橘皮苷的提取及抑菌活性研究

宋 菲 ，张 金 ，王 微

1.东北农业大学，黑龙江哈尔滨 150025

2.黑龙江农垦职业学院，黑龙江哈尔滨 150025

柑橘是芸香科植物柑橘属的总称，包括橙子、柚子、金橘、蜜橘、广柑等。在我国主要分布于广东、湖南、浙江、福建等地，我国柑橘栽培面积居世界第一，产量居世界第二位，已超过美国，仅居巴西之后，2002年产量达1 199万t[1]。而我国柑橘加工产品80%是罐头[2]。柑橘在加工过程或新鲜使用时，都会产生约20%～50%的果皮渣[3]。随着柑橘深加工的不断深入，规模的不断扩大，柑橘果皮渣的污染情况日益严重，解决果渣问题越来越受到人们的重视。橘皮苷是黄酮类化合物，降低血压、抗过敏、降低低密度胆固醇、影响血压、改变体内酶活性、改善微循环、抗菌、抗肝炎、抗氧化、抗肿瘤、抗癌等生理功能，有很高的药用价值[4-6]。柑橘皮中含有较多的橘皮苷，本文以柑橘皮渣为原料，从柑橘皮中提取橘皮苷，然后对其抑菌活性进行研究，以无用橘皮转变为有用的物质，解决了柑橘皮渣带来的垃圾污染问题。

1 材料与方法

1.1 试剂与仪器

柑橘：市售；甲醇、乙醇、氯化钙、亚硫酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙、牛肉膏：分析纯；W205B数控恒温水浴锅：上海申胜生物技术有限公司；万能粉碎机：中国天津泰斯特仪器有限公司；R-205旋转蒸发器：上海申胜生物技术有限公司；电子天平：上海精密科学仪器有限公司天平仪器厂；循环真空泵：巩义市予华仪器有限责任公司。

1.2 方法

1.2.1 橘皮苷提取工艺流程

（称取）橘皮残渣→粉碎→碱溶→水浴加热→过滤→调pH→冷却→抽滤→洗涤→干燥→产品。

1.2.2 单因素试验

1） 固液比对橘皮苷得率的影响

称取5.0g橘皮粉，固定提取温度为70℃，提取时间为2h，pH值为4，考察不同固液比对橘皮苷得率的影响，结果如图1所示。

2） 温度对橘皮苷得率的影响

称取5.0g橘皮粉，固定固液比1：15，提取时间为2h，pH值为4，考察温度对橘皮苷得率的影响，结果如图2所示。

3） 时间对橘皮苷得率的影响

称取5.0g橘皮粉，固定固液比1：15，提取温度为75℃，pH值为4，考察时间对橘皮苷得率的影响，结果如图3所示。

4） pH值对多糖得率的影响

称取5.0g橘皮粉，固定固液比1：15，提取温度为75℃，提取时间为3h，考察pH值对橘皮苷得率的影响，结果如图4所示。

1.2.3 橘皮苷的抑菌试验方法

用橘皮苷配制成0.05%、0.1%、0.2%、0.4%、0.8%的甲醇溶液，将这些溶液和一份饱和乙醇溶液分别倒入培养皿中，将剪好的滤纸片置于不同的溶液中进行浸泡，晾干。把五种试验用的菌种用无菌生理盐水配制成105个/L左右的菌液，把大肠杆菌、枯草芽抱杆菌、金黄色葡萄球菌制成的菌液加入到牛肉膏蛋白胨培养基平板上，青霉、根霉菌液加入到马铃薯培养基平板上。取0.5mL菌液加入到平板上，立即用涂布棒迅速将菌液均匀涂开，涂好后，将浸渍过橘皮苷溶液的滤纸圆片风干，放到每个涂有菌液的平板上，每个培养皿中放4个纸片，平行做3个培养皿。细菌在37℃下培养，霉菌在28℃下培养，均培养48h，测定抑菌圈直径大小，确定抑菌效果[7]。

2 结果分析与讨论

2.1 不同因素对提取橘皮苷的影响

图1 固液比对橘皮苷提取率的影响

图2 温度对橘皮苷提取率的影响

图3 pH值对橘皮苷提取率的影响

图4 时间对橘皮苷提取率的影响

根据单因素对橘皮苷提取率的影响情况可知：沉淀时的pH值对橘皮苷的提取有一定的影响。当pH＜2时，形成的沉淀很少，而当pH＞4时，则有杂质出现。所以控制pH值2～4为宜；当固液比为1:15时，提取率最高，之后增加固液比，提取率增高不明显，从经济角度考虑，选取1:15的固液比比较适宜；在浸取过程中，温度控制也有影响。因橘皮苷溶于热水常温时溶解度0.1g/mL，而75℃时溶解度为10g/mL。若再加高温度，溶解度增加不大，反而出现了杂质。影响了产物的纯度。所以，以75℃浸取较好。另外在橘皮苷的洗涤过程中，不宜用过高温度的水洗涤，否则产物损失很大。浸提时间在3h左右时，提取率较高，当小于3h或大于3h时，产率都较低，其原因可能是橘皮苷分子中的酚性轻基，在碱液作用下逐渐从橘皮中溶解出来，浸泡时间太短橘皮苷溶解不充分，时间过长，部分橘皮苷分解，体现了橘皮苷在水中的不稳定性。

2.2 浓度对橘皮苷抑菌效果的影响

表1 橘皮苷的质量浓度对抑菌效果的影响

从表1的实验结果分析可以看出，不同质量浓度的橘皮苷对5种菌种的生长均有抑制作用，但对不同菌种有不同的抑制程度，其中对枯草杆菌的抑制作用最强，对霉菌的抑制作用最弱。另外，同一浓度，对不同的菌种所抑制的程度不同，其中橘皮苷的质量浓度在0.2%～0.6%之间均有较好的抑菌效果。而质量浓度低于0.1%及高于0.6%，有抑菌作用但效果较差。

2.3 溶剂对橘皮苷抑菌效果的影响

把橘皮苷分别配制成质量浓度为0.2%的甲醇溶液及乙醇的饱和溶液，把同样大小的滤纸片在两种溶液中浸泡后，作抑菌实验。

表2 溶剂对橙皮试抑菌效果的影响

橘皮苷的0.2%甲醇溶液和橘皮苷的饱和乙醇溶液均有较好的抑菌效果。其中对大肠杆菌的抑菌效果较好，而对霉菌的抑制作用较差。对枯草杆菌的抑制作用，橘皮苷的甲醇溶液要比饱和乙醇溶液的效果要好些，而对葡萄球菌的抑制作用，则正好相反，橘皮苷的饱和乙醇溶液要好于甲醇溶液的抑菌效果。

2.4 热稳定性对橘皮苷抑菌效果的影响

热稳定性试验就是将橘皮苷分别置于70℃、80℃、90℃、100℃的水浴恒温水浴锅内，加热处理20min后，将在浓度为0.5%橘皮苷溶液浸泡过滤纸片凉干后置于涂均匀的平板中，放入恒温培养箱中进行培养，观察其抑菌效果。通过实验结果分析，经不同温度处理后的橘皮苷抑菌效果与未处理过的橘皮苷抑菌效果基本一样，没明显变化，说明橘皮苷在抑菌方面具有较好的热稳定性。

表3 5%的橘皮苷液中温度对抑菌效果的影响

3 结论

通过实验可知：碱溶酸沉法提取橘皮苷，浸提及沉淀时的pH值、温度、CaC12与NaOH的浓度、颗粒大小对提取橘皮苷的产率及质量均有一定的影响。其最佳工艺为：料液比为1:15，浸提温度为75℃，浸提时间为3h，pH值为4，橘皮苷的产率可达5.8%。

由抑菌试验结果可得出：不同浓度的橘皮苷溶液、不同的溶剂及不同的温度值对菌种的抑菌效果有明显不同，但都有一定的抑菌作用，且基本不受温度变化的影响，可以作为良好的抑菌产品。

[1]国家统计局国际统计信息中心.柑橘、苹果等水果生产情况(2001)[N].世界农业，2002(4)：62.

[2]田世英.我国柑橘产业基本情况及发展思路[N].农业部优质农产品开发服务中心，2004(2)：17.

[3]乔海鸥，丁晓雯，张庆祝.柑橘皮的综合利用[J].浙江农业科学，2003(3)：147-149.

[4]马庆一，陈春涛，荆晓艳，等.橘皮甙等桔皮活性成分的提取和抑菌作用研究[J].食品科学，2004，25(12)：112-115

[5]杨爱苓.橘皮甙及其系列产品的提取工艺[J].精细化工，2002，19(5)：259-261.

[6]HIMANISH DAS Useful Byproduets from Cellulosie Wastes of Agrieulture and Food Industry—A Critieal Appraisal Critieal Reviews in Food Science and Nutrition Boea Raton[J]，2004，44(2)：77-90.

[7]臧玉红.柑橘皮连续提取有效成分的工艺研究[D].天津大学化工学院，2006，8.