鄧夢琴,林曉瑛,張 明,宋賢良,黃 葦

(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,廣東廣州 510642)

大孔樹脂分離純化菠蘿蜜果皮黃酮工藝及其抗氧化活性研究

鄧夢琴,林曉瑛,張 明,宋賢良*,黃 葦

(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,廣東廣州 510642)

本實(shí)驗(yàn)以菠蘿蜜果皮的黃酮粗提液為供試液,通過靜態(tài)吸附解析從6種極性不同的大孔樹脂中篩選出NKA樹脂作為最佳分離純化樹脂,并對NKA柱層析的動態(tài)吸附解析條件進(jìn)行探索,得到最佳上樣濃度為0.90 mg/mL、上樣體積為200 mL、洗脫劑用量為120 mL;通過柱層析的單因素和正交實(shí)驗(yàn),得到最佳純化工藝為:上樣流速和洗脫流速4 mL/min,上樣pH5,以70%乙醇洗脫,此條件下,黃酮回收率高達(dá)96.02%;過柱后樣品的黃酮純度由原來的16.74%提高到84.42%,提高了4.04倍,表明NKA樹脂對菠蘿蜜果皮黃酮的富集純化效果顯著。對比純化前后黃酮的體外抗氧化活性,結(jié)果表明,經(jīng)NKA柱層析后,隨著黃酮純度提高,樣品的體外抗氧化活性也顯著提高。

菠蘿蜜果皮,黃酮,分離純化,體外抗氧化活性

菠蘿蜜(Jackfruit),是一種高產(chǎn)值熱帶水果,果實(shí)碩大,又名“牛肚子果”、“蜜冬瓜”、“木菠蘿”,原產(chǎn)于印度,屬于?？?Moraceae)桂木屬常綠喬木[1],是我國典型的熱帶果品。菠蘿蜜素有“熱帶珍果”之稱[2],除了香甜可口的果肉可食用外,其他部位比如種子、果皮、樹干乃至樹葉等都具有各自不同的效用,種子可作為良好的抗性淀粉原料及添加劑[3-4],同時(shí)富含凝集素,具有一定的醫(yī)用療效[5-6],菠蘿蜜葉可用作藥膏[7],樹根提取物可防治腹瀉、哮喘、急性扁桃體炎等疾病[8],樹皮則可用作鎮(zhèn)靜藥[9]。由于菠蘿蜜果實(shí)碩大,皮重占整果重量的幾乎1/2,直接丟棄造成大量的資源浪費(fèi),因此菠蘿蜜果皮的開發(fā)和利用對提高菠蘿蜜果品綜合利用率十分重要。目前菠蘿蜜果皮中的果膠和膳食纖維的提取及利用是主要研究熱點(diǎn)[10-12],而對于其中的天然活性產(chǎn)物的研究較少。菠蘿蜜果皮中富含多酚、黃酮等天然活性物質(zhì),這些物質(zhì)具有抗氧化、抗菌消炎、抗腫瘤等功效[13-16],是目前應(yīng)用較為廣泛的天然活性產(chǎn)物。國內(nèi)已有的對于菠蘿蜜果皮中多酚、黃酮物質(zhì)的提取[17-18]研究還有待深入,其分離純化研究更是處于初級階段。本研究利用大孔樹脂分離純化菠蘿蜜果皮黃酮提取液,得到純度更高,體外抗氧化活性更好的黃酮純化物,旨在進(jìn)一步深入和完善菠蘿蜜果皮中天然活性產(chǎn)物的研究,使果皮變廢為寶,提高菠蘿蜜的資源綜合利用率,以期進(jìn)一步完善菠蘿蜜副產(chǎn)物的生產(chǎn)加工利用,為菠蘿蜜果皮中的天然抗氧化劑的開發(fā)提供參考依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

菠蘿蜜果皮 廣州市天平架水果批發(fā)市場;蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品 上海源葉生物科技有限公司;NKA、D101、AB-8、D4020、NKA9、H103樹脂 天津南開大學(xué)化工廠;氫氧化鈉、氯化鈉、氯化鋁、亞硝酸鈉、丙酮、乙醇、DPPH等試劑均為分析純。

三頻式超聲波處理機(jī)KQ-500DE 昆山市超聲儀器有限公司;恒溫水浴鍋 HH-4型 常州澳華儀器有限公司;紫外可見分光光度計(jì) 752型 上海精密科學(xué)儀器有限公司;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀IKA HB10 德國艾卡儀器設(shè)備有限公司;冷凍干燥機(jī)FPU-1200 上海愛朗儀器有限公司;數(shù)字pH計(jì)PHS-2F 上海精密科學(xué)儀器有限公司;恒溫水浴搖床ZD-85 常州市金壇科興儀器廠;高效液相色譜儀LC-15C 日本島津公司;臺式高速離心機(jī)H/T16MM 湖南赫西儀器裝備有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 黃酮供試液制備 以料液比為1∶25 的61%丙酮,于45 ℃下超聲提取24 min,設(shè)超聲功率為300 W。將所得提取液離心,上清液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至無丙酮味,再用乙酸乙酯-水等體積液液萃取,將萃取后的水相冷凍干燥為粉末,然后用一定量的蒸餾水溶解即為黃酮供試液。

1.2.2 黃酮含量測定 分別吸取0.00,0.20,0.40,0.60,0.80,1.00 mL的0.98 mg/mL蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液于6支10 mL具塞比色管中,按照亞硝酸鈉-硝酸鋁-氫氧化鈉比色法測定黃酮含量[19],并以蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液濃度為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,其回歸方程為y=1.0116x-0.008,相關(guān)系數(shù)R2=0.9995,線性范圍為0～1.0 mg/mL,吸取1mL樣品作樣品黃酮含量測定。

1.2.3 大孔樹脂的靜態(tài)吸附與解析

1.2.3.1 樹脂篩選 樹脂經(jīng)預(yù)處理后,分別準(zhǔn)確稱取AB-8、D101、D4020、H103、NKA、NKA-9等6種不同極性的大孔樹脂各2.0 g于錐形瓶中,加入0.90 mg/mL的黃酮供試液20 mL,置于搖床上以25 ℃,120 r/min的條件充分吸附24 h,取上清液測定平衡時(shí)黃酮含量;濾出提取液,用蒸餾水清洗樹脂表面,再將樹脂轉(zhuǎn)移至100 mL三角瓶,加入20mL 95%乙醇,于相同條件下洗脫24 h,充分解吸后取上清液測定黃酮濃度。參照以下公式計(jì)算吸附量(Q0)、吸附率(Q1)及解析率(Q2),并以吸附率、解析率為指標(biāo)選擇最佳純化大孔樹脂類型。

其中:c0:供試液濃度(mg/mL);c1:吸附平衡后濃度(mg/mL);c2:解析液濃度;v1:吸附濾液體積(mL);v2:解析液體積;m:樹脂質(zhì)量(g)。

1.2.3.2 靜態(tài)飽和吸附動力學(xué)實(shí)驗(yàn) 按1.2.2.1中條件進(jìn)行靜態(tài)吸附,在振蕩期間,每隔一段時(shí)間(0.5、1、2、4、6、8、12、20、24 h)測定三角瓶上清液中黃酮濃度,計(jì)算樹脂的吸附量,繪制該樹脂的靜態(tài)吸附動力曲線。按1.2.2.1中條件進(jìn)行靜態(tài)解析,然后在振蕩期間,每隔一段時(shí)間(0.5、1、2、4、6、8、12、20、24 h)測定三角瓶上清液中總黃酮濃度,計(jì)算樹脂的解析率,繪制靜態(tài)解析動力學(xué)曲線。

1.2.3.3 上樣濃度的確定 測定凍干粉末中的黃酮含量,并取粉末配制成黃酮含量分別為0.101、0.307、0.500、0.702、0.904、1.101 mg/mL的上樣液,按1.2.2.1中條件進(jìn)行靜態(tài)吸附和解析,每個(gè)濃度做3次平行。

1.2.4 大孔樹脂的動態(tài)吸附解析

1.2.4.1 動態(tài)吸附上樣量確定(滲透曲線) 取25.0 g預(yù)處理樹脂,濕法裝柱。上樣液濃度為0.904 mg/mL,上樣速率2 mL/min。每15 min測定一次流出液的黃酮濃度,當(dāng)流出液黃酮濃度為上樣液的10%時(shí),認(rèn)為達(dá)到樹脂的滲透點(diǎn),此時(shí)所用上樣液的總體積為樹脂動態(tài)吸附平衡所需的上樣量。

1.2.4.2 洗脫液用量的確定(洗脫曲線) 吸附完全后,用蒸餾水淋洗柱子至流出液用1% NaOH檢測無黃酮后再用70%乙醇進(jìn)行洗脫,洗脫流速為2 mL/min,每15 min測定一次流出液的黃酮濃度,直至洗脫液流出液黃酮含量為0,用1% NaOH檢測至無黃酮流出時(shí)停止洗脫。

1.2.4.3 NKA樹脂動態(tài)吸附與解析單因素實(shí)驗(yàn) 以NKA為純化樹脂,0.904 mg/mL黃酮粗提液為上樣濃度,設(shè)定動態(tài)吸附解析各單因素及水平如下:

上樣流速:分別以2、3、4、5、6 mL/min流速上樣;上樣液 pH:分別用0.1%HCl和0.1%NaOH 調(diào)節(jié)pH至3、4、5、6、7上樣;洗脫劑濃度:分別以10%、30%、50%、70%、95%的乙醇進(jìn)行洗脫;洗脫流速:分別以2、3、4、5、6 mL/min的流速進(jìn)行洗脫。

1.2.4.4 純化工藝正交優(yōu)化實(shí)驗(yàn) 通過NKA樹脂動態(tài)吸附-解析進(jìn)行純化工藝優(yōu)化,選擇洗脫流速、上樣液pH、洗脫液濃度為因素,以黃酮回收率為指標(biāo)做正交優(yōu)化實(shí)驗(yàn),各因素及水平見表1。

表1 正交實(shí)驗(yàn)因素及水平表

1.2.5 NKA大孔樹脂純化效果評價(jià) 黃酮純度對比:取上柱前的水相液和經(jīng)樹脂洗脫后的洗脫液分別旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)并冷凍干燥,取等質(zhì)量凍干樣品分別測黃酮純度。按以下公式計(jì)算黃酮純度:

黃酮純度(%)=(m1/m2)×100

式中,m1:洗脫液凍干物中黃酮類化合物含量mg;m2:洗脫液冷凍干燥后凍干物質(zhì)量mg;

高效液相色譜分析對比:取等量上柱前后的樣品溶于甲醇,采用島津HPLC-15C系統(tǒng),SPD-15C檢測器;色譜柱Aglient,Zorbax XDB-C18(4.6 mm×250 mm,5-Micron)。色譜條件:進(jìn)樣量10 μL流速1.0 mL/min,柱溫30 ℃,檢測波長280 nm。采用二元高壓梯度洗脫,流動相A:0.25%甲酸水溶液,流動相B:甲醇。洗脫程序:0～20 min,15%～56% B;20～30 min,56%～100% B;30～35 min,100%～15% B。

1.2.6 抗氧化活性測定

1.2.6.1 DPPH自由基清除率 參考陳海光等[10]方法測定。按以下公式進(jìn)行計(jì)算DPPH自由基清除率:

式中:A0(對照):4.0 mL DPPH+0.5 mL無水乙醇;A1(反應(yīng)):4.0 mL DPPH+樣品溶液;A2(空白):4.0mL無水乙醇+樣品溶液。

1.2.6.2 ·OH清除率 采用鄰二氮菲-Fe2+氧化法,參考趙艷紅等[11]方法測定。按照以下公式計(jì)算·OH清除率:

式中:A0:加入H2O2而不加樣品時(shí)測得的吸光值;A1:未加樣品及H2O2時(shí)測得的吸光值;A2:加入樣品及H2O2時(shí)測得的吸光值。

1.2.6.3 還原能力測定 采用普魯士蘭法,參考陳洪璋等[12]方法測定。吸光值越大,還原能力越強(qiáng)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用Origin 8.5作圖,SPSS 19.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 大孔樹脂的靜態(tài)吸附與解析

2.1.1 樹脂篩選 大孔樹脂的吸附率和解析率能直接反映樹脂對目標(biāo)物的親和力。由圖1可知,6種樹脂對黃酮吸附率大小順序是:AB-8>D101>NKA>D4020>NKA9>H103,其中AB-8、D101、NKA三種樹脂吸附率相差不顯著,比較三者的解析率可以看出,AB-8對于菠蘿蜜果皮黃酮的解析率明顯低于D101和NKA,其中NKA樹脂對黃酮的解析率高達(dá)98.42%,而D4020樹脂雖然解析率高,但吸附效果明顯弱于NKA。因此選用NKA和D101兩種樹脂為菠蘿蜜黃酮初步純化的樹脂作為進(jìn)一步篩選對象。

圖1 6種大孔樹脂的靜態(tài)吸附和解吸性能Fig.1 Static adsorption/desorption properties of 6 kinds of macroporous resin

2.1.2 靜態(tài)飽和吸附動力學(xué)實(shí)驗(yàn) 僅用樹脂吸附率和解析率來評價(jià)其吸附性能并不全面,性能優(yōu)良的樹脂不僅要具有較好的吸附率和解析率,同時(shí)還應(yīng)具有較快的吸附速率和解析速率。由圖2和圖3可知,這兩種樹脂均屬于快速平衡型樹脂,比較可知,NKA樹脂達(dá)到吸附平衡的速度更快,且吸附率也較高;D101樹脂雖然解析平衡時(shí)間與NKA幾乎相同,但其解析率遠(yuǎn)低于NKA,綜合考慮,選擇NKA大孔吸附樹脂為菠蘿蜜果皮黃酮最佳分離純化樹脂。

圖2 NKA和D101靜態(tài)吸附動力學(xué)曲線Fig.2 Adsorption kinetics curve of NKA and D101

圖3 NKA和D101靜態(tài)解析動力學(xué)曲線Fig.3 Desorption kinetic curves of NKA and D101

2.1.3 上樣濃度的確定 由圖4可知,隨著樣品黃酮濃度的增大,吸附率和解析率均呈現(xiàn)先上升后下降的基本趨勢,且當(dāng)黃酮濃度為0.90 mg/mL時(shí),吸附率和解析率最高。這是因?yàn)榈蜐舛认?隨黃酮濃度增大增加與樹脂的接觸率,提高吸附率,同時(shí)低濃度下解析也更充分;但持續(xù)增大濃度,黃酮吸附量逐漸飽和,吸附率反而下降,且與黃酮競爭吸附的雜質(zhì)也越多,高濃度下解析,由于吸附孔隙填塞密集,會阻礙黃酮分子在解析過程中的反向擴(kuò)散,導(dǎo)致樹脂解析率下降。故0.90 mg/mL為最佳上樣濃度。

圖4 樣品濃度對樹脂吸附率和解析率的影響Fig.4 Effect of sample concentrations on the static adsorption/desorption properties of resin

2.2 大孔樹脂的動態(tài)吸附解析

2.2.1 動態(tài)吸附滲透曲線的繪制 由圖5可以看出,菠蘿蜜果皮水相黃酮的動態(tài)吸附滲透曲線為理想的S形曲線。隨著上樣體積的增加,其流出液的黃酮含量由最初的緩慢增大到迅速增大,說明當(dāng)上樣體積到達(dá)100 mL以后,大孔樹脂的的吸附能力逐漸開始趨于飽和;當(dāng)上樣體積增至200 mL時(shí),滲透曲線基本平緩,黃酮吸附量達(dá)到飽和,且當(dāng)上樣體積為200 mL時(shí),流出液黃酮濃度大于上樣液的10%,認(rèn)為已達(dá)到樹脂的滲透點(diǎn),因此可以確定200 mL為樹脂動態(tài)吸附平衡所需的上樣量。

圖5 NKA樹脂的動態(tài)吸附滲透曲線Fig.5 Leakage curve of dynamic adsorption by NKA macroporous resin

2.2.2 動態(tài)吸附洗脫曲線的繪制 由圖6可以看出,NKA樹脂的洗脫曲線峰形較好,無明顯拖尾現(xiàn)象,樹脂的洗脫效果顯著,樣品基本不掛柱不殘留。隨著洗脫劑用量的增加,洗脫液中黃酮含量呈現(xiàn)先增大后減少的趨勢,在洗脫劑用量增至60 mL時(shí),洗脫液中黃酮含量已經(jīng)很低,表明絕大多數(shù)黃酮在前60 mL洗脫液中被洗脫,當(dāng)洗脫劑用量達(dá)到120 mL時(shí),黃酮含量趨近于零,可以認(rèn)為柱中黃酮物質(zhì)已基本洗脫完全,可以停止洗脫。

圖6 NKA樹脂的動態(tài)洗脫曲線Fig.6 Dynam eluent curve of NKA macroporous resin

2.2.3 NKA樹脂動態(tài)吸附與解析單因素實(shí)驗(yàn) 由圖7和圖8可知,上樣流速對樹脂吸附率的影響不顯著,而隨著上樣pH的增大,樹脂吸附率先升高后降低,且當(dāng)樣品pH為5時(shí)吸附率最高;黃酮回收率整體隨上樣流速和樣品pH的增大呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。這可能是由于NKA樹脂為快速平衡型樹脂,能迅速達(dá)到吸附平衡,故上樣流速對吸附率的影響較少,但隨著流速的增大,部分樣品不能穩(wěn)定地吸附于樹脂內(nèi)部,洗脫時(shí)黃酮損失增大,使回收率降低;pH變化可以影響黃酮在溶液中的存在形式,堿性條件下酚羥基會離子化,一般降低pH有利于樣品吸附,但pH過低又會使樣品在強(qiáng)酸條件下變性成鹽。

圖7 上樣流速對菠蘿蜜果皮黃酮純化效果的影響Fig.7 Effect of sample flow rate of the purification of jackfruit peel flavonoids

圖8 上樣pH菠蘿蜜果皮黃酮純化效果的影響Fig.8 Effect of sample pH values of the purification of jackfruit peel flavonoids

由圖9和圖10可知,隨洗脫流速和乙醇濃度的增大,樹脂解析率和黃酮回收率先增大后減少,當(dāng)洗脫流速為4 mL/min,70%的乙醇濃度時(shí),解析率和回收率達(dá)到最大值。由于洗脫流速過低,不能充分洗脫吸附在樹脂內(nèi)部的黃酮,而當(dāng)洗脫流速過大時(shí)會導(dǎo)致部分黃酮未能及時(shí)被洗脫下來從而降低解析率和回收率;洗脫劑極性不同，與目標(biāo)物的親和力也不同,由圖10可以看出,菠蘿蜜果皮黃酮與70%乙醇有較好的親和性。

圖9 洗脫流速對樹脂解析率和黃酮回收率的影響Fig.9 Effect of elution flow rate of the purification of jackfruit peel flavonoids

圖10 乙醇濃度對樹脂解析率和黃酮回收率的影響Fig.10 Effect of ethanol concentration of the purification of jackfruit peel flavonoids

2.2.4 純化工藝正交優(yōu)化實(shí)驗(yàn) 如表2所示,比較極差R可知,影響菠蘿蜜果皮總黃酮回收率的各因素主次順序?yàn)?C>B>A,即洗脫劑濃度>上樣液pH>洗脫流速,NKA樹脂對菠蘿蜜果皮黃酮的最佳純化工藝組合為A2B2C2,即洗脫流速為4 mL/min,上樣pH為5,洗脫劑濃度為70%,在此條件下驗(yàn)證菠蘿蜜果皮總黃酮回收率高達(dá)96.72%,純化效果最好。

表3 大孔樹脂NKA純化菠蘿蜜果皮黃酮的純度對比

表2 正交實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果

2.2.5 NKA大孔樹脂純化效果評價(jià) 純度對比:由表3可知,經(jīng)NKA樹脂過柱純化后,菠蘿蜜果皮黃酮的純度由原來的16.74%提高到84.42%,提高了4.04倍,且黃酮回收率高達(dá)96.41%,RSD%值不超過3%,表明實(shí)驗(yàn)精密度較好,工藝條件穩(wěn)定便于控制,因此利用NKA樹脂對菠蘿蜜果皮黃酮進(jìn)行富集純化具有顯著的效果。

高效液相色譜分析對比:由圖11和圖12可以看出過柱后樣品雜質(zhì)峰大為減少,樣品純度得到有效提高。圖11中除兩個(gè)明顯尖銳的物質(zhì)峰之外還有許多響應(yīng)值低、分離度不好的雜質(zhì)峰堆積,從圖12中可看出這些雜質(zhì)經(jīng)過NKA樹脂過柱純化后被基本除去,僅剩保留時(shí)間為2.593 min的黃酮物質(zhì)峰,且峰型尖銳、對稱性良好,基本無其他雜質(zhì);而保留時(shí)間為10.679 min的物質(zhì)峰也經(jīng)NKA樹脂過柱除去,可能是因?yàn)樵撐镔|(zhì)的極性與70%乙醇洗脫劑極性相差甚遠(yuǎn)而未被洗脫出來。

圖11 過柱前菠蘿蜜果皮水相粗提液液HPLC分析Fig.11 The results of HPLC analysis over the front pillar jackfruit peel flavonoids extract

圖12 過柱后70%乙醇洗脫液HPLC分析Fig.12 The results of HPLC analysis of 70% ethanol eluent jackfruit peel flavonoids

2.3 體外抗氧化活性比較

2.3.1 純化前后黃酮自由基清除能力對比 取經(jīng)NKA樹脂純化的樣品洗脫液和上柱前的水相粗提液,分別測定它們在不同濃度條件下對DPPH·和·OH的清除率,并分別以同濃度下的VC和BHT溶液為對照。由圖13和圖14可知,在等濃度條件下,純化后的洗脫液其DPPH·和·OH清除率遠(yuǎn)高于上柱前水相粗提液和對照溶液;當(dāng)樣品濃度較低時(shí),水相粗提液DPPH自由基清除力略低于VC溶液,但隨樣品濃度的增大,自由基清除能力迅速提高,并逐漸超越VC溶液,而純化后的洗脫液對·OH清除能力始終高于過柱前水相粗提液和BHT溶液,由此可知NKA樹脂純化對于菠蘿蜜果皮中黃酮的DPPH自由基清除能力有顯著提高的作用。

圖13 純化前后樣品DPPH自由基清除能力對比Fig.13 DPPH radical scavenging ability of purified samples before and after

圖14 純化前后樣品·OH清除能力Fig.14 ·OH radical scavenging ability of purified samples before and after

2.3.2 純化前后黃酮還原能力對比 取經(jīng)NKA樹脂純化的樣品洗脫液和上柱前的水相粗提液,分別測定它們在不同濃度條件下的還原能力,并以同濃度的VC溶液為對照。由圖15可知,等濃度下還原能力的大小順序?yàn)?柱后洗脫液>柱前水相>VC溶液,且隨著樣品濃度的增大其還原能力隨之提高,低濃度下二者有較好的線性關(guān)系,表明經(jīng)NKA純化可以有效提高菠蘿蜜果皮黃酮樣品的還原能力。

圖15 純化前后樣品還原能力對比Fig.15 Comparative reducing ability of purified samples before and after

2.3.3 純化前后自由基清除率IC50值比較 IC50值是指自由基清除率為50%時(shí),抗氧化劑的濃度值,IC50值越小抗氧化能力越好。對比純化前后樣品的自由基清除率IC50值,由表4可知柱后洗脫液的DPPH·和·OH清除率IC50值均小于柱前水相,且與對照的VC溶液和BHT溶液相比,柱后洗脫液的自由基清除率IC50值遠(yuǎn)低于對照溶液,表明隨著黃酮純度的提高,樣品的體外抗氧化活性也隨之提高,且活性遠(yuǎn)優(yōu)于對照溶液。

表4 純化前后自由基清除率IC50值比較

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)從6種不同類型的大孔樹脂中篩選出NKA樹脂作為菠蘿蜜果皮黃酮的分離純化樹脂,分別考察樣品濃度、上樣體積、洗脫體積等上柱條件,最終確定合適的上柱樣品濃度為0.90 mg/mL、上樣體積為200 mL、洗脫劑用量為120 mL。在此基礎(chǔ)上,以上樣流速、上樣pH、洗脫流速、洗脫劑濃度為單因素并進(jìn)行正交優(yōu)化實(shí)驗(yàn),得到最佳的純化工藝為:上樣流速和洗脫流速為4 mL/min,上樣pH為5,洗脫劑濃度為70%乙醇。獲得的菠蘿蜜果皮總黃酮純度由原來的16.74%提高到84.42%,提高了4.04倍,回收率高達(dá)96.41%,液相分析圖峰形尖銳對稱性好,雜質(zhì)少,純化效果顯著;對純化前后樣品進(jìn)行體外抗氧化活性進(jìn)行對比,結(jié)果表明,隨著黃酮純度的提高,樣品的體外抗氧化活性顯著提高,具有優(yōu)良的體外抗氧化活性。

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Study on antioxidant activity of flavonoids extracted from jackfruit skin separated and purified by macroporous resin technology

DENG Meng-qin,LIN Xiao-ying,ZHANG Ming,SONG Xian-liang*,HUANG Wei

(Food College of South China Agricultural University,Guangzhou 510450,China)

Flavonoid crude extracts distilled from jackfruit skin were selected as test solution in this study. NKA resin was picked up as the best separation and purification resin from six kinds of macroporous resins with different polarity through static adsorption analysis,meanwhile,the analytical conditions of dynamic adsorption of NKA column chromatography were explored as well. The results showed the optimized parameters of analytical conditions were sample concentration of 0.90 mg/mL,the sample volume of 200 mL,and the elution dose of 120 mL. The best purification process was obtained by the single factor and orthogonal experiments which were 4 mL/min,pH5 and 70% ethanol concentration on sampling and elution flow rate,sampling pH value and ethanol concentration. The recovery rate of flavonoids was as high as 96.02% in this cases. The purity of flavonoids was increased from 16.74% to 84.42% and increased about 4.04 times after post-column,which indicated that NKA resin had a significant effect on the enrichment and purification of flavonoids from jackfruit skin. Results ofinvitroantioxidant activity showed that the purified flavone with NKA column chromatography exhibited significantly enhancement with increased purity of flavonoids compared with that unpurified.

jackfruit peel;separation and purification;antioxidant activityinvitro

2016-08-25

鄧夢琴(1991-)，女，碩士，研究方向：食品加工，E-mail：dmq503592509@163.com。

*通訊作者:宋賢良(1969-)，男，博士，副教授，主要從事食品加工新技術(shù)的研究，E-mail:songxl2000@163.com。

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(201303077)。

TS209

B

1002-0306(2017)05-0246-07

10.13386/j.issn1002-0306.2017.05.038