吳剛正,常國立,單 碩,王慧俐,朱瑞瑜,蔡成崗
(1.浙江科技學院 生物與化學工程學院,浙江 杭州 310023;2.浙江省農產品化學與生物加工技術重點實驗室,浙江 杭州 310023;3.杭州萬向職業技術學院,浙江 杭州 310023)
枇杷(Eriobotrya japonica) 為薔薇科植物,品種資源豐富,原產于我國東南部,是我國特產水果,目前年產量為40~60 萬t[1],占世界枇杷總產量的50%以上。枇杷具有豐富的營養價值,含有人體所需的碳水化合物、蛋白質、脂肪、氨基酸等多種營養成分[2-3],深得消費者的喜愛。枇杷花、葉及核主要用于生產枇杷露、枇杷膏等止咳藥物,枇杷的功效成分研究主要集中在枇杷葉中的熊果酸、齊墩果酸、黃酮等物質和枇杷核的苦杏仁苷上[4]??嘈尤受盏乃幱霉πе饕w現在鎮咳平喘[5]、抗腫瘤[6]、抗炎[7-8]、抗氧化[9-10]等方面,同時會影響消化系統[11],具有消炎、鎮痛[12]等作用[13]。
枇杷的采收期較短,主要用于鮮食,少量用于加工成果汁、果脯及罐頭產品等,其深加工及綜合利用技術還有待于加強[14],目前加工的產品中,枇杷核均未得到有效利用,作為副產物,一般被當作廢棄物丟棄[15]。枇杷核含有豐富的營養成分,除具有鎮咳平喘和抗腫瘤等多種生物活性的苦杏仁苷[16]以外,還含有淀粉、蛋白質和脂肪酸等成分,其中蛋白質含有15 種氨基酸,賴氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、蘇氨酸和色氨酸為必需氨基酸[17],脂肪酸包含亞油酸、棕櫚酸、油酸、α-亞麻酸、硬脂酸等脂肪酸;按果核占果質量的20%計算,每年會產生3~4 萬t 的枇杷核廢棄物,不僅造成資源浪費,而且污染環境。
苦杏仁苷(Amygdalin,C20H27O11) 廣泛存在于杏、桃、李子、蘋果、山楂等多種薔薇科植物果實的種子中,尤其在苦杏仁中含量較多,為2%~ 3%,是枇杷果核中主要的藥用成分之一[18],早在1803 年Schrader 研究苦杏仁成分時就發現了該類物質,至1830 年Robiquet 等人從中分離出苦杏仁苷,迄今已成為醫藥上常用的祛痰止咳劑、輔助性抗癌藥物[19]。目前,對苦杏仁苷的貯藏和穩定性進行分析的研究較少,試驗采用單因素試驗和正交試驗得到提取枇杷籽中苦杏仁苷的最佳條件,而后又對比了貯藏、干燥處理對苦杏仁苷含量的影響。
枇杷籽粉,購自中藥房,規格0.5kg/ 包;苦杏仁苷,純度97%,上海阿拉丁生化科技股份有限公司提供;乙醇(分析醇),美國“天地”公司提供;甲醇,色譜純,杭州匯普試劑有限公司提供。
PTX-FA210 型電子天平,福州華志科學儀器有限公司產品;KQ3200 型超聲波清洗器(工作頻率kHz,超聲功率150 W),昆山市超聲儀器有限公司產品;H1650R 型醫用離心機,湖南湘儀實驗室儀器開發有限公司產品;LC-20AD 型高效液相色譜儀、紫外檢測器,日本島津公司產品。
1.3.1 色譜檢測條件
色譜柱:CLS-ODS 柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動相:甲醇-水溶液(20∶80);檢測波長210 nm,柱溫30 ℃,流速0.8 mL/min,進樣量10 μL。
1.3.2 苦杏仁苷標準曲線制作
精密稱取苦杏仁苷標準品17.02 mg,加入甲醇溶解,定容至10 mL,即得到質量濃度1.7 mg/mL 的苦杏仁苷標準溶液。經梯度稀釋獲得質量濃度為340,170,34,17,3.4 μg/mL 標準溶液,過0.22 μm膜后采用HPLC 測試。以峰面積為縱坐標,苦杏仁苷的質量濃度為橫坐標作圖,得到線性回歸方程:Y=173 146X-46 355,R2=0.999 8,苦杏仁苷在3.4~340 μg/mL 的質量濃度范圍內呈良好的線性關系。
1.3.3 苦杏仁苷提取量的測定
稱取0.2 g 枇杷核粉末,加入乙醇溶液后,進行超聲波提取,再將得到的提取液以轉速7 000 r/min離心10 min,上清液過0.5 μm 濾膜后以HPLC 測試。
采用正交試驗設計方法。分別以不同的提取時間、乙醇體積分數、提取溫度、料液比做單因素試驗,考查各單因素對苦杏仁苷提取量的影響。結果表明,最佳的單因素條件分別為提取溫度60 ℃,乙醇體積分數60%,料液比1∶20,提取時間40 min。在單因素試驗的研究基礎上,選擇3 個因素進行L9(34)正交試驗,以苦杏仁苷的提取量為依據,篩選主要因素,得出從枇杷核中醇提苦杏仁苷的最優化工藝提取條件。
正交試驗因素與水平設計見表1。

表1 正交試驗因素與水平設計
苦杏仁苷標準品色譜圖見圖1。?
建立HPLC 測定苦杏仁苷標準物質的檢測方法,并分析枇杷樣品中苦杏仁苷的含量。根據標準曲線方程,利用公式算出枇杷核中苦杏仁苷的提取濃度及提取率。
根據試驗設計方案開展正交試驗設計。
正交試驗結果分析見表2。

表2 正交試驗結果分析
由極差R 值可知,影響枇杷核中苦杏仁苷提取的因素大小順序為乙醇體積分數>提取溫度>提取時間。所以選擇A2B3C1為最佳醇提工藝條件。即超聲波醇提1 次工藝的最佳條件為乙醇體積分數60%,提取時間60 min,提取溫度40 ℃,也即是試驗的第6 組試驗,苦杏仁苷達到250.60 μg/mL,提取率為2.51%。
對比了室溫貯藏2 年的枇杷籽提取物樣品,發現苦杏仁苷的提取率有明顯下降,僅為0.12%,下降比例超過95%,因而認為苦杏仁苷的貯藏過程中會損失。為進一步考查枇杷籽中苦杏仁苷的穩定性,以新鮮制備的枇杷籽為原料,測定了不同干燥條件對苦杏仁苷提取率的影響,105 ℃干燥30 min 后的枇杷籽中苦杏仁苷的提取率為0.15%,60 ℃干燥90 min 后的枇杷籽中苦杏仁苷的提取率為0.17%,苦杏仁苷在干燥過程中損失較大。
新鮮枇杷的樣品色譜圖見圖2,新鮮與干燥處理對苦杏仁苷提取率的影響見表3。

圖2 新鮮枇杷的樣品色譜圖

表3 新鮮與干燥處理對苦杏仁苷提取的影響
由結果可知,放置2 年的枇杷籽樣品與60 ℃干燥后的枇杷籽樣品其苦杏仁苷含量減少量都在95%以上。
通過了正交試驗得到了最佳提取條件,其中正交試驗最佳參數為乙醇體積分數60%,40 ℃時提取60 min,提取率2.5%;常溫貯藏2 年的樣品苦杏仁苷損失達到95%以上,枇杷籽粉在60 ℃干燥90 min和105 ℃干燥30 min 后苦杏仁苷的提取率僅為干燥前的4.4%和5.0%,損失較大,其變化過程(如形成新的化合物或者揮發損失) 需要進一步進行確證。研究結果也表明,枇杷籽粉中的苦杏仁苷在干燥過程損失較大,需要低溫密封貯藏,以減少苦杏仁苷的損失,促進枇杷籽的加工和利用。