植物多酚提取與檢測方法的研究進展
科學論壇
作者:楊榮堅
[摘 要]植物多酚,作為一種重要的多元酚類次生代謝產物,廣泛存在於植物體內。隨著醫學水平的發展,多酚類成分在抗菌、抗病毒、抗氧化、降血脂、血壓等多個方麵的療效逐漸被證實,植物多酚成為當前醫學研究開發的熱點。本文從植物多酚的內涵及其研究現狀出發,重點係統介紹植物多酚的提取和檢測方法,並對未來植物多酚的研究方向進行展望。
[關鍵詞]植物多酚;提取;檢測方法
中圖分類號:Q946 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)33-0143-01
植物多酚(plant polyphenols),是分子中具有多個羥基的酚類植物成分的總稱,又稱植物單寧,是一種廣泛存在於植物的皮、根、葉、果實中的多元酚類次生代謝產物。常見的植物多酚有茶多酚、葡萄多酚、蘋果多酚、柑橘多酚、石榴多酚等。植物多酚最初常用於製革,20世紀50 年代後,人們對其化學結構和化學性質有了更進一步了解,植物多酚逐漸被應用於食品、醫學、營養、保健,甚至日化等多個領域。近年來,大量研究結果表明,植物中多酚類成分在抗氧化、抗癌、抗菌、抑製心血管疾病、調血脂和降血糖等多方麵均具有重要的作用。
1、 植物多酚的提取
目前植物多酚的提取方法主要有溶劑提取法、層析法、超聲浸提法、微波提取法以及超臨界流體提取法等。
1.1 溶劑提取法
植物多酚具有很強的分子極性,受熱結構不穩定等特性。目前,國內使用最為廣泛的植物多酚提取方法為溶劑萃取法,根據其所用溶劑的不同,可分為水溶液提取和有機溶劑萃取兩種。溶劑萃取法主要根據相似相溶的反應機理,用於可溶性植物多酚的提取。相比於水溶劑提取,有機溶劑的應用範圍更為寬廣,主要的提取方式為用丙酮水溶液或者弱酸性醇水溶液室溫冷浸提取,其中前者主要適用於以酸酯多酚為主體的酚類,後者主要用於提取以縮合單寧為主體的酚類。針對所要提取的具體多酚類別,應選用特定的萃取溶劑、萃取容器、萃取時間、萃取溫度和萃取次數。在植物多酚的提取過程中,一些非多酚類雜質也會同時被提取出來,此時應采取小極性溶劑對其進行脫脂處理,在采用相關溶劑對多酚進行提取。
1.2 沉澱萃取法
沉澱法提取植物多酚的原理可見要概述為以下幾條: 首先運用水溶液溶解植物多酚成分2在一定的pH條件下使多酚類物質與Al3+、Zn2+、Hg2+、Ca2+、Mg2+、Fe3+等金屬離子產生絡合沉澱3講沉澱離心分離出來後加酸轉溶,最後用有機溶劑抽提出多酚物質。大量的實驗結果均證明沉澱法萃取植物多酚提取率可達到10-15%,有效成分含量在90%之上。相比與溶劑萃取法,沉澱法所使用的溶劑含量少,所需提取設備、工藝簡單,生產操作安全,並且可以得到純度很高的植物多酚產品,因此應用較廣。但是,在沉澱法提取過程中,由於提取過程耗費時間較長,植物多酚易被氧化遭受破壞,並且沉澱過程中殘留的一些重金屬離子對產品的安全也是一個巨大的隱患。
1.3 超聲浸提法
植物多酚的分子結構中含有較多的羥基官能團,因此在植物體內多與蛋白質、碳水化合物或其它物質以氫鍵的方式緊密結合在一起,形成穩定的高分子化合物,使得采用常規的有機溶劑法、沉澱法提取率較低。超聲波提取植物多酚是充分利用超聲波的空化效應、熱效應和機械作用,在一定的提取溫度和時間控製下,選用合適的超聲波功率,對植物多酚類成分進行提取。這種提取方法與溶劑法提取相比不但大大提高了產品提取率,而且縮短了提取時間,但其最大的不足是提取產品純度不高。
1.4 微波提取法
微波浸提法是最近幾年針對提取率不高這一技術難題所研發的一種高提取率技術,目前已廣泛應用於茶多酚、蘋果多酚、石榴皮多酚、等酚類物質的提取,並總結了一係列最優的提取工藝。與超聲波提取相比,微波輻射隻適合短時間內快速提取,過長時間的提取過程通常會導致提取液溫度過高使多酚類物質結構不穩定,發生分解,降低提取量。目前,在植物多酚的提取過程中多采用超聲波提取和微波輔助提取這一工藝,大大提高了產品提取率。