臭参中抗氧化活性物质提取工艺研究

黄虹 史俊友 付冬雪 景年华

摘 要：以云南省生马龙区出产的臭参为研究对象，以规定时间内消耗高锰酸钾的含量为考察指标对抗氧化物质的提取工艺进行了研究。首先利用单因素实验探究不同的料液比、乙醇浓度、温度和提取时间对提取效率的影响。再用正交实验设计方案，筛选出臭参抗氧化活性的影响因素的主次顺序，得出最佳反应条件是当料液比为1：30，乙醇浓度为40%，提取时间为1.5 h，提取温度为60 ℃时。

关键词：臭参;抗氧化;乙醇提取法;正交试验

臭参，又名胡毛洋参、兰花臭参、臭药等，为桔梗科党参属植物管钟党参的根，是云南的特有的植物种[1]。臭参生长于海拔700-2800m的林缘和灌木丛中，在滇中、滇西、滇东等地区均有野生分布。作为民间很早就广为应用并有文字记载的具有药用[2]和食用价值的植物根系[3]，臭参除了是一味具有补气补血、健脾通气、温胃养胃、增强体质等功效的药材外，还是一种深受当地居民喜爱的营养丰富、口感柔和、味道鲜美的特种蔬菜[4]，民间将其作为廉价滋补佳品和肉、鸡、排骨等一起炖食。臭参在云南省大部分地区均可种植[5]，在昆明寻甸、东川，曲靖马龙、会泽及滇中、滇西其他地区均有大量栽培，且亩产量可达500-700kg，全省年产量在百万公斤以上，可见云南省的臭参具有很好的资源优势[6-7]。在此情况下，深入开展对臭参提取物、保健品、食品和特殊医学用途配方等领域研究具有重要意义。本研究以云南省马龙区出产的黑玛卡为研究对象，对其抗氧化物提取工艺进行了深入的研究，从而为玛卡功能食品类或食品添加剂类的开发利用提供一定的理论支持。

1 试剂与方法

1.1仪器与试剂

臭参，购自曲靖市马龙区马过河镇;高锰酸钾，分析纯，天津大茂试剂有限公司;J-HH-4A型精密数显恒温水浴锅，上海皓庄仪器有限公司; GX-08B型高速万能粉碎机，珠海市鑫尔电器有限公司;AL204-IC电子天平，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司;紫外分光光度计，临沂市龙跃仪器有限公司。

1.2实验方法

1.2.1臭参中活性成分的提取

将洗净的臭参在烘箱内于50 ℃烘干至干脆，用粉碎机粉碎后密封保存，备用。称取臭参3 g，加入一定浓度一定体积的乙醇，在恒温水浴锅中设置一定温度下反应一段时间，将反应后的液体离心15 min，抽滤，加水定容至100 mL，即为臭参提取反应液，备用。

1.2.2 KMnO4溶液的配制和标定

用分析天平称量1.0g固体KMnO4，放入大烧杯中，加水至300 mL，煮沸1小时左右，静置冷却后用玻璃棉漏斗进行过滤[12]。滤液装入棕色细口瓶中。置于暗处备用[13]。

从恒温80℃的烘箱中取出装有已烘干至恒重的基准Na2C2O4称取0.16g三份 [14]，分别置于50 mL的锥形瓶中，加约40mL水和3mol·L-1 H2SO410mL，盖上表面皿，慢慢加热到80℃，趁热用高锰酸钾溶液滴定，直到溶液呈现微红色并持续半分钟不褪色即终点。根据Na2C2O4的质量和消耗KMnO4溶液的体积计算KMnO4浓度。用同样方法滴定其它二份Na2C2O4溶液，相

对平均偏差应在0.2%以内。

1.2.3 KMnO4溶液标准曲线的绘制

取10 mL上述已经标定的浓度为0.049 mol·L-1的KMnO4溶液定容至250 mL，取6個容量瓶并标号1-6，再从这250 mL KMnO4溶液中分别吸取1，2，4，6，8，10mL至已标号的100mL容量瓶中，定容，摇匀后静置。将蒸馏水作为参比，测定不同浓度KMnO4的吸光度，绘制其标准曲线，得出线性回归方程。

1.2.4 高锰酸钾清除量的测定

将0.049 mol·L-1 KMnO4溶液稀释50倍，得浓度约为0.001mol·L-1 KMnO4溶液。取该KMnO4溶液4mL于比色管中，加入乙醇溶液或臭参提取样品溶液1ml，震荡摇匀，置于暗处反应半小时，在波长为525 nm的条件下测定吸光度值，并通过标准曲线求算KMnO4溶液的浓度。当KMnO4溶液中加入的为乙醇时，求算出的浓度为C空样溶液;当KMnO4溶液中加入的为乙醇时，求算出的浓度为C试样溶液;高锰酸钾清除量的计算公式如下：

（mg/g）

1.2.5 单因素实验

准确称取3g臭参粉末，分别按照表1所示因素、水平开展单因素试验，提取方法按照1.2.1开展，高锰酸钾清除量的测定按照1.2.4开展。表1中，料液比是指臭参粉末质量（g）与乙醇体积（mL）的比例。

1.2.6 正交试验

以1.2.5中单因素考察结果为参考，设计四因素三水平正交试验，具体因素水平如表2所示， ，以高锰酸钾的清除量为指标。

2结果与分析

2.1单因素实验条件的确定

2.1.1提取料液比的确定

当料液比为1：10、1：15、1：20、1：25、1：30、1：35时，臭参抗氧化物质对高锰酸钾的消耗量分别为11.83、12.61、13.26、13.15、13.46、13.26 mg/g，当料液比低于1：20时，提取液对KMnO4的清除量随着料液比的增加而增加，当料液比大于1：20后提取液对KMnO4的清除量变化较小。从试剂节约角度看，乙醇的最佳料液比是1：20。

2.1.2提取使用乙醇浓度的确定

当使用乙醇浓度为20%、30%、40%、50%、60%时，臭参抗氧化物质对高锰酸钾的消耗量分别为13.55、13.60、13.65、12.63、12.47 mg/g，随乙醇浓度的增加，KMnO4的含量先平缓上升，然后开始大幅度减小，因此当提取液乙醇浓度为40%时抗氧化效果最佳。

2.1.3提取温度的确定

当提取温度为40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃时，臭参抗氧化物质对高锰酸钾的消耗量分别为13.12、13.35、13.50、13.11、13.15和13.05 mg/g。随反应提取温度的增加消耗KMnO4的含量先急剧上升，到达峰值后又开始大幅减小，因此反应温度为70℃时抗氧化效果最佳，出现该现象的原因可能是因为较高温度下抗氧化物质易于被空气氧化。

2.1.4提取时间的确定

当提取时间为0.5h、1h、1.5h、2 h、2.5h、3 h 时，臭参抗氧化物质对高锰酸钾的消耗量分别为12.69、12.98、13.15、13.11、13.05和13.06 mg/g。随反应提取时间的增加，KMnO4的含量先急剧上升，到达峰值后又开始平缓的减小，从峰值来看反应时间为1.5 h时抗氧化效果最佳，随后提取时间增加效果减弱。

2.2 正交实验

由正交实验探究结果可知，四个条件对臭参的抗氧化性物质的提取影响从大到小依次为：料液比>提取温度>提取时间>乙醇浓度，臭参中的抗氧化活性物质提取的最优环境为：料液比1：30，乙醇浓度40%，时间1.5h，温度60℃。在最优条件下进行提取，抗氧化物质对KMnO4的消耗量为13.97 mg/g。

3.结论

由单因素实验探究得出抗氧化性能最佳的条件是料液比为1：20，乙醇浓度为40%，温度为70℃，时间为1.5h。再根据由正交实验探究结果可知这四个条件对臭参的抗氧化性影响主次为：料液比>提取温度>提取时间>乙醇浓度，且臭参中的抗氧化活性物质提取的最优环境为：料液比1：30，乙醇浓度40%，时间1.5h，温度60℃。

参考文献

[1] 中国科学院昆明植物研究所. 云南植物志.第五卷，种子植物[M]. 科学出版社， 1991.

[2]李元. 民间传统补药——云参[J]. 中国民族民间医药杂志， 2004.

[3]云南省卫生局革命委员会编. 云南中草药[M]. 云南人民出版社， 1971.

[4] 潘绍凤，张丽波，兰 梅， 中国园艺文摘，云南传统蔬菜—臭参的栽培技术，2016，5，188-121.

[5] 李昌远. 臭参的特征特性及高产栽培技术[J]. 现代农业科技（24）：107-108.

[6]程永现， 赵君， 梅任强. 几种具有应用前景的特色补药的成分与功能再认识[C]// 中国药理学会补益药药理专业委员会成立大会暨人参及补益药学术研讨会会议论文集. 2011.

[7] 段琼芬， 赵虹， 王有琼. 云南臭参的研究现状和开发构想，云南民族学院学报（ 自然科学版），2003，12（1），39-41.

[8]王继莲.高锰酸钾标准溶液标定方法的改进及注意事项[J].云南省剑川县疾病预防控制中心，2010，（09）：2373-01

[9]王昌利， 杨景亮， 宋小妹.超声技术在中草药提取方面的应用[J].陕西中医学院学报，1993，16（3）： 33-35.

作者简介：黄虹，2000年7月，女，汉族，福建福清人，曲靖师范学院化学专业学生，在校期间主要开展天然产物分析方面科研工作;

通讯作者简介：史俊友，1981年7月，男，漢族，山东济南人，博士，副教授，研究方向：天然产物有效成分的分离分析。

基金项目：国家级大学生创新创业训练计划项目“臭参总黄酮的提取、富集及活性研究”（项目编号202010684034）。