核桃活性成分的提取方法及生理活性研究进展

2016-03-28周小芳

重庆第二师范学院学报 2016年1期

关键词：有效成分提取核桃

王　睿，周小芳

(重庆第二师范学院生物与化学工程系，重庆 400067)

核桃活性成分的提取方法及生理活性研究进展

王睿，周小芳

(重庆第二师范学院生物与化学工程系，重庆 400067)

摘要：综述了近年来核桃中有效成分的提取方法及其所具有的抗氧化性、抗肿瘤、降血压等生理活性，为深入研究、利用核桃，提高其经济价值提供参考。

关键词：核桃；有效成分；提取；活性

核桃，又称胡桃，属于胡桃科植物。我国是核桃原产地，主要产区分布在云南、陕西、山西、四川、河北等省。核桃的枝、叶、外果皮、根皮、坚果及果仁均可入药，药理研究表明：核桃根、茎、皮提取物对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌及致病性酵母均有抑制作用[1]。本文对近年来关于核桃中的有效成分提取方法及活性成分所具有的生理活性进行综述，为进一步研究、利用核桃提供有价值的参考。

一、核桃功效成分的提取方法

核桃具有较高的营养价值，其主要含有核桃蛋白、核桃多肽、核桃油、核桃醌、多酚等有效成分，由于这些物质的性质各异，因此可以有针对性地采用不同的工艺进行提取、分离。

(一)水提法

水提法是一种简易浸出法，其原理是，将所需提取的原料加一定量的水熬煮取汁，使水溶性活性物质充分溶于水，从而实现有效提取。

别智鑫[2]等以水为提取溶剂对核桃青皮中的活性物质进行了提取，通过控制温度和时间得到不同的提取液。实验表明，核桃青皮中的水溶性活性物质在不同提取溶液中的含量依次为：鲜样热提液>鲜样冷提液>干样热提液>干样冷提液，其最佳提取方式为：新鲜核桃青皮1000g、水2000mL、温度为70℃、提取时间5h。

以水为溶剂提取核桃中的活性物质，虽然成本较低，但提取物中其他杂质含量较多，且水提取物浓缩困难、易腐败变质[3]。

(二)有机溶剂提取法

有机溶剂提取法是利用“相似相溶”原理，以有机溶剂对物质进行分离提纯。乙醇因其毒性小、价格便宜、浓缩回收方便，常被应用于活性成分的提取。

在核桃青皮所含抗病毒活性物质的提取试验中，有研究表明：在95%乙醇、提取时间26h、液固比为5∶1、提取4次的条件下，可使冷浸提取物的质量浓度达到10mg/mL的最大值[4]。郭瑜[5]等采用95%的乙醇，以料液比1∶24、浸提温度45℃、超声波功率250W的条件浸提1.4h,过滤并减压浓缩,得到核桃壳的乙醇提取物。为提取核桃花中的活性物质，可先用95%乙醇提取5次，得乙醇粗提物，再将乙醇提取物用水混悬后依次用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇等体积萃取4次，即得到四种提取物[6]。在乙醇浓度60%、提取时间2h、温度50℃、料液比为 1∶2 的最佳实验条件下，可有效提取核桃内隔膜总生物碱[7]。

(三)酶法提取

由于生物酶具有高度专一性、极强的催化活性和反应条件温和等特点，在天然活性物质提取研究中有广泛应用。有学者[8]采用木瓜蛋白酶提取核桃活性物质，通过考察底物浓度、酶浓度、反应体系pH值、温度和反应时间的影响，确定的最优提取条件为：温度55℃、底物浓度4%、酶浓度60000U/g、pH值8.0。在核桃多肽的活性研究中，通过对比中性蛋白酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶的酶解产物的抗氧化活性，表明碱性蛋白酶可以作为核桃蛋白酶解的最适蛋白酶[9]。

(四)金属离子螯合亲和层析法

金属离子螯合亲和层析法是一种有效的分离具有金属离子螯合能力的蛋白质或肽的手段,被广泛应用于肽段的分离。吕莹[10]等采用该分离技术分离了具有不同铁结合能力的核桃肽。通过试验研究发现，核桃肽在酸性条件(pH5.5)下与铁的结合能力最强，随着pH值逐渐升高，结合能力下降。磷酸氢二钠对吸附至铁亲和层析柱上核桃肽的洗脱效果最好，通过阶段洗脱，可以得到不同铁结合能力的核桃肽。

二、核桃提取物的生理活性

(一)抗氧化活性

抗氧化，即是指抗氧化自由基。人体与外界的持续接触，在人体内会不断地产生自由基，很多疾病，包括人的衰老、癌症的发生都与体内自由基过剩有关[11]。有研究表明，核桃提取物有一定的体外抗氧化活性，其总还原能力、对羟基自由基、DPPH自由基、超氧阴离子自由基清除率与质量浓度呈量效关系[12]。核桃根和枝不同极性成分的总抗氧化能力虽比抗坏血酸弱，但都比茶多酚强[13]。新鲜核桃花的可食用部分具有一定的抗氧化活性，以乙酸乙酯提取物活性最好，其抗氧化活性强于BHA[14]。有研究表明，核桃仁酶解物的抗氧化活性比核桃粕的好[15]。经木瓜蛋白酶酶解后的核桃粕中活性物质，对羟基自由基的清除率为32.7%和对超氧阴离子自由基的清除率为24.6%，其还原能力是维生素C的37.9%[16]。

(二)抑菌活性

核桃茎皮的乙醚提取物对金黄色葡萄球菌、变异链球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌及致病性酵母有抑制作用；核桃叶的水提取物对炭疽杆菌、白喉杆菌有强大的杀伤作用，且在体外能中和破伤风及白喉毒素[17]；核桃叶的提取物对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、大肠杆菌和黑根霉也具有较强的抑菌作用[18]。核桃青皮的提取物不仅对水稻纹枯、棉花立枯、油菜菌核、小麦纹枯等供试植物病原真菌具有较好的抑菌活性，而且对枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌等供试细菌也具有较好的抑制作用[19]。在核桃分心木粗提物的抑菌活性研究中发现，四种提取液都具有不同程度的抑菌活性，核桃分心木乙醇提取液比水提取液具有更明显的抑菌效果；乙醇提取液和水后乙醇提取液浓度在12.5%时对所有供试菌种均有抑制效果；水提取液和乙醇后水提取液则在25%时才对所有供试菌种有抑制作用[20]。

(三)抗病毒活性

植物病毒给农业生产造成极大的损失，从植物中寻找具有农药活性的物质是新农药创新的重要途径。有学者通过研究发现，将核桃叶以95%乙醇溶液冷浸提取物经过萃取分离和活性跟踪显示，各萃取物中对烟草花叶病毒侵染心叶烟的抑制作用大小依次为：乙酸乙酯萃取物>正丁醇萃取物>石油醚萃取物>萃余水项。实验表明，核桃叶的乙醇提取物具有较好的抗植物病毒活性[21]。

(四)降血压活性

在碱性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、风味蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶及复合蛋白酶7种蛋白酶酶解产物的不同分子量的组分与抑制ACE活性关系的研究中表明：随着分子量的减少，核桃蛋白酶解产物降血压活性不断增加，分子量范围在小于1000Da的中性蛋白酶酶解产物降血压活性最高，将中性蛋白酶酶解产物小于1000Da的核桃多肽用凝胶层析分离得到两个峰，发现平均分子量较小的组分降血压活性较强[22]。

(五)抗肿瘤活性

核桃的各个药用部位均具有良好的抗肿瘤活性。有研究表明，核桃树皮的抗癌成分主要集中在较强与极性溶剂萃取部分。对从核桃树皮中分离得到的蒽醌类化合物、β-谷甾醇和没食子酸进行抗癌活性筛选，结果显示：没食子酸对人白血细胞株K562、人非小细胞肺癌细胞株A549分别有64.78%、46.02%的抑制率[23]。闫凤等人用胃蛋白酶、胰蛋白酶及木瓜酶等不同蛋白酶水解核桃蛋白，通过MTT检测法研究核桃蛋白酶解产物对Hela细胞、PC-12细胞、MCF-7细胞、MDA-43及HepG2细胞生长的影响，结果发现，酶解产物对这些癌细胞均具有抑制作用[24]。

三、展望

我国核桃资源丰富，但对核桃的利用率却不高。核桃的根、茎、叶和树皮等都具有很好的抗氧化、抗肿瘤、抑菌等作用，为有效利用核桃的抗肿瘤和降血压活性，可以将核桃研究开发成新药物；利用核桃的抗氧化活性，可以将核桃研究开发成护肤品或保健品。由此可见，核桃在医学和农业方面都有较大的利用价值。将核桃的根、茎、叶和树皮等开发成新产品，核桃的利用率得以提高，能有效促进我国核桃经济的进一步发展。

参考文献：

[1]吕明杰,蒲昭和.核桃树根治牙龈肿痛[J].家庭医药,2008(10)：22.

[2]别智鑫,翟梅枝,贺立虎,等.核桃青皮水提液对小麦和三叶草的化感作用研究[J].西北林学院学报,2007,22(6):108-110.

[3]翟梅枝,贾彩霞,景炳年,等.不同提取条件对核桃叶中抗病毒物质活性的影响[J].林业科学,2007,43(7):148-151.

[4]张新华,翟梅枝,景炳年,等.核桃青皮中抗植物病毒活性物质的提取条件的研究[J].西北林学院学报,2008,23(1):149-153.

[5]郭瑜,郝慧娟,王晓闻,等.核桃壳提取物体外抗氧化活性研究[J].山西农业大学学报(自然科学版),2014,34(3):262-265.

[6]汪海波,肖建青,刘锡葵.核桃花抗氧化活性研究[J].食品科学,2008,29(10):140-142.

[7]古力伯斯坦·艾达尔,吐热普江.核桃内隔膜总生物碱的提取及抑菌活性研究[J].天然产物研究与开发,2013(25):1591-1595.

[8]刘昭明,黄翠姬,巫俊良,等.木瓜蛋白酶水解核桃蛋白的工艺条件优化及水解物抗氧化活性研究[J].安徽农业科学,2009,37(13):6136-6138.

[9]孔令明,李芳,宗玉霞,等.酶解条件对核桃多肽抗氧化活性的影响[J].食品研究与开发,2013,34(14):106-109.

[10]吕莹，刘静，陈湘宁.铁离子螯合亲和层析分离抗氧化活性核桃肽[J].中国粮油学报,2013,28(1):65-69.

[11]李二冬,黄丽珍,李波,等.苦荞黄酮的提取分离及生理活性研究进展[J].农产品加工(学刊),2014(7):61-67.