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鲜莲结合酚的提取及其抗氧化活性分析

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-08-14
核心提示:莲是一个重要的特色农产品,在中国已有几千年历史,被广泛栽培和食用。建宁鲜莲作为福建特色产品,来自福建农林大学食品科学学院的林少玲和胡嘉淼课题组前期对其进行了大量研究,结果表明鲜莲中不仅含有丰富的碳水化合物、蛋白质、维生素等常规营养物质,而且还含有水溶性多糖、生物碱、类黄酮和超氧化物歧化酶等功能性成分。
   莲是一个重要的特色农产品,在中国已有几千年历史,被广泛栽培和食用。建宁鲜莲作为福建特色产品,来自福建农林大学食品科学学院的林少玲和胡嘉淼课题组前期对其进行了大量研究,结果表明鲜莲中不仅含有丰富的碳水化合物、蛋白质、维生素等常规营养物质,而且还含有水溶性多糖、生物碱、类黄酮和超氧化物歧化酶等功能性成分。研究结果表明干莲中含有一定量的多酚类物质且具有较强的抑菌效果,但目前为止有关鲜莲中结合酚的研究鲜见报道。
 
  来自福建农林大学食品科学学院的王振宇、葛胜晗和周阿容等人以建宁鲜莲为原料,比较不同酸、碱溶剂对鲜莲结合酚的提取效果,确定提取溶剂并优化提取工艺参数,以期得到适合鲜莲结合酚的最优提取方法,另外,结合不同极性有机溶剂萃取结合酚提取物,比较其抗氧化活性,为全面评价鲜莲中结合酚含量及鲜莲的高效利用提供了实验支撑。
 
  01
 
  不同提取试剂对鲜莲结合酚得率的影响
 
  NaOH溶液作为提取试剂所得鲜莲结合酚得率远远大于HCl和H2SO4所得得率。
 
  02
 
  单因素试验结果
 
  NaOH溶液浓度对结合酚得率影响显着(P<0.05),NaOH溶液浓度在1~3 mol/L范围内,随着NaOH溶液浓度的增加,结合酚得率呈增加趋势,适当碱液浓度能够水解酚类化合物与细胞壁之间的醚键和酯键,促进结合酚的释放,但随着NaOH溶液浓度的继续增加,结合酚得率逐渐降低。
 
  结合酚得率随提取试剂用量的增加差异显着(P<0.05),在1∶20(g/mL)时达到最大值,随后逐渐减小最后趋于稳定。
 
  随着提取时间的延长,结合酚得率逐渐增加,当提取时间达到3 h时,结合酚得率达到最大值;此后随着提取时间的继续延长,结合酚得率又呈下降趋势。
 
  03
 
  中心组合试验结果
 
  3.1中心组合试验设计与结果
 
  结合酚得率的回归模型P值小于0.0001达到极显着水平,失拟项P值为0.1196不显着,决定系数R2值为0.9796,说明该方程与实际情况相符,可以充分地反映出各因素与响应值的真实关系,NaOH溶液浓度(A)、料液比(B)和提取时间(C)都达到极显着水平,说明各因素对鲜莲结合酚得率有着显着影响,而AB、AC、BC影响都不显着,这说明各因素之间交互作用很小。
 
  3.2交互作用分析
 
  结合酚得率与料液比和NaOH溶液浓度具有明显的二次抛物线关系,随着料液比和NaOH溶液浓度的增加,结合酚得率呈现先增加后开始有所下降的趋势。
 
  当NaOH溶液浓度和料液比向峰值方向移动时,料液比等高线密度明显变小,取料液比小时等高线密度较稀疏,当料液比达到1∶20(g/mL)以上时,响应面变陡,等高线密度变密,表明较高料液比对响应值的影响显着,NaOH溶液浓度则取较小值时曲面较陡,等高线密度较密,表明NaOH溶液浓度取较小值时对鲜莲结合酚影响显着。
 
  料液比处于零水平时,NaOH溶液浓度和提取时间的交互作用。在较低的因子水平时,随着NaOH溶液浓度的增加和提取时间的延长,结合酚得率逐渐升高,当NaOH溶液浓度为3 mol/L,提取时间为3 h左右,结合酚得率达到较大值,但超过一定范围,随着提取时间的延长结合酚得率逐渐减少。
 
  随着提取时间的延长和料液比的增加,结合酚的得率有所提高,但总体曲面图的曲线表现较为平缓,二者交互作用并不明显。
 
  3.3最优工艺验证实验
 
  在回归模型的基础上得出鲜莲中结合酚得率最优工艺参数为NaOH溶液浓度2.8mol/L、料液比1∶25(g/mL)、提取时间3.7 h时,室温提取所得结合酚得率理论值为(8.598±0.170)mg/g。在此工艺条件下进行验证实验,实际所得结合酚得率为(8.483±0.063)mg/g,这与预测结合酚得率基本一致,说明本优化工艺具有可行性。
 
  04
 
  萃取相结合酚含量及抗氧化能力分析
 
  4.1萃取相结合酚含量
 
  鲜莲结合酚的不同极性部分的结合酚含量存在显着性差异(P<0.05)。其中以正丁醇萃取相结合酚含量最高,为1.62 mg/g,其次为氯仿萃取相(1.57mg/g),但两者无显着性差异,而水相的结合酚含量最低,为0.98 mg/g,但与乙酸乙酯相结合酚含量所得结果(1.04 mg/g)也无显着性差异。
 
  4.2 DPPH自由基清除率
 
  正丁醇层、乙酸乙酯层、氯仿层以及水层莲子渣结合酚对DPPH自由基均具有较强的清除效果,且随其结合酚质量浓度的增加而不断增强。但它们的清除能力又不完全相同,正丁醇相的抗氧化能力相对较强,其次为乙酸乙酯相,而水相相对较弱。50%清除率时,水相结合酚质量浓度最大,乙酸乙酯相结合酚质量浓度其次,而正丁醇相结合酚质量浓度最小。由此可见,正丁醇相结合酚的抗氧化力最强。
 
  4.3总抗氧化能力
 
  随着结合酚质量浓度的增加,各萃取相的总抗氧化能力逐步加强,其中以水相的总抗氧化能力最弱,当结合酚质量浓度低于6.25 mg/mL时,以正丁醇相的总抗氧化能力最强,氯仿相与乙酸乙酯相次之,两者之间并无显着性差异(P<0.05),当结合酚质量浓度高于12.5 mg/mL,乙酸乙酯相的总抗氧化能力显着上升,最大,其次为氯仿相、正丁醇相。
 
  4.4羟自由基清除能力
 
  氯仿相与水相在结合酚低质量浓度下对羟自由基具有较强的清除能力,清除率一直保持90%左右。正丁醇相与乙酸乙酯相低质量浓度下清除能力很弱,但随着样品中结合酚质量浓度的增加,清除能力逐渐增强,最终4 相保持相当的清除能力。
 
  结 论
 
  鲜莲结合酚最佳提取工艺条件为NaOH溶液浓度2.8mol/L、料液比1∶25(g/mL)、水解时间3.7 h,在此条件下,实测结合酚得率达(8.483 ± 0.063)mg/g(以鲜莲干质量计),此外,通过体外抗氧化能力评价方法得出鲜莲结合酚具有较强的总抗氧化能力以及清除DPPH自由基和羟自由基能力,其中以乙酸乙酯、正丁醇萃取相的抗氧化能力较强,且在一定质量浓度范围内,结合酚浓度与其抗氧化活性呈明显的线性关系。综上所述,鲜莲富含结合酚类成分,而正丁醇相和乙酸乙酯相具有较强抗氧化能力。
 
 
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