菊苣中菊苣酸的提取纯化及生理活性的研究

菊苣因含有多种功能物质而具有显著的健康促进作用,其中的菊苣酸因具有增强免疫、抗氧化和抗病毒等作用,被广泛应用于食品和药品的生产。本文以菊苣茎为试验原料,对菊苣中菊苣酸的提取和分离纯化工艺参数进行优化;并研究了菊苣酸等活性成分的抗氧化作用和对酪氨酸酶的抑制机理。具体试验结果如下。1.超声波辅助溶剂提取的最佳工艺参数为:以50%乙醇溶液为提取溶剂,提取温度60℃、时间50 min、料液比1:21、超声功率180 W,在此条件下菊苣酸得率为1.51 mg/g,同时获得多种副产物,分别为:单咖啡酰酒石酸0.34 mg/g,绿原酸0.55 mg/g,咖啡酸0.13 mg/g,木犀草苷0.80 mg/g。提取温度、料液比、超声功率对菊苣酸得率均有显著影响(P<0.05)。该工艺与传统工艺相比,可提高目标物得率,具有高效经济等特点。2.反渗透最适浓缩条件为:温度50℃、操作压力20 bar。此条件下,膜的平均水通量41.0 L/m2/min,可以去除提取液中85%的水分。以正丁醇为萃取溶剂进行初步纯化,最佳萃取参数为:温度50℃,时间40 min,料液比1:2,优化条件下,萃取液中菊苣酸的浓度为0.41 mg/mL。以萃取液水相为原料,分离制备菊苣酸,以甲醇-0.1%甲酸水溶液为流动相,流速7.0 mL/min,分离所得菊苣酸的纯度可达到93%,同时获得其他副产物,纯度分别为:单咖啡酰酒石酸91.5%,咖啡酸95%,菊苣酸93%,木犀草苷98%。3.菊苣提取物具有较强的抗氧化活性,提取物浓度与·DPPH、·OH自由基的清除率和铁还原力呈量效关系,IC50值分别为:4.97μg/m L、5.73μg/mL和5.61μg/mL。5种抗氧化组分对·DPPH、·OH自由基清除效果的强弱顺序为:菊苣酸>木犀草苷>绿原酸>咖啡酸>酒石酸,对铁还原力能力的强弱顺序为:单咖啡酰酒石酸>咖啡酸>木犀草苷>绿原酸>菊苣酸。菊苣酸与绿原酸或木犀草苷复配后呈现出协同抗氧化作用,当菊苣酸与绿原酸或木犀草苷的复配比例为1:1.5时,协同抗氧化作用最强,且菊苣酸与木犀草苷的协同效果强于菊苣酸与绿原酸的协同效果。4.菊苣酸对酪氨酸酶单酚酶和二酚酶均有较好的抑制作用,主要表现为酪氨酸酶酶活的下降。菊苣酸对单酚酶的抑制效应为酶催化反应的迟滞时间明显延长,0.40mmol/L菊苣酸使迟滞时间从133.6s增大至383s,抑制时间相对延长了2.87倍,且抑制率增加至84.3%,故菊苣酸对单酚酶的抑制率为50%的菊苣酸浓度(IC50)为0.26 mmol/L。菊苣酸浓度与二酚酶的抑制率呈现量效关系,其IC50值为0.71mmol/L,比目前普遍应用的熊果苷对二酚酶的抑制效果(IC50=5.30 mmol/L)好得多,且表现为可逆竞争型抑制,其最大反应速率(vm)和抑制常数KI分别为83.30μmol/L、0.14 mmol/L。