刺芹总黄酮的微波辅助提取及抑菌性研究

李 丽，李晓娇，黄金金，杨晓芳

（保山学院资源与环境学院，云南保山 678000）

刺芹总黄酮的微波辅助提取及抑菌性研究

李 丽，李晓娇，黄金金，杨晓芳

（保山学院资源与环境学院，云南保山 678000）

以云南刺芹为原料，微波辅助提取其中的总黄酮，并对刺芹总黄酮粗提浓缩物对枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌3种细菌进行抑菌性测试。在单因素试验的基础上，采用正交试验优化了刺芹总黄酮的提取工艺。最佳工艺条件为料液比1∶25 g／mL，乙醇体积分数70%，微波功率210W，提取时间60 s，总黄酮平均得率为5.07%。刺芹总黄酮粗提液对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌的抑菌效果较强，对大肠杆菌无抑制效果。

刺芹；总黄酮；抑菌；微波

刺芹（Eryngium foetidum）为伞形科刺芹属植物，又名刺芫荽、洋芫荽、缅芫荽、阿瓦芫荽等，广泛分布于广东、广西、贵州、云南等地区，具有特殊的香味，广受人们喜爱，在膳食中常被用作调料，味同芫荽，还具有疏风散寒，引气消滞之功效，可以治疗风寒感冒，胃寒呃逆，跌打肿疼，急性传染等疾病等，是兼具食用和药用价值的植物。近年来，对其相关研究也逐见报道，其中，其抗菌［1-2］、抗氧化性能［3］、及挥发成分的研究相对较多［4-7］，成分的测定［8］也见报道，而对其黄酮的提取研究目前报道还较少。

广泛存在于绿色植物体中的黄酮类化合物，众多研究表明具有良好的抗病和保健功能［9-10］，目前，在医药、食品、化妆品及保健品行业作为抗氧化剂得到了大量应用。本文使用微波辅助法，提取刺芹总黄酮类化合物，并对枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌3种常见细菌进行抑菌性能测试，旨在为刺芹的综合利用提供一定参考。

1 实验过程

1.1 药材、试剂及仪器

刺芹，采自云南保山，清洗，干燥，用旋风式粉碎磨粉碎，过0.180 mm（80目）筛，备用；芦丁（优级纯），亚硝酸钠、氯化铝、氢氧化钠、乙醇均为分析纯；蒸馏水。

旋风式粉碎磨（杭州麦哲仪器有限公司）；MW20-M605微波炉（广东欧派集团有限公司）；电子天平（奥豪斯仪器上海有限公司）；722型光栅分光光度计（上海第三分析仪器厂制造）；2XZ -1型旋转式真空泵（南京真空泵厂）；旋转蒸发仪（上海亚荣生化仪器厂）；恒温振荡培养箱（HZQ-XI00A）；显微镜（Smart）；移液枪（芬兰百得）；不锈钢立式灭菌器（LDZX-75KB）；电热恒温干燥培养箱（DHP-9082）。

1.2 实验方法

1.2.1 芦丁标准曲线的绘制

精密称取充分干燥至恒重的芦丁0.0286 g，置于50mL容量瓶中，用50%乙醇溶解并定容到刻度，得到质量浓度为0.0572 g／L的芦丁标准品溶液。分别取上述芦丁标准溶液1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5mL于6支25mL比色管中，分别加入加50%乙醇至12 mL，加入0.7 mL 5%NaNO2溶液，摇匀；放置5min后，加入0.7mL 10%AlCl3溶液摇匀，放置6 min后，再加入5 mL 4%NaOH溶液，摇匀；用50%乙醇稀释至刻度，10 min后，同时以试剂空白为参比，在波长为510 nm处测其吸光度［11］。以吸光度A为纵坐标，质量浓度ρ

为横坐标，绘制标准曲线，见图1，得回归方程：A＝8.1882ρ＋0.0870，相关系数R＝0.9978。

图1 芦丁标准曲线Fig.1 The standard cu rve of ru tin

1.2.2 总黄酮提取及含量测定

准确称取刺芹原料1.0000 g，放入250mL锥形瓶中，加入25 mL体积分数为70%的乙醇溶液，放入微波炉中在210W的条件下进行间歇式加热，每10 s间歇提取一次，共提取60 s。抽滤，并用适量70%乙醇溶液洗涤滤渣，取滤液，最后用70%的乙醇溶液定容至50 m L容量瓶中，得刺芹总黄酮的粗提样品液，避光保存。

准确吸取2.00 mL粗提刺芹样品溶液于25mL容量瓶中，再按1.2.1芦丁标准曲线的绘制方法测定其吸光度，对照所作回归方程得到总黄酮浓度，并计算出刺芹总黄酮含量。

总黄酮得率／%＝提取液中黄酮含量／样品质量×100%

将总黄酮粗提液用旋转蒸发仪在60℃下进行蒸发浓缩一定时间后，取其浓缩液，用以上方法测定浓度，并避光保存备用。

1.2.3 刺芹总黄酮提取工艺条件实验

考察乙醇体积分数、料液比、微波功率、提取时间4个因素对提取刺芹总黄酮得率的影响，再用正交实验优化最佳工艺条件。

1.2.4 抑菌性试验

取刺芹总黄酮粗提浓缩液采用滤纸片法进行抑菌试验［12］：制备无菌养琼脂平板，在牛肉膏蛋白胨培养基中分别接种上大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌，于37℃下培养12 h后，取0.2 mL已培养好的1×108cfu／mL细菌菌悬液，均匀地涂抹在所制备的营养琼脂平板上，操作在无菌条件下进行。将无菌圆形滤纸片（直径8 mm）用刺芹黄酮提取液浸湿，晾放一定时间后将其分别交叉放置在同一含菌的平板上。平板在37℃下恒温培养24 h后，测量抑菌圈直径。所有实验均重复3次，取平均值为实验结果。

2 结果与讨论

2.1 料液比对总黄酮得率的影响

乙醇体积分数为50%，微波功率350W，提取时间60 s，料液比分别为1∶15、1∶20、1∶25、1∶30、1∶35、1∶40 g／mL，考察料液比对总黄酮得率的影响。实验结果见图2。

图2 料液比对总黄酮得率的影响Fig.2 E ffect of solid-liquid ratio on the total yield of flavonoids

由图2见，当料液比在1∶15～1∶25 g／mL之间时，随着料液比的增加总黄酮得率随之增加，当料液比为1∶25 g／mL时，总黄酮得率达最大值，料液比大于1∶25 g／mL时，随料液比增加，总黄酮得率随之下降。因此，选择最佳料液比为1∶25 g／mL。

2.2 乙醇体积分数对总黄酮得率的影响

料液比为1∶25 g／mL，微波功率350W，提取时间60 s，乙醇体积分数分别为40%、50%、60%、70%、80%，考察乙醇体积分数对总黄酮得率的影响。实验结果见图3。

由图3见，总黄酮得率随乙醇体积分数增加先增大后减小，当体积分数为60%时，达到最大值，原因可能是乙醇体积分数较低时，其极性与总黄酮化合物的极性相差较大，不利总黄酮类化合物溶解，当乙醇体积分数较大时，醇溶性物质大量溶出，使得总黄酮的溶解量降低。因此，选择最佳

乙醇体积分数为60%

图3 乙醇体积分数对总黄酮得率的影响Fig.3 Effect of ethanol concentration on the total yield of flavonoids

2.3 微波功率对总黄酮得率的影响

乙醇体积分数为50%，料液比为1∶25 g／mL，提取时间60 s，微波功率分别为70、210、350、490、700W，考察微波功率对总黄酮得率的影响。实验结果见图4。

图4 微波功率对总黄酮得率的影响Fig.4 Effect ofm icrowave power on the total yield of flavonoids

由图4见，总黄酮得率随着微波功率的增大而增大，当微波功率达到350W后，得率先降低，后趋于稳定。其原因可能是随着微波功率的增大，系统的温度随之升高，有利于黄酮的充分溶解，当功率过高时，对黄酮类物质会产生一定程度的破坏，同时也会使杂质溶出不利于总黄酮的提取。因此，选择最佳微波功率为350W。

2.4 提取时间对总黄酮得率的影响

采用乙醇体积分数为50%，料液比为1∶25 g／mL，微波功率350W，提取时间分别为30、40、50、60、70 s，考察提取时间对总黄酮得率的影响。实验结果见图5。

由图5见，随着提取时间的增加，总黄酮的得率随之增大，达到50 s时得率最大，随后出现下降的趋势，这可能是由于黄酮量达最大之后，继续微波辐射加热使黄酮类物质受破坏或产生其他物质。因此，确定最佳微波加热时间为50 s。

图5 提取时间对总黄酮得率的影响Fig.5 Effect of Effect of extraction time on total yield of flavonoids

2.5 正交实验

结合单因素实验结果，选择料液比、乙醇体积分数、微波功率、提取时间4个单因素的较佳水平，按L9（34）设计进行正交实验。设计方案如表1所示，实验结果见表2。

表1 正交实验因素和水平Table 1 Orthogonal factors and levels

表2 正交实验结果Table 2 Or thogonal experim ent

由表2表可知，对刺芹总黄酮得率的影响大小顺序依次为：微波功率（C）＞乙醇体积分数（B）＞料液比（A）＞提取时间（D）。微波辅助提取的优化工艺条件是A2B3C1D3：即乙醇体积分数70%，料液比1∶25 g／mL，提取时间60 s，微波功率210W。按此最佳工艺条件进重复3次验证实验，总黄酮得率平均值5.03%。

2.6 抑菌性实验结果

实验结果见表3。由表3可以看出，刺芹总黄酮粗提液对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌的抑制效果较强，对大肠杆菌无抑制效果。

表3 刺芹总黄酮抑菌效果Table3 Inhibitory eryngium effect of total flavonoids

3 结论

1）刺芹中总黄酮的最佳提取工艺为料液比1 ∶25 g／mL，乙醇体积分数70%，微波功率210W，提取时间60 s时。在此工艺条件下，总黄酮的得率为5.03%。

2）刺芹总黄酮对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌的抑制效果较强，对大肠杆菌无抑制效果，其具有成为绿色天然抗菌剂的潜能。

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Study on M icrowave-assist Extraction and Anti-m icrobial Activities of Total Flavones from the Eryngium foetidum

LI Li，LIXiao-jiao，HUANG Jin-Jing，YANG Xiao-fang

（Department of Resource and Environment，Bao shan College，Bao shan 678000，China）

Microwave-assist technology was used to extract total flavonoids from Eryngium foetidum.The influence on this assay strategy was carefully optim ized by single factor test and orthogonal design test of L9（34）.Meanwhile，thebacteriostatic testof resulting extractwas further emulated toescherichia coli，bacillus and saphyloccocus aureus.The results indicated thatwhen solid-1iquid ratio was 1：25g／mL，the ethanol was 70% （wt%），m icrowave power was 350W，and extracting time was 60s，the optimal amount of total flavonoidswas5.07%.In addition，the extract has obvious antibacterial effect on saphyloccocus aureus and bacillus，buthas no obvious effect on.escherichia coli.

microwave-assist；Eryngium foetidum；total flavonoids；anti-m icrobial

R284

A

1004-275X（2015）03-0009-05

12.3969／j.issn.1004-275X.2015.03.003

收稿：2015-04-20

保山学院科研教研基金重点项目（13BZ012）。

李丽（1982-），女，云南昌宁人，硕士，讲师，主要研究方向为催化化学。