金豐獼猴桃中抗氧化成分的超聲輔助提取以及定性、定量分析
近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院都市農(nóng)業(yè)研究所聯(lián)合四川省自然資源科學(xué)研究院、奧克蘭大學(xué)、成都大學(xué)、中山大學(xué)的研究人員,在國際著名期刊《Foods》(IF=“4.35)上發(fā)表了題為”Ultrasound-Assisted Extraction, Identification, and Quantification of Antioxidants from "Jinfeng" Kiwifruit“的研究型論文。該研究采用響應(yīng)曲面法優(yōu)化了超聲波輔助提取獼猴桃中抗氧化物質(zhì)的工藝條件。而后,進一步研究了獼猴桃提取物的組成,以及其抗氧化能力、總酚和總黃酮、抗壞血酸的含量。本研究揭示了獼猴桃中抗氧化成分的化學(xué)組成,表明金豐獼猴桃可作為人體補充膳食抗氧化劑的天然來源,提示金豐獼猴桃在抗氧化方面具有潛在的應(yīng)用價值。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院都市農(nóng)業(yè)研究所植物與人體健康機理創(chuàng)新團隊首席科學(xué)家甘人友博士以及四川省自然資源科學(xué)研究院莊啟國博士為本文共同通信作者,奧克蘭大學(xué)客座研究生麥穎暉為本文第一作者。這項工作得到了來自國家重點研發(fā)計劃(2020YFE0205000)、國家農(nóng)業(yè)科技中心地方財政基金(NASC2021TD01)以及四川省科技計劃項目(2020YFN0043,21RCYJ0066)的支持。
文章概述:
獼猴桃味道酸甜可口,富含豐富的維生素、酚類化合物、氨基酸、礦物質(zhì)以及膳食纖維等,具有抗氧化、抗炎、抗癌、抗肥胖以及改善胃腸道功能等諸多生物活性,并且其中的酚類化合物在獼猴桃的生物活性發(fā)揮了重要作用。但是根據(jù)獼猴桃品種、成熟時期、加工工藝和提取方法的不同,酚類化合物的種類和含量也各不相同。一些研究中雖然使用超聲波輔助提取過獼猴桃中的酚類抗氧化成分,但是從未提取過金豐獼猴桃其中的酚類抗氧化成分,并且也沒有優(yōu)化過提取條件。
此外,傳統(tǒng)的溶劑提取法不僅浪費試劑,并且也較為耗時。因此,在酚類化合物的提取中多采用一些物理化學(xué)手段加以輔助。植物中的有效成分大多被內(nèi)部薄壁細胞或胞液保護,不利于提取。而超聲波具有較強的穿透力,短時間內(nèi)即可破壞植物的組織細胞壁,超聲空化、機械效應(yīng)和催化作用可加速化學(xué)成分的釋放和擴散,縮短提取時間,減小料液比。因此,我們選用超聲波輔助提取獼猴桃中的酚類抗氧化成分,并且優(yōu)化了提取條件。而后,利用UPLC-MS/MS對提取的抗氧化成分進行了初步定性鑒定,并用HPLC-DAD對主要成分進行了定量分析。
結(jié)論與展望:
本研究經(jīng)響應(yīng)面分析后得出了金豐獼猴桃的最佳提取條件:乙醇濃度68%,液固比20mL/g,提取時間30min,提取溫度42℃,超聲功率420W。與常規(guī)提取相比,使用超聲波輔助提取的抗氧化成分抗氧化活性提高了18.5%。并且,超聲波功率是影響ABTS值的最重要的參數(shù),其次是乙醇濃度和提取溫度。采用UPLC-MS/MS技術(shù)對金豐獼猴桃提取物中的抗氧化成分進行了鑒定,從金豐獼猴桃中初步鑒定出20種化合物,包括2種維生素、5種非酚類有機酸、5種酚酸及其衍生物、4種黃烷-3-醇、2種黃酮醇和2種香豆素。使用HPLC–DAD法測定了獼猴桃提取物中9種主要酚類化合物的含量,包括3種酚酸 (新綠原酸、綠原酸和咖啡酸)、4種黃烷醇 (原花青素B1、原花青素B2、兒茶素和表兒茶素)和2種黃酮醇 (槲皮素3-O-葡萄糖苷和槲皮素)。其中,原花青素B2、新綠原酸和表兒茶素是含量最高的三種酚類化合物。本研究表明,金豐獼猴桃富含抗氧化成分,可以作為膳食中抗氧化劑的優(yōu)質(zhì)來源,也具有開發(fā)成功能性食品的潛力,未來應(yīng)進一步深入研究。
參考文獻:
Mai, Y.-H., Zhuang, Q.-G., Li, Q.-H., Du, K., Wu, D.-T., Li, H.-B., Xia, Y., Zhu, F., & Gan, R.-Y. (2022)。 Ultrasound-Assisted Extraction, Identification, and Quantification of Antioxidants from "Jinfeng" Kiwifruit. Foods, 11(6), 827.
https://www.mdpi.com/2304-8158/11/6/827