臭參中抗氧化活性物質提取工藝研究

黃虹 史俊友 付冬雪 景年華

摘 要：以云南省生馬龍區出產的臭參為研究對象，以規定時間內消耗高錳酸鉀的含量為考察指標對抗氧化物質的提取工藝進行了研究。首先利用單因素實驗探究不同的料液比、乙醇濃度、溫度和提取時間對提取效率的影響。再用正交實驗設計方案，篩選出臭參抗氧化活性的影響因素的主次順序，得出最佳反應條件是當料液比為1：30，乙醇濃度為40%，提取時間為1.5 h，提取溫度為60 ℃時。

關鍵詞：臭參;抗氧化;乙醇提取法;正交試驗

臭參，又名胡毛洋參、蘭花臭參、臭藥等，為桔梗科黨參屬植物管鐘黨參的根，是云南的特有的植物種[1]。臭參生長于海拔700-2800m的林緣和灌木叢中，在滇中、滇西、滇東等地區均有野生分布。作為民間很早就廣為應用并有文字記載的具有藥用[2]和食用價值的植物根系[3]，臭參除了是一味具有補氣補血、健脾通氣、溫胃養胃、增強體質等功效的藥材外，還是一種深受當地居民喜愛的營養豐富、口感柔和、味道鮮美的特種蔬菜[4]，民間將其作為廉價滋補佳品和肉、雞、排骨等一起燉食。臭參在云南省大部分地區均可種植[5]，在昆明尋甸、東川，曲靖馬龍、會澤及滇中、滇西其他地區均有大量栽培，且畝產量可達500-700kg，全省年產量在百萬公斤以上，可見云南省的臭參具有很好的資源優勢[6-7]。在此情況下，深入開展對臭參提取物、保健品、食品和特殊醫學用途配方等領域研究具有重要意義。本研究以云南省馬龍區出產的黑瑪卡為研究對象，對其抗氧化物提取工藝進行了深入的研究，從而為瑪卡功能食品類或食品添加劑類的開發利用提供一定的理論支持。

1 試劑與方法

1.1儀器與試劑

臭參，購自曲靖市馬龍區馬過河鎮;高錳酸鉀，分析純，天津大茂試劑有限公司;J-HH-4A型精密數顯恒溫水浴鍋，上海皓莊儀器有限公司; GX-08B型高速萬能粉碎機，珠海市鑫爾電器有限公司;AL204-IC電子天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司;紫外分光光度計，臨沂市龍躍儀器有限公司。

1.2實驗方法

1.2.1臭參中活性成分的提取

將洗凈的臭參在烘箱內于50 ℃烘干至干脆，用粉碎機粉碎后密封保存，備用。稱取臭參3 g，加入一定濃度一定體積的乙醇，在恒溫水浴鍋中設置一定溫度下反應一段時間，將反應后的液體離心15 min，抽濾，加水定容至100 mL，即為臭參提取反應液，備用。

1.2.2 KMnO4溶液的配制和標定

用分析天平稱量1.0g固體KMnO4，放入大燒杯中，加水至300 mL，煮沸1小時左右，靜置冷卻后用玻璃棉漏斗進行過濾[12]。濾液裝入棕色細口瓶中。置于暗處備用[13]。

從恒溫80℃的烘箱中取出裝有已烘干至恒重的基準Na2C2O4稱取0.16g三份 [14]，分別置于50 mL的錐形瓶中，加約40mL水和3mol·L-1 H2SO410mL，蓋上表面皿，慢慢加熱到80℃，趁熱用高錳酸鉀溶液滴定，直到溶液呈現微紅色并持續半分鐘不褪色即終點。根據Na2C2O4的質量和消耗KMnO4溶液的體積計算KMnO4濃度。用同樣方法滴定其它二份Na2C2O4溶液，相

對平均偏差應在0.2%以內。

1.2.3 KMnO4溶液標準曲線的繪制

取10 mL上述已經標定的濃度為0.049 mol·L-1的KMnO4溶液定容至250 mL，取6個容量瓶并標號1-6，再從這250 mL KMnO4溶液中分別吸取1，2，4，6，8，10mL至已標號的100mL容量瓶中，定容，搖勻后靜置。將蒸餾水作為參比，測定不同濃度KMnO4的吸光度，繪制其標準曲線，得出線性回歸方程。

1.2.4 高錳酸鉀清除量的測定

將0.049 mol·L-1 KMnO4溶液稀釋50倍，得濃度約為0.001mol·L-1 KMnO4溶液。取該KMnO4溶液4mL于比色管中，加入乙醇溶液或臭參提取樣品溶液1ml，震蕩搖勻，置于暗處反應半小時，在波長為525 nm的條件下測定吸光度值，并通過標準曲線求算KMnO4溶液的濃度。當KMnO4溶液中加入的為乙醇時，求算出的濃度為C空樣溶液;當KMnO4溶液中加入的為乙醇時，求算出的濃度為C試樣溶液;高錳酸鉀清除量的計算公式如下：

（mg/g）

1.2.5 單因素實驗

準確稱取3g臭參粉末，分別按照表1所示因素、水平開展單因素試驗，提取方法按照1.2.1開展，高錳酸鉀清除量的測定按照1.2.4開展。表1中，料液比是指臭參粉末質量（g）與乙醇體積（mL）的比例。

1.2.6 正交試驗

以1.2.5中單因素考察結果為參考，設計四因素三水平正交試驗，具體因素水平如表2所示， ，以高錳酸鉀的清除量為指標。

2結果與分析

2.1單因素實驗條件的確定

2.1.1提取料液比的確定

當料液比為1：10、1：15、1：20、1：25、1：30、1：35時，臭參抗氧化物質對高錳酸鉀的消耗量分別為11.83、12.61、13.26、13.15、13.46、13.26 mg/g，當料液比低于1：20時，提取液對KMnO4的清除量隨著料液比的增加而增加，當料液比大于1：20后提取液對KMnO4的清除量變化較小。從試劑節約角度看，乙醇的最佳料液比是1：20。

2.1.2提取使用乙醇濃度的確定

當使用乙醇濃度為20%、30%、40%、50%、60%時，臭參抗氧化物質對高錳酸鉀的消耗量分別為13.55、13.60、13.65、12.63、12.47 mg/g，隨乙醇濃度的增加，KMnO4的含量先平緩上升，然后開始大幅度減小，因此當提取液乙醇濃度為40%時抗氧化效果最佳。

2.1.3提取溫度的確定

當提取溫度為40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃時，臭參抗氧化物質對高錳酸鉀的消耗量分別為13.12、13.35、13.50、13.11、13.15和13.05 mg/g。隨反應提取溫度的增加消耗KMnO4的含量先急劇上升，到達峰值后又開始大幅減小，因此反應溫度為70℃時抗氧化效果最佳，出現該現象的原因可能是因為較高溫度下抗氧化物質易于被空氣氧化。

2.1.4提取時間的確定

當提取時間為0.5h、1h、1.5h、2 h、2.5h、3 h 時，臭參抗氧化物質對高錳酸鉀的消耗量分別為12.69、12.98、13.15、13.11、13.05和13.06 mg/g。隨反應提取時間的增加，KMnO4的含量先急劇上升，到達峰值后又開始平緩的減小，從峰值來看反應時間為1.5 h時抗氧化效果最佳，隨后提取時間增加效果減弱。

2.2 正交實驗

由正交實驗探究結果可知，四個條件對臭參的抗氧化性物質的提取影響從大到小依次為：料液比>提取溫度>提取時間>乙醇濃度，臭參中的抗氧化活性物質提取的最優環境為：料液比1：30，乙醇濃度40%，時間1.5h，溫度60℃。在最優條件下進行提取，抗氧化物質對KMnO4的消耗量為13.97 mg/g。

3.結論

由單因素實驗探究得出抗氧化性能最佳的條件是料液比為1：20，乙醇濃度為40%，溫度為70℃，時間為1.5h。再根據由正交實驗探究結果可知這四個條件對臭參的抗氧化性影響主次為：料液比>提取溫度>提取時間>乙醇濃度，且臭參中的抗氧化活性物質提取的最優環境為：料液比1：30，乙醇濃度40%，時間1.5h，溫度60℃。

參考文獻

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[2]李元. 民間傳統補藥——云參[J]. 中國民族民間醫藥雜志， 2004.

[3]云南省衛生局革命委員會編. 云南中草藥[M]. 云南人民出版社， 1971.

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[6]程永現， 趙君， 梅任強. 幾種具有應用前景的特色補藥的成分與功能再認識[C]// 中國藥理學會補益藥藥理專業委員會成立大會暨人參及補益藥學術研討會會議論文集. 2011.

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[9]王昌利， 楊景亮， 宋小妹.超聲技術在中草藥提取方面的應用[J].陜西中醫學院學報，1993，16（3）： 33-35.

作者簡介：黃虹，2000年7月，女，漢族，福建福清人，曲靖師范學院化學專業學生，在校期間主要開展天然產物分析方面科研工作;

通訊作者簡介：史俊友，1981年7月，男，漢族，山東濟南人，博士，副教授，研究方向：天然產物有效成分的分離分析。

基金項目：國家級大學生創新創業訓練計劃項目“臭參總黃酮的提取、富集及活性研究”（項目編號202010684034）。