蒲公英中绿原酸提取工艺及其生物活性研究进展
2020-01-19赵露张英程丹丹黎林玉张倩刘雨馨赖寒重庆第二师范学院生物与化学工程学院
赵露 张英 程丹丹 黎林玉 张倩 刘雨馨 赖寒 重庆第二师范学院生物与化学工程学院
蒲公英又名婆婆丁、黄花三七等,属菊科多年生草本植物。其药用物质主要有有机酸、黄酮等,能够清热解毒、保护胃肠道、提高机体免疫力。绿原酸作为蒲公英主要活性成分之一,使其能够取代昂贵的金银花和杜仲叶成为新的提取对象。
一、蒲公英的化学成分及应用
(一)化学成分
目前从蒲公英中可以检测出多种微量元素且铁、锰、钼、铜和锌的含量高于钙、钾等[1]。研究结果显示,国外研究者从蒲公英中已分离纯化出了不同数量的萜类物质、甾醇、有机酸类、黄酮、脂肪酸、胡萝卜素、东莨素和挥发油等[2]。
(二)蒲公英的应用
作为一种食药两用的绿色野生植物可补充人体缺乏的营养物质,在食用方面主要起保健作用。且根据医学研究表明其含有大量的有机酸、多糖、黄酮物质而具有良好的广谱抗菌和抗氧化作用,常用于皮肤炎症、青春痘、祛斑等的治疗。
二、蒲公英中绿原酸生物活性研究
双子叶和蕨类植物中含有大量绿原酸,且在忍冬科、杜仲科和菊科属植物中含量较高。
(一)抑菌消炎作用
蒲公英中绿原酸可抑制多数细菌的活性。陈娜等人[3]对蒲公英中的绿原酸进行提取,并用绿原酸提取液进行体外抗菌实验。结果表明,提取液对金黄色葡萄球菌抑制作用较强。
(二)降低血糖
绿原酸有着“植物黄金”的美誉,研究显示绿原酸能够降低由淀粉导致的高血糖的情况,通过蒲公英中绿原酸对α-淀粉酶进行抑制观察血液中血糖浓度的下降情况,为研发治疗高血糖药物提供新思路。
(三)保护心血管
心血管疾病主要是因为自由基的存在使血管壁发生损伤,蒲公英中绿原酸可以对体内的·OH自由基进行清除从而保护心血管的完整,防止血栓产生,维持机体正常运转。
(四)抗肿瘤作用
癌症是人类面临的高死亡率疾病,且目前临床治疗癌症的方法疗效较差。随着研究的不断深入发现植物中绿原酸也可作为治疗癌症的活性物质,其抗肿瘤机制有延缓肿瘤细胞生长、抑制肿瘤细胞繁殖、促使肿瘤细胞快速死亡等[4]。根据蒲公英中绿原酸的抗癌活性进行小鼠实验,观察蒲公英绿原酸提取物对小鼠癌细胞增殖情况的影响,记录小鼠癌细胞的凋亡数量,探究其对癌细胞的抑制作用。
三、蒲公英绿原酸的提取方法
(一)水溶剂提取法
水提法根据绿原酸溶于水的原理,通过热水将绿原酸提取出来。此方法简单,但提取次数多、产物杂质含量高且绿原酸在水中可发生水解反应,导致提取率低。
(二)超临界流体萃取
采用超临界CO2为提取溶剂,利用被提取物分子大小、极性以及沸点高低通过萃取而进行分离纯化.利用该方法可节约原料、提取率高且无污染但所用设备昂贵,费用较高。
(三)超声波辅助法
超声波产生的效应可增加细胞的通透性从而加快绿原酸溶出。较溶剂回流提取法相比,提取时间短、提取率高。冯戏雨等人[5]利用超声波对蒲公英中的绿原酸进行提取,根据结果显示采用为60-80目的蒲公英粉末,在液料比30ml/g、超声波功率198W、乙醇浓度60%、在80℃下提取60min时,得到1.803%的绿原酸提取率。
(四)微波辅助法
微波穿透细胞内极性物质,使细胞内温度升高导致细胞胀破,提取物质能够与溶剂进行混合从而进行分离,该方法产物提取率高、耗时短、所用原料少、环保无污染。康娜等人[6]利用微波对菌陈中的绿原酸进行提取,发现在微波功率为500 W,液料比为20 ml/g,乙醇体积分数70%,微波辐射温度为60℃下辐射30 min时,绿原酸的提取率高达7.374%。
(五)酶法提取
依靠酶的专一特性,对植物细胞壁和组织进行选择性的破坏,促使组织内物质不断溶出。此方法环保、实验设备简单且提取效率高。倪悦等人[7]分别通过酶解醇提、酶解水提以及醇提的方法对蒲公英中的绿原酸进行提取,经实验数据表明,采用酶解醇沉时,加入酶液3ml,液料比为12ml/g,在45℃时酶解3h时,得到的绿原酸的提取量为5.33mg/g。
综上所述,对于绿原酸的提取,传统溶剂提取法实验步骤简单,但产物中杂质较多且实验时间久;超临界流体萃取设备昂贵、反应条件严苛;超声辅助提取法较溶剂提取法能极大减少实验时间、提高提取率,但绿原酸提取物结构易被破坏。与以上提取方法相比,微波辅助法和酶解法实验耗时短且不对提取物结构产生影响、提取效率高,因此可用于蒲公英中绿原酸的提取。
四、结语
蒲公英是一种常见的食药两用的药材,价廉易得,因含有大量的活性物质绿原酸而使具有药用价值。但目前关于蒲公英中绿原酸的提取以及生物活性探索较为少见,因此需进一步加强对蒲公英中绿原酸的研究,使蒲公英有望替代金银花和杜仲叶成为绿原酸提取的主要来源,促使蒲公英绿原酸能够在医药领域得到广泛应用,为人类生命健康提供保障。