微波提取荷叶黄酮及其清除羟基自由基的研究

112 2004, Vol. 25, No. 9

食品科学※工艺研究

微波提取荷叶黄酮及其清除羟基自由基的研究

蔡为荣

（安徽工程科技学院生化工程系，安徽　芜湖　　　　　２４１０００）

摘　　　要：本文研究了水剂、无水乙醇、乙醇水溶液及乙醇水溶液结合微波照射浸提荷叶黄酮及其清除羟基自由基的作用。实验结果表明：以６０％乙醇水溶液作提取剂，固液比１：３０、微波照射１．５ｍｉｎ、浸提２．５ｈ，荷叶黄酮浸出最多；且荷叶黄酮提取物对・ＯＨ自由基有较明显的清除作用，其清除率与黄酮的浓度有一定的量效关系。关键词：荷叶；黄酮；提取；微波；羟基自由基

Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｏｆ　　Ｂｉｏｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ　ｆｒｏｍ　Ｌｏｔｕｓ　Ｌｅａｆ　ａｎｄ　Ｉｔ＇ｓ　Ｈｙｄｒｏｘｙｌ　Ｒａｄｉｃａｌｓ　Ｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ　Ｃａｐａｃｉｔｙ

ＣＡＩ　Ｗｅｉ－ｒｏｎｇ

（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，　Ａｎｈｕｉ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　Ｗｕｈｕ　　　　　　２４１０００，　Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｔｈｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｉｏｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ　ｉｎ　ｌｏｔｕｓ　ｌｅａｆ　ａｎｄ　ｉｔ＇ｓ　ｈｙｄｒｏｘｙｌ　ｒａｄｉｃａｌｓ　ｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．　Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈｅｓｔ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｂｉｏｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ　ｗｉｔｈ　ｈｉｇｈ　ｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｏｆ　ｈｙｄｒｏｘｙｌ　ｒａｄｉｃａｌｓｃｏｕｌｄ　ｂｅ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　６０％　ａｌｃｏｈｏｌ　ｉｍｍｅｒｓｅｄ　ａｔ　ｔｈｅ　ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ｏｎｅ　ｐａｒｔ　ｏｆ　ｄｒｙ　ｌｅａｆ　ｔｏ　ｔｈｉｒｔｙ　ｐａｒｔｓ　ｏｆ　ｓｏｌｖｅｎｔ　ｗｉｔｈ　ｍｉｃｒｏｗａｖｅｉｒｒａｄｉａｔｅｄ　ｆｏｒ　１．５ｍｉｎ，　ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ　ｔｉｍｅ　ｆｏｒ　２．５ｈ．收稿日期：２００３－０８－１２

基金项目：安徽省教育厅自然科学基金资助项目（２００３ｋｊ０３７）作者简介：蔡为荣（１９６３－），男，工学士，副教授。

（Ｚ４）、催化剂用量（Ｚ５）对甘薯淀粉磷酸单酯取代度ＤＳ（Ｙ）的影响关系可表示为如下方程　：

Ｙ＝０．２８２０＋０．０６８８Ｚ１＋０．１６１６Ｚ２＋０．００３４Ｚ３－０．２１０１Ｚ４＋　　　　０．０５３９Ｚ５－０．００９４Ｚ１Ｚ２－０．００２５Ｚ１Ｚ５＋０．０００８Ｚ３Ｚ４

２２２

　　　　　　　　－０．０００２Ｚ３Ｚ５－０．０１３６Ｚ２＋０．０１７７Ｚ４－０．００１６Ｚ５

３．２

甘薯淀粉磷酸单酯最佳制备条件为：酯化剂的配

［４］［５］［６］［７］［３］［２］

２００．

Ｓｏｌａｒｅｋ　Ｄ　Ｂ．　Ｍｏｄｉｆｉｅｄ　ｓｔａｒｃｈｅｓ：　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ａｎｄ　ｕｓｅｓ［Ｍ］．Ｂｏｃａ　Ｒａｔｏｎ，　Ｆｌｏｒｉｄａ：　ＣＲＣ　Ｐｒｅｓｓ，　１９８６．　１０４－１０７．

上海淀粉技术研究所．　ＧＢ１２０９２－８９淀粉及其衍生物磷总含量的测定方法［Ｍ］．　北京：　中国标准出版社，　１９９３．　４８８－４９０．

张友松．　变性淀粉生产与应用手册［Ｍ］．　中国轻工业出版社，　１９９９．　７４－９１，　５００，　５５８－５７３，　６２８－６３６．

姜元荣，　倪巧儿，　等．　淀粉磷酸酯取代度的分析方法［Ｊ］．　无锡轻工业大学学报，　１９９９，　１８，　（３）．

何传波．　甘薯淀粉磷酸单酯制备机理及最优参数研究［Ｄ］．合肥工业大学硕士学位论文，　２００２．

Ｓ　Ｌｉｍ　Ｐ　Ａ　Ｓｅｉｂ．　Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｐａｓｔｉｎｇ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｗｈｅａｔａｎｄ　ｃｏｒｎ　ｓｔａｒｃｈ　ｐｈｏｓｐｈａｔｅｓ［Ｊ］．　Ｃｅｒｅａｌ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，　１９９３，　７０（２）：　１３７－１４４．［８］

Ｐａｕｌ　Ａ　Ｓｅｉｂ．　Ａｃｅｔｙｌａｔｅｄ　ａｎｄ　ｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏｐｙｌａｔｅｄ　ａｎｄ　ｄｉｓｔａｒｃｈｐｈｏｓｐｈａｔｅｓ　ｆｒｏｍ　ｗａｘｙ　ｂａｒｌｙ：　Ｐａｓｔｅ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ａｎｄ　Ｆｒｅｅ－Ｔｈａｗ　Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ［Ｊ］．　Ｃｅｒｅａｌ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，　１９９０，　６７（２）：　２０２－２０８．

比为３：１，　浸泡液的ｐＨ值５．５左右，酯化反应温度１３０～１４０℃，反应时间２～３ｈ，催化剂添加量为淀粉重的４％～５％。３．３

对样品糊的凝沉性研究表明，甘薯淀粉磷酸单酯的糊透明度比原淀粉有显著提高，酯化反应可以减弱糊的凝沉倾向，不同取代度的淀粉磷酸酯的冻融稳定性均有所改善；氯化钠的加入使甘薯淀粉磷酸单酯的糊透明度降低，凝沉性增强，而蔗糖的加入则起到了降低凝沉性的作用。

参考文献：［１］

张力田．　变性淀粉［Ｍ］．　华南理工大学出版社，　１９９９．　１９７－

※工艺研究食品科学

2004, Vol. 25, No. 9113

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｌｏｕｔｓ　ｌｅａｆ；ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ；ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ；ｍｉｃｒｏｗａｖｅ；ｈｙｄｒｏｘｙｌ　ｒａｄｉｃａｌｓ

中图分类号：Ｓ６４５　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　文献标识码：Ａ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　文章编号：１００２－６６３０（２００４）０９－０１１２－０４

　荷叶（Ｌｏｔｕｓ　ｌｅａｆ）系睡莲科莲属（Ｎｅｌｕｍｂｌ　ｎｕｃｉｆｅｒｅａＧａｅｒｔｎ）植物，全国各地均有分布，生长于水、池塘或湖泊中，在我国南北方均有栽培。资源丰富、价廉易得。传统医学认为，荷叶苦，平，具有消暑、清肺、安心神等作用。《本草纲目》载：“荷时服之，令人瘦劣。单服可以消阳水浮之气”。但是，除极少量荷叶作为中成药的配药外，绝大部分均作废弃物，基本未很好利用。近年来研究发现，荷叶不仅含有普通植物所共有的碳水化合物、脂质、蛋白质、多酚类化合物等成分外，还含有多种活性成分［１，２］，如黄酮、生物碱、β－胡萝卜素、挥发油、皂类等。其中黄酮类化合物因具有抗氧化、抗衰老、清热、降血脂、降胆固醇及治疗心脑血管疾病等生理活性功能，倍受人们关注，已引起医药和食品研发工作者的广泛兴趣。进一步研究显示荷叶提取液具有清除人体新陈代谢的副产物羟基自由基作用。羟基自由基（・ＯＨ）是造成组织细胞损伤的重要活性氧之一，它可以引起膜过氧化，蛋白质交联变性，核酸损伤等［３］。是公认的毒性最大的自由基之一。因此，从荷叶提取具有清除羟基自由基性能的黄酮类化合物，为开发利用荷叶这一资源丰富有着重要的意义。１１．１

材料与方法

试验材料

原料：荷叶购于安徽省芜湖市神山口药材店。用

醚，取下层液放入１００ｍｌ容量瓶，蒸馏水定容，供分析用。１．２．３

羟基自由基清除率的测定［５］

在生理浓度，Ｃｕ２＋存在下，用ＶＣ作还原剂，能与中间生成的Ｈ２Ｏ２反应，使Ｃｕ２＋还原为Ｃｕ＋，生成・ＯＨ［５］。反应机制：首先，Ｃｕ２＋　＋　ａｓｃｏｒｂａｔｅ→Ｃｕ＋＋ｄｅｈｙｄｒｏａｓｃｏｒｂａｔｅ；接着，Ｃｕ＋与ＶＣ的中间产生的Ｈ２Ｏ２反应Ｃｕ＋　＋　Ｈ２Ｏ２→Ｃｕ２＋　＋　ＯＨ－。根据羟基自由基能使还原型的细胞色素Ｃ［ｃｙｔｃ（Ⅱ）］氧化原理，还原型细胞色素Ｃ（Ⅱ）呈浅红色，而氧化型细胞色素Ｃ（Ⅱ）呈浅黄色，前者在５５０ｎｍ处有尖锐吸收峰，而后者不明显。故可用比色法，通过测定还原型细胞色素Ｃ（Ⅱ）含量的变化测定羟基自由基的生成。因此，试验步骤为：将ＶＣ溶液，细胞色素Ｃ溶液按一定比例混合，再加ｐＨ７．４磷酸钠（ＰＢＳ）缓冲溶液，配制成６ｍｌ的反应液，用紫外分光光度计在５５０ｎｍ处测得吸光度为Ａ，不改变反应上述反应液中细胞色素Ｃ和ＶＣ的浓度，再在反应液中加入适量Ｈ２Ｏ２溶液和ＣｕＳＯ４溶液，放置至反应液变成浅黄色后测其吸光度为Ａ１，Ａ—Ａ１可表示羟基自由基的生成量。在反应液中加入荷叶黄酮提取液，静置一段时间后在５５０ｎｍ处测其实吸光度为Ａ２，Ａ—Ａ２表示反应体系中最后剩余的羟基自由基含量。则清除率可表示为：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　（Ａ—Ａ１）—（Ａ—Ａ２）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（Ａ２—Ａ１）

清除率（％）＝——————————×１００％＝—————×１００％

（Ａ—Ａ１）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（Ａ—Ａ１）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

粉碎机粉碎后，在干燥箱干燥备用。

试剂：乙醇、石油醚、氢氧化钠、亚硝酸钠、硝酸铝、丙酮、抗坏血酸、三氯化铝均为分析纯。芦丁（生化试剂，上海生化试剂二厂），细胞色素Ｃ（医药针剂）。

仪器：旋转蒸发器、７２１－分光光度计、酸度计、抽滤装置　、ＨＥＲＡＬＤ型微波炉（韩国产，输出功率９００Ｗ）、层析装置。１．２１．２．１

试验方法

荷叶提取物中黄酮类化合物含量的测定参照文献，以芦丁为标样测定荷叶提取物中的黄酮

［４］

２２．１２．１．１

结果与讨论提取条件的选择

不同提取方式对荷叶黄酮浸出量的影响

准确称量荷叶粉末１ｇ，分别用无水乙醇、乙醇－

水溶液及乙醇－水溶液浸提微波处理１ｍｉｎ浸提荷叶黄酮，在５００ｎｍ下测其吸光度如表１所示。

表１　　　　　　　　不同萃取剂及方法对荷叶黄酮浸出量的影响萃取剂及方法吸光度

无水乙醇０．０５３

乙醇－水溶液（Ｖ／Ｖ＝１：１）０．０８９

乙醇－水溶液（Ｖ／Ｖ＝１：１）

微波处理１ｍｉｎ

０．１５４

含量。标准曲线的回归方程：Ｙ＝０．０９０７９５Ｘ－０．００２２（Ｙ为芦丁质量浓度ｍｇ／ｍｌ，Ｘ为消光值），相关系数ｒ＝０．９９９８。１．２．２

荷叶中黄酮类化合物的提取方法

取一定量的干荷叶（１ｇ），分别浸没于４０ｍｌ的无水乙醇、蒸馏水、乙醇－水溶液及微波处理数分钟，提取３ｈ后，真空抽滤。再用石油醚处理浸提液，回收石油

从表１可知：乙醇－水溶液浸提荷叶黄酮，比纯乙醇提取荷叶黄酮效果好；加微波处理效果更好。这可能与荷叶黄酮化合物种类有关，如游离黄酮化合物（难溶于水、易溶于乙醇等）和黄酮苷（溶于水、乙醇等）；微

114 2004, Vol. 25, No. 9

食品科学

２．１．４

※工艺研究

浸提时间对荷叶黄酮浸出量的影响

波促进荷叶黄酮化合物溶出原因可能与黄酮化合物电荷分布有关，荷叶黄酮在极性瞬间变化的微场变化中分子旋转、振动或摆动，加剧反应物分子运动及相互间的碰撞频率，使分子在极短时间内达到活化状态，比传统加热方式均匀、高效。分子的剧烈导致植物组织细胞内部结构的破坏，更有助于有效成分的溶出。这与银杏黄酮微波提取相类似［７，８］。

同时，短时间微波处理可以钝化多酚氧化酶，防止了酶促褐变。２．１．２

乙醇浓度对荷叶黄酮浸出量的影响

将定量荷叶浸没于不同浓度乙醇水溶液中，微波处

将１ｇ干荷叶粉末加入６０％乙醇４０ｍｌ液中，经１．５ｍｉｎ微波处理，浸提时间分别为０．５、１．０、１．５、２．０、２．５、３．０ｈ，测得其吸光度如图３所示。从中可见，浸提时间到达２．５ｈ，荷叶黄酮的浸出量已达到基本平衡。

理相同的时间，浸提处理相同，测其吸光度，如图１所示。从图中可见，并用微波处理浸取荷叶黄酮时，以６０％左右的乙醇水溶液作萃取剂为佳。

２．１．５

固液比对荷叶黄酮浸出量的影响

取乙醇浓度６０％、微波处理时间１ｍｉｎ、浸提时间

２．５ｈ，调整固液比，测其吸光度列于表２，从中看出，最佳固液比为１：３０左右。

表２　　　　　　　固液比对荷叶黄酮浸出量的影响

固液比（Ｗ：Ｖ）吸光度

１：２００．２３４

１：３００．２６０

１：４００．２７７

１：５００．１７７

２．１．３

微波处理时间对荷叶黄酮浸出量的影响

将１ｇ干荷叶粉末加入６０％乙醇４０ｍｌ液中，微波处

２．１．６溶液ｐＨ值对荷叶黄酮浸出量的影响

理时间分别为０．５、１．０、１．５、２．０、２．５、３．０ｍｉｎ，再浸取，测其吸光度，结果如图２所示。从中可以看出，微波处理时间超过２．５ｍｉｎ，吸光度急剧下降。这可能微波处理时间过长，溶液中水剧烈振动，温度上升迅速，荷叶黄酮化合物可能部分分解所致。

用缓冲液配制ｐＨ值分别为４．５、５．７、７．０、９．０的６０％乙醇，取微波处理时间１ｍｉｎ、浸提时间２．５ｈ、固液比为１：３０，测得其吸光度如表３所示。从中可见，ｐＨ值为５．７，即提取剂保持自然状态时荷叶黄酮浸出最多。

表３　　　　　ｐＨ值对荷叶黄酮浸出量的影响

ｐＨ值吸光度

４．５０．２４６

５．７０．３１０

７．００．３０４

９．００．３０１

由以上实验可知，在固液比１：３０、乙醇水（Ｖ：Ｖ＝１：１）溶液ｐＨ６．５、微波处理５ｍｉｎ、浸提２．５ｈ的条件下，能较好地浸提荷叶黄酮。２．２

荷叶黄酮浓度对清除・ＯＨ自由基的影响试验测得细胞色素Ｃ、ＶＣ、ＰＢＳ缓冲溶液配成的反应液吸光度为０．３７４（Ａ），加入硫酸铜和过氧化氢溶液后测得为０．１４（Ａ１），最佳条件下提取的荷叶黄酮组・ＯＨ自由基的清除率如图４所示。从中可见，荷叶粗黄酮浓度为０．０２８ｍｇ／ｍｌ

时，没有显示有清除・ＯＨ

※工艺研究食品科学

2004, Vol. 25, No. 9115

天然红心鸭蛋中类胡萝卜素色素的提取

及稳定性的研究

刘良忠１，２，彭光华１，石嘉怿３，张声华１

（１．华中农业大学食品科技学院，湖北　武汉　　　　４３００７０；２．武汉工业学院食品学院，湖北　武汉　　　　４３００２３；

３．长江大学生命科技学院，湖北　荆州　　　　４３４１０３）

摘　　　要：探讨了天然红心鸭蛋类胡萝卜素色素的提取及其稳定性的影响因素。结果表明：以冻干天然红心蛋粉为原料的提取最优条件为：石油醚－丙酮（２：１，Ｖ／Ｖ），温度４０℃，料液比１：４，提取３次，每次提取时间６０ｍｉｎ。天然红心鸭蛋类胡萝卜素色素在低温下稳定；对金属离子Ｋ＋、Ｎａ＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋、Ｃｕ２＋、Ｚｎ２＋、Ｆｅ３＋、Ａｌ３＋等不稳定；对二价铁离子及光线极不稳定。常用抗氧化剂ＶＣ，ＶＥ，二丁基羟基甲苯（ＢＨＴ）及常用食品防腐剂对羟基苯甲酸乙酯等对提取物中的类胡萝卜素有保护作用。关键词：天然红心鸭蛋；类胡萝卜素；色素；提取；稳定性收稿日期：２００３－０９－２０

基金项目：国家博士点基金（２００２０５０４００８）

作者简介：刘良忠（１９６３－），男，副教授，博士，研究方向为功能食品与分子生物学基础。

１００８０清除率（％）

６０４０２０

率为１４．６％；清除率随荷叶粗黄酮浓度增至０．２１０ｍｇ／ｍｌ高达９４．４％。呈现良好的量效关系。

参考文献：［１］［２］

纪丽莲．　荷叶中抑菌物质的提取及其抑菌活性的研究［Ｊ］．食品科学，　１９９８，　（８）：　６４－６６．

杜力军，　孙虹，　李敏，　等．　荷叶大豆及其调血脂活性部位的研究［Ｊ］．　中草药，　２０００，　３１（７）：　５２６－５２８．［３］

李春美，　谢笔钧．　茶儿茶素氧化产物体外清除・ＯＨ自由基作用的研究［Ｊ］．　天然产物研究与开发，　２０００，　１２（１）：　５０－５３．［４］

何照范，　张迪清．　保健品化学及其检测技术［Ｍ］．　北京：　中国轻工业出版，　１９９６．　１１２－１２２．［５］［６］

王成莲，　刘莉．　比色法测定抗坏血酸体系产生・ＯＨ自由基［Ｊ］．　生物化学与生物物理进展，　１９８８，　（９）：　２８－３０．Ｒｏｗｌｅｙ　Ｄ　Ａ，　Ｈａｌｌｉｗｅｌｌ　Ｂ．Ｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅ－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　ａｎｄ　ａｓｃｏｒ－ｂａｔｅ－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈｙｄｒｏｘｙｌ　ｒａｄｉｃａｌｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｅｓ－ｅｎｃｅ　ｏｆ　ｃｏｐｐｅｒ　ｓａｌｔｓ　ａ　ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｌｙ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｒｅａｃｔｉｏｎ［Ｊ］．Ａｒｃｈ　Ｂｉｏｃｈｅｍ　Ｂｉｏｐｈｙ，　１９８３，　２５（１）：　２２５－２８３．［７］［８］［９］

段蕊，　王蓓，　时海峡．　微波法提取银杏叶黄酮最佳工艺的研究［Ｊ］．　淮海工学院学报，　２００１，　（３）：　４６－４８．

张迪清，　等．　银杏叶资源化学研究［Ｍ］．　北京：　中国轻工业出版，　１９９８．

许刚，　张红，　董建红．　竹叶提取液清除－Ｏ２・和・ＯＨ自由基的研究［Ｊ］．　营养学报，　２００１（１）：　７９－８１．

０

０．０７

０．１１０．１１

０．１５０．１５

０．１９０．１９

０．２４０．２４

荷叶黄酮（ｍｇ／ｍｌ）

图４　　　　　荷叶黄酮含量对清除羟基自由基的影响

自由基的作用；当浓度超过０．０７２ｍｇ／ｍｌ时，显示有清除・ＯＨ自由基的作用，随浓度增加清除率增大；当粗黄酮浓度为０．２１０ｍｇ／ｍｌ时，清除率高达９４．４％，超过苯

甲酸有关报道的对・ＯＨ自由基的最大清除率８０．３％［９］。３３．１

结　　　　论

试验显示，用６０％乙醇溶液－微波处理提取荷叶

黄酮类化合物优于用纯水、无水乙醇、６０％乙醇溶液三种提取方法；在固液比１：３０、ｐＨ６．５、微波处理１．５ｍｉｎ、浸提２．５ｈ，荷叶黄酮浸出最多。３．２

荷叶黄酮具有较好清除・ＯＨ自由基的作用。实验表明，当浓度达０．０７２ｍｇ／ｍｌ时已有清除作用，清除