金志民,柴軍紅,何婷婷,景云榮
(牡丹江師范學(xué)院,黑龍江牡丹江157011)
東北茶藨子(Ribesmandshuricum),又名燈籠果、虎耳草科,茶藨屬灌木[1-2]。青果多汁味酸,富含維生素C[3]、山柰酚及衍生物、多糖、有機(jī)酸[4]等多種藥理活性成分,其中黃酮成分對(duì)炎癥因子抑制效果好,富含維生素C、多酚、多糖物質(zhì),所以有一定抗氧化、抗疲勞作用[5-6],也具有潛在抗腫瘤活性[7]。此外還具有一定的降血糖、降血脂、提高耐力、抗病毒等[7-8],因此有必要進(jìn)一步研究其提取工藝?,F(xiàn)階段研究主要集中葉片總酚、總黃酮工藝研究[9],功能飲料研制[10],對(duì)于果實(shí)研究較少,所以有一定的應(yīng)用價(jià)值。
本文以牡丹江產(chǎn)東北茶藨子(Ribesmandshuricum)為原料,以總黃酮及多糖為指標(biāo),借助正交試驗(yàn)法優(yōu)化工藝,希望為東北茶藨子開發(fā)利用、活性成分提取純化提供理論依據(jù)。
葡萄糖、濃硫酸(AR,上海國藥集團(tuán)),無水乙醇、甲醇(AR,天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司),蘆丁對(duì)照品>99%(貴州迪大生物技術(shù)公司),苯酚(AR,沈陽試劑五廠),硝酸鋁(上海埃彼化學(xué)試劑有限公司),纖維素酶R-10和果膠酶(WOLSEN,日本)等。
JHH-4四孔數(shù)顯恒溫水浴鍋(金壇市精達(dá)儀器制造有限公司),JJ-2型組織搗碎機(jī)勻漿機(jī)(武漢世紀(jì)超杰實(shí)驗(yàn)儀器有限公司),T6紫外可見分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限公司),BS214D電子天平(德國賽多利斯集團(tuán)),RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠),SL-2010N超聲波萃取裝置(南京順流設(shè)備有限公司)等。
1.3.1 總黃酮測定方法
標(biāo)準(zhǔn)曲線:依據(jù)文獻(xiàn)[9]配制1mg/mL母液,再分別精確配制0.1~0.7mg/mL,待測溶液,在505nm波長下,采用亞硝酸鈉-硝酸鋁法[11],制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。
樣品測定:提取液回收溶劑,濃縮并真空干燥,取適量,用少量甲醇超聲溶解,取80%甲醇定容至100mL容量瓶中,移取上清1mL母液于25mL比色管依據(jù)以上方法測定含量。
1.3.2 多糖測定方法
標(biāo)準(zhǔn)曲線:依據(jù)文獻(xiàn)[11]配制0.1mg/mL母液。取0.5、1、1.5、2、2.5、3mL于25mL比色管中,配制待測溶液。在490nm波長下,依據(jù)硫酸-苯酚顯色法[11-12],制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。
樣品測定:將提取液回收溶解,濃縮原體積1/8~1/10,加無水乙醇至80%以上,靜置8~12h,3000轉(zhuǎn)/min離心15~20min,熱水溶解,以純水為溶劑定容至100mL容量瓶中,移取1mL母液于25mL比色管依據(jù)上法測定含量。
表1 正交試驗(yàn)因素與水平
選擇酶添加量、超聲提取時(shí)間、pH值為試驗(yàn)因子,以總黃酮、多糖得率為指標(biāo),設(shè)計(jì)L9(34)正交試驗(yàn),各因素水平見表3。
2.1.1 黃酮標(biāo)準(zhǔn)曲線
依據(jù)1.3.1方法建立標(biāo)準(zhǔn)曲線,蘆丁對(duì)照品在(0.11~0.56)mg/mL,線性關(guān)系良好。其回歸方程為Y=0.592x+0.0125,R2=0.9999。
2.1.2 多糖標(biāo)準(zhǔn)曲線
依據(jù)1.3.2.方法建立標(biāo)準(zhǔn)曲線,多糖對(duì)照品在(2.33~23.3)μg/mL范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系。其回歸方程為Y=0.0174x+0.0227,R2=0.9997。
通過實(shí)驗(yàn)比較選取超聲時(shí)間,酶添加量,超聲功率pH為主要因素進(jìn)行正交設(shè)計(jì),選取L9(43),每組實(shí)驗(yàn)平行3次取平均值,其結(jié)果如表2。
表2 正交分析結(jié)果
為了更好地評(píng)價(jià)工藝,將以上多糖及總黃酮收率加權(quán),綜合考核工藝。加權(quán)方法如下:二者算數(shù)平均值比值為系數(shù)[11],經(jīng)計(jì)算為2.13,將多糖轉(zhuǎn)換成總黃酮,即多糖收率乘以2.13加上總黃酮收率總為總指標(biāo)。公式如下:
總指標(biāo)=2.13×T(多糖)+F(黃酮)
通過R值其所選因素影響是:時(shí)間>酶濃度>功率>pH,最佳工藝條件4號(hào)A2B1C2D3,提取時(shí)間40min,酶濃度0.5%,pH=5,功率在450W,其加權(quán)收率為18.6864。依據(jù)K值可能最佳組合A1B3C3D4不在正交設(shè)計(jì)表范圍內(nèi),所以需要進(jìn)一步驗(yàn)證,以期獲得最佳工藝。將A1B3C3D4組合依據(jù)前方法提取,獲得收率多糖為6.65%,總黃酮為2.89%,其結(jié)果低于組合A2B1C2D3,所以最佳工藝為A2B1C2D3。
依據(jù)2.3,選取4號(hào)作為工藝考參數(shù)實(shí)驗(yàn)擴(kuò)大10倍,每組重復(fù)3次,結(jié)果取算數(shù)平均值,驗(yàn)證工藝穩(wěn)定性。其結(jié)果如下表3。
表3 工藝穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
通過穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)放大10倍后,其黃酮提取率平均值為3.1716%,標(biāo)準(zhǔn)偏差0.09%,多糖為7.3933%,標(biāo)準(zhǔn)偏差0.21%,表明提取工藝參數(shù)較為穩(wěn)定。
對(duì)東北茶藨子活性成分提取進(jìn)行了研究,正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化和加權(quán)分析顯示,超聲波-酶促提取法有利于茶藨子總黃酮及多糖的提取,并具有提取時(shí)間短、耗能相對(duì)較低的特點(diǎn)。其多糖得率為7.39%,總黃酮為3.17%。
總之, 本工藝二種主要指標(biāo)在放大10 倍后,工藝相對(duì)穩(wěn)定,標(biāo)準(zhǔn)偏差均在1%以內(nèi)。所以以上工藝具有一定應(yīng)用價(jià)值。