低共熔溶剂提取龙眼参黄酮的工艺优化及其抗运动疲劳研究.pdf
《低共熔溶剂提取龙眼参黄酮的工艺优化及其抗运动疲劳研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《低共熔溶剂提取龙眼参黄酮的工艺优化及其抗运动疲劳研究.pdf(8页珍藏版)》请在文库网上搜索。
1、2102023年第9期中国食品添加剂China Food Additives开发应用收稿日期:2023-01-17基金项目:自贡市哲学社会科学重点研究基地运动与健康创新研究中心 2021 年立项课题“健康中国”背景下家庭体育与学校体育的融合研究(YDJKY21-16)。作者简介:谢茜(1986-),女,硕士,副教授,研究方向:体育教学与训练。*通信作者:王开银(1981-),男,硕士,副教授,研究方向:体育教学与训练。低共熔溶剂提取龙眼参黄酮的工艺优化 及其抗运动疲劳研究谢茜1,刘合智2,王开银1,*(1.四川职业技术学院,遂宁 629000;2.成都体育学院,成都 610041)摘 要:以龙
2、眼参为研究对象,采用响应面法优化超声辅助低共熔溶剂提取龙眼参黄酮工艺,并进一步探索其抗运动疲劳的功效。考察低共熔溶剂的提取效率,且经单因素试验和响应面试验选出最优提取条件,结果表明提取龙眼参黄酮的最佳工艺:含水量 30%、摩尔比 13 的氯化胆碱-乳酸为提取液、超声提取功率为156 W、提取温度为 68、提取耗时为 42 min 和料液比为 130 g/mL,在最优提取条件下龙眼参黄酮提取率为 37.980.13 mg/g。使用小鼠负重游泳模型进行抗运动疲劳的研究,结果表明龙眼参黄酮显著延长小鼠的力竭时间,降低运动后小鼠的血乳酸(BLA)、血尿素氮(BUN)和丙二醛(MDA)指标并增加其肝糖原
3、(HG)和肌糖原(MG)的储备量,从而提升抗运动疲劳能力。关键词:龙眼参;黄酮;低共熔溶剂;响应面法;抗疲劳中图分类号:TS202.3 文献标识码:A 文章编号:1006-2513(2023)09-0210-08doi:10.19804/j.issn1006-2513.2023.09.028Optimization of extraction of flavonoid from longan ginseng by deep eutectic solvents and its anti-fatigue propertyXIE Qian1,LIU Hezhi2,WANG Kaiyin1,*(1.S
4、ichuan Vocational and Technical College,Suining 629000;2.Chengdu Sport University,Chengdu 610041)Abstract:The extraction process of flavonoids from Longan ginseng using ultrasonic-assisted deep eutectic solvents was optimized by response surface methodology,and anti-exercise fatigue effect of the fl
5、avonoids was investigated.The extraction efficiency of deep eutectic solvent and the optimum extraction conditions were studied by single factor experiment and response surface methodology.The results showed that the optimum extraction conditions were as follows:choline chloride-lactic acid with 30%
6、water and molar ratio of 13 as the extraction solution,ultrasonic extraction power 156 W,extraction temperature 68,extraction time 42 min and solid-liquid ratio 130 g/mL.Under these conditions,the extraction rate of flavonoids was 37.980.13 mg/g.A mouse weight-loaded swimming model was used for anti
7、-exercise fatigue study.The results showed that flavonoids from Longan ginseng significantly 2112023年第9期中国食品添加剂China Food Additives开发应用prolonged the exhaustion time of mice,reduced the indexes of BLA,BUN and MDA of mice after exercise,and increased the amount of HG and MG and improved anti-exercise-
8、fatigue ability of mice.Key words:longan ginseng;flavonoid;deep eutectic solvents;response surface method;anti-fatigue现代人们生活节奏快、饮食不均衡、睡眠无规律,身体多处于亚健康状态,导致易疲劳,国内外食品行业纷纷加入抗疲劳产品的研究开发。在中医理论中,将运动疲劳归为虚损,中药因具有无副作用且靶点多的特点在缓解运动疲劳方面备受关注1,其中龙眼参是蝶形花科植物疏叶崖豆块状的根部,多用于广西民间,治疗年老健忘、体弱多病、身体虚弱等,具有益气养血、散瘀消肿、强身健体的作用2。现代研究
9、结果表明,龙眼参的有效成分有多糖、黄酮及皂苷类化合物 等3,其中龙眼参黄酮具有抗氧化、护心护脑的作用4-7,但对其抗疲劳作用的报道却甚少。低共熔溶剂面世近 20 年,是一种离子提取溶剂,其原理是利用氢键受体与供体的结合破坏目标物结构,使其有效成分更易溶出,这种溶剂提取效率高、安全性好、可循环利用、不污染环境8-9。目前关于龙眼参的提取研究很少,且多采用传统的提取方法,比如水提和醇提10-11,但采用低共熔溶剂提取龙眼参黄酮的方法尚未有报道。因此本研究采用超声波辅助低共熔溶剂的提取方法提取龙眼参得到龙眼参黄酮,并进一步研究其抗运动疲劳的功效,旨在为龙眼参在抗疲劳方面的开发与应用提供理论基础。1
10、试验部分1.1 材料与试剂龙眼参:当地中药房;氯化胆碱、1,2-丙二醇、乙二醇、亚硝酸钠(NaNO2)-硝酸铝(Al(NO3)3)、乳酸、柠檬酸、苹果酸、葡萄糖、蔗糖、乙醇等(分析纯):茂名市雄大化工有限公司广州分公司;果糖(分析纯):福晨(天津)化学试剂有限公司;芦丁:成都格普特生物科技有限公司;血乳酸(blood lactic acid,BLA)、血 尿 素 氮(blood urea nitrogen,BUN)、丙 二醛(malondialdehyde,MDA)、肌 糖 原(Muscle glycogen,MG)和 肝 糖 原(hepatic glycogen,HG)检测试剂盒:上海臻科生
11、物科技有限公司;雄性昆明小鼠(体重 18-20 g)60 只:广西医科大学实验动物中心。1.2 仪器与设备ZA805AS 分析天平:上海赞维衡器有限公司;DFT-100A 中药粉碎仪:温岭市林大机械有限公司;KQ-100E 型超声波清洗器:昆山市超声仪器有限公司;RE-501D 旋转蒸发仪:巩义市瑞德仪器设备有限公司;KH19A 高速离心机:湖南凯达科学仪器有限公司;L6 紫外分光光度计:上海佑科仪器仪表有限公司。1.3 试验方法1.3.1 低共熔溶剂的制备按照表 1 中组合,将氢键受体和氢键供体在85 下边加热边搅拌,直到成为均匀、透明的液体,再加入 30%体积比的纯净水即为提取溶液,备用。
12、表 1 氢键受体和氢键供体的组合Table 1 Combinations of hydrogen bond acceptors and hydrogen bond donors组别 氢键受体氢键供体摩尔比组合 1氯化胆碱1,2-丙二醇13组合 2氯化胆碱1,4-丁二醇13组合 3氯化胆碱乙二醇13组合 4氯化胆碱丙三醇13组合 5氯化胆碱乳酸13组合 6氯化胆碱柠檬酸13组合 7氯化胆碱苹果酸13组合 8氯化胆碱葡萄糖13组合 9氯化胆碱果糖13组合 10氯化胆碱蔗糖131.3.2 低共熔溶剂的筛选将龙眼参打磨成粉后过 40 目筛,称取 3 g 龙眼参粉末置于容量瓶中,分别加入 1.3.1 中
13、不同组别的提取溶剂,于相同条件下超声提取,过滤后取滤液,旋转蒸发后用 60%乙醇溶液淋洗,体2122023年第9期中国食品添加剂China Food Additives开发应用积定容至 10 mL,于 5000 r/min 离心 5 min 得龙眼参黄酮提取液。分别用纯净水、60%乙醇代替低共熔溶剂进行提取,对比提取率。1.3.3 标准曲线的绘制将芦丁标准品配制成一定浓度的溶液,采用亚硝酸钠(NaNO2)-硝酸铝(Al(NO3)3)比色法12分别测定其含量,步骤如下:分别量取 0、2、4、6、8、10 mL 芦 丁 对 照 品 溶 液 置于 25 mL 容量瓶中,加入 1 mL 的 NaNO
14、溶液(5%),混合均匀后静止放置 5 min,再加入 1 mL 的 Al(NO3)3 溶液(10%),混合均匀后静止放置5 min,最后加入 10 mL 的氢氧化钠溶液(4%)后用 60%乙醇溶液定容至刻度线,静止放置 15 min 后用紫外可见分光光度计于 505 nm 处分别测定各样品的吸光度值,记录并绘制标准方程为:Y=9.1541X+0.0052(R2=0.9994),线性范围:00.1 mg/mL。1.3.4 龙眼参黄酮的测定量取 1.3.2 中龙眼参黄酮提取液 0.1 mL,按1.3.3 中步骤测定得其吸光度值,带入标准方程中获得其含量。龙眼参黄酮提取率(%)=龙眼参黄酮提取液体积
15、 龙眼参黄酮浓度龙眼参粉末重量式中:龙眼参黄酮提取液体积,mL;龙眼参黄酮浓度,mg/mL;龙眼参粉末重量,g。1.3.5 单因素试验按照 1.3.2 中提取方法,分别单独改变条件:超声提取功率为 50、100、150、200 W;提取温度 40、50、60、70、80、90 ;提取耗时为20、30、40、50、60 min 以及料液比为 110 g/mL、120、130、140、150 g/mL,针 对这四个因素进行单因素试验。1.3.6 响应面优化试验经单因素试验的初步考察后,采用响应面法进一步优化提取条件,即超声提取功率(A)、提取温度(B)、提取耗时(C),3 因素 3 水平的试验条件
16、见表 2。表 2 响应面优化各因素水平表Table 2 Factors and levels in response surface optimization因素 编码水平-101A 超声提取功率/W100150200B 提取温度/607080C 提取耗时/min3040501.3.7 小鼠饲养及处理将小鼠提前饲养在 SPF 动物房中 7 天后随机分为 4 组即高剂量组、中剂量组、低剂量组及空白组。高剂量组、中剂量组、低剂量组分别用50、100、200 mg/g 的龙眼参黄酮提取液进行灌胃,空白组用生理盐水代替龙眼参黄酮提取液进行灌胃,体积相同,为 0.2 mL/20 g,其他条件均一致。灌胃
17、频率为:2次/天、共 30天,称重 1次/10天,共 3次。1.3.8 小鼠负重游泳试验小鼠最后一次进行灌胃后再过 30 min,将重物固定在小鼠身上,一同放进游泳箱中游泳,负重大约为小鼠自身体重的 5%,游泳箱设置均一致。试验开始时计时,小鼠下沉入水 10 s 未浮出时停止计时,这段时间记为力竭时间。1.3.9 抗运动疲劳机制研究负重游泳试验结束后将小鼠捞出,擦干,处死,摘眼球,取血清并离心得血清样本,取其肝脏和肌肉,漂洗擦干得组织样本后按照相应试剂盒中的方法测定其 BLA、BUN、MDA、MG 和HG 含量。1.3.10 数据处理与分析采用 SPSS 17.0 进行方差分析(ANOVA);
18、运 用 OriginPro 2022 进 行 绘 图;使 用 Design Experct 8.0.6 进行响应面优化。2 结果与分析2.1 低共熔溶剂组合对龙眼参黄酮提取率的影响氢键供体与氢键受体的组合成分不同对龙眼参黄酮的溶出有影响,选择常见的氯化胆碱(季2132023年第9期中国食品添加剂China Food Additives开发应用铵盐类化合物)作为氢键供体,分别搭配多元醇类(组合 1-4)、羧酸类(组合 5-7)和糖类(组合 8-10)制备成低共熔溶剂,探讨不同的低共熔溶剂组合对龙眼参黄酮提取率的影响。如图1 可知,与传统提取溶剂相比,低共熔溶剂在龙眼参黄酮提取中表现出一定的优势。
19、氯化胆碱与多元醇类和糖类组合对龙眼参黄酮的提取率约为水提的 2.4 到 2.9 倍、醇提的 1.9 到 2.4 倍;氯化胆碱与羧酸类组合对龙眼参黄酮的提取率约为水提的 3.8 到 4.3 倍、醇提的 3.1 到 3.5 倍,可能是因为酸性环境有利于黄酮类化合物的溶出。其中氯化胆碱与乳酸组合对龙眼参黄酮的提取效果最好,所以选择氯化胆碱-乳酸作为最适的提取 溶剂。012345678910龙眼参黄酮提取率/mgg-1低共熔溶剂组别水提 醇提510152025303540ihfedfabcdeff图 1 低共熔溶剂组合对龙眼参黄酮提取率的影响Figure 1 Effect of deep eutect
20、ic solvents on the extraction rate of flavonoids from longan ginseng注:图示中的不同小写字母表示差异显著(P0.05),下图同。2.2 单因素实验结果2.2.1 超声提取功率对龙眼参黄酮提取率的影响超声功率与其空化效果和细胞壁的破坏程度有关,从而影响龙眼参黄酮的溶出。如图 2 可知,将超声提取功率从 50 W 加大到 200 W,龙眼参黄酮提取率先增大后减小,当功率设置为150 W 时,龙眼参黄酮的提取率最大,但继续增大到 200 W 时,龙眼参黄酮提取率反而减小,这可能是因为功率越大,超声对细胞壁的破坏力越强,但功率过大,空
21、化效果过强,黄酮的结构发生裂解。所以选择 100、150、200 W 的超声提取功率进行进一步的优化试验。50cbab100超声提取功率/W龙眼参黄酮提取率/mgg-115020015202025303540图 2 超声提取功率对龙眼参黄酮提取率的影响Figure 2 Effect of ultrasonic power on the extraction rate of flavonoids from Longan ginseng2.2.2 提取温度对龙眼参黄酮提取率的影响提取温度的高低与溶剂的扩散性有关,从而影响龙眼参黄酮的提取率。如图 3 可知,将提取温度从 40 升高到 90,龙眼参黄
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 低共熔 溶剂 提取 龙眼 黄酮 工艺 优化 及其 运动 疲劳 研究