山芹和西芹中芹菜素含量的比较

黄 圣,程 惠，白月荣

(聊城大学 生物科学系，山东 聊城 252000)

山芹和西芹中芹菜素含量的比较

黄 圣,程 惠，白月荣

(聊城大学 生物科学系，山东 聊城 252000)

本试验经过四组L9(34)正交 实验,分别以乙醇浓度、料液比、温度和提取时间为四因素水平,得到提取芹菜素的最佳工艺,利用芹菜素分子在335nm处紫外光的吸收峰值对其进行紫外定量,进一步得出山芹叶柄、叶及西芹叶柄和叶中芹菜素含量。实验结果表明,相同干重或鲜重山芹中芹菜素含量明显高于西芹,且山芹叶及西芹叶中芹菜素含量明显高于各自叶柄中的含量。此外,本实验对人们日常食用芹菜方式及芹菜素相关产品的研发具有指导意义。

山芹; 西芹; 芹菜素; 正交试验

芹菜素,又称芹黄素,(Apigenin 4',5,7-三羟基黄酮)，是一种在水果和蔬菜中普遍存在的黄酮类化合物。在芹菜中含量比较多,其含有多种化学成分,主要由芹菜素 、挥发油、有机酸、胡萝卜素、维生素C、糖类和多种黄酮类化合物组成。芹菜素具备抑制NO的生成、DNA氧化伤害及脂质过氧化作用,可清除自由基、螯合金属离子作用,此外大量体内体外 实验证实其具有抗炎抗癌生物活性芹菜素主要 经过控制癌细胞基因表达,影响其蛋白质活性从而诱导细胞凋亡,起到抗癌作用,对不同的癌细胞其作用机理也有所不同，发挥抗癌的作用[1]。芹菜叶柄叶中芹菜素含量各不相同。市场调研得知,目前我国芹菜素相关产品多为进口,价格高昂,且传统芹菜食用部位多为叶柄,大大地降低了对芹菜素的利用率。因此，测定山芹和西芹叶柄、叶中芹菜素的含量,对于我们在日常生活中，食用芹菜的方式和芹菜素类相关产品的研发计划具备非常重要的指导意义。

1 实验部分

1.1 实验目的

1.1.1 运用正交法探索提取芹菜素的最佳工艺。

1.1.2 得出并对比西芹叶柄叶和山芹叶柄叶中芹菜素的含量,使其对日常生活和芹菜素相关产品的研发起到指导意义

1.2 材料、仪器与试剂

1.2.1 实验材料

供试品：芹菜素标准品(合肥博美生物科技有限责任公司),市售新鲜西芹、新鲜山芹。

对照品：芹菜素标准品，纯度：98.9%。

1.2.2 实验设备

超声回流装置,旋转蒸发仪,电子天平,紫外可见分光光度计,真空泵，打粉机,恒温烤箱，玻璃棒,烧杯,移液枪,量筒,容量瓶，抽滤装置。

1.3 芹菜素标准品配制

取5.0mg芹菜素标准品，用90%的乙醇进行定容，至100mL，配成50μg/mL的溶液备用。

1.4 实验原理

芹菜素属于黄酮类化合物，极少部分溶于水，易溶于热乙醇等有机溶剂，因为乙醇具有无毒害，性价比较高等优点，并且高浓度乙醇能使蛋白质变性、沉淀核酸，降低了细胞内其他分子对芹菜素含量测定的影响，因此选用较高浓度乙醇对芹菜中的芹菜素进行提取。并且利用超声波进行辅助提取，其原理是运用超声波在液体中迸发出类似于空穴作用,使植物细胞和细胞膜等结构被破坏,从而使细胞内容物通过细胞膜的穿透能力加强,因而有助于提高黄酮类化合物的释放与溶出;超声波使得提取液不断的进行震荡,从而协助溶质进行扩散,极大的缩短了提取时间,提高了有效成分的提出率和原料的利用率[2]。超声波提取操作简单快捷,并且无需加热,提出率高、速度快,提取物的结构不易被破坏, 具有非常明显的优势。

紫外分光光度计是运用物质对不同波长光的选择性吸收现象对物质进行定量和定性分析[3]。且芹菜中主要溶于乙醇的物质如蛋白质、核酸、挥发油、有机酸、胡萝卜素、维生素吸收波长不在这个范围内,对芹菜素波长影响不大,因此,用紫外分光光度计法对芹菜素进行定性定量分析。

1.5 实验方法及过程

1.5.1 最大吸收波长的选择

根据实验要求,在200～700nm波长段设定分光光度计检测以完成样品波长扫描。

1.5.2 标准曲线的绘制

按照下表量取上述所需备用的芹菜素标准溶液毫升数，并分别放入到10mL容量瓶中，用80%乙醇进行定容，制备成以下浓度的芹菜素标准溶液。

表1 芹菜中芹菜素的UV-标准曲线

1.5.3 材料处理

分别取西芹叶柄(A)、西芹叶(B)、山芹叶柄(C)、山芹叶(D)500g，用蒸馏水洗净，沥干，切碎、烘干、粉碎，过120目筛得芹菜粉末。

1.5.4 正交试验

四要素分别为超声波提取时间、提取温度、料液比、乙醇浓度[4]。三水平分别为超声波作用时间20min、30min、40min;提取温度40℃、60℃、80℃；加入1g上述备用材料，料液分别比1：20、1:40、1:60；乙醇浓度为70%、80%、90%，用L9(34)表，得出最佳提取工艺。

表2 正交因素水平表

用上述步骤1.5.3备用材料，分别以提取温度、酒精浓度、料液比和提取时间四因素，按照表3实验条件，分别进行正交实验。

表3 正交实验条件

1.5.5 芹菜素含量测定

对每种不同条件下处理的材料，旋转蒸发后，选用80%乙醇定容，用分光光度计测量样品的吸光值，计算芹菜素得率，找出最佳工艺条件。

2 结果及分析

2.1 测量芹菜素波长的选择

选用紫外风光光度计在200～700波段进行扫描，扫描后发现存在有两个波峰，并且都可以作为实验检测波长，由于在335处存在最大波峰，因此选定335nm为测量波，扫描结果见图1。

图1 芹菜素标准品全波段扫描

2.2 标准曲线的制作

表4 芹菜素标准曲线

以芹菜素标准品的溶液浓度为横坐标(μg/mL)，以吸光值为纵坐标[5]，在excel表上用散点图绘制出标准曲线(图2)，显示计算直线回归方程的公式为：

y=0.527X+0.1096 R2=0.9955

图2 芹菜素标准曲线

2.3 计算芹菜素得率：

公式:

2.4 正交试验结果

表5 山芹叶柄中不同条件下芹菜素含量

表5(续)

注：芹菜素含量仅供参考，K1=4.271因素1中芹菜素含量之和，K2、K3同K1； K1'=K1/3；K2'、 K3'同 K1'；R：0.509= K3'- K2'[6]。

结果表明：

温度的三水平中K1 80℃ ，乙醇浓度三水平中K2 70% 影响最大，在料液比三水平中K1 1:20影响最大，在浸取时间中，K2 30min 影响最大，所以山芹茎的最佳提件是80℃、乙醇浓度80%、浸提时间40min、料液比为1:40，通过实验数据表明温度对提取率的影响最大，浸提时间影响最小。

同理，根据上述实验方法做出其它三种材料的正交。

2.4 最佳提取条件

通过四组正交试验，根据山芹叶柄、山叶柄叶、西芹叶柄、西芹叶的最佳提取工艺，按照相应公式，算出在最佳的提取工艺条件下各部分芹菜素含量，如表6所示。

表6 各部分芹菜素最佳提取条件

2.5 山芹与西芹中芹菜素总量

表7 每500g芹菜中芹菜素含量

根据山芹与西芹的叶与叶柄中的芹菜素含量，计算出各自500g鲜重的芹菜素总含量(图3)。

图3 500g鲜重中芹菜素含量

3 结论

对山芹和西芹的叶柄与叶中芹菜素含量测定表明，两种芹菜的叶子中芹菜素含量均高出叶柄中含量3.75倍，这说明日常食用芹菜中，叶子是芹菜素良好的来源，并且由于芹菜素为脂溶性物质，适于用油炒。另一方面，西芹中，叶占干重的21.39%，叶柄占78.61 %；在山芹中叶子占干重 25.54%，叶柄占干重74.46 %；经综合计算，单位质量的山芹中芹菜素整体含量高出西芹 64.75%，这说明山芹比西芹更适于作为工业提取芹菜素的来源。

[1] 陈况况，章宏慧，陈健初 .芹菜素对癌细胞作用机理的研究进展[J].食品工业科技, 2013(03):392-395.

[2] 刘军波 ， 邹礼根 ，赵芸.荷叶黄酮提取工艺研究[J].安徽农学通报, 2014(1-2):134-136.

[3] 仉晓文，王 丽，刘 慧，等.紫外/可见光分光光度计的使用[J].生物学教学, 2012(9):27-28.

[4] 焦 镭，石明生，曹乐民，等.山楂叶黄酮提取与测定研究进展[J].河南农业, 2014(8):49-50.

[5] 焦 镭，陈丽春，毛建卫.洋甘菊中芹菜苷提取工艺研究[J].天然产物研究与开发, 2013(7):986-989，902.

[6] 黄飞燕，李干鹏，吴健君，等.旱芹中芹菜素的提取工艺研究[J].广州化工, 2013(10):133-134.

[7] 董爱文.紫花地丁中芹菜素的提取与分离纯化技术研究[D].长沙：湖南农业大学，2008.

[8] 隋海霞.芹菜素的生物学作用[J].国外医学卫生学分册，2008,35(2)：103-105.

ComparisonofCeleryinParsleyandCelery

HuangSheng，ChengHui，BaiYuerong

(Liaocheng University, Department of Biological Sciences, Liaocheng 252000,China)

This test after four groups of L9(34) orthogonal experiments, respectively with ethanol concentration, solid-liquid ratio, temperature and extracting time factors into four levels, get the best technology of extraction of celery element, use celery molecule absorption peak at 335 nm uv light on the uv quantitative, further to the shape of qin petioles, leaf and celery celery element content in petiole and leaf. The experimental results showed that the content of celery was significantly higher than that of parsley, and the content of celery in parsley and parsley leaves was significantly higher than that in the leaves. In addition, this experiment is of guiding significance for the research and development of daily edible celery and related products of celery.

parsley; celery; celery element; orthogonal test

2017-10-06

黄 圣(1995—)，满族，吉林省人，本科，从事生物化学与生态研究。

TQ464

A

1008-021X(2017)22-0069-03

(本文文献格式：黄圣,程惠，白月荣.山芹和西芹中芹菜素含量的比较[J].山东化工，2017，46(22)：69-71.)