劉英翠
(1.山西省林業(yè)科學研究院,山西 太原 030012;2.國家林業(yè)局沙棘工程技術(shù)研究中心,山西 太原 030012)
1.1.1 試材
試驗所用沙棘葉采自山西省右玉縣,干燥粉碎后過80目篩密封備用。
1.1.2 儀器
超聲波清洗器(KQ-200VDE),紫外可見分光光度計(上海儀電UV-752N),分析天平(AEG-80SM),離心機(Centrisart D-16C),水浴鍋(CS501),電熱鼓風干燥箱(GZX-9070MBE)。
1.1.3 試劑
蘆丁標準品(成都思科華生物技術(shù)有限公司),乙醇、氫氧化鈉、硝酸鋁、亞硝酸鈉等試劑(分析純),復(fù)合酶(由纖維素酶與果膠酶組成)。
1.2.1 標準溶液的配制
準確稱取蘆丁標準品10 mg,用30%乙醇溶解并定容于50 mL容量瓶中,得濃度為0.2 mg/mL的蘆丁標準品溶液。
1.2.2 標準曲線的繪制
分別吸取蘆丁標準品溶液0 mL,1 mL,2 mL,3 mL,4 mL,5 mL,6 mL于25 mL容量瓶中,各加30%乙醇至6 mL,加入5% NaNO2溶液1 mL,搖勻靜置6 min.再加入10% Al(NO3)3溶液1 mL,搖勻靜置6 min.再加4% NaOH溶液10 mL,最后用30%乙醇定容至刻度,搖勻靜置15 min.以試劑作為空白參比,在最大吸收波長500 nm處測定吸光度(見表1)。以吸光度為縱坐標,濃度為橫坐標,繪制標準曲線(圖1),得到回歸方程:
y=11.691 0 x+0.007 8,R2=0.999 7.
圖1 蘆丁標準曲線
1.2.3 黃酮的提取
1.2.3.1 水回流提取法
準確稱取干燥的沙棘葉粉末2 g于燒瓶中,加入蒸餾水30 mL,水浴回流提取2次,每次2 h,提取溫度85 ℃.合并2次濾液于100 mL容量瓶中,用蒸餾水定容至刻度,即得供試溶液A.
1.2.3.2 乙醇回流提取法
精確稱取干燥的沙棘葉粉末2 g于燒瓶中,加入60%乙醇30 mL,水浴回流2次,每次2 h,水浴溫度60 ℃,冷卻后過濾。收集濾液于100 mL容量瓶中,殘渣用60%乙醇洗滌,洗液并入容量瓶中,用60%乙醇定容至刻度,搖勻。量取25 mL液體置于50 mL的容量瓶中,加蒸餾水至刻度,搖勻,即得60%乙醇回流提取液B.
1.2.3.3 酶輔助乙醇提取法
精確稱取沙棘葉粉末2 g于燒瓶中,加入60%乙醇30 mL,酶用量為沙棘葉質(zhì)量的4%,置熱水浴中120 min,溫度50 ℃,冷卻后過濾于100 mL容量瓶中。殘渣用60%乙醇洗滌,洗液并入容量瓶中,用60%乙醇定容至刻度,搖勻。取25 mL液體置于50 mL的容量瓶中,加蒸餾水至刻度,搖勻,即得酶輔助乙醇提取液C.
1.2.3.4 超聲輔助乙醇提取法
精確稱取沙棘葉粉末2 g于燒瓶中,按液料比10∶1加入60%乙醇后進行超聲波處理,超聲功率80 W,提取溫度50 ℃,提取時間60 min.離心10 min,用濾紙過濾于100 mL容量瓶中,殘渣用60%乙醇洗滌,洗液合并于容量瓶中,用60%乙醇定容。取25 mL置于50 mL的容量瓶中,加蒸餾水至刻度,搖勻,即得超聲輔助乙醇提取液D.
1.2.4 樣品含量的測定
分別量取供試品溶液A,B,C,D各1.5 mL于25 mL容量瓶中,加入30%乙醇4.5 mL,5%亞硝酸鈉1 mL,搖勻,靜置6 min.后加10%硝酸鋁1 mL,混勻,放置6 min.再加入4%氫氧化鈉10 mL,用30%乙醇定容至刻度,搖勻,放置15 min.用紫外分光光度法于波長500 nm處測定吸光度,計算黃酮提取率。每種提取方法做3次平行試驗,取平均值。
4種提取法所得沙棘葉總黃酮含量及提取率見表2和第23頁圖2.
表2 不同提取法沙棘葉黃酮的提取率
圖2 不同提取法沙棘葉黃酮的提取率比較
由表2和圖2可知,乙醇回流法黃酮提取率最高,為7.58%.該方法成本較低,提取率高,但提取時間太長。水回流法提取黃酮雜質(zhì)較多,如無機鹽、蛋白質(zhì)、糖等,因此提取率最低,為2.57%.溶劑回流提取法主要是利用乙醇和水的擴散、滲透作用,逐漸通過沙棘葉細胞壁滲透到細胞內(nèi),將黃酮類物質(zhì)溶出。而黃酮類化合物易溶于乙醇等有機溶劑,在乙醇中的溶解度大于在水中的溶解度,乙醇可以將黃酮類物質(zhì)近于完全溶出。因而,乙醇回流法提取到的黃酮含量最高。
酶輔助乙醇法黃酮提取率為6.75%,略低于乙醇回流法。這是由于酶具有專一性,復(fù)合酶可在纖維素酶、果膠酶等的協(xié)同作用下,破壞沙棘葉的細胞壁,使細胞內(nèi)的黃酮類物質(zhì)裸露出來,有利于次生代謝產(chǎn)物黃酮類物質(zhì)的溶解。酶輔助乙醇法提取沙棘葉總黃酮是一種較新的提取方法,提取率比傳統(tǒng)的乙醇回流法略低,但該法可減少有機溶劑使用量,簡化提取流程。
超聲輔助乙醇提取法黃酮的提取率為4.63%,低于酶輔助乙醇提取法。超聲輔助主要是利用超聲波產(chǎn)生的強烈震動、高速的空化效應(yīng)和攪拌作用,破壞沙棘葉細胞,使提取液乙醇滲透到沙棘葉細胞內(nèi),加速黃酮類物質(zhì)的浸出。由表2可以看出,超聲波提取法大大節(jié)省了提取時間,是溶劑回流提取時間的1/4,且具有有機溶劑用量少的特點,但提取率較乙醇回流與酶輔助乙醇提取法低。
研究表明,不同的提取方法直接影響著沙棘葉黃酮的提取率。傳統(tǒng)的乙醇回流法對沙棘葉總黃酮的提取率最大,具有設(shè)備簡單、提取率高等優(yōu)點,但溶劑消耗量大,耗時耗能,且過高的水浴溫度是否對黃酮活性成分造成破壞還有待進一步研究。酶輔助乙醇法提取沙棘葉總黃酮具有提取率高、操作簡單,省時省力、溶劑用量少、耗能低、易于工業(yè)化等優(yōu)點。因此,生物酶法在沙棘葉黃酮提取上具有明顯優(yōu)勢,這將為沙棘葉的開發(fā)利用提供新的方法和思路,為今后生產(chǎn)沙棘葉黃酮提供良好的工業(yè)化前景。
分析得出酶輔助乙醇法提取沙棘葉黃酮的最佳試驗條件為:酶與沙棘葉質(zhì)量比為1∶0.04,水浴溫度50 ℃,提取時間120 min,乙醇濃度60%,提取次數(shù)1次。在此條件下沙棘葉黃酮提取率為6.75%.