取液對亞硝胺合成的阻斷率Table 3 Capabilities of disconnecting NDMA by extract ofpolyphenol from burdock leaves

由表3可知，阻斷率會隨著提取液用量的增多而呈現(xiàn)出明顯的先增后減的梯度變化。特別是在加入4 mL～5 mL提取液時阻斷率由62.7%急速升遷到86.7%。用量在7 mL時出現(xiàn)最大峰值，顯示其阻斷率可達(dá)到93.2%。提取液用量超過7 mL時其對NDMA合成的阻斷率呈下降趨勢。因此適量的多酚提取液可對亞硝化反應(yīng)起到良好的抑制作用。

2.3 牛蒡葉多酚提取液對亞硝酸鈉的清除效應(yīng)

牛蒡葉多酚提取液對亞硝酸鈉的清除率見表4。

由表4可知隨著提取液用量的增加，其對亞硝酸鈉的清除率也逐漸增加，提取液在5 mL～6 mL時，清除率會由64.7%驟增到84.9%，增加了二十個百分點。當(dāng)用量為8 mL時達(dá)到最大清除率為92.7%。

表4 牛蒡葉多酚提取液對亞硝酸鈉的清除率Table 4 Capabilities of scavenging NaNO2by extract of polyphenol from burdock leaves

3 結(jié)論

1）正交試驗結(jié)果表明：按 1∶20料液比（g/mL），70%乙醇溶液，500 W微波（超聲波50 W是固定的），提取時間30 s是從牛蒡葉中提取具有阻斷亞硝胺合成和清除亞硝酸鹽的多酚物質(zhì)的最佳提取工藝。該工藝?yán)贸暡ê臀⒉ǖ膮f(xié)同作用明顯破壞了樣品的微觀結(jié)構(gòu)，所以大大加快了提取速度，也提高了多酚得率，增強了阻斷亞硝胺的合成及清除亞硝酸鹽的能力。

2）體外模擬胃液條件下，牛蒡葉多酚提取液能有效地阻斷亞硝胺的合成并能清除亞硝酸鹽，最大阻斷率是93.2%，最大清除率是92.7%。

3）牛蒡的主要生產(chǎn)基地每年都會丟棄大量牛蒡葉，為避免浪費資源和污染環(huán)境，對牛蒡葉進(jìn)行良好地加工利用，增加其附加值，使其成為抗癌的天然植物新資源則具有很好的應(yīng)用遠(yuǎn)景。

[1] Cassens R G.Use of sodium nitrite in curedmeats today[J].Journal of Food Technology,1995(7)：72

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Study of Extract of Polyphenol from Burdock Leaves on Inhibition of Nitrosification

SONG Yu
（School of Urban Construction，Eastern Liaoning University，Dandong 118003，Liaoning，China）

Under simulate gastric juice in vitro，the optimal processes of extract of polyphenol from burdock leaves which had effect on inhibition of nitrosation and scavenging of sodium nitrite were studied by advanced supersonic wave-microwave extraction technology.The results showed that the optimal processes were extracting polyphenol from burdock leaves with 70%alcohol solution for thirty seconds at the 1 ∶20（g/mL）ration of solid to solution under 500 W microwave.The maxium capabilities of inhibiting the production of nitrosamine and scavenging sodium nitrite were 93.2%and 92.7%.

extract of polyphenol from burdock leaves；inhibition of nitrosation；scavenging of sodium nitrite

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.14.007

宋宇（1971—），女（漢），講師，本科，研究方向：資源環(huán)境。

2016-01-09