微波辅助提取芒果核多酚及其抑菌活性的研究

黄祉健，阮玉凤，罗宝芳，苏妹芬，覃靖娟，谢彩军，黄锁义，朱晓莹（.右江民族医学院临床医学院，广西百色533000；.右江民族医学院药学系，广西百色533000；3.右江民族医学院科学实验中心，广西百色533000）

微波辅助提取芒果核多酚及其抑菌活性的研究

黄祉健1，阮玉凤1，罗宝芳2，苏妹芬2，覃靖娟2，谢彩军2，黄锁义2，朱晓莹3，*
（1.右江民族医学院临床医学院，广西百色533000；2.右江民族医学院药学系，广西百色533000；3.右江民族医学院科学实验中心，广西百色533000）

研究芒果核多酚微波辅助提取的最佳工艺，考察芒果核多酚提取液体外抑菌活性。采用单因素及正交实验，以芒果核多酚得率为指标，考察乙醇浓度、料液比、微波提取功率和提取时间对微波提取芒果核多酚得率的影响。采用滤纸圆片法考察芒果核多酚抑菌活性。结果显示，芒果核多酚最佳微波提取工艺为：乙醇浓度60%，料液比1∶20（g/mL），微波功率340W，微波提取时间60s，在此条件下芒果核多酚得率为9.27%±0.54%。芒果核多酚提取物对受试菌均有一定的抑制作用，其中对表皮葡萄球菌的抑制作用较强。本文为进一步开发芒果核的利用价值提供了一定理论依据。

芒果核多酚，微波辅助提取，抑菌活性

芒果（Mangifera indica Linn）为漆树科植物，广泛分布于我国的广西、广东、海南、台湾等地。芒果的叶、茎、果皮等具有药用价值，具有平喘、祛痰、抗菌消炎、抗肿瘤、抗氧化等作用[1]。目前对于芒果核的研究与开发利用主要集中于芒果叶和芒果皮[2-3]，而对芒果核的研究比较少。广西百色盛产芒果，有“芒果之乡”之称，芒果资源丰富，品种繁多，因此关于芒果的深加工产业也越来越多，但作为生产加工的废弃物之一的芒果核，目前仍未得到有效的开发利用。有研究表明，芒果核富含没食子酸甲酯等多酚类物质[4]，而多酚类物质在抗肿瘤、抗病毒、抗微生物、抗衰老、抗氧化等方面具有良好的作用[5]。微波辅助提取法是近年兴起的生物活性物质提取技术，在天然产物尤其是多酚提取中有良好的应用前景[6]。目前，针对芒果核多酚的微波辅助提取研究，抗氧化、抑菌活性等研究报道不多，本研究以百色热销芒果品种台农果核为研究对象，采用微波辅助提取法，研究台农芒果核多酚最佳提取工艺，及其提取物的抗氧化及抑菌活性，为合理开发和利用芒果核提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

台农芒果果实 于2012年7月采摘于百色市右江区果园，去除台农芒果皮肉、坚壳及衣，取出核仁，切成薄片，25℃干燥，粉碎；表皮葡萄球菌、大肠杆菌、伤寒杆菌和金黄色葡萄球菌 由右江民族医学院基础医学院黄干荣、覃艳春老师提供；焦性没食子酸、无水乙醇、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、硫酸亚铁、酒石酸钾钠 均为国产分析纯。

TU-1810PC紫外可见分光光度计 北京普析通用仪器有限公司；AL104电子分析天平 梅特勒-托利多；RE-5210A旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器厂；D8O23CSL-K微波炉 格兰仕电器有限公司；LRH-150D生化培养箱 韶关泰红宏医疗器械有限公司；SW-CJ-2双人双面净化工作台 苏州净化设备有限公司；HVE50L高压蒸汽灭菌器 日本三洋公司。

1.2 实验方法

1.2.1 芒果核多酚的提取与鉴定 提取方法参照文献[2]，精确称取芒果核粉5g，按照乙醇浓度60%，提取时间2.5min，料液比1∶15（w/v），微波功率为385W，提取液抽滤、离心3000r/min，5min，摇匀，取上清液待用。

多酚的鉴定采用三氯化铁反应法[7]，取芒果核多酚提取液适量，点在滤纸上，滴加1%三氯化铁溶液，在可见光下呈绿色斑点即提取液中含有多酚。

1.2.2 多酚含量的测定 以焦性没食子酸为标样，按参照文献[8]方法测定芒果核中芒果核多酚的含量。芒果核多酚得率按照每克样品中含有的芒果核多酚量（g）计算。

1.2.2.1 没食子酸标准曲线的绘制 配制浓度为0、0.8、1.6、2.4、3.2、4.0、4.8、5.6、6.4、7.2μg/mL的焦性没食子酸标准液，在焦性没食子酸标准液有最大吸光度值的540nm波长下测定吸光度值（OD值），以焦性没食子酸浓度为横坐标，吸光值为纵坐标绘制标准曲线。

1.2.2.2 芒果核提取液中芒果核多酚的含量测定 采用酒石酸亚铁还原法[8]，稀释1250倍，于540nm波长下测定样品溶液的OD值，依据回归方程计算提取液中芒果核多酚含量。

1.2.3 单因素实验

1.2.3.1 乙醇浓度的筛选 取干燥核仁粗粉5g，料液比1∶15（g/mL）分别加入30%、40%、50%、60%、70%、80%的乙醇溶液，功率340W，提取75s，按1.2.1样品制备方法制备样品，测定OD值，确定适宜的乙醇浓度。1.2.3.2 料液比的筛选 取干燥核仁粗粉5g，按料液比1∶5、1∶10、1∶15、1∶20、1∶25（g/mL）分别加入50%的乙醇溶液，功率340W，提取75s，按1.2.1样品制备方法制备样品，测定OD值，确定适宜的料液比。

1.2.3.3 微波功率的筛选 取干燥核仁粗粉5g，按料液比1∶15（g/mL）分别加入50%的乙醇溶液，在功率分别为100、250、340、420、480W条件下，提取75s，按

1.2.1 样品制备方法制备样品，测定OD值，确定适宜的微波功率。

1.2.3.4 提取时间的筛选 取干燥核仁粗粉5g，按料液比1∶15（g/mL）分别加入50%的乙醇溶液，功率340W，分别提取30、45、60、75、90、105、120s，按1.2.1样品制备方法制备样品，测定OD值，确定适宜的提取时间。

1.2.4 正交实验 以单因素结果为参考，对乙醇浓度、料液比、微波功率、提取时间进行4因素3水平正交实验，以芒果核多酚得率为指标，通过L9（34）正交实验确定最佳提取工艺，设计如表1所示。1.2.5 多酚得率的计算 计算公式如下：

表1 正交实验因素与水平Table 1 Factors and levels of orthogonal test

总酚得率（%）=125V（y-b）/105am×100

式中，V为微波提取后的芒果核多酚提取液体积；y为提取液吸光度值；b为标准曲线截距；a为标准曲线斜率；m为芒果核仁粗粉质量。

1.2.6 芒果核多酚的除杂纯化 取新鲜制备的提取液150mL，用旋转蒸发仪蒸干，取蒸馏水50mL溶解所得粉末，再用氯仿50mL除蛋白等杂物，静置分层后取上清液蒸干；最后用90%乙醇溶解，双层滤纸过滤后离心2000r/min，5min除去多糖，挥干乙醇，得到芒果核多酚。

1.2.7 芒果核多酚抑菌活性实验[9]采用滤纸圆片法观察芒果核多酚对金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、伤寒杆菌、大肠杆菌的抑菌活性。

1.2.7.1 含药滤纸的制备 取上述芒果核多酚适量，以30%乙醇溶解配制浓度为2、4、6、8、10mg/mL的芒果核多酚溶液，以0.22μm滤菌膜过滤除菌，备用。将灭菌的滤纸片分别浸泡于不同浓度的芒果核多酚溶液中12h，取出沥干，备用。

1.2.7.2 抑菌实验 实验设5个多酚组，浓度分别为2、4、6、8、10mg/mL的含药滤纸片，以30%乙醇浸泡的纸片为对照组，分别在含金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、伤寒杆菌和大肠杆菌平板内分别放置含药滤纸片，4片/板。37℃培养24h。24h后，观察各个平板细菌繁殖情况，并用游标卡尺测量抑菌圈的直径。

1.3 数据处理

2 结果与分析

2.1 焦性没食子酸标准曲线

焦性没食子酸标准曲线为A=0.0148C+0.011，R2=0.997。式中，A为供试品溶液焦性没食子酸吸光度值；C为供试品焦性没食子酸浓度（μg/mL）；相关系数为0.997。焦性没食子酸标准曲线在0～7.2μg/mL浓度范围内线性良好，以焦性没食子酸为对照品，测定台农芒果核仁中芒果核多酚的含量，如图1所示。

图1 焦性没食子酸浓度-吸光度值标准曲线Fig.1 Coke gallic acid concentration-absorbance value of the standard curve

2.2 单因素实验

2.2.1 乙醇浓度对芒果核多酚得率的影响 由图2可知，随着乙醇浓度的升高，芒果核多酚得率呈现先升高后降低的现象，当乙醇浓度为50%时，提取效率最高。一定浓度的乙醇，渗透能力较高，乙醇使细胞内部渗透压增大，迫使目标成分溶出，但随着乙醇浓度的提高，已浸出的芒果核多酚对未浸出芒果核多酚的逸出产生阻力，不利于协同浸取，所以出现乙醇浓度＞50%之后，多酚得率出现下降的现象[10]。

图2 乙醇浓度对芒果核多酚得率的影响Fig.2 The effect of ethanol concentration on the yield of mango polyphenols

2.2.2 料液比对芒果核多酚得率的影响 由图3可知，随着料液比从1∶5～1∶25，芒果核多酚得率呈现先升后降的现象，在料液比1∶15（g/mL）时，芒果核多酚得率最高。溶剂增加，细胞内多酚溶出也应该增加，但乙醇沸点较低，随着溶剂的增多，加热时易沸腾溢出和部分成分易随蒸汽带走，从而影响芒果核多酚得率。

2.2.3 微波功率对芒果核多酚得率的影响 由图4可知：最佳微波功率为340W。芒果核多酚得率随着微波功率的升高呈现先升后降的现象，当微波功率为340W时，多酚得率达到最大值。在一定范围内，微波功率的升高有利于芒果核多酚从细胞内溢出，随着微波功率继续升高，溶液瞬时温度过高后，由于多酚类物质的热稳定性较差，温度过高，多酚易发生氧化或水解反应，导致芒果核多酚得率下降。另外实验过程中观察到微波功率过高时芒果核多酚提取液有少量溢出，导致芒果核多酚相应减少。

图3 料液比对芒果核多酚得率的影响Fig.3 The effect of solid-liquid ratio on the yield of mango polyphenols

图4 微波功率对芒果核多酚得率的影响Fig.4 The effect of microwave power on the yield of mango polyphenols

图5 提取时间对芒果核多酚得率的影响Fig.5 The effect of extraction time on the yield of mango polyphenols

2.2.4 提取时间对芒果核多酚得率的影响 由图5可知，随着微波提取时间的增加，芒果核多酚得率先小幅度上升后下缓慢降的趋势。当微波提取时间为60s时，芒果核多酚得率最高，时间超过60s后，芒果核多酚得率逐渐下降。这是由于随着微波时间延长，温度逐渐升高，芒果核多酚会受到不同程度的破坏；另外，提取时间过长，提取出的多酚易与空气中的氧气接触，发生氧化、聚合等反应，从而导致芒果核多酚得率的下降。

2.3 正交实验

正交结果见表2，方差分析见表3。

表2 L9（34）正交实验方案及结果Table 2 L9（34）orthogonal test program and results

表3 方差分析表Table 3 Analysis of variance table

4种因素对芒果核多酚得率影响的主次为：B＞C＞D＞A，即料液比＞微波功率＞提取时间＞乙醇浓度。芒果核多酚的最佳提取条件是为A3B3C2D2，即乙醇浓度60%，料液比1∶20（g/mL），微波功率340W，提取时间60s。

2.4 验证实验

按最佳提取条件下进行3次验证实验，芒果核多酚的得率分别为9.32%、9.27%、9.22%，平均值为9.27%，RSD为0.54%，说明该优化提取条件较稳定可靠。

2.5 芒果核多酚抑菌活性实验结果

观察含药纸片周围是否有抑菌圈，结果见表4。由表4可见，各浓度芒果核多酚提取液对受试细菌均有一定的抑制作用，其中以对表皮葡萄球菌的抑制作用最强，其余为金黄色葡萄球菌＞大肠杆菌＞伤寒杆菌，这与文献报道芒果核多酚有较好的抗炎抗病毒活性相符[6]。

3 结论

以台农芒果核仁为原料，采用微波辅助提取法，通过单因素及正交实验确定最佳提取工艺为：乙醇浓度60%，料液比1∶20（g/mL），微波功率340W，微波提取时间60s，多酚得率达9.27%。

芒果核多酚对受试菌均有一定的抑制作用，强度依次为表皮葡萄球菌＞金黄色葡萄球菌＞大肠杆菌＞伤寒杆菌。综上所述，台农芒果核多酚提取物具有一定的抑菌活性，芒果核作为食品加工行业的废弃物，具有进一步开发利用的价值。

表4 芒果核多酚对各细菌抑菌直径大小（mm，±s，n=3）Table 4 The mango polyphenol antibacterial activity test results（mm，±s，n=3）

表4 芒果核多酚对各细菌抑菌直径大小（mm，±s，n=3）Table 4 The mango polyphenol antibacterial activity test results（mm，±s，n=3）

10金黄色葡萄球菌 0 6.5±0.5 7.4±0.7 8.3±0.5 9.1±0.2 9.7±0.5表皮葡萄球菌 0 6.3±0.3 8.4±0.9 9.6±0.5 10.4±0.6 11.0±1.0*伤寒杆菌 0 5.5±0.3 6.7±0.5 7.3±0.6 8.1±0.7 9.1±0.9大肠杆菌 0 5.8±0.3 6.3±0.6 7.4±0.4 8.3±1.0 9.2±0.4菌种类 30%乙醇 芒果核多酚浓度（mg/mL）2 4 6 8

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Study on microwave-assisted extraction and the antibacterial activity of phenolics from mango core

HUANG Zhi-jian1，RUAN YU-feng1，LUO Bao-fang2，SU Mei-fen2，QIN Jing-juan2，XIE Cai-jun2，HUANG Suo-yi2，ZHU Xiao-ying3，*
（1.College of Clinical，Youjiang Medical University For Nationalities，Baise 533000，China；2.Department of Pharmacy，Youjiang Medical University For Nationalities，Baise 533000，China；3.Science Experiment Centre，Youjiang Medical University For Nationalities，Baise 533000，China）

To optimize the microwave-assisted extraction for polyphenols in Mango core.Antibacterial activity of polyphenols was also studied.Yield of polyphenols rate as indicators，ethanol concentration，ratio of material to liquid，microwave power and extraction time on extraction rate of mango core polyphenols were investigated by single factor and orthogonal test.The filter paper disc were used in bacterial sensitivity test in vitro.The optimize extraction process conditions as follows：ratio of material to liquid 1∶20（g/mL），extraction time 60s，microwave power 340W，ethanol concentration 60%，and that Mango core ployphenols yield was up to 9.27%± 0.54%.Mango core ployphenols had bacteriostasis activity in vitro，especially against the staphylococcus epidermidis.The study could provide scientific basis for antioxidant and antibacterial activity of phenolics from mango，which could be used to develop the economic value of mango core.

mango polyphenols；microwave-assisted extraction；anti-bacterial effect

R284.2

B

1002-0306（2014）12-0295-04

10.13386/j.issn1002-0306.2014.12.056

2013－09－02 *通讯联系人

黄祉健（1990-），男，大学本科，研究方向：食品资源的开发利用。

2013全国大学生创新训练项目（201310599013）；2013广西壮族自治区级大学生创新训练计划立项项目（QJCX201348）；广西自然科学基金资助课题（2011GXNSFA018046）；右江民族医学院教改立项项目（右医院字[2011]28号）。