论文部分内容阅读
益智是姜科山姜属植物,作为中药,在古今中外各类医药书籍中早有收载,如缩泉丸,健胃剂;作为食品,可以增加食欲、减轻疲劳、滋补肌体、延年益寿。其果实(益智仁)的成分研究、产品开发,已经有不少报道。益智叶具有独特的清香,产量丰富,具有极高的废料利用价值。然而,对于益智叶的研究及开发却鲜少报道。本文选取广东省阳江市益智果和益智叶为原料,研究了益智果和益智叶的挥发油的提取工艺、成分鉴定及功能性,并着重对益智叶中黄酮物质的提取纯化工艺及功能性进行了探讨,主要内容和研究结果如下:
1、研究了水蒸汽蒸馏法和超声波预处理水蒸汽蒸馏法提取益智果和益智叶中挥发油的最佳工艺,并对比了益智果不同部位的挥发油含量。与水蒸汽蒸馏法相比,超声波预处理水蒸汽蒸馏法能有效提高得油率。益智果挥发油提取的最佳工艺条件为物料比为1:20,超声波功率为247 W,超声波作用时间为15 min,水蒸汽蒸馏时间4 h,最高提取率可达到2.52％;水蒸汽蒸馏法提取益智叶挥发油的最佳工艺条件为物料粒度为40目,浸泡4h,蒸馏6h,提取率可达0.205%。超声波预处理水蒸汽提取益智叶挥发油L9(34)的最佳工艺条件为:物料粉碎粒度为40目,超声波功率为304W,超声波时间为20min,蒸馏时间为6h,提取率为0.296%。
2、对益智果和益智叶的挥发油进行了GC-MS分析。益智果、益智果皮、益智果仁挥发油中分别鉴别出39、30和16种。益智果挥发油中鉴定出的化合物种类主要有诺卡酮Nootkatone(13.30%)、Calarenepoxide(8.72%)、氧化石竹烯(-)-Caryophylleneoxide(6.54%)、巴伦西亚桔烯Valencene(6.08%)、桉叶烯α-Selinene(4.93%)、香木兰烯Aromadendrene(2.96%)等。果壳中挥发油成分的种类较果仁的多。益智叶挥发油中鉴定出化合物48种,与益智果挥发油相同的有23种,占益智叶挥发油检出种类的47.9%。益智果挥发油中的主要功能成分及香气成分如巴伦西亚桔烯Valencene、诺卡酮Nootkatone、香木兰烯Aromadendrene和α-古吧烯α-Copaene等在益智叶中都有检出。
3、采用琼脂扩散法研究了益智果和益智叶挥发油的抑菌活性。研究表明,益智叶挥发油抑菌活性显著强于益智果挥发油,益智叶挥发油对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均有抑制作用,而益智果挥发油对枯草芽孢杆菌的抑制作用优于对大肠杆菌的抑制。
4、优化了乙醇回流法和超声波预处理乙醇回流法提取益智叶中总黄酮的工艺,并进行了比较。
(1)选择乙醇浓度、提取时间、料液比和提取温度四因素进行正交实验,得到乙醇回流浸提法的最佳提取条件:乙醇浓度60%,料液比1:30,提取时间3h,提取温度90℃,总黄酮提取量为17.41mg/g。
(2)采用二次响应面法,确定了超声波预处理提取法提取益智叶总黄酮的最佳提取条件:料液比1:35,乙醇浓度57.13%,回流温度80℃,最优黄酮得率预测值为19.07mg/g。在此条件下提取3次,实际测得的平均黄酮得率为18.83mg/g。
(3)通过贮藏实验可知,随着贮藏期的延长,益智叶中总黄酮含量明显下降。因此选取同一贮藏期的益智叶,比较单独使用乙醇回流提取、单独使用超声波处理以及超声波预处理后乙醇回流三种提取方法,先进行超声波处理后回流提取的方式的总黄酮得率比单独使用乙醇回流提取或单独使用超声波处理提取的总黄酮得率都高。电镜观察超声波作用前后益智叶粉末颗粒的结构变化,发现经过超声波作用的益智叶粉末有明显的“破坏”痕迹,可提高有效物质的溶出。
5、对益智叶总黄酮的纯化工艺进行了研究,通过静态吸附与解吸附实验,从4种大孔树脂中筛选出1种较优的大孔树脂:AB-8树脂用于益智叶黄酮纯化最为适宜。通过静态吸附和解吸实验,确定AB-8大孔树脂最佳吸附解吸条件为:吸附液体积与树脂质量比为10:1(mL/g),吸附时间6h,解吸液为体积分数75%乙醇,解吸液体积与树脂质量比为25:1(mL/g),解吸时间1h。通过静态吸附,动态解吸实验,确定AB-8大孔树脂的上柱解吸条件为:解吸液为体积分数75%7,醇,解吸液体积与树脂质量比为7:3(mL/g),解吸液流速为12.5mL/min。按此纯化条件进行纯化,得到纯化产品中黄酮的纯度从20%提高到41.33%6、利用紫外吸收光谱扫描益智叶提取物,验证其可能含有黄酮类化合物;利用红外吸收光谱初步鉴定化合物含有=C-OH、C-H、C-O、苯环结构,对照黄酮类物质母核的基本结构,进一步证明该物质可能是黄酮或类黄酮。
7、论文研究了益智叶提取物的体外抗氧化能力。在还原力、清除超氧阴离子自由基、清除DPPH自由基三个抗氧化实验中,益智叶黄酮纯化物均存在量效关系。对照维生素C,它在各方面的抗氧化能力均为最好,即能在较低浓度时达到较强的抗氧化水平。黄酮纯化物在达到一定浓度时,其还原力大小和清除DPPH自由基的能力与维生素C相当,因此黄酮纯化物可在一定程度上代替维生素C作为抗氧化物使用。此外,纯化后的黄酮,相同浓度下其抗氧化能力强于粗提物;益智叶黄酮纯化物的抗氧化能力主要体现在还原力和清除DPPH自由基上,而清除超氧阴离子自由基效果较差。