劉 樂,范建鳳,趙二勞
(忻州師范學院 化學系,山西 忻州 034000)
酸棗仁(Semen Ziziphi Spinosae)為鼠李科植物酸棗(Ziziphus jujube Mill.)的干燥成熟種子,為衛生部頒布的第1批藥食兩用資源[1]。酸棗仁為常用中藥,史載于《神農本草經》,被列為上品,具有養心補肝、寧心安神、生津斂汗等功效,是治療心肝血虛之心悸、失眠的要藥[2]。研究表明,酸棗仁中主要含有脂肪酸、三萜、生物堿以及黃酮類化合物等的成分,其中,脂肪酸類(酸棗仁油)提取率可高達30%以上[3-4],而酸棗仁油具有抗腫瘤、抗氧化、抗炎等作用,尤其在安眠鎮靜方面有顯著作用[5]。源于此,有關酸棗仁油的研究日漸增多,受到越來越多的關注。本文綜述國內酸棗仁油的提取及其抗氧化活性,為酸棗仁油的進一步研究提供參考。
溶劑提取是酸棗仁油最基本的提取方法,采用的溶劑主要有石油醚、環乙烷等對油脂溶解度較高的有機溶劑。吳修利等[6]以石油醚為溶劑,采取索氏提取法提取酸棗仁油,通過正交設計試驗,優化得到最佳提取條件為:料液比為1∶27(g/mL),溫度60℃,提取時間5h。該工藝條件下,酸棗仁油提取率為32.99%。陶冶等[7]研究確定的酸棗仁油索氏提取工藝為:以石油醚為提取劑,在料液比1∶40(g/mL),溫度80℃,提取時間7h的條件下,酸棗仁油得率為28.02%。王力川等[8]也研究了酸棗仁中油的索氏提取,在料液比1∶120(g/mL),石油醚回流提取4h的條件下,酸棗仁油提取率可達39.03%。陸晶晶等[9]則以環乙烷為提取劑,研究了酸棗仁油的索氏提取,確定的工藝條件為:料液比為1∶5(g/mL),95℃下提取5h。該工藝條件下,酸棗仁油提取率為20.48%。另外,白鶴龍等[4]研究了酸棗仁油的石油醚回流提取,工藝條件為:料液比為1∶10(g/mL),90℃下回流提取1.0h。該工藝下酸棗仁油提取率為15.26%。雖然由于酸棗仁品種、產地的不同,含油量會有一定差異,不便比較各種提取工藝的優劣,但也不難發現,溶劑提取法提取時間相對較長,效率不高。
超聲輔助提取法主要是利用超聲波在提取溶媒中產生的空化效應和機械作用等,一方面可有效破碎原料細胞壁,使有效成分呈游離狀態并溶入提取溶媒中,另一方面可加速提取溶媒的分子運動,使提取溶媒和有效成分快速接觸、溶合,從而提高提取率[10]。張雪等[10]研究了酸棗仁油的超聲輔助提取,采用正交試驗優化的工藝條件為:以石油醚為溶劑,料液比1∶15(g/mL),提取時間60min,提取次數2次。王力川等[8]確定的工藝條件為:石油醚為提取劑,料液比1∶10(g/mL),超聲波功率160W,溫度40℃,提取時間15min。該工藝條件下,酸棗仁油提取率可達39.25%。陶冶等[7]也研究了酸棗仁油的超聲輔助石油醚提取,確定的工藝條件為:料液比1∶2.5(g/mL),超聲提取1.0h。該工藝條件下,酸棗仁油提取率為24.45%。超聲輔助提取具有時間短、效率高的特點,但因超聲波對環境的污染及超聲工藝放大的問題尚未解決,現僅限于實驗室研究。
微波輔助提取是利用不同結構的物質吸收微波能的差異,使原料細胞內物質被選擇性加熱,瞬間產生高壓導致細胞破裂,利于有效成分溶出,達到提高提取率[11]。趙文杰等[12]研究了酸棗仁油的微波輔助提取,采用單因素結合正交試驗的方法考察了提取時間、提取溫度和料液比對酸棗仁油提取率的影響,優化了提取工藝。得到影響提取率的因素大小順序為:料液比>提取溫度>提取時間。優化的最佳提取工藝條件為:正己烷為提取劑,料液比1∶6(g/mL),微波功率700W,提取溫度40℃,提取時間5min。該條件下,酸棗仁油提取率為27.86%。王力川等[8]也研究了酸棗仁油的微波輔助提取,確定的工藝:石油醚為提取劑,在料液比1∶4(g/mL),微波功率550W條件下進行3次間歇微波輻射,每次100s。該工藝條件下,酸棗仁油提取率可達39.51%。陸晶晶等[9]則研究了酸棗仁油的微波輔助環己烷提取,確定的提取條件為:料液比1∶5(g/mL),微波功率,480W,間歇輻射200s(分5次輻射,每次40s)。該條件下酸棗仁油提取得率為20.61%。顯見,與溶劑提取法相比,微波輔助提取酸棗仁油可降低溶劑用量,大大縮短提取時間,降低提取成本,具有省時、高效、節能等優點,有必要深入研究。
超臨界流體萃取是利用超臨界流體為萃取溶劑的萃取分離、富集方法,這種方法具有選擇性強、綠色環保、產品純度高、萃取劑便宜、無毒、易回收、可低溫處理等優點[13]。白鶴龍等[5]研究了超臨界CO2萃取酸棗仁油,由響應面分析法優化的最佳萃取條件為:酸棗仁樣品粉末粒度40目、萃取溫度40℃、系統壓力為395bar、動態萃取時間2.5h、在此條件下,酸棗仁油的提取率為19.55%。劉硯墨等[14]通過單因素結合正交試驗的方法研究了酸棗仁油超臨界CO2萃取,得到各因素影響萃取率程度依次是粉末粒度>萃取壓力>萃取時間>萃取溫度,優化的最佳工藝條件為:酸棗仁粉末粒度0.32mm,萃取時間100min,萃取溫度45℃,萃取壓力30MPa。該工藝條件下,酸棗仁油萃取率為31.1%。而貢濟宇等[15]通過正交試驗優化的超臨界CO2萃取最佳工藝為:萃取壓力30MPa,萃取溫度35℃,分離Ⅰ壓力12MPa,分離Ⅰ溫度45℃;分離Ⅱ壓力6MPa,分離Ⅱ溫度50℃。該工藝下酸棗仁油平均收率為36.54%。另外,鐘廣華等[16]研究了壓力、溫度和夾帶劑對超臨界CO2萃取酸棗仁油提取率的影響,得出夾帶劑加入對萃取率影響最大,提取條件不同,油的化學成分基本相同,含量有所差異,其它工藝條件相同(萃取壓力20MPa,萃取溫度45℃)時,加入適量乙醇夾帶劑,酸棗仁油萃取率(15.6%)比不加夾帶劑(13.44%)可提高2.16%。可見,超臨界CO2萃取酸棗仁油是一種綠色環保的食品藥品提取技術,具有良好的應用前景。
亞臨界萃取技術是一種新型萃取與分離技術,它是依據相似相溶原理,以亞臨界狀態存在的萃取劑為溶媒,利用其傳質速度快和溶解能力高的特點,萃取目標組分并分離[17]。彭凱迪等[18]研究了酸棗仁油的亞臨界丁烷提取,在單因素試驗的基礎上,采用響應面法優化了提取工藝。結果表明,提取時間、提取溫度及提取次數對酸棗仁油的提取率都具有極顯著的影響,3個因素對酸棗仁油提取率影響大小依次為:提取次數>提取時間>提取溫度。優化的最佳提取工藝為:酸棗仁粒度80目、提取時間40min、提取溫度45℃、提取次數3次。此工藝條件下酸棗仁油提取率為26.77%。陶冶等[7]也研究了亞臨界丁烷萃取酸棗仁油,在提取溫度45℃,提取時間40min的條件下,酸棗仁油的提取率為26.73%。亞臨界萃取酸棗仁油具有耗能低,提取率高,生產成本遠低于超臨界萃取,適于工業化生產等優點,且整個萃取和分離過程都在低溫下進行,能夠最大限度地保護所提成分的活性,萃取劑也容易與產品分離[17]。
目前,國內有關酸棗仁油抗氧化活性的研究不多,僅有文獻2篇。張雪等[19]以羥基自由基、超氧自由基清除能力、抗蛋白質糖基化反應及D-半乳糖氧化模型小鼠血液和肝臟中的MDA含量和GSH-Px活力的影響為指標,常用抗氧化劑VE為陽性對照,研究了酸棗仁油的體內外抗氧化活性。體外實驗表明,酸棗仁油清除羥基自由基的能力低于VE,總抗氧化能力與VE相當,而清除DPPH自由基、超氧陰離子自由基能力和抗脂質過氧化能力都優于VE,說明酸棗仁油具有明顯的體外抗氧化作用。體內實驗表明,酸棗仁油可以顯著降低D-半乳糖氧化模型小鼠血、肝臟中的MDA含量,顯著提高GSH-Px活力,說明酸棗仁油具有良好的體內抗氧化作用,是一種有效的抗氧化劑。陸晶晶等[9]以過氧化值為指標,比較研究了不同方法提取的酸棗仁油對豬油的抗氧化性,結果表明,溶劑提取、微波輔助提取和超臨界CO2萃取的酸棗仁油均均能抑制豬油的氧化,抗氧化活性相差不大。
目前,國內對酸棗仁油的提取及抗氧化活性進行了一定的研究,也取得了一定成果,但總體而言,研究還不夠系統,還不夠深入,離酸棗仁油實際開發應用的需要還有一定距離。因此,需加大研究力度,創新酸棗仁油提取工藝,特別要加強對酸棗仁油功能活性的研究,搞清酸棗仁油構效關系,使酸棗仁油在促進人類健康中發揮積極作用。