和田茴香籽总黄酮提取及体内抗氧化活性研究

白琨 李艳 蔡伟

摘要：随着科技的发展，黄酮提取相关研究越来越多。和田茴香广泛种植于我国西南地区，是一种典型的调味料，茴香籽是茴香种子，产量较高，除了用作种子之外，多余的茴香籽常被丢弃，造成大量资源浪费。该研究基于此，利用单因素试验和正交试验，对和田茴香籽总黄酮加工工艺进行研究和优化，研究结果表明，和田茴香籽总黄酮最佳加工工艺为乙醇浓度80%、提取时间2.5 h、料液比例1∶40、提取温度70 ℃，此加工条件下，和田茴香籽总黄酮得率为1.531%。另外，对和田茴香籽总黄酮抗氧化活性进行研究，结果表明，饲喂和田茴香籽总黄酮的小鼠，血清和肝匀浆中的SOD值相比空白对照组均提升，MDA值均降低，说明一定量的和田茴香籽总黄酮能够提高SOD值，降低MDA值，从而达到减少小鼠体内自由基堆积和清除氧化物的作用。

关键词：茴香；调味料；提取工艺；抗氧化活性

中图分类号：TS201.2      文献标志码：A     文章编号：1000-9973（2023）08-0199-04

Study on Extraction of Total Flavonoids from Hetian Fennel Seeds and

Their Antioxidant Activity in Vivo

BAI Kun1， LI Yan2， CAI Wei3

（1.Zhengzhou Vocational College of Industrial Safety， Zhengzhou 451192， China; 2.School of

Environmental Science and Engineering， Xiamen University Tan Kah Kee College， Zhangzhou

363123， China; 3.Zhengzhou University of Industrial Technology， Zhengzhou 451100， China）

Abstract： With the development of science and technology， there are more and more researches on the extraction of flavonoids. Hetian fennel is widely planted in the southwest of China and is a typical seasoning. The yield of fennel seeds is high. In addition to being used as seeds， excess fennel seeds are often discarded， resulting in a large amount of resource waste. Based on this， in this study， single factor test and orthogonal test are used to study and optimize the processing technology of total flavonoids of Hetian fennel seeds. The research results show that the optimal processing technology of total flavonoids of Hetian fennel seeds is ethanol concentration of 80%， extraction time of 2.5 h， solid-liquid ratio of 1∶40 and extraction temperature of 70 ℃. Under these processing conditions， the yield of total flavonoids of Hetian fennel seeds is 1.531%. In addition， the antioxidant activity of total flavonoids of Hetian fennel seeds is studied. The results show that the SOD values in serum and liver homogenate of the mice fed with the total flavonoids of Hetian fennel seeds increase compared with the blank control group， and the MDA values decrease， indicating that a certain amount of total flavonoids of Hetian fennel seeds can increase the SOD values and reduce the MDA values， so as to achieve the effect of reducing free radical accumulation and scavenging oxides in mice.

Key words： fennel; seasoning; extraction process; antioxidant activity

收稿日期：2023-02-08

基金項目：河南社会领域科技公关项目（19210231452）;厦门大学嘉庚学院校级科研孵化项目（YY2022L05）

作者简介：白琨（1984－），男，讲师，硕士，研究方向：调味品活性成分对体质的改善。

茴香又被称为小茴香[1]，属于伞形科（Apiaceae）茴香属（Foeniculum）植被，俗名为野茴香和香丝菜，是我国的特产香料[2-3]，常用作肉类食品加工的调味料，茴香籽中的化学成分主要包括茴香基甲酮、芳樟醇、α-蒎烯、龙脑和柠檬烯[4]。茴香脑是一种油状液体，低温条件下呈现白色结晶状[5]，有八角茴香味，是茴香的主要香气成分[6]。

和田茴香种子含有丰富的黄酮类化合物，包括儿茶素、异黄酮、黄酮、黄酮苷等多种成分。这些化合物具有广泛的药理活性和药用价值[7-9]，最明显的功效有抗菌抗炎、保护心脏、消炎镇痛、调节内分泌和改善消化功能等，具体如下：

第一，抗菌抗炎：黄酮类化合物可以抑制多种细菌和真菌生长，并减轻炎症反应。这些作用使和田茴香成为治疗各种感染和炎症性疾病的有效药物。

第二，消炎镇痛：和田茴香中的黄酮类化合物具有明显的消炎和镇痛作用，可以用于治疗疼痛和炎症相关疾病，如关节炎、痛经和头痛等。

第三，保护心脏：和田茴香中的黄酮类化合物对心脏具有保护作用，可以降低血脂和血糖水平，减少心脏病发作风险。

第四，调节内分泌：和田茴香中的黄酮类化合物可以影响人体内分泌系统的正常功能，调节雌激素和孕激素水平，对于调节月经周期和缓解更年期症状有一定的作用。

第五，改善消化功能：和田茴香中的黄酮类化合物具有促进消化和改善肠道功能的作用，可以用于治疗消化不良、胃痛、腹胀等疾病。

总之，和田茴香中的黄酮类化合物具有多种药理活性和药用价值，可以用于治疗各种疾病和保护人体健康。

黄酮类化合物是一种重要的酚类化合物，主要来源于植物次级代谢，对植物生长、发育、开花和结果有重要作用。天然的黄酮类化合物主要分布于高等植物中，低等植物中较少见，相对于其他复杂的化合物[10]，黄酮类化合物的相关研究较早，由于其具有抗氧化、降低胆固醇、促进血液循环和抗炎等多种生物功效，黄酮类化合物成为天然药物开发和研究的重点。

和田茴香籽总黄酮的相关研究较少，本研究通过单因素试验和正交试验对和田茴香籽中的总黄酮提取工艺进行研究和优化，为和田茴香籽的开发和研究奠定了基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料与试剂

茴香籽、芦丁、硝酸钠、氢氧化钠、硝酸铝、乙醇、石油醚、超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）、甲醇和乙酸乙酯。

1.2 试验仪器

分析天平、分光光度计、台式离心机、恒温水浴锅、蒸发器、循环式真空泵 上海助蓝仪器科技有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 黄酮类化合物的测定

1.3.1.1 标准溶液的配制

称取芦丁对照品0.031 5 g放于100 mL三角瓶中，添加浓度为70%的乙醇，将其定容至100 mL，制成浓度为0.315 mg/mL的标准溶液。取1 mL标准溶液放于50 mL容量瓶中，再添加0.8 mL浓度为5%的硝酸钠，摇匀，再加入0.8 mL浓度为10%的硝酸铝，再摇匀；加入4 mL浓度为4%的氢氧化钠，混匀，再用浓度为70%的乙醇定容至50 mL，摇匀，在波长400～600 nm处测定吸光值。

1.3.1.2 和田茴香籽总黄酮含量的测定

称取1 mL待测液放于50 mL容量瓶中，用浓度为70%的乙醇添加至25 mL，加入1.4 mL浓度为5%的硝酸钠，混匀；再加入1.4 mL浓度为10%的硝酸铝，混匀；再加入5 mL浓度为4%的氢氧化钠，加入浓度为70%的乙醇定容至50 mL，在510 nm波长处测定吸光度。

根据标准曲线回归方程进行计算，得到总黄酮含量：

总黄酮含量（%）=（A×50×25）/1 000×100%。

式中：A为吸光度值。

1.3.2 单因素试验

在乙醇浓度为70%、提取时间为3 h、料液比例为1∶30和提取温度为60 ℃的条件下，研究不同乙醇浓度（30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%）、提取时间（1，1.5，2.0，2.5，3.0，3.5，4.0 h）、料液比例（1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60、1∶70）和提取温度（30，40，50，60，70，80，90 ℃）对和田茴香籽总黄酮提取工艺的影响。

1.3.3 正交试验

根据单因素试验结果，进行三因素四水平试验，对和田茴香籽总黄酮提取工艺进行研究和优化，和田茴香籽总黄酮提取正交试验见表1。

1.3.4 和田茴香籽抗氧化活性测定

饲喂小鼠25 d之后，随机选取5只小鼠，摘取小鼠眼球血，将分离的血清用于测定SOD值和MDA值；之后将小鼠脱臼死，迅速取小鼠肝脏匀浆测定肝臟的SOD值和MDA值。

2 结果和讨论

2.1 单因素试验

2.1.1 乙醇浓度对和田茴香籽总黄酮得率的影响

由表2可知，随着乙醇浓度的增加，和田茴香籽总黄酮得率先升高后降低。当乙醇浓度为70%时，和田茴香籽总黄酮得率为0.135%。当乙醇浓度小于70%时，和田茴香籽总黄酮得率随着乙醇浓度的增加而升高；当乙醇浓度大于70%时，和田茴香籽总黄酮得率随着乙醇浓度的增加而降低，这是由于乙醇浓度持续增加时，和田茴香籽中的一些醇溶性物质与总黄酮结合，使得和田茴香籽中的总黄酮得率降低，综合考虑，选择60%～70%的乙醇浓度进行正交试验。

2.1.2 提取时间对和田茴香籽总黄酮得率的影响

由表3可知，随着提取时间的增加，和田茴香籽总黄酮得率先升高后降低。当提取时间为3 h时，和田茴香籽总黄酮得率为0.155%；当提取时间小于3 h时，和田茴香籽总黄酮得率随着提取时间的增加而逐渐升高；当提取时间大于3 h时，和田茴香籽总黄酮得率随着提取时间的增加而降低。提取时间过高或者过低都会影响和田茴香籽总黄酮得率，综合考虑，选择2.5～3.5 h的提取时间进行正交试验。

2.1.3 料液比例对和田茴香籽总黄酮得率的影响

由表4可知，随着料液比例的增加，和田茴香籽总黄酮得率先升高后降低，当料液比例为1∶30时，和田茴香籽总黄酮得率最高，为0.137%；当料液比例小于1∶30时，和田茴香籽总黄酮得率随着料液比例的增加而升高；当料液比例大于1∶30时，和田茴香籽总黄酮得率逐渐降低。过低的料液比例会造成资源损失；而过高的料液比例，茴香籽中的一些杂质又会溶于料液中，从而造成茴香籽总黄酮得率降低，综合考虑，选择1∶20～1∶40的料液比例进行正交试验。

2.1.4 提取温度对和田茴香籽总黄酮得率的影响

由表5可知，随着提取温度的升高，和田茴香籽总黄酮得率先升高后降低，当提取温度为60 ℃时，和田茴香籽总黄酮得率最高，为0.140%。提取温度低于60 ℃时，和田茴香籽总黄酮得率随着提取温度的升高而升高；提取温度高于60 ℃时，和田茴香籽总黄酮得率随着提取温度的升高而降低。随着温度的不断升高，溶液中分子运动、扩散和溶解速度加快，使得一些黄酮类化合物能够快速转移到溶剂中，溶液中的一些黄酮类化合物受到高温的影响，结构被破坏，综合考虑，选择50～70 ℃的提取温度进行正交试验。

2.2 正交试验

在实际操作过程中，各个影响因子之间相互影响，为了全面分析研究和田茴香籽加工工艺，本研究在单因素试验的基础上，以乙醇浓度、提取时间、料液比例和提取温度作为变量因素，进行四因素三水平分析，研究和优化和田茴香籽最佳加工工艺，正交试验结果见表6。

由表6可知，不同的变量因子对和田茴香籽总黄酮得率的影响不同，乙醇浓度、提取时间、料液比例和提取温度的R值分别为0.087，0.076，0.020，0.124，即4个影响因素对茴香籽总黄酮影响的高低次序为提取温度>乙醇浓度>提取时间>料液比例。最佳的和田茴香籽总黄酮提取工艺为编号3，此时加工工艺为乙醇浓度80%、提取时间2.5 h、料液比例1∶40、提取温度70 ℃，该条件下，和田茴香籽总黄酮得率为1.531%。

2.3 和田茴香籽总黄酮化合物抗氧化活性研究

SOD值是机体中一种重要的自由基清除酶，与机体抗氧化水平直接相关。MAD是机体内的自由基氧化脂质之后产生的，其值的高低能够显示机体抗氧化和自由基清除能力。

2.3.1 和田茴香籽总黄酮化合物对小鼠SOD值的影响

由表7可知，饲喂低剂量、中剂量和高剂量和田茴香籽总黄酮化合物的小鼠血清中SOD值分别为675.22，478.23，685.34 U/mL，相比空白对照组分别提高了374.01，177.02，384.13 U/mL，低剂量、中剂量和高剂量3个小组有显著性差异（P<0.05）。饲喂低剂量、中剂量和高剂量的小鼠肝匀浆中的SOD值分别为283.76，534.27，338.98 U/mg，相比空白对照组，饲喂中剂量和高剂量小鼠的肝匀浆SOD值分别提升了201.71，6.42 U/mg，中剂量有显著的差异（P<0.05），高剂量有极显著性差异（P<0.01）。

2.3.2 和田茴香籽总黄酮化合物对小鼠MDA值的影响

由表8可知，饲喂低剂量、中剂量和高剂量和田茴香籽总黄酮化合物的小鼠中血清中MDA值分别为155.31，108.37，114.82 U/mL，相比空白对照分别降低了25.14，72.08，65.63 U/mL；中剂量和高剂量2个小组的血清MDA值有差异性显著（P<0.05）。饲喂低剂量、中剂量和高剂量和田茴香籽总黄酮化合物的小鼠肝匀浆MDA值分别为90.67，78.23，88.36 U/mg，相比空白对照分别降低了17.81 ，30.25，20.12 U/mg；中剂量差异极显著（P<0.01）。饲喂和田茴香籽总黄酮小鼠的血清和肝匀浆中MDA值均得到了降低。

3 小结

随着科技发展，总黄酮类相关的研究越来越多，但和田茴香籽总黄酮提取工艺目前尚处于发展阶段。本研究根据单因素试验和正交试验，对和田茴香籽總黄酮加工工艺进行研究和优化，研究结果表明，和田茴香籽总黄酮最佳加工工艺为乙醇浓度80%、提取时间2.5 h、料液比例1∶40、提取温度70 ℃，该条件下，和田茴香总黄酮得率为1.531%。饲喂和田茴香籽总黄酮的小鼠，血清和肝匀浆中的SOD值相比对照组得到了提升，MDA值得到了降低，说明一定量的和田茴香籽总黄酮能够提高SOD值，降低MDA值，对减少机体内自由基堆积和清除氧化物有积极作用。

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