野艾蒿的化学组成及抗氧化、抑菌活性研究

摘要

野艾蒿(Artemisia lavandulaefolia)是菊科蒿属多年生草本植物,在中国广为分布,资源量巨大,与同属其它植物仅能作药用不同,该种可作为野菜食用。为明确野艾蒿的化学组成及生物活性,从而为资源的高效开发利用奠定理论基础,本文采用了响应面法对野艾蒿多糖和总黄酮的超声波提取工艺进行了优化,并测定了野艾蒿多糖及总黄酮的体外抗氧化活性；探明了季节变化对野艾蒿总黄酮总抗氧化能力和抑菌活性的影响；采用微波消解-ICP-AES法测定了野艾蒿中主要矿物质元素的含量；采用同时蒸馏法和微波辅助法提取了野艾蒿的挥发油并用GC—MS进行了分离和鉴定。主要研究结果如下。
　　 1、为确定野艾蒿多糖超声波提取的最佳工艺条件,利用中心组合(Box-Behnken)试验设计原理,采用三因素三水平响应面分析法,获得多元二次线性回归方程,以多糖提取率为响应值作响应面和等高线图,并考察野艾蒿多糖的体外抗氧化活性。结果表明:野艾蒿多糖最佳超声波提取工艺条件为超声时间35min、提取温度70℃、水料比40:1(mL／g),在此工艺条件下,多糖得率6.44％与理论预测值6.71％的相对误差为4.02％,拟合度较好。野艾蒿多糖的总抗氧化能力较强,对DPPH自由基具有一定的清除能力。
　　 2、为获得野艾蒿总黄酮超声波提取的最佳工艺条件,以总黄酮得率为指标,采用响应面法对主要工艺参数进行优化并得到回归模型。方差分析结果表明:回归模型较好地反映了野艾蒿总黄酮得率与超声时间、提取温度、乙醇体积分数和固液比的关系；最优工艺条件为超声时间36.7mm、提取温度74.99℃、乙醇体积分数71.78％、液固比65.68 mL／g,此工艺条件下的总黄酮得率为2.80％。
　　 为明确其总黄酮含量及生物活性与季节之间的关系,以3月至8月(每月采集一次)的共6个不同月份野艾蒿茎叶为实验材料,以优化的工艺提取其中的总黄酮,测定了醇提物的总酚和总黄酮含量、总抗氧化和清除DPPH自由基能力以及抑菌活性。研究结果表明,4月和5月采集的野艾蒿醇提物中总酚和总黄酮含量显著高于其它月份(p<0.05),且总酚和总黄酮均以5月最高,分别为44.57 mg GAE×100g-1DW和37.13 mg rutin×100g-1 of DW。总抗氧化和清除DPPH自由基能力以及抑菌活性均以4月份和5月份也显著高于其它月份(p<0.05)。
　　 3、采用微波消解-ICP—AES测定了野艾蒿茎叶中主要的矿物质元素含量。野艾蒿茎叶中含有丰富的人体所必须的大量元素,其中Ca含量为968.367mg／kg,Mg含量为323.62mg／kg。微量元素含量也比较丰富,其中Fe含量为38.867mg／kg,Zn含量为10.887mg／kg。而一些重金属元素,如Cd和As等均在国家限定的标准以下,Pb、Cu等重金属则未检出。
　　 4、分别采用同时蒸馏萃取法和微波辅助提取法制备野艾蒿挥发油,采用GC-MS分别测定了两种方法所得的挥发油的化学组成,其中同时蒸馏法提取的挥发油占野艾蒿鲜重的9.34％；微波辅助法提取的挥发油占野艾蒿鲜重的9.59％。同时蒸馏法法检测出了22种有效成分,占挥发性总量的73.76％,其主要成分为丁子香烯(13.53％)、(1R)-1,7,7-三甲基二环[2.2.1]庚烷-2-酮(10.37％)、α-石竹烯(8.8％)、樟脑(6.89％)、D-香叶烯(6.48％)等。微波辅助法检测出了28种有效成分占挥发性总量的59.36％,其主要成分为印蒿酮(11.42％)、D-樟脑(5.69％)、(+)-异侧柏酮(5.34％)、2,4-二叔丁基苯酚(4.77％)、反式角鲨烯(3.55％)等。