苦蕎籽粒中D—手性肌醇提取工藝的優化

摘 要 利用單因素試驗、正交試驗和HPLC檢測法，對提取苦蕎籽粒中D-手性肌醇的三因素（乙醇體積分數、料液比、提取時間）進行優化。試驗結果表明，苦蕎籽粒中D-手性肌醇的最佳提取工藝條件為：提取時間25 min，乙醇體積分數30%或40%，料液比1/30（m∶v）。

關鍵詞 苦蕎；籽粒；D-手性肌醇；單因素試驗；正交試驗

中圖分類號：TS207.3 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2017.28.033

知網出版網址：http：//kns.cnki.net/kcms/detail/50.1186.S.20171011.1401.020.html 網絡出版時間：2017/10/11 14：01：12

苦蕎（Fagopyrum escuLentum Moench）是短季寥科作物，可藥食兩用[1，2]。苦蕎含有豐富的黃酮類化合物、肌醇類活性物質、礦物質元素等[2]，其中肌醇類活性物質主要包括D-手性肌醇[3]（D-chiro-inositol，簡稱DCI）。DCI是肌醇的9種異構體中具有旋光性的一種[4]，結構類似于pH210型胰島素調節介體[5]，具有胰島素增敏作用和促進肝臟脂肪代謝功能，能明顯降低血糖含量[6]。如果人體內DCI含量過低或流失太快，則會導致胰島素傳遞信號減弱或受阻，從而具有患糖尿病的高危性[7]。DCI還可治療多囊性卵巢癥，可促進肝臟脂代謝，對防治糖尿病有積極意義，具有較好的開發前景[8]。

目前，對苦蕎成分的提取以黃酮類物質為主，部分研究提取DCI成分的，也是針對苦蕎全株。而有文獻報道[1]，DCI在苦蕎籽粒中含量最高，因此本課題以苦蕎籽粒為研究對象，提取其中的DCI，優化提取工藝，篩選最適宜的提取時間、乙醇體積分數、料液比。

1材料與方法

1.1試驗時間、地點

本試驗于2016年7—8月在西昌學院苦蕎麥重點實驗室開展。

1.2試驗材料

苦蕎籽粒（西昌航飛苦蕎科技發展有限公司），DCI標品（>98%，東京仁成工業株式會社），高效液相色譜儀-示差折光檢測器（1260，安捷倫科技中國有限公司）。

1.3試驗方法

1.3.1 DCI含量檢測

DCI含量采用HPLC-示差折光檢測法[8]檢測。NH2色譜柱（250 mm×4.6 mm，粒徑5 μm），流動相乙腈/水（70/30）；流速1 mL·min-1；柱溫30℃[3]。

1.3.2 單因素試驗

采用30℃水浴振蕩提取[1]，考察提取時間、乙醇體積分數、料液比3個因素對DCI提取率的影響。采用單因素試驗，即固定其中兩個試驗因素不變，研究第三個因素的變化對DCI提取率的影響。

1.3.2.1提取時間的選擇

固定料液比1/30（m∶v），乙醇體積分數40%不變，測定提取時間在10、15、20、25、30 min下的DCI提取率，選擇提取率較高的提取時間（見圖1）。

1.3.2.2乙醇體積分數的選擇

固定提取時間20 min，料液比1/30（m∶v）不變，測定乙醇體積分數在20%、30%、40%、50%、60%下的DCI提取率，選擇提取率較高的乙醇體積分數（見圖2）。

1.3.2.3料液比的選擇

固定提取時間20 min，乙醇體積分數40%不變，測定料液比在1/15、1/30、1/45、1/60、1/75 （m∶v）的下的DCI提取率，選擇提取率較高的料液比（見圖3）。

1.3.3 正交試驗設計

根據單因素試驗結果，選擇3個試驗因素的較優水平，再次以苦蕎中DCI提取率為評定指標，采用正交試驗設計，確定DCI提取率最高的組合，因素水平安排見表1。正交試驗方案及測定結果見表2。

2結果與分析

2.1單因素試驗結果

2.1.1 提取時間對DCI提取率的影響

由圖1可以看出，DCI提取率先隨提取時間增加而快速增大，15 min之后下降，但基本趨于平緩，可能在15 min左右，DCI溶解已經達到飽和。故選擇提取時間15 min、20 min、25 min進行下一步的正交試驗。

2.1.2 乙醇體積分數對DCI提取率的影響

由圖2可以看出，DCI提取率先隨乙醇體積分數的增大而增加，在乙醇體積分數為40%時，提取率達到最高，之后DCI提取率隨乙醇體積分數的增加有所下降。乙醇體積分數在30%～50%范圍內，DCI提取率比較高。故選擇乙醇體積分數為30%、40%、50%進行下一步的正交試驗。

2.1.3 料液比對DCI提取率的影響

由圖3可以看出，當料液比為1/30 （m∶v）時，苦蕎中的DCI提取率最高，說明DCI溶解已經接近極限。故選擇料液比1/20、1/30、1/40進行下一步的正交試驗。

2.2正交試驗結果分析

由極差分析法和LSD法多重比較得到的表3和表4可以看出：因素A（提取時間）、B（乙醇體積分數）、C（料液比）對DCI提取率的影響極顯著，影響主次順序為C>A>B。各因素最優水平分別為A3、B2、C2，即A3B2C2。正交表中處理9（A3B3C2）的平均提取率最高，為7.36 ‰。

2.3驗證性試驗結果

同時測定正交試驗中DCI提取率最高的組合A3B3C2與多重比較分析得到的最優組合A3B2C2的DCI提取率，重復設定3次，平均提取率分別為7.39‰、7.42‰，兩者差異不顯著，因此均可以選用，即可選提取時間25 min，乙醇體積分數40%，料液比1/30；也可選提取時間25 min，乙醇體積分數30%，料液比1/30。

3討論與結論

綜上所述，通過單因素試驗和正交試驗，確定的最佳提取工藝條件：提取時間25 min，乙醇體積分數30%或40%，料液比1/30（m∶v）。本研究結果可為生產苦蕎茶或其他苦蕎產品的企業，在優化提取工藝、提高產品中DCI含量、增強苦蕎產品的保健功效等方面提供參考。

參考文獻：

[1]盧丞文.蕎麥中D-手性肌醇分離提取與純化研究[D].吉林：吉林農業大學，2007.

[2]胡俊君，蔣梅峰，林勤保，等.苦蕎麩皮中D-手性肌醇的分離純化[J].食品工業科技，2009（4）：197-199.

[3] 張瑞，王英平，任貴興.苦蕎麩皮功能成分提取工藝篩選[J].食品科技，2008（5）：144-146.

[4]侯建霞，汪云，程宏英，等.毛細管電泳化學檢測分離測定蕎麥中的手性肌醇和肌醇[J].分析測試學報，2007，26（4）：526-529.

[5]彭鐮心，勾秋芬，鄒亮，等.HPLC法測定不同品種苦蕎麥中的手性肌醇[J].中草藥，2009（s1）：279-281.

[6]陜方，李文德，林汝法，等.苦蕎不同提取物對糖尿病模型大鼠血糖的影響[J].中國食品學報， 2006，6（1）：208-211.

[7]張澤生.D-手性肌醇：改善糖尿病及其并發癥（上）[N].中國食品報，2013-07-16（04）.

[8] 戴傳波，李建橋，李健秀.示差折光檢測法檢測肌醇含量[J].食品工業科技，2007，28（4）：222-223.

（助理編輯：易 婧；責任編輯：丁志祥）