◎ 莫陽麗,劉燕麗,梁偉權,張開平
(百色學院 農(nóng)業(yè)與食品工程學院,廣西 百色 533000)
芒果(Mangifera indicaL.)屬于仙人掌漆樹科杧果屬,是世界上最受歡迎的熱帶水果之一[1-2]。芒果葉作為芒果的副產(chǎn)品,其富含黃酮類化合物、芒果苷、槲皮素、奎尼酸、山奈酚等多種活性成分[3-5]。芒果葉味酸、甘,性涼、平,具有平喘止咳祛痰[6]、免疫抗炎鎮(zhèn)痛[7-8]、保肝利膽、降血糖[9]和抗氧化[10]等藥理作用,還具有行氣疏滯、去瘀積的功效,可用于熱滯腹痛、氣漲、小兒疳積、消渴等癥狀[11-12]。黃酮類化合物具有抗菌、抗癌、抗氧化等生理功能,可用于治療骨質疏松癥和糖尿病[13-14]。目前,關于芒果葉黃酮類化合物的研究鮮有報道。芒果葉作為百色優(yōu)勢資源,具有較大的醫(yī)藥應用開發(fā)價值。本實驗通過優(yōu)化芒果葉總黃酮的提取條件,旨在為芒果葉資源的進一步開發(fā)利用提供有效的技術參考。
ZT-1000A高速多功能粉碎機:永康市展帆工貿有限公司;SHZ-Ⅲ循環(huán)真空水泵:上海亞榮生化儀器廠;L6S紫外可見分光光度計:成都川弘科生物技術有限公司;HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋:常州國華電器有限公司。
芒果葉:百色市右江區(qū)臺農(nóng);蘆?。航靼鄄菰瓷锟萍加邢薰?;亞硝酸鈉、硝酸鋁、過氧化氫、水楊酸等均為分析純。
1.3.1 蘆丁標準曲線繪制
參照亞硝酸鈉-硝酸鋁-氫氧化鈉顯色法[15]。精確取濃度為0.10 mg·mL-1的0.00 mL、1.00 mL、2.00 mL、3.00 mL、4.00 mL和5.00 mL蘆丁標準溶液,置于10 mL容量瓶中。分別加入0.50 mL的5% NaNO2溶液,搖勻靜置6 min;加入0.50 mL的10% Al(NO3)3溶液,搖勻靜置6 min;加入4.00 mL濃度為4% NaOH溶液,再用75% C2H5OH溶液定容,放置15 min,于510 nm波長處測吸光度。以蘆丁濃度為橫坐標,吸光度值為縱坐標,制作標準曲線。
1.3.2 提取工藝流程
芒果葉→清洗→烘干(65 ℃)→粉碎→過篩(100目)→乙醇浸漬→真空抽濾→抽提液。
選取新鮮、沒有腐敗、無損傷的芒果葉,洗凈、瀝干,65 ℃下烘干,粉碎,過100目篩,密封保存?zhèn)溆谩?/p>
在50 mL碘量瓶中準確稱取2 g芒果葉粉末,加入75%乙醇溶液,在60 ℃恒溫水浴鍋中水浴2 h后,真空抽濾,將濾液定容至50 mL容量瓶;在25 mL容量瓶中加入1 mL樣品溶液,加入0.5 mL的5% NaNO2溶液,振搖后放置6 min;加入0.5 mL 10%Al(NO3)3溶液,振搖后擱置6 min;加4% NaOH溶液4.00 mL,再加入75%乙醇定容,擱置15 min。在510 nm處測定吸光度值,并計算樣品中黃酮類物質得率:
式中:C為芒果葉中黃酮提取液的濃度(mg·mL-1);N為稀釋倍數(shù);V為芒果葉黃酮提取液的體積(mL);M為芒果葉粉質量(g)。
1.3.3 單因素實驗
選取提取時間(1 h、2 h、3 h、4 h、5 h)、料液比(1∶20、1∶ 25、1∶30、1∶ 35、1∶40)、乙醇濃度(50%、60%、70%、80%、90%)、提取溫度(60 ℃、65 ℃、70 ℃、75 ℃、80 ℃)4個因素,每個因素取5個水平,每個水平重復3次,按照“1.3.2”所述的基本步驟,研究各個因素對黃酮類物質得率的影響,實驗數(shù)據(jù)采用SPSS statistics 18軟件進行方差分析,結果用平均值±標準偏差來表示。
1.3.4 正交實驗
為了確定芒果葉黃酮類物質提取的最優(yōu)條件,以黃酮得率為指標,根據(jù)單因素實驗的結果分析,選取提取時間、料液比、乙醇濃度和提取溫度4個因素進行L9(34)正交實驗,因素與水平設計見表1。
表1 因素水平設計表
2.1.1 提取時間對芒果葉黃酮得率的影響
由圖1可知,芒果葉提取液中的黃酮得率隨著提取時間的增加先上升后下降。提取時間為2 h時,黃酮類物質的得率最高;提取時間超過2 h時,黃酮類物質得率明顯降低??赡艿脑蚴情L時間浸提,部分乙醇揮發(fā),沸點增大,從而導致部分黃酮類化合物遭到破壞,使得黃酮得率下降。因此,選擇提取時間為2 h。SPSS軟件方差分析表明提取時間對芒果葉黃酮得率的影響顯著(P<0.05)。
圖1 提取時間對芒果葉黃酮得率的影響圖
2.1.2 料液比對芒果葉黃酮得率的影響
從圖2可以看出,隨著料液比增加,芒果葉提取液中的黃酮類物質得率逐漸增加。當料液比小于1∶30時,黃酮類物質得率增幅較大;料液比大于1∶30時,黃酮類物質得率增加緩慢,說明乙醇劑量加大,有助于芒果葉中黃酮類物質徹底溶出,但考慮提取成本,確定料液比為1∶30。SPSS軟件方差分析表明料液比對芒果葉黃酮得率的影響顯著(P<0.05)。
圖2 不同料液比對芒果葉黃酮得率的影響圖
2.1.3 乙醇濃度對芒果葉黃酮得率的影響
由圖3可知,芒果葉提取液中黃酮類物質得率隨著乙醇濃度的增加先增加后下降。當乙醇濃度為50%~70%時,芒果葉中黃酮類物質容易溶出,黃酮得率不斷升高;繼續(xù)增加乙醇濃度,一些脂溶性物質和色素浸出,黃酮類物質得率顯著下降,并且這些物質將與黃酮類物質競爭溶劑,影響黃酮類物質溶出。因此,乙醇濃度的選擇為70%。SPSS軟件方差分析表明乙醇濃度對芒果葉黃酮得率的影響顯著(P<0.05)。
圖3 乙醇濃度不同對芒果葉黃酮得率的影響圖
2.1.4 提取溫度對芒果葉黃酮得率的影響
由圖4可知,芒果葉提取液中黃酮類物質得率隨著溫度的升高先增加后下降。溫度升高加快分子的擴散運動,有助于芒果葉中醇溶性雜質溶出。高溫也會使一些可溶性蛋白變性,增加溶液的黏度,使黃酮得率降低。因此,選取最合適的提取溫度為65 ℃。SPSS軟件方差分析表明提取溫度對芒果葉黃酮得率的影響顯著(P<0.05)。
圖4 提取溫度對芒果葉黃酮得率的影響圖
根據(jù)表1選取的因素和水平進行正交實驗,結果見表2。由表2可知,芒果葉黃酮類物質提取的最優(yōu)方案為A2B2C2D3,即提取時間為2 h,芒果葉與乙醇的比例為1∶30,乙醇濃度為70%,提取溫度為70 ℃。由極差分析表明,影響黃酮得率因素主次順序為C>D>A>B,即乙醇濃度>提取溫度>提取時間>料液比。
表2 正交試驗結果與分析表
將正交實驗優(yōu)選工藝A2B2C2D3和實驗設計中的最優(yōu)組合A2B1C2D3分別重復3次實驗,其中A2B2C2D3工藝的黃酮得率為(4.87±0.08)%,而A2B1C2D3工藝的黃酮得率為(5.02±0.06)%。通過差異顯著性分析(P<0.05),說明這兩種提取工藝差異性顯著。因此,選擇芒果葉黃酮類物質提取的最佳工藝組合為A2B1C2D3,即提取時間為2 h,芒果葉與乙醇的比例為1∶25,乙醇濃度為70%,提取溫度為70 ℃。
黃酮類化合物種類繁多,且理化性質差別大,同一原料采用不同提取方法,提取的黃酮類化合物差別較大。目前,黃酮類物質的提取方法主要有乙醇加熱回流法、超聲波法和微波輔助法等[9]。張帆等[15]對比乙醇加熱回流法和超聲波法提取芒果葉中的黃酮類物質,結果超聲波法提取法的黃酮得率低于乙醇加熱回流法。本實驗通過正交實驗獲得芒果葉黃酮類化合物的最優(yōu)提取工藝參數(shù)為:提取時間為2 h,芒果葉與乙醇的比例為1∶25,乙醇濃度為70%,提取溫度為70 ℃,在此條件下,芒果葉中黃酮得率為5.02%。
我國芒果種植區(qū)域廣,芒果葉資源豐富、價格低廉、四季可采。黃酮類化合物具有抗脂肪氧化、抗衰老、抗菌、治療心腦血管疾病等功效。因此對芒果葉黃酮類化合物進行研究,充分利用芒果葉植物資源,變廢為寶,可為芒果葉的深加工與保健類產(chǎn)品研發(fā)提供支持。