沙棘果油的提取及抑菌作用研究进展

(整期优先)网络出版时间:2022-09-05
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沙棘果油的提取及抑菌作用研究进展

彭馨宇  ,吴榕  ,张平菊  ,王燕*

陕西国际商贸学院医药学院

摘要沙棘是医食两用植物,其富含沙棘果油是具有很高的经济价值和开发潜力。本文主要对沙棘果油的提取工艺方法及药理作用进行综述,为沙棘的进一步开发研究提供参考。

关键词:沙棘果;

沙棘(Hippophae rhamnoides Linn.)为胡颓子科、沙棘属落叶性灌木,又名黑刺、醋柳、酸刺、沙枣、酸刺柳等。沙棘特性是耐干旱,抗风沙,可以在盐碱化土地上生存,被广泛用于水土保持。中国是天然沙棘资源最丰富的国家,也是人工种植沙棘面积最大的国家。沙棘在医药、保健、食品、化妆品等多方面也有着较高的开发利用价值[1]

沙棘果为胡颓子科酸刺属的灌木或小乔木沙棘(Hippophae rhamnoides L.)的果实,具有抗心肌缺血、抗心律失常、抗血栓形成、降血糖、抗氧化、抗肿瘤、抗过敏、抑菌等药理作用,尤其是在治疗心血管疾病、抗氧化、抗肿瘤等方面的应用前景将更加广阔。沙棘是医食两用植物,有很高的经济价值和开发潜力,《中国药典》、藏医名著《四部医典》中都对沙棘的功效有明确记载。研究表明,沙棘果中含有十分丰富的维生素、脂类、多糖、氨基酸、挥发油、原花青素、黄酮类化合物、微量元素等营养成分,在食品、药品等领域的应用研究越来越多而备受关注[2]

1沙棘果油的提取方法

1.1压榨法  其方法主要是借助机械压力将沙棘中的油脂压榨出来的一种方法。。该方法的优点有设备投资少,技术简单,操作简便安全,油脂清亮无其他杂质的残留。缺点是在压榨过程中由于压力的升高,内摩擦增大,会使温度升高,所以要得到优质的沙棘果油,必须在压榨过程中将所产生的热量除去。另一方面压榨法的出油率极低,原材料浪费严重,经过检测油脂中活性物质含量低,影响沙棘油的药用效果,降低了沙棘油的使用价值。

1.2溶剂提取法  研究者采用响应面优化了正己烷-丙酮复合溶剂浸提沙棘油的提取条件,并对沙棘油的理化性质进行分析。结果表明:最优条件为料液比1:14.02、粉碎度35.00目、正己烷:丙酮为6:4、浸提温度44.00℃、浸提时间1.84h,在该条件下沙棘油提取率为13.788%。

1.3超声萃取沙棘油 研究者用三种不同萃取方法进行比较。沙棘籽在提取前进行干燥、粉碎,并用40目标准筛过筛,备用。

1.4超声波辅助法  研究者研究沙棘油超声波辅助溶剂浸提工艺,通过单因素试验考察了影响提取效果的工艺参数——溶剂的种类、超声波提取时间、超声波功率、超声波频率、料液比、物料细度、提取次数等,并用响应面分析的方法进行了提取工艺优化。最终确定优化的工艺条件是:提取溶剂为石油醚,提取时间17min,超声波功率800W,料液比为1:9(g/mL),物料细度是40目,提取次数为2次,油脂得率高达9.27%。

1.5微波辅助法  研究者以油产率为评价指标,进行了沙棘果油的微波辅助提取工艺研究。考察了提取溶剂种类、提取时间、液固比、温度和微波功率对得油率的影响,并在此基础上,通过正交试验得出优化工艺条件。结果表明,在以乙酸乙酯为提取溶剂,55℃,150s,500W的条件下可得到最优工艺条件。与传统的索氏提取法相比,微波法提取具有时间短、效率高、原料利用率高等优点。 

1.6超临界CO2萃取法  研究者利用超临界CO2 萃取装置从沙棘中萃取沙棘油,考察了原料粒度、含水量、CO2流量以及萃取压力、温度对萃取率的影响,获得了最佳工艺条件:原料粒度60~100目,含水量w (H2O)<5%,萃取压力20~25MPa ,萃取温度35~50℃,CO2流量25~35kg/h。

除上述几种方法单独使用外,还可以综合应用多种提取方法进行沙棘有效成分的提取。不同的提取方法有不同的优势和缺陷,协调使用多种方法可以实现优势互补,提高提取率[3]

沙棘的药用部位主要为沙棘籽和沙棘果,关于沙棘籽的化学成分及药理活性研究相对已经比较成熟。沙棘果富含多种活性成分,目前主要多集中于黄酮类化合物、多糖及微量元素的研究,而关于含量相对较高挥发油研究还较为稀少。专家预测沙棘的抑菌、抗氧化等药理作用,疑与其富含活性成分响较大,在药理活性开发及其它方面应用受到了限制[4]。目前关于沙棘果中挥发油的提取、化学成分研究等尚处于初级阶段,开发研究沙棘果挥发油,在医药、保健、食品等领域均有很大的开发前景。

  1. 抑菌活性作用研究

研究证实沙棘具有较强的抑菌潜力。研究结果表明,0.125 mg/mL~ 1.0 mg /mL的大果沙棘提取液对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌有显著的抑菌效果。抑菌效果大小依次为大肠杆菌>枯草芽孢杆菌>金黄色葡萄球菌。

扎格乐等人[5]选取蒙古国不同产地和不同培育方式的5种沙棘果的活性成分提取物对常见致病菌的抑菌能力。采用滤纸片法测定抑菌活性,即将指示菌培养到稳定期,然后在无菌平板中加入已接入指示菌的琼脂培养基,待冷却凝固后,用无菌镊子放入滤纸片,取沙棘提取物溶解在丙二醇的溶液(0.5 mg/mL)并在滤纸片(直径为6 mm)上加入50μL不同组沙棘提取物溶液,放入37℃培养箱内培养24h,测量抑菌圈直径的大小。以等量的庆大霉素为阳性对照,以无菌蒸馏水为阴性对照,研究不同来源沙棘提取物活性成分的抑菌能力。采用抑菌圈法分析,发现野生沙棘1号提取物对金黄色葡萄球菌的抑菌能力最强,而3号提取物具有广谱抑菌能力,对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和铜绿假单胞杆菌的抑菌能力最强,并且随着沙棘提取物的用量增加,其抑菌能力增强。5个品种的沙棘提取物质中含有的生物活性成分种类相同,主要为植物甾醇,黄酮类物质、植物磷脂和维生素C,但活性成分含量存在一定差异。沙棘1号提取物对金黄色葡萄球菌具有较强的抑菌作用,而沙棘3号提取物对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和铜绿假单胞菌具有较强的抑菌作用,抑菌谱试验结果表明,沙棘3号提取物具有广谱抑菌作用,其对一些常见的有微生物(致病细菌、霉菌、酵母菌)抑制作用明显,而对于乳酸菌的生长则没有抑制作用。不同剂量沙棘提取物的抑菌试验结果表明,沙棘提取物的抑菌作用随着添加剂量的增加而增加。研究分析了沙棘中的植物甾醇、黄酮类物质、植物磷脂和维生素C等生物活性成分,其中植物甾醇是沙棘提取物中发挥抑菌作用的主要活性成分。

小结 目前研究表明,沙棘的药用部位主要为沙棘籽和沙棘果,关于沙棘籽的化学成分及药理活性研究相对已经比较成熟。沙棘果富含多种活性成分,而关于含量相对较高挥发油提取研究还较为稀。专家预测沙棘抑菌、抗氧化等药理作用,疑与其富含的活性成分--挥发油有关[6]

沙棘果挥发油系油状液体,其挥发性及光敏性较强,加工为药物制剂及储存过程中易散失,其制剂稳定性影活性成分响较大,在药理活性开发及其它方面应用受到了限制。目前关于沙棘果中挥发油的提取、化学成分研究等尚处于初级阶段,开发研究沙棘果挥发油,在医药、保健、食品等领域均有很大的开发前景。挥发油磨包合技术的提高和普及,将会在越来越多的新型中药制剂中应用,提高中药制剂的质量和科技含量,增强中药在医药市场上的竞争力的同时,也必将带来巨大的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]姚娜娜,车凤斌,李永海.沙棘的营养价值及综合开发利用概述[J].保鲜与加2020,v.20;No.117,234-240.

[2]杜晓兰,王旭旭,田旭阳.沙棘综合价值的研究进展[J].粮食与油脂,2020,v.33;No.

289,20-21.

[3]王志伟.沙棘的营养价值及其利用[J].中国果菜,2017,v.37;No.235,31-32.

[4]张丽霞,康健,吴桐.复合溶剂提取沙棘油的工艺条件研究[J].中国酿造,2011,

No.229,129-133.

[5]扎格乐,边鑫,赵莉.沙棘籽提取物抑菌能力的研究及其生物活性成分分析[J].中国酿造,2016,v.35;No.294,116-120.

[6],常影,余世锋,.大果沙棘总黄酮体外抗氧化和抑菌作用研究[J].食品研究与开发,2018,36(19):12.

基金项目:陕西省大学生创新创业训练计划项目研究成果,项目名称《基于BBD优化的陕产沙棘果油提取和胶体磨包合工艺 》,编号“S202113123007”。

作者简介:彭馨宇,女,药学专业,2019级本科学生。

通讯作者:王燕(1982-),女,陕西西安人,副教授,主要从事天然药物的研究。