海带多酚提取、分离纯化及检测研究进展

王敏婷 陆李梅 王冰莹 何龙 黄耀华 许河峰

摘要：海带是一种食用历史悠久的海洋植物，具有多种生物活性成分，具有抗凝血、抗氧化性、降血压、降血糖、调血脂和抗肿瘤等多种药理功能，是一种理想的纯天然保健食品。作为海带的活性成分之一的海带多酚的药用价值逐渐被发掘利用，如抗氧化、抗菌抗病毒等药理作用。文章总结了国内外海带多酚提取分离纯化以及检测的方法，为以后进一步研究海带多酚提供参考。

关键词：海带多酚;提取;分离纯化;检测

Abstract： Kelp is a Marine food having been consumed for centuries，has a variety of biological active ingredients with many biological active functions， such as anti-coagulation， anti-oxidation lowering blood pressure， lowering blood sugar， regulating blood lipid and anti-tumor， which is an ideal natural health food. Kelp polyphenols is one of the active ingredients. Its medicinal value was gradually discovered and applied， such as the pharmacological function of anti-oxidation， antibacterial and antiviral. This article summaries the extraction， purification and detection of kelp polyphenols at home and abroad， providing further study of kelp polyphenols.

Key Words： Kelp Polyphenols; Extract; Separation and Purification; Detection

1前言

海帶，别名为昆布、纶布、江白菜，属于褐藻门 （Phaeophyta）、褐藻纲（Phaecophyceae）、海带目 （Laminariales）、海带科（Laminariaceae）、海带属（Laminaria）的一种多年生具有食用和药用双重价值的冷温带大型褐藻植物，内含多种生物活性成分， 如多糖、甘露醇、褐藻糖胶、多酚、海带蛋白、铁、钙等，被誉为是一种纯天然的理想保健品[1-3]。我国具有丰富的海洋资源，种植海带的面积广阔，海带的产量高，价格低廉，具有巨大的经济、生态价值。其中，因海带多酚其抗氧化作用突出，海带被认为是没被充分利用的抑菌剂和天然抗氧化剂之一[4]。海带多酚是海带中1，3，5-间苯三酚的多聚物，是褐藻多酚中一类重要的化合物，也是使海带具有抗氧化性的重要因素[5]。海带多酚是天然的活性物质，其独特的结构使其富有多种生物活性，如抗衰老、化学防御性质、抗菌抗病毒、除臭活性等作用[6]。随着对海洋资源的开发，海带多酚的研究也逐渐被重视，研究结果显示海带多酚在医药、食品以及日用化妆品等领域有良好的前景[7， 8]错误！未找到引用源。。但因为酚类物质有氧化性、稳定性差的化学性质以及海带中成分复杂[9]等问题，使其生产制备难以实现工业化。本文将对海带多酚的提取、分离纯化以及检测方法进行探索总结。

2海带多酚的提取方法

提取海带多酚最常用的经典方法是溶剂萃取法，但该法具有溶剂耗量大、耗时长、提取率不高等缺点[10]。近年来，一些简单、高效的方法以及复合方法提取工艺被用于海带多酚的提取，包括超声波辅助法、生物酶法、反复冻融法以及微波辅助提取法。

2.1 超声波辅助法

超声波提取法是通过超声波震动产生的空化作用和击碎效应使海带细胞的细胞壁遭到破坏，使细胞中的多酚充分进入溶剂中，从而提高海带多酚的提取率。因超声波提取法具有成本低、耗时短、操作方便，被广泛应用于植物的活性物质的萃取[11， 12]。在此基础上，苏艳玲[13]等以乙醇作为溶媒进行超声波处理，并通过响应面积法探索海带多酚的最优的提取工艺，其最佳提取率为2.118mg/g。汪群[14]等利用乙醇先提取海带多酚中的游离多酚，后再利用超声辅助提取其结合多酚，并通过单因素试验和正交试验优化其提取工艺，其总提取率为27.4mg/g。相对于有机溶剂法，该法的提取物具有杂质少、氧化程度低、损耗小等优点，同时提高了产品质量和提取率[15]。

2.2 生物酶法

生物酶法是利用果胶酶或者纤维素酶等酶酶解植物细胞的细胞壁结构中的组成成分，增大其细胞内的内容物的溶出率。刘萌[16]等在海带粉中加入生物酶进行酶解，再用95%乙醇进行浸提，离心减压浓缩得海带多酚粗提物，利用不同的生物酶来进行酶解细胞壁以及正交试验进行提取条件的优化。生物酶法的催化条件温和，收率高，提取物具有费用低、使用方便、绿色环保、氧化程度低等特征，适合于大规模的生产[17]。

2.3反复冻融法

反复冻融法是将待破的细胞冷冻至低温，再将其放置于室温下融化，利用在细胞中产生的冰粒从而致使细胞中的水分减少，浓度升高而致使细胞溶胀破碎，按以上步骤反复冻融多次，提高提取率[18]。徐年军[19]等先利用石英砂研磨海带，加入适量乙醇，将上述海带溶液放入-20 ℃超低温冰箱中冷冻，取出后待溶液完全解冻后，再多次重复上述步骤，用单因素试验进行实验条件的优化。

2.4微波辅助提取法

微波辅助提取法是指微波通过溶媒到达植物内部产生热效应，致使细胞内的压强增大，植物的细胞遭到破坏，内容物流出，提高提取率[20]。劳敏军[21]考察微波技术在提取海带多酚中的可行性，以海带多酚的提取率为指标，探索超声辅助提取法和微波辅助提取法在海带多酚萃取上的应用，再利用单因素试验得出的最佳提取工艺条件。试验结果证明，在相同的提取条件下，微波辅助提取的多酚提取率比超声波辅助提取的多酚提取率高，而杨会成[22]等通过实验证明超声-微波复合辅助提取海带多酚的提取率比单一处理或无处理的提取率要高。

3海带多酚的分离纯化

据报道，分离纯化海带多酚的方法有大孔树脂吸附法、有机溶剂萃取法以及凝胶柱层析法。

3.1大孔树脂吸附法

大孔树脂对多酚有很好的吸附性能和解吸效果，是海带多酚分离纯化的常用方法之一，但其存在预处理困难和样品用量大等的缺点。王帅[23]等人研究发现弱酸性环境下大孔树脂对多酚的吸附多于弱碱性环境，因为在酸性条件下多酚以分子的形式存在，而在弱碱条件下多酚以离子的形式存在，认为氢离子会促进大孔树脂对多酚的吸附，但是酸性过强时，多酚纯化液会出现明显不同的绿色，不宜在强酸性条件下对多酚粗提取液进行分离纯化。

3.2有机溶剂萃取法

利用相似相溶的原理，有机溶剂均可适用于萃取天然活性物质的提取、分离和纯化等工作，采用该法具有操作简便、成本低廉的优点。有机溶剂萃取分离纯化的海带多酚容易产生易溶于有机溶剂的杂质，不同的有机溶剂对海带多酚的萃取能力不同，因此选用一个合适的有机溶剂至关重要。于春光[24]等人用乙酸乙酯、石油醚和人正丁醇三种有机溶剂对海带多酚粗提物进行纯化萃取，实验结果显示乙酸乙酯的萃取效果最好。

3.3凝胶柱层析法

凝胶柱层析技术是分离纯化植物多糖、酚类等物质的一种较传统的方法。白蕾[25]利用葡萄糖凝胶柱G-25分离纯化海带多酚，以蒸馏水为流动相，实验结果显示能够有效地分离纯化海带多酚粗提物。凝胶柱层析法的技术方便、技术成本低、选择性大、操作条件温和，被广泛应用于实验室试验。但其也存较多缺点，如制备量少、耗时长和机械程度低等，不适宜工业化生产。将凝胶柱层析技术联用其他技术增加实验制备量，缩短实验时间值得人们探究。

4海帶多酚的检测

当前最常用于检测海带多酚的方法包括Folin-Ciocalteu比色法、酒石酸铁法和高效液相色谱法等，而流动注射化学发光法是测定植物多酚的常用方法。

4.1 Folin-Ciocalteu（FC）法

FC法是指Folin-Ciocalteu试剂中的钨钼酸与多酚类化合物中的酚羟基在碱性条件下发生氧化还原反应从而生成蓝色化合物，通过反应产生的颜色进行鉴定，蓝色的深度与样品中的羟基数目成正比。杨玉莹等人[15]采用FC法，利用海带多酚的酚羟基能与钨钼酸反应生成蓝色络合物，测定蓝色络合物的吸光度以测量多酚含量。此法灵敏度高，但耗费时间长，干扰物质较多，选择性较差[26]。

4.2酒石酸亚铁法

海带多酚的酚羟基在一定条件下能与酒石酸亚铁中的铁离子络合生成紫蓝色化合物，该化合物在540nm波长处有最大吸收值。杨会成[27]采用酒石酸铁法与FC法进行海带多酚含量测定对比发现，与Folin-Ciocalteu法相比，该法用于测定海带多酚具有颜色更稳定、选择性高且受外界干扰小等特点。

4.3高效液相色谱法

高效液相色谱法（HPLC法）可采用高压输液系统将样品中各组分分离，后进入检测器进行检测，将数据以谱图形式显示。刘萌等人[16]采用高效液相色谱法检测多酚纯度，将数据以谱图形式显示。该法可进行分离纯化检测，进量少、分离效率高、选择性好，适用于分析小分子多酚类物质，不适用于大分子及结果复杂的多酚类化合物，分析成本高，应注意流动性毒性[28]。

4.4流动注射化学发光法

当前天然多酚类的检测主要的一种分析技术是分光光度法，使用该法检测速度快、灵敏度较高。N-S. Edyta等人[29]通过对鲁米诺、高锰酸钾、铈、锰等4种发光体系及17种体系进行实验对比发现，发光系统为锰的流动注射化学发光法是作为测试植物多酚中一种较为有效可靠的方法，但目前还没有相关研究使用此方法测定海带多酚。

5总结

根据已有的报道可知，国内外对于海带多酚的提取、分离纯化、检测方法的研究报道并不多，海带多酚的开发利用度不大，这很大程度上与多酚类物质的稳定性低、生物利用率低有关。据报道显示，海带多酚具有很多药理作用，并且我国具有丰富的海带资源，其潜在价值大，值得进一步的开发利用。因此发展提取率高、快速简便的技术进行萃取、纯化海带多酚，对海带多酚的进一步研究具有非常重要的意义。本文将为进一步研究海带多酚的提取、分离纯化、检测提供新的思路和参考。

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[作者简介]

王敏婷（1997-），女，广东茂名人，在读本科，主要研究方向为化学分析。

為通讯作者， 许河峰（1965-），男，广东湛江人，硕士，副教授，研究方向为天然产物化学。

[基金项目]广东海洋大学创新创业训练计划项目资助（CXXL2019305）

广东海洋大学 化学与环境学院 广东湛江 524088