黃芩(Scutellaria baicalensis)通常以干燥根入藥,系 中醫(yī)常用大宗藥材。地處秦嶺山區(qū)的陜西省商洛市是 黃芩道地種植基地,所產(chǎn)黃芩品質(zhì)良、產(chǎn)量高、市場前 景廣闊,被譽(yù)為“五大商藥”之一。總黃酮是黃芩中 一類重要的生物活性物質(zhì),含有蘆丁、黃芩素、黃芩苷、 漢黃芩素、漢黃芩苷等40余種黃酮類物質(zhì),具有抗腫 瘤、抗病毒、抗炎、抗氧化等功效。漢黃芩素的傳統(tǒng) 提取方法有水蒸汽蒸餾法、溶劑回流法、有機(jī)溶劑萃取 法、煎煮法等,提取率高且時(shí)間短的新型提取方法有超 聲輔助法、微波輔助法、酶水解法等。
(1)實(shí)驗(yàn)材料:黃芩根(2017年9月23日采于商洛 市商州區(qū)黃芩種植基地),新鮮草莓(2018年4月26日 采于商洛市商州區(qū)張村草莓種植基地)。
(2)試劑:漢黃芩素標(biāo)準(zhǔn)品(批號111627-201805, 購自西安晶博生物科技公司),無水乙醇(分析純),殼 聚糖(脫乙酰度≥85),檸檬酸(食品級),葡萄糖,胰蛋 白胨,瓊脂,蒸餾水,無菌水。
(3)供試菌種:枯草芽孢桿菌,金黃色葡萄球菌,大 腸埃希氏菌(商洛學(xué)院微生物實(shí)驗(yàn)室提供)。
紫外可見分光光度計(jì)(755B,上海 精密科學(xué)儀器有限公司),電子分析天平(SI-234,北京賽多利斯儀器有限公司),電熱鼓風(fēng)干燥箱(DHG9030A10,上海齊欣科學(xué)儀器有限公司),高速萬能粉 碎機(jī)(FW200A,北京科偉永興儀器有限公司),高速離 心機(jī)(TG16-WS,長沙湘智儀器有限公司),超聲波清 洗器(KQ5200DE,昆山市超聲儀器有限公司),生化培 養(yǎng)箱(LRH-70F,上海齊欣科學(xué)儀器有限公司),手提式 不銹鋼壓力蒸氣滅菌器(SYQ-DSX-280B,上海申安醫(yī)療器械廠有限公司),潔凈工作臺(SW-CJ-1F,蘇凈集 團(tuán)蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司),數(shù)顯 pH 測試儀 (pHS-25,上海始恒儀器有限公司)。
沖洗黃芩根部,去其皮及須根,80℃ 殺青20 min,60℃烘干48 h至恒重,粉碎過40目篩,密 封保存于廣口瓶內(nèi)備用。
準(zhǔn)確稱取漢黃芩素標(biāo)品 5 mg于100 mL容量瓶中,以60%乙醇定容,震蕩均勻 得到 0.05 mg/mL 漢黃芩素標(biāo)準(zhǔn)溶液。分別量取 1.0、 2.0、3.0、4.0、5.0 mL 漢黃芩素標(biāo)品溶液于 10 mL 容量 瓶中,用 60%乙醇定容,震蕩均勻。
準(zhǔn)確稱取1 g黃芩粉末,按比例加 入一定體積分?jǐn)?shù)的乙醇溶液,放入超聲波清洗機(jī)中,控 制時(shí)間、溫度等并選擇一定的超聲功率進(jìn)行提取。在 轉(zhuǎn)速 4000 r/min、時(shí)間 5 min 條件下離心獲取上清液。 取適量提取液定容,平行實(shí)驗(yàn)3次,測漢黃芩素吸光度 值,計(jì)算提取率。 1.2.4 漢黃芩素測定 量取 0.1 mL 提取液于 10 mL 的容量瓶中,60%乙醇定容,混勻??瞻讓φ諡?0%的乙 醇,于275 nm處測其吸光度。由標(biāo)準(zhǔn)曲線所得回歸方 程計(jì)算提取液中漢黃芩素的濃度,依式(2)計(jì)算漢黃芩 素提取率。
Y = C × n × V M × 10-3 × 100% …………………… (2)
式中,Y 為漢黃芩素提取率(%),C 為漢黃芩素濃度 (mg/mL),n為稀釋倍數(shù),V為稀釋液體積(mL),M為黃 芩粉末質(zhì)量(g)。
如圖2所 示,提取率呈先增大后減小的趨勢,提取率最高時(shí)料液 比為1:15~1:25。料液比主要影響傳質(zhì)推動(dòng)力,增加溶劑 用量能提高傳質(zhì)推動(dòng)力,但大量的溶劑會(huì)影響提取體系 的傳質(zhì)和傳熱,不利于提取,且提高了成本和溶劑回收 難度 。因此,選擇1:20為較佳的提取料液比。
本研究采用響應(yīng)面法優(yōu)化超聲輔助乙醇浸提商洛 黃芩漢黃芩素,將提取液用于抑菌實(shí)驗(yàn),并將提取液與 殼聚糖、檸檬酸復(fù)配對草莓進(jìn)行保藏,得到以下結(jié)論:
(1)單因素實(shí)驗(yàn)得到的提取工藝參數(shù)為乙醇體積分?jǐn)?shù)60%、料液比1:20、超聲提取溫度60℃、超聲提取時(shí)間 50 min、超聲功率 140 W。
(2)響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)優(yōu)化確定的 提取工藝參數(shù),在固定超聲提取溫度60℃、超聲提取 時(shí)間50 min條件下,料液比1:20、乙醇體積分?jǐn)?shù)60%, 超聲功率140 W,黃芩漢黃芩素提取率0.526%。對提 取率影響的順序?yàn)槌暪β剩疽掖俭w積分?jǐn)?shù)>料液 比。
(3)抑菌實(shí)驗(yàn)表明,漢黃芩素對枯草芽孢桿菌抑制 效果最強(qiáng),最低抑菌濃度最低為0.5 mg/mL;其次為金 黃色葡萄球菌,最低抑菌濃度為2.0 mg/mL;最后是大 腸埃希氏菌,最低抑菌濃度為 4.0 mg/mL。
(4)草莓保 藏實(shí)驗(yàn)表明,新鮮草莓經(jīng)漢黃芩素復(fù)合保鮮液處理后, 感官評價(jià)、pH 值、菌落總數(shù)等指標(biāo)均比空白對照組 好。0.2%復(fù)合保鮮液可以保藏新鮮草莓3天,0.4%的 復(fù)合保鮮液能夠有效保藏新鮮草莓5天。實(shí)驗(yàn)?zāi)M新 鮮草莓極易腐敗變質(zhì)的溫度和濕度,日常保藏條件優(yōu) 于實(shí)驗(yàn)條件,因此可預(yù)測保藏時(shí)間將會(huì)更長。
(1)本研究通過響應(yīng)面法得到的商洛黃芩中漢黃 芩素的優(yōu)化提取工藝實(shí)驗(yàn)參數(shù),將為當(dāng)?shù)攸S芩漢黃芩 素提取提供技術(shù)參考。
(2)本研究采用超聲輔助乙醇浸提黃芩中漢黃芩 素,為了使提取成分溶于溶劑乙醇,充分利用了超聲波 產(chǎn)生的空化效應(yīng)、機(jī)械作用和熱效應(yīng)。抑菌實(shí)驗(yàn)表 明黃芩漢黃芩素提取物對3種供試菌均有一定的抑制 效果,結(jié)果與其他相似中藥提取物及黃芩其他部位抑 菌研究結(jié)論基本一致,將為黃芩有效抑菌成分用于 食品防腐保鮮提供技術(shù)依據(jù)。
(3)本研究是在實(shí)驗(yàn)室條件下所取得的有關(guān)黃芩 漢黃芩素提取的工藝參數(shù),只是對于商洛黃芩的漢黃 芩素粗提液進(jìn)行初步抑菌實(shí)驗(yàn)及用于草莓保藏實(shí)驗(yàn), 對漢黃芩素分離純化的工藝等有待進(jìn)一步研究。