纖維素酶法提取花生殼中木犀草素工藝研究＊

朱 欣，王柯然，唐 功

（阿壩師范學(xué)院，資源與環(huán)境學(xué)院，四川 汶川 623002）

花生殼是一年生草本植物花生的木質(zhì)外殼[1]，營養(yǎng)物質(zhì)含量很低，含有大量的纖維素；可藥用，但一般不食用；具有止咳化痰、抗菌消炎、降壓降脂等功效。花生殼中富含有木犀草素。木犀草素是一種具有抗氧化性的天然黃酮，在植物界分布較為廣泛；木犀草素也是一種比較特殊的成分，在人體中不被分解代謝，可發(fā)揮出抗氧化、抗過敏、降血壓、殺菌消炎等功效[2]?；ㄉ鷼な腔ㄉ庸み^程中的廢棄物，資源豐富，價(jià)格低廉，將花生殼作為對木犀草素的研究所用的原料不僅降低成本，還保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，具有巨大的經(jīng)濟(jì)潛力和重要的實(shí)際意義。

目前，從花生殼中提取木犀草素的方法主要有堿處理法、萃取法、超聲波提取法、微波法[3]等。木犀草素的含量測定方法有間接原子吸收法、高效液相色譜法、熒光法[3]等。本實(shí)驗(yàn)主要采取乙醇回流提取法[4]，其中輔助方法主要為纖維素酶法[5]；回流提取法具有節(jié)省溶劑用量、操作簡單、提取效率高等優(yōu)點(diǎn)。運(yùn)用紫外分光光度計(jì)[6]測定其含量，此方法操作簡單快速，結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

1 試劑與儀器

纖維素酶：10000U/g（無錫高潤杰科技有限公司）

花生殼：花生果產(chǎn)于四川省雅安市，手工剝殼，粉碎 后備用。

檸檬酸、95%乙醇均為分析純（國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）。

UV-1800PC型紫外分光光度計(jì)，上海美譜達(dá)儀器有限公司。

JJ324BC型電子天平，常熟市雙杰測試儀器廠

微量移液器（上海求精生化試劑儀器有限公司）。

HH-S2恒溫水浴鍋，金壇市醫(yī)療儀器廠

SHB-Ⅲ抽濾機(jī)，鄭州長城科工貿(mào)有限公司。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 提取工藝流程

花生殼→75℃下烘干→粉碎后過60目篩→纖維素酶預(yù)處理→抽濾→75%乙醇提取→抽濾→花生殼提取液。

2.2 實(shí)驗(yàn)操作步驟

取適量的花生殼干燥粉碎過60目篩；稱取1g花生殼粉末，加入適量的PH=5.2的緩沖溶液[5]，再加入0.1%的纖維素酶在恒溫水浴鍋50℃下進(jìn)行酶解，抽濾得到經(jīng)過預(yù)處理的花生殼粉末，使用75%的乙醇[7]在提取溫度為85℃下回流提取，抽濾得到提取液。

2.3 木犀草素含量的測定

取1mL的提取液，加入2mL、0.1mol/L的AlCl3溶液，混勻，再加入3.2mL、1mol/L的CH3COOK溶液[7]，使其充分混勻，靜置15min。以蒸餾水作為空白對照，用紫外分光光度計(jì)在408nm[7]處測定吸光值。

3 結(jié)果與分析

3.1 料液比對提取結(jié)果的影響

固定酶用量0.1%、酶解時(shí)間1.5h、酶解溫度50℃、回流時(shí)間1.5h的條件下，觀察不同料液比對花生殼中木犀草素提取的影響，結(jié)果如圖1所示。

圖1 不同料液比下花生殼提取液中木犀草素的吸光度

由圖1可得，料液比越大，其吸光度越大，由此可見料液比對木犀草素的提取影響較為明顯。但在一定值時(shí)其含量達(dá)到了峰值，料液比1∶8（g/mL）時(shí)吸光度最大，再1∶8之后時(shí)吸光度就開始降低，由于隨著溶劑倍數(shù)的增加，溶劑與物料之間接觸更加緊密[8]，但過量加入溶劑時(shí)，稀釋了其濃度。因此，提取時(shí)料液比最佳為1∶8。

3.2 酶用量對提取結(jié)果的影響

固定料液比1∶8、酶解時(shí)間1.5h、酶解溫度50℃、回流時(shí)間1.5h的條件下，觀察不同酶用量對花生殼中木犀草素提取的影響，結(jié)果如圖2所示。

圖2 不同酶用量下花生殼提取液中木犀草素的吸光度

由圖2可知，纖維素酶的用量不宜過低，在其酶用量為0.1%時(shí)，吸光度達(dá)到峰值，增加纖維素酶的用量后，木犀草素的吸光度卻在不定量的降低；酶的作用條件微量高效，增加用量反而得不到很好的效果。因此，在提取過程中酶用量為1∶8時(shí)最佳。

3.3 酶解時(shí)間對提取結(jié)果的影響

固定料液比1∶8、酶用量0.1%、酶解溫度50℃、回流時(shí)間1.5h的條件下，考察不同酶解時(shí)間對花生殼中木犀草素提取的影響，結(jié)果如圖3所示。

圖3 不同酶解時(shí)間下花生殼提取液中木犀草素的吸光度

由圖3可知，木犀草素的吸光度隨著酶解時(shí)間的增加而增加，但酶解時(shí)間超過1.5h后，木犀草素的吸光度隨之降低。由于酶解時(shí)間在1.5h時(shí)纖維素酶的活性得到充分的利用。因此，提取過程中酶解時(shí)間最佳為1.5h。

3.4 酶解溫度對提取結(jié)果的影響

固定料液比1∶8、酶用量0.1%、酶解時(shí)間1.5h、回流時(shí)間1.5h的條件下，考察不同酶解溫度對花生殼中木犀草素提取的影響。結(jié)果如圖4所示。

圖4 不同酶解溫度下花生殼提取液中木犀草素的吸光度

由圖4可知，酶解溫度對木犀草素提取的影響較為明顯，木犀草素的吸光度隨著溫度的增加而增加，但在50℃下達(dá)到最大值，50℃后的吸光度明顯降低。這一原因是由于酶的特性，酶的作用條件較溫和，50℃是酶作用的最佳溫度，若再增加其酶解溫度可能會使得部分酶失活[8]。因此，提取過程中酶解溫度最佳為50℃。

3.5 回流時(shí)間對提取結(jié)果的影響

固定料液比1:8、酶用量0.1%、酶解時(shí)間1.5h、酶解溫度50℃的條件下，考察不同回流時(shí)間對花生殼中木犀草素提取的影響。結(jié)果如圖5所示。

圖5 不同回流時(shí)間下花生殼提取液中木犀草素的吸光度

由圖5可知，用75%的乙醇溶液在85℃下提取，使用85℃是由于高溫可使得物料中的纖維素酶失活[9]。回流提取的時(shí)間在1.5h時(shí)為最大值，其后增加其回流提取時(shí)間下，木犀草素的吸光度隨之降低。這一原因是由于回流時(shí)間過長時(shí)，乙醇溶液易揮發(fā)，大量揮發(fā)后使得提取液中部分木犀草素隨著乙醇的揮發(fā)而揮發(fā)[11]。因此，提取過程中回流時(shí)間最佳為1.5h。

4 結(jié)論

花生殼中木犀草素單因素[11]提取可知：不同提取條件對其提取率的影響較為明顯。為了保證其最佳最高的提取結(jié)果，最佳的提取條件為料液比1:8、酶用量0.1%、酶解時(shí)間1.5h、酶解溫度50℃、回流時(shí)間1.5h。通過文獻(xiàn)可知，經(jīng)過纖維素酶預(yù)處理的后的提取率明顯高于乙醇直接提取的方法[9-10]。在實(shí)驗(yàn)過程中還應(yīng)該注意加入酶的順序，因先調(diào)節(jié)好緩沖溶液的PH后再加入纖維素酶，避免部分酶失活，從而影響花生殼中木犀草素的提取含量。