紫背菜黄酮类化合物提取工艺研究

韩明，郑玉玺，董蕾

（广州城市职业学院食品系，广州 510405）

近年，人们的膳食结构和消费观念正在发生巨大变化，纯天然、营养丰富、具有保健功能的野菜愈来愈受人们的欢迎。紫背菜［Gynurabicolor（Roxb.exWilld.）DC.］是山野菜中的一种，是菊科三七草属多年生草本植物，紫背菜生长抗逆性强，基本上不受病虫害，无农药污染，其嫩枝叶做菜，质脆嫩，具有菊科类植物的特殊清香，风味独特，民间认为紫背菜有凉血、去虚火的功效，是一种有益于人类健康的绿色保健蔬菜[1]，其营养功能性引起广泛关注。据《全国中草药汇编》中记载：紫背菜有治咳血、血崩、经痛、血气亏、支气管炎、盆腔炎、中暑、阿米巴痢疾和外用创伤止血等功效[2]。韩维栋等[3]研究表明，紫背菜中有丰富的钙、磷、铜、铁、锰等矿物质。余小平[4]研究表明，紫背菜的提取物有降血糖作用。黄酮类化合物是一类天然生理活性物质，具有降血糖、降血脂、抗氧化等营养功能，是功能性食品开发的重要原材料，广泛存在于山野菜植物资源中，但有关紫背菜黄酮类化合物的研究较少，未检索到相关研究报道。本试验通过研究紫背菜黄酮类化合物提取的影响因素及提取最佳工艺，为紫背菜的营养功能性评价和功能性食品开发提供了科学依据，也为野菜资源的综合利用提供了参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

紫背菜（广州玉凤蔬菜有限公司）；芦丁标准品（中国药品生物制品检定所）；亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠（分析纯，天津市大茂化学试剂厂）；乙醇（分析纯，广东光华科技股份有限公司）。

1.2 实验仪器

752紫外光栅可见分光光度计（天津市拓普仪器有限公司）；JPRE-52AAA旋转蒸发器（上海嘉鹏科技有限公司）；数显恒温水浴锅（江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司）；101-2型鼓风干燥箱（上海市实验仪器总厂）。

1.3 试验方法

1.3.1 试剂配制 芦丁标准液：称取芦丁标准品100.0mg，置于50mL容量瓶中，60%的乙醇溶液溶解，定容即得。

试剂：按常规方法分别配制出5%NaNO2溶液、10%Al（NO3）3溶液、1.0mol/L NaOH溶液、乙醇溶液（30%乙醇溶液、50%乙醇溶液、60%乙醇溶液、70%乙醇溶液、90%乙醇溶液）。

1.3.2 黄酮类化合物标准曲线的绘制[5]依据参考文献，采用芦丁作为黄酮类化合物的测定标准物质，制备标准曲线。准确吸取芦丁标准液0.0mL、0.1mL、0.2mL、0.3mL、0.4mL、0.5mL、1.0mL、2.0mL、3.0mL、4.0mL于10支10mL的具塞刻度试管，分别加入5%NaNO2溶液 0.3mL，放置 6min，加入 10%Al（NO3）3溶液0.3mL，放置6min后加入1.0mol/L NaOH溶液4.0mL，再用60%乙醇溶液定容，摇匀。放置10min后于紫外分光光度计上，用1cm比色皿在505nm波长下测定吸光度A并绘制标准曲线，见图1所示。

图1 黄酮类化合物标准曲线Figure 1 Standard curve for the determination of flavonoids

从图1可见，芦丁在0.002mg/mL～0.080mg/mL的范围内具有良好的线性关系，芦丁浓度Y（mg/mL）与吸光度A的回归方程为Y=1.0192X-0.0069（R2＝0.999 6）。

1.3.3 黄酮类化合物的测定 根据实验设计方案，分别取紫背菜粉1g于锥形瓶中，加入乙醇溶液，水浴提取，将各浸提液过滤，弃去滤渣，滤液经50℃真空浓缩至5mL后用乙醇溶液定容至100mL。准确吸取提取液1.0mL于试管中，然后按与标准曲线相同的方法测定提取液的吸光度，计算其含量。

2 结果与分析

2.1 紫背菜黄酮类化合物提取的单因素实验

2.1.1 液料比对紫背菜黄酮类化合物提取效果的影响 液料比是影响黄酮类化合物提取含量的重要原因之一，适当的液料比不仅能使原料中的黄酮类化合物得到充分提取，而且可减少溶剂的浪费和节省提取成本。由图2可见，随着液料比的升高，紫背菜浸提液中黄酮类化合物的含量也随之增大，当液料比达到30∶1后，黄酮类化合物的含量增加缓慢，表明液料比为30∶1较为适宜。

图2 液料比对紫背菜黄酮类化合物提取效果的影响Fig.2 Effect of liquid ratio on the extraction of flavonoids from G.bicolor(Roxb.ex Willd.)DC.

2.1.2 乙醇含量对紫背菜黄酮类化合物提取效果的影响 随着乙醇含量的升高，紫背菜浸提液中黄酮类化合物的含量呈上升趋势，其中在30%～50%之间黄酮类化合物的浸提含量上升缓慢，50%～70%之间黄酮类化合物的浸提含量急剧上升，在70%时产生峰值，浸提含量最高，结果表明，适宜浸提乙醇含量在70%左右。见图3。

图3 乙醇含量对紫背菜黄酮类化合物提取效果的影响Fig.3 Effect of ethanol concentration on the extraction of flavonoids from G.bicolor(Roxb.ex Willd.)DC.

2.1.3 浸提温度对紫背菜黄酮类化合物提取效果的影响 随着浸提温度的升高，紫背菜浸提液中黄酮类化合物的含量缓慢上升，但趋势较为平缓，幅度较小。考虑到提取温度过高会对黄酮类化合物的活性造成破坏，杂质溶出较多，同时高温提取能耗也较大，因此提取温度以不超过80℃为宜。见图4。

图4 浸提温度对紫背菜黄酮类化合物提取效果的影响Fig.4 Effectoftemperature onthe extraction of flavonoids from G.bicolor(Roxb.ex Willd.)DC.

2.1.4 浸提时间对紫背菜黄酮类化合物提取效果的影响 随着浸提时间的延长，紫背菜浸提液中黄酮类化合物的含量逐渐增加，超过1.5h后，黄酮类化合物含量上升变得缓慢，提取时间继续增加对提取效果影响不大，结果表明，最佳提取时间在1.5h左右。见图5。

图5 浸提时间对紫背菜黄酮类化合物提取效果的影响Fig.5 Effect of time on the extraction of flavonoids from G.bicolor(Roxb.ex Willd.)DC.

2.2 紫背菜黄酮类化合物提取的工艺优化

全面考查紫背菜黄酮类化合物提取的影响因素及效果，在单因素实验基础上设计了4因素3水平的正交试验，试验因素水平见表1，试验结果见表2。

表1正交试验设计Table1 Orthogonal test factor level table

表2 正交试验结果与分析Table 2 Orthogonal test results and analysis

从表2可以看出：根据极差（R）的大小，各实验因素对紫背菜叶中黄酮类化合物含量的浸提效果影响大小依次为浸提温度＞乙醇含量＞浸提时间＞液料比，其中，浸提温度对紫背菜叶黄酮类化合物提取效果的影响最大。

根据正交实验结果，运用极差分析得出：紫背菜中黄酮类化合物的最佳提取工艺条件为:浸提温度70℃、液料比25∶1、浸提时间1.5h、乙醇含量60%。利用本研究所得出的最佳条件进行紫背菜黄酮类化合物提取，其提取量可达72.136mg/g。

3 结论

影响紫背菜黄酮类化合物提取效果各因素的主次顺序为浸提温度、乙醇含量、浸提时间和液料比，紫背菜黄酮类化合物的最佳提取工艺条件为液料比25∶1、乙醇含量60%、浸提温度70℃、浸提时间1.5h，利用最优条件进行紫背菜黄酮类化合物提取，结果为72.136mg/g。

[1]李素清，秦文.紫背菜综合开发利用现状[J].保鲜与加工，2005，5(5):46-47.

[2]秦文，李素清.紫背菜的保健作用及其综合开发利用现状[J].食品学，2005，26(S1):117-120.

[3]韩维栋，王秀丽.紫背菜的食用价值及其开发利用前景[J].中国野生植物源，2012，31(5):52-56.

[4]余小平.紫背菜提取物降血糖作用的实验研究[J].中华中医药刊，2011，(7):1652-1654.

[5]蒋益虹.荷叶黄酮的乙醇提取工艺优化研究[J].农业工程学报，2004，20(4):168-171.