提取溶剂对玫瑰茄花萼酚类含量、体外抗氧化及抗菌活性的影响研究

【字体: 时间:2025年09月26日 来源:Food Chemistry 9.8

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  本研究针对玫瑰茄(Hibiscus sabdariffa L.)花萼生物活性成分提取效率低的问题,系统评估了不同极性溶剂(甲醇、氯仿、正己烷等)对其酚类含量、抗氧化活性(DPPH/FRAP法)及抗菌效果(针对E. coli和S. aureus)的影响。结果表明80%甲醇提取物具有最高总酚含量(6.73 mg GAE/g)和最强抗氧化活性(IC50=52.44 ppm),冷水和甲醇提取物对病原菌抑制效果显著(抑菌圈25 mm),而正己烷提取物无抗菌活性。该研究为玫瑰茄在功能食品和天然药物中的应用提供了溶剂选择依据。

  
玫瑰茄(Hibiscus sabdariffa L.)是一种广泛种植于热带和亚热带地区的植物,其花萼部分常被用于制作茶饮、果汁和食品着色剂,并传统上被认为具有多种健康益处。尽管玫瑰茄在食品和医药领域应用广泛,但关于其生物活性成分的系统研究仍显不足,尤其是在埃塞俄比亚等产地的相关研究较为有限。当前研究面临的主要问题在于,不同提取溶剂对玫瑰茄花萼中酚类化合物、抗氧化活性及抗菌效果的差异性影响尚未明确,这限制了其在高附加值天然产物开发中的高效利用。
为了深入探究溶剂极性对玫瑰茄花萼生物活性成分提取效率的影响,研究人员开展了一项系统研究,旨在评估不同溶剂(包括甲醇、氯仿、 ethyl acetate、正己烷以及冷热水)对总酚含量(TPC)、总黄酮含量(TFC)、抗氧化能力(通过DPPH和FRAP assay测定)以及抗菌活性(针对Escherichia coli和Staphylococcus aureus)的影响。该研究发表于《Food Chemistry》,为玫瑰茄在功能食品和天然药物中的应用提供了关键数据支持。
研究主要采用了以下关键技术方法:样本来源于埃塞俄比亚Gambella地区市场的干燥花萼,通过溶剂提取(1:10 w/v ratio,磁力搅拌24小时)获得不同极性溶剂提取物;酚类和黄酮含量分别采用Folin-Ciocalteu法和铝氯化物比色法测定;抗氧化活性通过DPPH自由基清除实验和FRAP(ferric reducing antioxidant power)法评估;抗菌活性采用琼脂扩散法(against E. coli and S. aureus)和真菌生物量减少实验(against Aspergillus flavus)进行测试;数据通过ANOVA和Pearson相关性分析进行统计处理。
3.1. 定性植物化学筛选
通过定性分析,研究人员发现玫瑰茄花萼提取物中含有生物碱、 cardiac glycosides、 flavonoids、 phenols、 anthocyanins、 saponins、 steroids和tannins等多种生物活性化合物。其中,80%甲醇提取物对phenols、 tannins和flavonoids显示出强阳性反应(+++),而 ethyl acetate提取物对所有测试化合物均呈阳性,表明其广谱提取能力。
3.2. 总酚化合物
定量分析显示,80%甲醇提取物的总酚含量最高(6.73 ± 0.05 mg GAE/g),显著高于其他溶剂,而正己烷提取物最低(1.04 mg GAE/g)。这一结果与甲醇的极性适于提取极性酚类化合物(如protocatechuic acid)的特性一致,突出了溶剂选择对最大化酚类回收的重要性。
3.3. 总黄酮含量
80%氯仿提取物表现出最高的黄酮含量(0.981 ± 0.009 mg QE/g),而正己烷提取物最低(0.255 mg QE/g)。这表明黄酮类化合物的提取效率受溶剂极性影响显著,氯仿的中等极性可能更利于某些黄酮 subclasses 的溶解。
3.4. DPPH自由基清除活性
抗氧化实验中,80%甲醇提取物显示出最强的DPPH自由基清除能力(75.28% inhibition,IC50=52.44 ppm),而正己烷提取物活性最弱(IC50=191.29 ppm)。活性与总酚含量呈强负相关(r = -0.882, p < 0.05),证实酚类化合物是主要的抗氧化成分。
3.5. 铁离子还原抗氧化能力(FRAP)
FRAP assay进一步验证了甲醇提取物的优越还原能力,其值最高(30.21 ± 0.02),而正己烷提取物最低(16.74)。这表明甲醇提取物能有效捐献电子,减少Fe3? to Fe2?,与其高酚类含量一致。
3.7. 抗菌活性
在抗菌测试中,80%甲醇和冷水提取物对E. coli和S. aureus表现出显著抑制效果(抑菌圈25 mm),而正己烷提取物无任何活性。抗真菌实验中,80%正己烷提取物对Aspergillus flavus的生物量减少效果最强(84.26% reduction),表明非极性溶剂可能提取出特定的抗真菌脂类化合物。
研究结论部分强调,溶剂极性显著影响玫瑰茄花萼生物活性成分的提取效率和功能特性。80%甲醇被确定为提取酚类化合物和抗氧化剂的最佳溶剂,而冷水提取物在抗菌应用中也表现出色,适用于食品级配方。正己烷虽然不适合提取极性生物活性物,但显示出抗真菌潜力。这些发现为玫瑰茄在天然药物、功能食品和防腐剂领域的应用提供了实践指导,建议未来研究聚焦于溶剂-化合物相互作用机制、 sequential extraction protocols的开发以及工业化放大生产中的 phytochemical 完整性保持。该研究不仅填补了埃塞俄比亚玫瑰茄生物活性研究的空白,还推动了可持续植物资源的高值化利用。
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