孫 琛 靳雅楠 李 婷 高學(xué)琴 李培然 馮玉冰 孫金旭
(1 衡水市綜合檢驗(yàn)檢測(cè)中心 河北 衡水 053000; 2 衡水學(xué)院 河北 衡水 053000)
魚腥草為三白草科蕺菜屬植物,因草帶有魚腥味而得名[1~2],在我國(guó)四川、貴州、云南等地栽培較多,被國(guó)家衛(wèi)健委批準(zhǔn)為藥食同源中藥品種,在多種食品、藥品中被廣泛應(yīng)用。魚腥草中的成分主要為有機(jī)酸、揮發(fā)油、黃酮類化合物,其中黃酮類化合物無(wú)論是從種類還是含量都比較豐富,傳統(tǒng)中醫(yī)中藥主要應(yīng)用魚腥草治療慢性呼吸道疾病、支氣管炎、肺炎等,現(xiàn)代研究表明,魚腥草及其提取物對(duì)非典型肺炎、肥胖癥、癌癥、糖尿病、皮膚病等均有治療效果[3]。
復(fù)合酶法提取中藥中有效活性成分,需要將細(xì)胞中的活性物質(zhì)釋放到提取的溶液中,為去除阻礙,先需要對(duì)植物細(xì)胞進(jìn)行破壁處理[4~8]。組成植物細(xì)胞壁的成分多為木質(zhì)素、果膠質(zhì)、半纖維素、纖維素等,可以采用生物酶降解技術(shù),或利用纖維素酶、果膠酶,它們能夠破壞細(xì)胞壁致密結(jié)構(gòu),改變通透性,使活性物質(zhì)從細(xì)胞內(nèi)擴(kuò)散到提取溶液中,從而使活性成分最大限度地被提取出來(lái)。與其它提取方法相比,復(fù)合酶提取法具有高效、工藝簡(jiǎn)單、無(wú)有害殘留等特點(diǎn),因此這種方法提取活性成分潛力巨大[9]。
1.1 材料。魚腥草(購(gòu)于北京同仁堂衡水分店)經(jīng)清洗后烘干,粉碎機(jī)粉碎后過(guò)80 目篩;蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品(購(gòu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)網(wǎng));植物提取海藻肥纖維素酶(活力單位10000U/g,南寧東恒華道生物科技有限責(zé)任公司);果膠酶(活力單位100000U/g,江蘇東聚生物科技有限公司)。
1.2 儀器設(shè)備。破壁機(jī)(深圳市凈品環(huán)??萍加邢薰?;電子天平(梅特勒-托利多儀器上海有限公司);分光光度計(jì)(722G 可見(jiàn)分光光度計(jì),廣州廣一科學(xué)儀器有限公司)。
1.3 黃酮測(cè)定方法。黃酮測(cè)定法參考李志清《發(fā)酵法對(duì)比提取丹參黃酮研究》[10]。
2.1 復(fù)合酶配比對(duì)魚腥草黃酮提取影響研究。魚腥草黃酮提取過(guò)程中,復(fù)合酶添加量按2 g/L 添加,纖維素酶和果膠酶分別按10∶0、9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7 的比例進(jìn)行添加,魚腥草料液比例3∶7,提取溫度自然,提取時(shí)間4 h,研究不同酶配比對(duì)魚腥草黃酮提取的影響,結(jié)果如圖1 所示。纖維素酶和果膠酶對(duì)植物細(xì)胞壁的分解破壞途徑不同,但并不是越多越好,需要考慮二者之間的恰當(dāng)比例,只有二者添加比例合適,才能更有效地發(fā)揮作用。由圖1 可知,當(dāng)開始只添加纖維素酶時(shí),提取效果不是很好,隨著果膠酶的添加,提取量開始增大,當(dāng)纖維素酶和果膠酶添加比例為7∶3 時(shí),魚腥草黃酮的提取量最大,之后隨著果膠酶添加量的增加,魚腥草黃酮提取量呈下降趨勢(shì),說(shuō)明纖維素酶和果膠酶添加比例以7∶3 較為適宜。
圖1 復(fù)合酶配比對(duì)魚腥草黃酮提取影響
2.2 復(fù)合酶添加量對(duì)魚腥草黃酮提取的影響。在研究纖維素酶復(fù)合果膠酶配比對(duì)魚腥草黃酮提取量影響的基礎(chǔ)上,研究復(fù)合酶添加量對(duì)魚腥草黃酮提取量的影響,復(fù)合酶添加量分別設(shè)定為1 g/L、1.5 g/L、2 g/L、2.5g/L、3g/L、3.5g/L、4g/L,溫度自然,提取時(shí)間4 h,纖維素酶和果膠酶添加比例設(shè)定為7∶3,提取結(jié)束后測(cè)定魚腥草黃酮提取量,結(jié)果如圖2 所示。一定量的復(fù)合酶才能更好地發(fā)揮分離提取的效果,復(fù)合酶添加量低,影響提取效率,復(fù)合酶添加量高,增加提取成本。由圖2 可知,隨著復(fù)合酶添加量的增加,魚腥草黃酮提取量增大,添加量為3g/L時(shí),魚腥草黃酮提取量達(dá)到最高,之后隨復(fù)合酶添加量的增加,魚腥草黃酮提取量變化不明顯,因此,確定復(fù)合酶添加量為3g/L。
圖2 復(fù)合酶添加量對(duì)魚腥草黃酮提取影響
2.3 酶解溫度對(duì)魚腥草黃酮提取的影響。在一定范圍內(nèi),酶活力和溫度呈現(xiàn)一定的相關(guān)性,高溫能激發(fā)酶的活性,溫度太高,酶的活性會(huì)鈍化,每種酶都有自己適宜的活力溫度范圍,酶解提取魚腥草黃酮過(guò)程中,復(fù)合酶比例為7∶3,復(fù)合酶添加量3 g/L,酶解時(shí)間4 h,分別設(shè)定不同酶解溫度進(jìn)行提取,結(jié)果如圖3 所示。由圖3 可知,復(fù)合酶分解提取魚腥草黃酮,提取量和酶解溫度很相關(guān),隨著酶解溫度的升高,魚腥草黃酮提取量迅速增加,且增加幅度很大,當(dāng)提取溫度為50 ℃時(shí),魚腥草黃酮提取量最高,之后,隨溫度升高,迅速降低,表明酶活性鈍化。
圖3 酶解溫度對(duì)魚腥草黃酮的提取影響
2.4 酶解時(shí)間對(duì)魚腥草黃酮提取的影響。研究不同酶解時(shí)間對(duì)魚腥草黃酮提取的影響,復(fù)合酶比例為7∶3,復(fù)合酶添加量3 g/L,酶解溫度50 ℃,分別在酶解2 h、4 h、6 h、8 h、10 h、12 h、14 h 時(shí)測(cè)定黃酮提取量,結(jié)果如圖4 所示。由圖4 可知,酶解時(shí)間對(duì)酶解效果有一定的影響,開始隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng),魚腥草黃酮提取量增大,當(dāng)提取時(shí)間為8 h 時(shí),魚腥草黃酮提取量最高,達(dá)到16.18 mg/g,之后隨酶解時(shí)間的延長(zhǎng),魚腥草黃酮提取量出現(xiàn)平穩(wěn)降低的趨勢(shì),因此確定酶解時(shí)間以8 h 較為適宜。
圖4 酶解時(shí)間對(duì)魚腥草黃酮提取的影響
復(fù)合酶法提取魚腥草黃酮研究中,對(duì)復(fù)合酶比例、復(fù)合酶添加量、酶解溫度、酶解時(shí)間等工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化,確定了復(fù)合酶法提取魚腥草黃酮的提取工藝為:復(fù)合酶比例7∶3,復(fù)合酶添加量3 g/L,酶解溫度50 ℃,酶解時(shí)間8 h,此工藝條件下,魚腥草黃酮提取量達(dá)到16.18 mg/g,工藝條件優(yōu)化后極大地提高了魚腥草黃酮的提取量,為之后的工業(yè)化酶解提取魚腥草黃酮提供了技術(shù)支持。