山芹和西芹中芹菜素含量的比較

黃 圣,程 惠，白月榮

(聊城大學(xué) 生物科學(xué)系，山東 聊城 252000)

山芹和西芹中芹菜素含量的比較

黃 圣,程 惠，白月榮

(聊城大學(xué) 生物科學(xué)系，山東 聊城 252000)

本試驗(yàn)經(jīng)過(guò)四組L9(34)正交 實(shí)驗(yàn),分別以乙醇濃度、料液比、溫度和提取時(shí)間為四因素水平,得到提取芹菜素的最佳工藝,利用芹菜素分子在335nm處紫外光的吸收峰值對(duì)其進(jìn)行紫外定量,進(jìn)一步得出山芹葉柄、葉及西芹葉柄和葉中芹菜素含量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相同干重或鮮重山芹中芹菜素含量明顯高于西芹,且山芹葉及西芹葉中芹菜素含量明顯高于各自葉柄中的含量。此外,本實(shí)驗(yàn)對(duì)人們?nèi)粘Ｊ秤们鄄朔绞郊扒鄄怂叵嚓P(guān)產(chǎn)品的研發(fā)具有指導(dǎo)意義。

山芹; 西芹; 芹菜素; 正交試驗(yàn)

芹菜素,又稱芹黃素,(Apigenin 4',5,7-三羥基黃酮)，是一種在水果和蔬菜中普遍存在的黃酮類化合物。在芹菜中含量比較多,其含有多種化學(xué)成分,主要由芹菜素 、揮發(fā)油、有機(jī)酸、胡蘿卜素、維生素C、糖類和多種黃酮類化合物組成。芹菜素具備抑制NO的生成、DNA氧化傷害及脂質(zhì)過(guò)氧化作用,可清除自由基、螯合金屬離子作用,此外大量體內(nèi)體外 實(shí)驗(yàn)證實(shí)其具有抗炎抗癌生物活性芹菜素主要 經(jīng)過(guò)控制癌細(xì)胞基因表達(dá),影響其蛋白質(zhì)活性從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,起到抗癌作用,對(duì)不同的癌細(xì)胞其作用機(jī)理也有所不同，發(fā)揮抗癌的作用[1]。芹菜葉柄葉中芹菜素含量各不相同。市場(chǎng)調(diào)研得知,目前我國(guó)芹菜素相關(guān)產(chǎn)品多為進(jìn)口,價(jià)格高昂,且傳統(tǒng)芹菜食用部位多為葉柄,大大地降低了對(duì)芹菜素的利用率。因此，測(cè)定山芹和西芹葉柄、葉中芹菜素的含量,對(duì)于我們?cè)谌粘Ｉ钪校秤们鄄说姆绞胶颓鄄怂仡愊嚓P(guān)產(chǎn)品的研發(fā)計(jì)劃具備非常重要的指導(dǎo)意義。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.1.1 運(yùn)用正交法探索提取芹菜素的最佳工藝。

1.1.2 得出并對(duì)比西芹葉柄葉和山芹葉柄葉中芹菜素的含量,使其對(duì)日常生活和芹菜素相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)起到指導(dǎo)意義

1.2 材料、儀器與試劑

1.2.1 實(shí)驗(yàn)材料

供試品：芹菜素標(biāo)準(zhǔn)品(合肥博美生物科技有限責(zé)任公司),市售新鮮西芹、新鮮山芹。

對(duì)照品：芹菜素標(biāo)準(zhǔn)品，純度：98.9%。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

超聲回流裝置,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,電子天平,紫外可見(jiàn)分光光度計(jì),真空泵，打粉機(jī),恒溫烤箱，玻璃棒,燒杯,移液槍,量筒,容量瓶，抽濾裝置。

1.3 芹菜素標(biāo)準(zhǔn)品配制

取5.0mg芹菜素標(biāo)準(zhǔn)品，用90%的乙醇進(jìn)行定容，至100mL，配成50μg/mL的溶液備用。

1.4 實(shí)驗(yàn)原理

芹菜素屬于黃酮類化合物，極少部分溶于水，易溶于熱乙醇等有機(jī)溶劑，因?yàn)橐掖季哂袩o(wú)毒害，性價(jià)比較高等優(yōu)點(diǎn)，并且高濃度乙醇能使蛋白質(zhì)變性、沉淀核酸，降低了細(xì)胞內(nèi)其他分子對(duì)芹菜素含量測(cè)定的影響，因此選用較高濃度乙醇對(duì)芹菜中的芹菜素進(jìn)行提取。并且利用超聲波進(jìn)行輔助提取，其原理是運(yùn)用超聲波在液體中迸發(fā)出類似于空穴作用,使植物細(xì)胞和細(xì)胞膜等結(jié)構(gòu)被破壞,從而使細(xì)胞內(nèi)容物通過(guò)細(xì)胞膜的穿透能力加強(qiáng),因而有助于提高黃酮類化合物的釋放與溶出;超聲波使得提取液不斷的進(jìn)行震蕩,從而協(xié)助溶質(zhì)進(jìn)行擴(kuò)散,極大的縮短了提取時(shí)間,提高了有效成分的提出率和原料的利用率[2]。超聲波提取操作簡(jiǎn)單快捷,并且無(wú)需加熱,提出率高、速度快,提取物的結(jié)構(gòu)不易被破壞, 具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。

紫外分光光度計(jì)是運(yùn)用物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)光的選擇性吸收現(xiàn)象對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定量和定性分析[3]。且芹菜中主要溶于乙醇的物質(zhì)如蛋白質(zhì)、核酸、揮發(fā)油、有機(jī)酸、胡蘿卜素、維生素吸收波長(zhǎng)不在這個(gè)范圍內(nèi),對(duì)芹菜素波長(zhǎng)影響不大,因此,用紫外分光光度計(jì)法對(duì)芹菜素進(jìn)行定性定量分析。

1.5 實(shí)驗(yàn)方法及過(guò)程

1.5.1 最大吸收波長(zhǎng)的選擇

根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,在200～700nm波長(zhǎng)段設(shè)定分光光度計(jì)檢測(cè)以完成樣品波長(zhǎng)掃描。

1.5.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

按照下表量取上述所需備用的芹菜素標(biāo)準(zhǔn)溶液毫升數(shù)，并分別放入到10mL容量瓶中，用80%乙醇進(jìn)行定容，制備成以下濃度的芹菜素標(biāo)準(zhǔn)溶液。

表1 芹菜中芹菜素的UV-標(biāo)準(zhǔn)曲線

1.5.3 材料處理

分別取西芹葉柄(A)、西芹葉(B)、山芹葉柄(C)、山芹葉(D)500g，用蒸餾水洗凈，瀝干，切碎、烘干、粉碎，過(guò)120目篩得芹菜粉末。

1.5.4 正交試驗(yàn)

四要素分別為超聲波提取時(shí)間、提取溫度、料液比、乙醇濃度[4]。三水平分別為超聲波作用時(shí)間20min、30min、40min;提取溫度40℃、60℃、80℃；加入1g上述備用材料，料液分別比1：20、1:40、1:60；乙醇濃度為70%、80%、90%，用L9(34)表，得出最佳提取工藝。

表2 正交因素水平表

用上述步驟1.5.3備用材料，分別以提取溫度、酒精濃度、料液比和提取時(shí)間四因素，按照表3實(shí)驗(yàn)條件，分別進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)。

表3 正交實(shí)驗(yàn)條件

1.5.5 芹菜素含量測(cè)定

對(duì)每種不同條件下處理的材料，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后，選用80%乙醇定容，用分光光度計(jì)測(cè)量樣品的吸光值，計(jì)算芹菜素得率，找出最佳工藝條件。

2 結(jié)果及分析

2.1 測(cè)量芹菜素波長(zhǎng)的選擇

選用紫外風(fēng)光光度計(jì)在200～700波段進(jìn)行掃描，掃描后發(fā)現(xiàn)存在有兩個(gè)波峰，并且都可以作為實(shí)驗(yàn)檢測(cè)波長(zhǎng)，由于在335處存在最大波峰，因此選定335nm為測(cè)量波，掃描結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 芹菜素標(biāo)準(zhǔn)品全波段掃描

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

表4 芹菜素標(biāo)準(zhǔn)曲線

以芹菜素標(biāo)準(zhǔn)品的溶液濃度為橫坐標(biāo)(μg/mL)，以吸光值為縱坐標(biāo)[5]，在excel表上用散點(diǎn)圖繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖2)，顯示計(jì)算直線回歸方程的公式為：

y=0.527X+0.1096 R2=0.9955

圖2 芹菜素標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.3 計(jì)算芹菜素得率：

公式:

2.4 正交試驗(yàn)結(jié)果

表5 山芹葉柄中不同條件下芹菜素含量

表5(續(xù))

注：芹菜素含量?jī)H供參考，K1=4.271因素1中芹菜素含量之和，K2、K3同K1； K1'=K1/3；K2'、 K3'同 K1'；R：0.509= K3'- K2'[6]。

結(jié)果表明：

溫度的三水平中K1 80℃ ，乙醇濃度三水平中K2 70% 影響最大，在料液比三水平中K1 1:20影響最大，在浸取時(shí)間中，K2 30min 影響最大，所以山芹莖的最佳提件是80℃、乙醇濃度80%、浸提時(shí)間40min、料液比為1:40，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明溫度對(duì)提取率的影響最大，浸提時(shí)間影響最小。

同理，根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)方法做出其它三種材料的正交。

2.4 最佳提取條件

通過(guò)四組正交試驗(yàn)，根據(jù)山芹葉柄、山葉柄葉、西芹葉柄、西芹葉的最佳提取工藝，按照相應(yīng)公式，算出在最佳的提取工藝條件下各部分芹菜素含量，如表6所示。

表6 各部分芹菜素最佳提取條件

2.5 山芹與西芹中芹菜素總量

表7 每500g芹菜中芹菜素含量

根據(jù)山芹與西芹的葉與葉柄中的芹菜素含量，計(jì)算出各自500g鮮重的芹菜素總含量(圖3)。

圖3 500g鮮重中芹菜素含量

3 結(jié)論

對(duì)山芹和西芹的葉柄與葉中芹菜素含量測(cè)定表明，兩種芹菜的葉子中芹菜素含量均高出葉柄中含量3.75倍，這說(shuō)明日常食用芹菜中，葉子是芹菜素良好的來(lái)源，并且由于芹菜素為脂溶性物質(zhì)，適于用油炒。另一方面，西芹中，葉占干重的21.39%，葉柄占78.61 %；在山芹中葉子占干重 25.54%，葉柄占干重74.46 %；經(jīng)綜合計(jì)算，單位質(zhì)量的山芹中芹菜素整體含量高出西芹 64.75%，這說(shuō)明山芹比西芹更適于作為工業(yè)提取芹菜素的來(lái)源。

[1] 陳況況，章宏慧，陳健初 .芹菜素對(duì)癌細(xì)胞作用機(jī)理的研究進(jìn)展[J].食品工業(yè)科技, 2013(03):392-395.

[2] 劉軍波 ， 鄒禮根 ，趙蕓.荷葉黃酮提取工藝研究[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào), 2014(1-2):134-136.

[3] 仉曉文，王 麗，劉 慧，等.紫外/可見(jiàn)光分光光度計(jì)的使用[J].生物學(xué)教學(xué), 2012(9):27-28.

[4] 焦 鐳，石明生，曹樂(lè)民，等.山楂葉黃酮提取與測(cè)定研究進(jìn)展[J].河南農(nóng)業(yè), 2014(8):49-50.

[5] 焦 鐳，陳麗春，毛建衛(wèi).洋甘菊中芹菜苷提取工藝研究[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā), 2013(7):986-989，902.

[6] 黃飛燕，李干鵬，吳健君，等.旱芹中芹菜素的提取工藝研究[J].廣州化工, 2013(10):133-134.

[7] 董愛(ài)文.紫花地丁中芹菜素的提取與分離純化技術(shù)研究[D].長(zhǎng)沙：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008.

[8] 隋海霞.芹菜素的生物學(xué)作用[J].國(guó)外醫(yī)學(xué)衛(wèi)生學(xué)分冊(cè)，2008,35(2)：103-105.

ComparisonofCeleryinParsleyandCelery

HuangSheng，ChengHui，BaiYuerong

(Liaocheng University, Department of Biological Sciences, Liaocheng 252000,China)

This test after four groups of L9(34) orthogonal experiments, respectively with ethanol concentration, solid-liquid ratio, temperature and extracting time factors into four levels, get the best technology of extraction of celery element, use celery molecule absorption peak at 335 nm uv light on the uv quantitative, further to the shape of qin petioles, leaf and celery celery element content in petiole and leaf. The experimental results showed that the content of celery was significantly higher than that of parsley, and the content of celery in parsley and parsley leaves was significantly higher than that in the leaves. In addition, this experiment is of guiding significance for the research and development of daily edible celery and related products of celery.

parsley; celery; celery element; orthogonal test

2017-10-06

黃 圣(1995—)，滿族，吉林省人，本科，從事生物化學(xué)與生態(tài)研究。

TQ464

A

1008-021X(2017)22-0069-03

(本文文獻(xiàn)格式：黃圣,程惠，白月榮.山芹和西芹中芹菜素含量的比較[J].山東化工，2017，46(22)：69-71.)