劉亞美,陳 瓊,吳菲菲,李化強
(邵陽學(xué)院食品與化學(xué)工程學(xué)院,湖南邵陽 422000)
葛根在我國已有6000多年的栽培歷史,年產(chǎn)量在150萬噸以上常見于四川、湖南等地區(qū)的山坡上。我國葛根產(chǎn)品主要內(nèi)銷,食品類主要包含葛根淀粉、葛凍以及葛根糖等特色產(chǎn)品[1],藥品類主要包含葛根注射液、葛根中藥飲片等,目前黃酮含量高的葛根保健品也在屢屢問世,綜上所述葛根的開發(fā)潛力巨大,有待深入研究。
據(jù)賴建有等[2]報道,葛根的化學(xué)成分非常復(fù)雜,其結(jié)構(gòu)為中央三碳將含有酚羥基的苯環(huán)互連形成的化合物見表1:

表1 葛根化學(xué)成分的種類及名稱
3.1 有機溶劑提取法:提取葛根異黃酮最常見的方法,利用有機溶劑將葛根異黃酮溶解,進一步除去溶劑。李佑稷等[3]優(yōu)化葛根中葛根素浸提工藝的最佳條件:浸提時間4h、溫度90℃、料液比1g∶45mL、浸提 3次。
3.2 超聲輔助提取法;利用高頻振動的超聲波是分子間產(chǎn)生強烈空化和擾動效應(yīng),同時伴隨攪拌、擴散、乳化、擊碎等多重效應(yīng),使得提取物溶解性更好。羅秋水等[4]優(yōu)化葛根中異黃酮的提取最佳條件為:提取時間1 h、料液比1∶20、提取溫度80℃、乙醇體積分數(shù)50%。
3.3 亞臨界水提取法;通過控制亞臨界水的壓力和溫度從而改變水的極性和黏度,增加水對所提物質(zhì)的溶解性。周麗等[5]優(yōu)化葛根中總異黃酮的提取最優(yōu)條件為:提取時間30min、液料比為25mL/g、提取溫度130C、壓力0.9MPa。
3.4 微波輔助提取法;主要是利用微波幅射溶劑和物料產(chǎn)生熱能使細胞內(nèi)溫度升高,壓力增大,致使細胞壁膨脹破裂,有效成份被釋放。劉哲等[6]通過實驗得出最優(yōu)條件為:K2HPO4和乙醇的質(zhì)量分數(shù)為24.89%和29.49%,微波功率500 W,溫度80℃,提取8 min,固液比1:20。
3.5 超臨界流體萃取法;擁有液體與氣體的優(yōu)點,溶解力強和易擴散,是介于液體與氣體之間的特殊狀態(tài)。由文穎等[7]優(yōu)化葛根中葛根素的最佳提取條件為:萃取壓力35 MPa,萃取溫度45℃,料液比為1.0,萃取時間120min。
近年來,國內(nèi)外對葛根的化學(xué)成分進行了大量的研究,其藥理作用逐漸被人們悉知。葛根中具有藥理作用的異黃酮類約占5%,其中含量最高是葛根素,其次為大豆苷元,下文綜述了異黃酮中葛根素與大豆甙元的藥理作用,為廣泛的研究人員提供參考依據(jù)。
嚴冬等[8]隨機把患有糖尿病腎病的人員分組,觀察葛根素的臨床治療效果,4周后測定各項指標,兩組進行比較,結(jié)果顯示葛根素靜脈輸液能減少蛋白尿的排出、減少血小板凝集、調(diào)節(jié)腎功能、改善血液高黏等功效;Lin R C等[9]研究表明食用大豆苷、大豆苷元、葛根素產(chǎn)品可以降低血液中的酒精濃度,縮短昏睡時間,且大豆苷元效果最顯著。
付茜茹等[10]采用交叉組合隨機將糖尿病大鼠分組,觀察葛根與黃芪配伍的有效成分對大鼠胰島素的調(diào)節(jié)作用,30天后測量血糖指標,實驗證實上述物質(zhì)配伍的降糖片可以有效緩解胰腺炎和疏通胰腺傳輸通路;馬運明等[11]隨機將模型小鼠分成兩組,用不同的治療方法對正常小鼠和糖尿病小鼠進行干預(yù),30天后測定模型小鼠的空腹血糖指標,結(jié)果表明葛根素對患病小鼠的血糖值和糖耐量有降低作用;張再超等[12]通過尾靜脈注射升糖物質(zhì)建立糖尿病小鼠模型,分別實施不同的治療方案,實驗40d后,葛根黃酮類物質(zhì)明顯降低了小鼠AGEs和山梨醇值。結(jié)果表明葛根黃酮類物質(zhì)降低了血糖濃度,可以預(yù)防和治療糖尿病的并發(fā)癥。
Wang等[13]研究發(fā)現(xiàn)葛根素能加快新骨的成長,改善特定部位舊骨的代謝,且普遍出現(xiàn)在骨移植手術(shù)中;高美等[14]建立去卵巢大鼠模型,研究大豆甙元對大鼠的代謝酶學(xué)指標及骨重建的作用效果,結(jié)論顯示食用特定劑量的大豆甙元可以抑制骨代謝相關(guān)酶的表達,促使去卵巢大鼠的骨形成與骨吸收,達成新的偶聯(lián)平衡。
李靜等[15]將患有短暫性腦缺血疾病的患者分為治療組和對照組,給予葛根素的治療組結(jié)論表明,葛根素治療患有短暫性腦缺血患者有一定的療效;穆清云等[16]將椎基底動脈供血不足的病患人員分為治療組和對照組,觀察葛根素注射液治療頭暈的臨床療效,結(jié)論證實葛根素注射液治療頭暈效果良好;張靜等[17]通過中斷大鼠兩側(cè)頸動脈主干,從而制備血管性癡呆動物模型,研究發(fā)現(xiàn)葛根素能顯著提高大鼠的學(xué)習認知能力,且對大鼠記憶力有一定的加強作用。
戴藝等[18]研究三種物質(zhì)以及其復(fù)合物改變小鼠腹腔巨噬細胞的代謝活性,通過實驗數(shù)據(jù)可得葛根黃酮類物質(zhì)可影響巨噬細胞的代謝活性、改善免疫力;葉平等[19]用切除卵巢的模型大鼠做實驗,通過葛根素來調(diào)節(jié)大鼠的外周血,實驗證明此方法可以增強大鼠的免疫能力;楊靜靜等[20]利用大豆甙元干預(yù)小鼠肝癌H22細胞的生長與繁殖,結(jié)果證明大豆甙元能促使H22細胞失活,并抑制小鼠腫瘤的生長從而增強免疫力。
周玲等[21]研究葛根素對性成熟小鼠生殖系統(tǒng)的作用效果,觀察使用不同劑量的葛根素對雌激素水平的影響,結(jié)論葛根素對生殖期性成熟小鼠的生殖系統(tǒng)產(chǎn)生了不同的影響;劉小麗等[22]利用大豆甙元調(diào)控細胞中ERα/ERβ比例以及ERα和ERβ的表達來觀察其抑制子宮內(nèi)膜癌細胞的增殖的效果,結(jié)果證明大豆甙元是一種可抑制子宮內(nèi)膜癌細胞增殖的植物雌激素。
M.C.Guerra等[23]進行光發(fā)射實驗,研究證實葛根素有抑制效果且表現(xiàn)出濃度的比列性關(guān)系,表明葛根素具有一定的抗氧化活性;謝小俊等[24]研究葛根黃酮類物質(zhì)對高脂飲食誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激損傷的治療作用,本實驗給模型小鼠輔以高脂飲食人工改變其抗氧化性能,結(jié)果顯示葛根黃酮類物質(zhì)可以有效的清除自由基,平衡高脂膳食引起的應(yīng)激氧化,調(diào)節(jié)機體自由基平衡;Jun M等[25]研究發(fā)現(xiàn)葛根素、大豆苷、大豆苷元、鷹嘴豆芽素A、染料木素可以抑制脂肪過氧化酶的活性,達到抗氧化能力。
葛根的國內(nèi)外應(yīng)用越來越廣泛,針對葛根研發(fā)的產(chǎn)品層出不窮,市場反應(yīng)良好,其異黃酮成分在治療心腦血管疾病、抗氧化等方面的藥理作用顯著。通過歸納和分析文獻,得知葛根的異黃酮類化合物提取方法眾多,作者下一步的研究方向?qū)⒗梦⑶兄プ骷夹g(shù)處理葛根,超聲輔助提取葛根素,同時做工藝優(yōu)化,后期制成一款營養(yǎng)價值高的保健食品。