莲子中多酚类化合物的研究进展综述

2020-02-04 07:59龙文静余武
种子科技 2020年23期
关键词:莲子研究

龙文静 余武

摘    要:莲子是睡莲科植物莲的成熟种子,所含活性成分多酚类化合物具有多种药用价值,其提取与利用已经成为当前植物研究的热点问题。对莲子多酚的化学成分、提取、纯化等方面的研究进行了综述,旨在为莲子的进一步利用提供参考。

关键词:莲子;多酚类化合物;研究

文章编号: 1005-2690(2020)23-0036-02       中图分类号: TS254.1       文献标志码: B

莲(Nelumbo nucifera Gaertn.)属于睡莲科、莲属的多年水生草本植物[1],在我国已有2 000多年的栽种历史[2],主要种植于湖南、浙江、江西、福建等地,其中以湖南种植的湘莲最为有名。莲子为莲的成熟种子,具有清心润肺、健脾养胃、宁神静气、降血压、抗痢疾、调节血糖等功效,营养价值较高,是我国传统的滋补佳品。莲子中不仅含有丰富的碳水化合物、蛋白质、维生素等营养物质,还含有多酚、多糖、生物碱等多种功能成分[3-6],其中多酚是莲子中最重要的一类生物活性成分,研究表明:多酚具有抗氧化、抗肿瘤、保护心血管、抗炎、抗微生物、增强免疫、抗衰老以及雌激素样作用等多种生物学功能[7-9],可应用于食品、药品、化工等行业。本文对莲子多酚的研究进展进行综述,旨在为莲子的进一步研究和利用提供参考。

1   莲子多酚的化学成分

通过查阅国内外的文献资料,对莲子的化学成分进行了总结。研究者主要通过高效液相色谱法(HPLC)[10]、液相色谱-质谱联用法(HPLC-MS)[11]、超高效液相色谱法(UHPLC)[12]、高效液相色谱-电喷雾串联质谱(HPLC-ESI-MS/MS)[13]、高效液相色谱串联三重四级杆飞行时间质谱法(UPLC-Triple-TOF/MS)[14]等方法,对莲子的化学成分进行定性定量分析,发现莲子中的多酚类化合物主要包括酚酸类和黄酮类化合物,这些化合物的名称及所属类别见表1。

2   莲子多酚的提取

2.1   溶剂提取法

溶剂提取法是最常見的多酚提取法,应用比较广泛。该方法重点在于溶剂的选择,一般遵循相似相溶的原则[15-17]。多酚为极性大分子物质,通常选用极性较强的溶剂进行提取,常用水或有机溶剂,如乙醇、甲醇、丙酮、乙酸、乙酯等,从样品中分离出多酚类化合物。

黄素英等[18]在单因素试验的基础上,通过正交试验得出莲子多酚溶剂法浸提的最佳工艺参数为:料液比1∶15(g/mL)、乙醇浓度90%、温度60 ℃、时间1.5 h、浸提3次。在该浸提条件下,莲子多酚提取量为7.94 mg/g。童锡迪等[19]采用正交试验法优化了莲子壳中原花青素的提取工艺,提取溶剂为50%乙醇,料液比1∶10(g/mL),温度65 ℃,时间3 h。

溶剂提取法工艺简单、稳定性好,但溶剂使用量大,且某些有机溶剂回收难、有毒性,产品及操作不够安全,提取加热时间长,需多次蒸馏,生产成本偏高。

2.2   物理强化提取

物理强化提取是指在提取过程中加入某种特定的物理场,如微波、超声波等,进行强化萃取,在缩短萃取时间的同时,减少了活性成分的降解。

(1)超声波提取法:是利用植物细胞壁可被超声波击碎的特性,破坏细胞膜,加快溶剂向细胞内的扩散,使植物中有效成分渗透至溶液中,从而达到分离的目的。与传统提取工艺相比,超声波提取法通过显著提高细胞物质的溶出速率,缩短了提取时间,提高了提取率。蒋蕾等利用超声辅助提取,通过单因素试验确定溶剂为70%丙酮,再以总酚、总原花色素和DPPH+清除能力为响应面BB的响应值,对提取时间、温度和料液比进行优化,确定莲子皮渣中酚类物质最优提取工艺为丙酮浓度70%,提取时间1.6 h,温度50 ℃,料液比 1∶25.5(g/mL)。

(2)微波提取法:一般在传统有机溶剂萃取中起到辅助作用,通过微波使植物细胞在短时间内破裂,不仅减少溶剂用量、缩短提取时间,还能大大提高回收率。黄素英、郑宝东[20]采用此法从莲子中提取多酚,确定最佳工艺条件为乙醇浓度90%、液料比1∶10、微波功率300 W、提取时间35 s、提取3次,莲子多酚提取率可达到7.74 mg/g。相比黄素英等通过溶剂法提取,不仅减少了溶剂的用量,还大大缩短了提取的时间。

可见,相比传统溶剂提取法,物理强化提取法具有操作时间短、溶剂用量少、提取率高、对有效成分影响小等特点,应用前景广阔。

2.3   大孔吸附树脂法

大孔吸附树脂法是利用大孔树脂对目标成分的吸附作用,使其与提取液中其他成分分离的方法。马双双等[21]通过对6种树脂进行静态吸附和解吸试验,确定其中的AB-8树脂吸附能力最大且容易解吸,是分离纯化莲子壳多酚的最佳树脂。采用AB-8树脂分离莲子壳多酚,纯度可达69.34%。

大孔吸附树脂法工艺简单、常温操作,不仅试验成本较低,还能减少有效成分降解。同时,乙醇具有无毒、无污染的特性,且易回收,通常将其作为洗脱溶剂;但此法中树脂易被原料中大分子物质堵塞,造成树脂失活,且树脂活化和再生较烦琐,易造成树脂大量消耗,故目前只适合于少量生产,不适合工业类大规模生产。

3   结论

莲子作为常见的药食两用植物,其化学成分与药理活性一直备受广大研究者的关注,目前,国内外学者大多对莲心的化学成分及药理活性研究较多,且主要集中于莲心的生物碱类化合物的分析、提取、分离,以及药理功能研究,而对莲子中多酚类化合物,特别是酚酸类化合物的分析、提取、分离和药理性研究较少。因此,莲子多酚仍有较大研究空间和开发潜力。

我国莲子资源丰富,如何提升莲子产业价值,开发莲子功能性食品,拓宽其深加工途径,值得广大研究人员进一步深入思考和研究。

參考文献:

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