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桑黃總黃酮的提取、組分分析及其生物活性評價

2024-04-01 07:32付婷偉周紫微寧曉雅陳安徽
食品工業科技 2024年7期
關鍵詞:桑黃固液脂肪酶

付婷偉,周紫微,邵 穎,2,*,張 朋,寧曉雅,楊 洋,陳安徽,2

(1.徐州工程學院食品(生物)工程學院,江蘇徐州 221111;2.江蘇省食品資源開發與質量安全重點建設實驗室,徐州工程學院,江蘇徐州 221111;3.徐州天益食品科技研究院有限公司,江蘇徐州 210009)

桑黃是多年生大型藥用真菌,在分類學上屬擔子門Basidiomycota、蘑菇綱Agaricomycetes、銹革菌目Hymenochaetales、銹革菌科Hymenochaetaceae、桑黃孔菌屬Sanghuangporus,俗稱桑耳、胡孫眼等[1-4]。桑黃在我國的藥用記載最早起源于《神農本草經》中的桑耳,與此同時桑黃的臨床應用也表明其治病奇效與無毒屬性。隨后《藥性論》、《本草綱目》、《本經逢原》中均對桑黃的活血止血、滋陰補腎等藥用功效有所記載[5-7]。隨著現代生物技術的不斷發展,桑黃中的生物活性成分及其作用機制被深入探討。大量研究表明,桑黃在預防或治療腫瘤[8-9]、保護器官[10]、降血糖[11]、抑菌[12]、抗炎[13]、抗氧化[14]、提高免疫[15-17]等方面具有良好效果,因此桑黃因其天然的多重功效屬性已成為國內外醫藥及保健領域研發的熱點[18]。

桑黃中的主要活性成分包括多糖、黃酮、三萜、多酚及多種酶類等[19],而黃酮類物質防止細胞衰老、擴張血管、增強免疫及抗癌等重要的藥理活性更是倍受關注[20]。目前,桑黃中黃酮的提取方式主要有超聲輔助提取、微波提取、超臨界萃取法等[21-24]。在不同的提取工藝及提取條件下,桑黃黃酮提取率間存在一定的偏差[25-27]。此外,桑黃種類繁多,不同種質及同種不同生長周期的桑黃中黃酮含量及組成會有不同,因此針對不同種桑黃其黃酮提取工藝也存在差別,但現有的諸多關于桑黃黃酮的提取工藝研究對象大多較為籠統。

桑黃中功能因子的提取、純化工藝技術的發展可有效保障桑黃資源的高值化應用,促進桑黃產業發展?;诖?,本研究以一年半生楊樹桑黃為研究對象,對桑黃中總黃酮的提取工藝進行了優化,對提取出的總黃酮進行組分分析并對其抗氧化活性、降脂、降糖活性進行探討,以期為桑黃資源在藥品、保健品等領域的應用提供參考,也為桑黃的高值化精準開發應用提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

桑黃子實體 由通化承誠藥業有限公司提供,為一年半生楊樹桑黃;胰脂肪酶(250 U/mg) 上海麥克林生化科技有限公司;膽固醇 中國惠興生化試劑有限公司;油酸、三油酸甘油酯 國藥集團化學試劑有限公司;酚酞、水楊酸 天津市福晨化學試劑廠;聚乙烯醇 深圳市伯順化工有限公司;蘆丁 成都埃法生物科技有限公司;α-淀粉酶(10 U/mg) 山東隆科特酶制劑有限公司;DNS 顯色劑 廣州和為醫藥科技有限公司;阿卡波糖 酷爾化學科技(北京)有限公司;α-葡萄糖苷酶(50 U/mg)、對硝基苯基-α-D-吡喃葡萄糖苷 南京都萊生物技術有限公司;1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH) 合肥巴斯夫生物科技有限公司;總膽固醇(totalcholesterol,TC)測定試劑盒 南京建成生物工程研究所;二氫楊梅素、花旗松素、香橙素、楊梅素、圣草酚、槲皮素、柚皮素、木犀草素、山奈酚、芹菜素 上海瀚香生物科技有限公司;其余試劑均為分析純。

L550 電動離心機 湖南湘儀實驗室儀器開發有限公司;TGL-16G 臺式離心機 上海安亭科學儀器廠;KQ3200E 超聲波清洗器 昆山市超聲儀器;FA2104N 電子天平 上海精密科學儀器有限公司;BJ-400A 多功能粉碎機 永康市鉑歐五金制品有限公司;SENCOR201L 旋轉蒸發器 鞏義市英峪予華儀器廠;TU-1810 紫外可見分光光度計 北京普析通用儀器有限責任公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 蘆丁標準曲線的繪制及總黃酮含量測定 配制濃度為0.2 mg/mL 的蘆丁標準溶液。分別吸取0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL 蘆丁標準溶液于試管中,各試管中分別加入30%乙醇溶液補至6 mL,搖勻。依次向試管中加入5%的亞硝酸鈉溶液0.3 mL,混勻后放置5 min,再加入10%的硝酸鋁溶液0.6 mL,混勻并靜置5 min,再加入1 mol/L 的NaOH 溶液2 mL,混勻。最后用30%的乙醇將各管中溶液定容至10 mL,混勻。各管中溶液分別于510 nm 處測定吸光度。以標準溶液濃度(C)為橫坐標,吸光度(A)為縱坐標,繪制蘆丁的標準曲線。標準曲線回歸方程為Y=9.95X+0.0024,決定系數R2=0.9994,說明樣品濃度在0~0.10 mg/mL 范圍內,濃度與吸光值間相關性良好。提取液測定吸光值后,代入回歸方程,按照下式計算桑黃總黃酮的得率。

式中:C 為通過吸光值代入回歸方程計算出的樣品濃度(mg/mL);V 為測試樣品體積(mL);N 為稀釋倍數;W 為測試樣品的質量(g)。

1.2.2 桑黃總黃酮提取工藝

1.2.2.1 提取時間對桑黃總黃酮得率的影響 桑黃子實體于50 ℃條件下烘干至恒重,粉碎后過80 目篩。準確稱取1.0 g 桑黃子實體粉末5 份,按照1:40的固液比(質量體積比)加入70%乙醇,于50 ℃條件下分別水浴處理1、2、3、4、5 h,提取液于5000 r/min條件下離心10 min 后收集上清液,進行總黃酮得率測定。

1.2.2.2 固液比對桑黃總黃酮得率的影響 桑黃子實體于50 ℃條件下烘干至恒重,粉碎后過80 目篩。準確稱取1.0 g 桑黃子實體粉末5 份,分別按照1:20、1:30、1:40、1:50、1:60 的固液比(質量體積比)加入70%乙醇,于50 ℃條件下水浴處理3 h,提取液于5000 r/min 條件下離心10 min 后收集上清液,進行總黃酮得率測定。

1.2.2.3 提取溫度對桑黃總黃酮得率的影響 桑黃子實體于50 ℃條件下烘干至恒重,粉碎后過80 目篩。準確稱取1.0 g 桑黃子實體粉末5 份,按照1:60的固液比(質量體積比)加入70%乙醇,分別于40、50、60、70、80 ℃條件下水浴處理3 h,提取液于5000 r/min 條件下離心10 min 后收集上清液,進行總黃酮得率測定。

1.2.2.4 Box-Behnken 試驗設計及響應面分析 在單因素實驗結果基礎上,采用Box-Behnken 設計方案,以提取溫度(A)、提取時間(B)、固液比(C)為考察因素,以桑黃總黃酮得率為響應值,使用Design-Expert 8.06 軟件優化桑黃總黃酮的提取工藝參數。因素水平見表1。

表1 響應面試驗因素水平設計Table 1 Design of factor levels of response surface test

1.2.3 桑黃子實體中總黃酮的組分分析

1.2.3.1 黃酮標準品標準曲線的繪制 分別適量稱取二氫楊梅素、花旗松素、香橙素、楊梅素、圣草酚、槲皮素、柚皮素、木犀草素、山奈酚、芹菜素標準品,置于10 mL 棕色容量瓶中,使用甲醇溶液溶解并搖勻使其定容配制成質量濃度為1000 mg/L 的標準儲備溶液。再利用甲醇準確配制濃度為100 mg/L 的10 種標準品的中間標準儲備溶液,再利用甲醇逐步稀釋中間標準儲備混合溶液,配制得到濃度為1、5、10、20、80 mg/L 的梯度標準溶液。

色譜條件為:色譜柱為 Thermo Syncronis C18(250×4.6 mm,5 μm);柱溫35 ℃,流速1.0 mL/min,進樣量5.0 μL。流動相A:甲醇;流動相B:1.0%冰乙酸溶液。梯度洗脫程序為:0~2.0 min,10%~15%A;2.0~8.5 min,15%~30% A;8.5~12.0 min,30%~85% A;12.0~14.0 min,85%~100% A;14.0~16.0 min,10% A。按照此色譜條件采用外標法進行HPLC 測定。以標準品質量濃度(mg/L)為X 軸,峰面積為Y 軸繪制10 種黃酮標準品的標準曲線。

1.2.3.2 組分分析與含量測定 稱取桑黃子實體10 g,按照1:50 的質量體積比加入70%乙醇,于70 ℃條件下提取180 min 后于4000 r/min 條件下離心10 min收集上清液。上清液過0.22 μm 濾膜后進行高效液相色譜分析,以確定桑黃總黃酮中黃酮類化合物的組成及含量。

1.2.4 抗氧化活性測定

1.2.4.1 桑黃總黃酮對DPPH 自由基的清除能力測定 參照BETTY 等[28]的實驗方法。準確量取2 mL不同質量濃度的待測試樣于試管中,再添加2 mL 80%乙醇配制的濃度為0.1 mmol/L 的DPPH 溶液,搖勻后靜置于陰涼暗處反應30 min。之后于6000 r/min 條件下離心10 min,收集上清。將上清液于517 nm 處測量吸光度。VC為陽性對照。DPPH自由基清除率按下式計算:

式中:A1為2 mL 總黃酮溶液+2 mL DPPH 的吸光值;A2為 2 mL 總黃酮溶液+2 mL 70%乙醇的吸光值;A3為 2 mL DPPH+2 mL 70%乙醇的吸光值。

1.2.4.2 桑黃總黃酮對羥基自由基(·OH)的清除能力測定 參照SMIRNOFF 等[29]的實驗方法。量取不同濃度桑黃總黃酮樣品各1 mL 于試管中,向其中添加6 mmol/L FeSO4溶液1 mL,充分搖勻。再加入6 mmol/L H2O2溶液1 mL,充分搖勻并放置10 min,之后再添加6 mmol/L 水楊酸1 mL,充分搖勻,于37 ℃下水浴反應30 min。反應后將反應混合液于3000 r/min 條件下離心10 min,收集上清液。上清液于510 nm 處測定吸光值。陰性對照組是以80%的乙醇代替桑黃總黃酮樣品;空白對照組以蒸餾水代替水楊酸;VC作為陽性對照。羥基自由基(·OH)清除率按下式計算:

式中:Y0為陰性對照組吸光度值;Y1為桑黃總黃酮處理組吸光度值;Y2為空白對照組吸光度值。

1.2.5 桑黃總黃酮體外降脂活性

1.2.5.1 桑黃總黃酮對胰脂肪酶活性的影響 參考蘇建輝[30]的方法并改進。準確吸取4 mL pH 為7.4 的磷酸緩沖液(0.025 mol/L)于燒杯中,再加入聚乙烯醇三油酸甘油酸酯乳化液4 mL 作為反應底物。燒杯于37 ℃保溫10 min。之后準確吸取2 mL事先配制的不同濃度的總黃酮樣品于燒杯中,再加入0.5 mg/mL 胰脂肪酶1 mL 靜置反應15 min。反應結束后使用5 mL 95%的乙醇終止反應。用純水替代樣品液作為空白對照。

聚乙烯醇三油酸甘油酯乳化液:稱取4 g 聚乙烯醇(PVA)于燒杯并加水80 mL 于沸水浴中溶解。冷卻至室溫后定容至100 mL。準確量取20 mL 并與10 mL 三油酸甘油酯混合均勻備用。

胰脂肪酶:用pH 為7.4 的磷酸緩沖液配制濃度為0.5 mg/mL 的胰脂肪酶溶液。胰脂肪酶酶活抑制率按照下式進行計算:

式中:X 為胰脂肪酶酶活抑制率;V0為空白對照組所消耗的NaOH 的體積(mL);V 為加入樣品溶液的實驗組所消耗的NaOH 的體積(mL)。

1.2.5.2 桑黃總黃酮對膽固醇膠束溶解度的影響參照KIRANA 等[31]的實驗方法配制膽固醇膠束化溶液。稱取0.0772 g 膽固醇于燒杯中,加入100 mL乙醚,攪拌至充分溶解。1 mL 膠束溶液中含有比例為10:2:5:132:15 的?;悄懰徕c、膽固醇、油酸、NaCl、pH7.4 的磷酸緩沖液。蒸餾水替代桑黃總黃酮作為空白對照。分別向蒸餾水和桑黃總黃酮中添加膽固醇及膠束溶液,搖勻振蕩并于37 ℃下反應60 min。反應結束后,于4000 r/min 條件下離心10 min,收集上清。按照總膽固醇測定試劑盒操作指南實施規范操作并計算結果。膽固醇膠束溶解度的抑制率按照下式進行計算:

式中:X 為對膽固醇膠束溶解度的抑制率;A 為空白溶液中的膽固醇溶解度(g/mL);B 為樣品溶液中的膽固醇溶解度(g/mL)。

1.2.6 桑黃總黃酮降糖活性

1.2.6.1 桑黃總黃酮對α-葡萄糖苷酶的抑制活性參照趙文竹[32]的方法并改進,將5 μL 的α-葡萄糖苷酶溶液和不同濃度的桑黃總黃酮依次加入到620 μL濃度為0.1 mol/L 的磷酸鉀緩沖溶液中,在37.5 ℃下預熱20 min,然后向其加入10 μL 對硝基苯基葡萄糖苷(pNPG,濃度為10 mmol/L)作為反應底物,以啟動反應,于37.5 ℃條件下反應30 min,最后加入650 μL 濃度為1 mol/L 的Na2CO3終止反應,并在410 nm 處測定。以阿卡波糖為陽性對照,以蒸餾水為空白對照。α-葡萄糖苷酶抑制率的計算公式如下:

式中:E1為空白對照組的吸光值;E2為總黃酮組的吸光值。

1.2.6.2 桑黃總黃酮對α-淀粉酶的抑制活性 參照於雨蝶等[33]的方法并改進。將10 μLα-淀粉酶水溶液(1 U/L)與10 μL 不同質量濃度的桑黃總黃酮混合后預熱15 min,并向其加入500 μL 質量分數為1%的淀粉溶液(溶解于pH 為6.9 的磷酸鈉緩沖溶液)以啟動反應。反應啟動后,于37.5 ℃條件下反應5 min 后,向其中滴加600 μL DNS 試劑以終止反應。反應結束后,將反應混合物置于沸水浴中保溫15 min,冷卻至室溫后,于540 nm 處測定吸光值。以阿卡波糖為陽性對照,以蒸餾水為空白對照。α-淀粉酶抑制率的計算公式如下:

式中:L1為空白對照組的吸光值;L2為總黃酮組的吸光值。

1.3 數據處理

實驗重復3 次;實驗數據使用SPSS 24.0 處理軟件進行分析,結果采用平均值±標準差表示;繪圖采用 Origin 2023 軟件繪制;IC50值為曲線增長階段擬合線性方程后計算獲得。

2 結果與分析

2.1 桑黃總黃酮提取工藝優化

2.1.1 桑黃總黃酮提取時間的確定 提取時間對桑黃總黃酮提取的影響如圖1 所示。由圖1 可知,隨著浸提時間的延長桑黃總黃酮不斷浸出,其得率逐漸升高,在提取時間為3 h 時,桑黃中總黃酮的得率最高為2.03%±0.06%,顯著高于其他提取條件下的總黃酮得率(P<0.05)。但繼續延長提取時間,總黃酮得率反而下降,這可能與提取溶劑揮發致使溶劑量減少有關??傸S酮的最佳提取時間選擇為3 h。

圖1 提取時間對桑黃總黃酮得率的影響Fig.1 Effect of extraction time on the yield of total flavonoids from Phellinus igniarius

2.1.2 提取固液比的確定 固液比會對桑黃中黃酮類物質的提取產生影響??疾炝瞬煌桃罕葘ι|S中總黃酮提取的影響,結果見圖2。

圖2 固液比對桑黃總黃酮得率的影響Fig.2 Effect of solid-to-liquid ratio on the yield of total flavonoids from Phellinus igniarius

由圖2 可以看出,使用提取溶劑越多桑黃總黃酮得率越高,在固液比為1:50 時總黃酮得率達到最大值為2.44%±0.04%,隨后得率呈下降趨勢,可能在固液比1:50 的條件下總黃酮的溶出量達到較高的水平,當提取溶劑使用量提高后卻不利于已溶出黃酮對未浸出黃酮的協同作用,反而不利于協同浸提,導致總黃酮得率降低。所以選擇最佳固液比為1:50。

2.1.3 提取溫度的確定 考察了提取溫度對桑黃總黃酮提取的影響。結果如圖3 所示。

圖3 提取溫度對桑黃總黃酮得率的影響Fig.3 Effect of extraction temperature on the yield of total flavonoids from Phellinus igniarius

由圖3 可知,桑黃中總黃酮得率會隨著提取溫度的提高而增加,在提取溫度為70 ℃時得率最高達到2.52%±0.04%。但當提取溫度超過70 ℃后得率顯著降低(P<0.05),這可能與高溫引起黃酮類物質變性有一定的關系;此外,提取溶劑乙醇在提取溫度過高時因為過度揮發減少也會引起得率的降低。因此,選擇最優提取溫度為70 ℃。

2.1.4 響應面試驗設計及結果 以桑黃總黃酮得率為響應值,采用Box-Behnken 設計方案優化了桑黃總黃酮的提取工藝。試驗設計及結果見表2,方差分析結果見表3。利用Design Expert 8.06 軟件對表中數據進行分析,得到響應值對幾個自變量的回歸方程為總黃酮得率=2.61+0.14A+0.096B+0.050C-0.090 AB-0.053AC-0.032BC-0.19A2-0.25B2-0.085C2。

表2 Box-Behnken 響應面設計及其結果Table 2 Box-Behnken response surface design arrangement and experimental results

表3 方差分析Table 3 Analysis of variance

由方差分析結果可知,該回歸模型極顯著(P<0.01),表明試驗值與預測值顯著相關(R2=0.9841,R2adj=0.9637),模型與試驗擬合良好,該模型可以反映桑黃總黃酮得率的預測及分析。由表3 還可以發現自變量對響應值的影響程度,其影響大小排序依次為提取溫度(A)>固液比(C)>提取時間(B),其中因素A、C 和AB 間的交互作用對桑黃總黃酮得率的影響達到極顯著水平(P<0.01),因素B 和BC 的交互作用對總黃酮得率的影響顯著(P<0.05)。由圖4可知,AB、BC 的響應曲面較為陡峭,說明提取溫度和提取時間間的交互作用與提取時間與固液比的交互作用顯著,而AC 曲面彎曲程度較小,因此提取溫度和固液比之間的交互作用不顯著,這與表3 方差分析結果一致。

圖4 兩兩因素交互作用對桑黃總黃酮得率影響的響應面圖Fig.4 Response surface diagram of the interaction of two factors on the yield of total flavonoids from Phellinus igniarius

使用軟件分析,桑黃總黃酮的最優提取參數為:提取溫度73.24 ℃、固液比1:45.46 g/mL、提取時間3.12 h,此條件下桑黃總黃酮得率為2.64%。經綜合考慮,修正提取參數為:提取溫度73 ℃、固液比1:50 g/mL、提取時間3 h。經驗證,此條件下總黃酮得率為2.68%。預測值與實際值間的相對偏差為-0.02,說明可以使用該模型預測桑黃總黃酮的得率。

2.2 桑黃總黃酮組分分析

2.2.1 黃酮標準品標準曲線的繪制 采用1.2.3.1 的方法對10 種黃酮標樣進行了標準曲線繪制,混合標樣色譜圖如圖5 所示。10 種標準品的回歸方程如表4 所示。

圖5 黃酮混合標樣色譜圖Fig.5 Chromatographic diagram of flavonoids mixed standard samples

表4 黃酮標準品的回歸方程Table 4 Regression equation of flavonoid standard products

圖5 和表4 的結果顯示,10 種黃酮標準品在該色譜條件下實現了良好分離。以標準品質量濃度為橫坐標,峰面積為縱坐標得到各黃酮標準品的線性回歸方程的相關系數均達到0.997 以上,標準品質量濃度與峰面積呈現良好的線性關系,因此在測定樣品時即可根據峰面積通過以上關系定量分析樣品中黃酮類組分的含量。

2.2.2 桑黃總黃酮組分測定 桑黃總黃酮提取液在

1.2.3.2 的色譜條件下進行高效液相色譜檢測,測定結果如表5 所示。

由表5 的實驗結果可知,在供試的10 種黃酮標準品中,桑黃總黃酮中僅含有花旗松素、槲皮素和山奈酚3 種組分,其中花旗松素是桑黃總黃酮中的主要成分,其含量最多達到3727.31 mg/kg,顯著高于槲皮素和山奈酚的含量。

2.3 桑黃總黃酮生物學活性分析

2.3.1 桑黃總黃酮的抗氧化活性

2.3.1.1 桑黃總黃酮的DPPH 自由基清除活性 以VC為陽性對照,對桑黃總黃酮不同質量濃度的樣品進行了DPPH 自由基清除活性測定。實驗結果如圖6 所示。

由圖6 可知,桑黃總黃酮具有一定的DPPH 自由基清除活性。隨著桑黃總黃酮濃度的增加,其DPPH 自由基清除活性逐漸增強,在濃度為14 μg/mL時清除率達到最大值為58.63%±0.45%,隨后清除率又呈現出下降趨勢。桑黃總黃酮對DPPH 自由基清除率的IC50為13.33 μg/mL,陽性對照VC的IC50為8.15 μg/mL。說明桑黃總黃酮具有較強的DPPH 自由基清除活性。

2.3.1.2 桑黃總黃酮的羥基自由基清除活性 桑黃總黃酮羥基自由基清除結果如圖7 所示。

圖7 的結果表明,桑黃總黃酮具有羥基自由基清除能力,且清除活性會隨著黃酮濃度的提高而增強,桑黃總黃酮濃度與羥基自由基清除活性間存在一定的量效關系。在總黃酮濃度為0.08 mg/mL 時,其羥基自由基清除率達到52.51%±1.49%,經計算桑黃總黃酮對羥基自由基清除率的IC50為0.0737 mg/mL,陽性對照VC的 IC50為0.0332 mg/mL。顯示桑黃總黃酮具有良好的羥基自由基清除活性。

2.3.2 桑黃總黃酮的降脂活性

2.3.2.1 桑黃總黃酮對胰脂肪酶的抑制活性 對桑黃總黃酮的胰脂肪酶抑制活性進行了測定。由圖8所示的實驗結果可以看出,桑黃總黃酮可以有效抑制胰脂肪酶的活性。當桑黃總黃酮的濃度在2~6 mg/mL 范圍內時,胰脂肪酶抑制率隨樣品濃度的增加而提高,在6 mg/mL 時抑制率達到10.56%±0.06%,顯著高于其他濃度下的抑制率(P<0.05)。但當濃度超過6 mg/mL 時,胰脂肪酶抑制率呈下降趨勢。

圖8 桑黃總黃酮對胰脂肪酶的抑制作用Fig.8 Inhibitory effect of total flavonoids from Phellinus igniarius on pancreatic lipase

2.3.2.2 桑黃總黃酮對膽固醇膠束溶解度的抑制作用 降低膽固醇膠束的溶解度可有效抑制膽固醇的消化吸收,從而起到降脂的作用。對桑黃總黃酮的膽固醇膠束溶解度抑制活性進行了測定,結果如圖9所示。

圖9 桑黃總黃酮對膽固醇膠束溶解度的抑制作用Fig.9 Inhibitory effect of total flavonoids from Phellinus igniarius on solubility of cholesterol micelle

由圖9 可知,桑黃總黃酮具有降低膽固醇膠束溶解度的效果。當總黃酮濃度為4 mg/mL 時對膽固醇膠束溶解度的抑制率達到了32.59%±0.78%,但之后隨著總黃酮濃度的提高對膽固醇膠束溶解度的抑制效果反而下降。

隨著桑黃總黃酮濃度的增加,對胰脂肪酶及膽固醇膠束溶解度的抑制作用均呈現先上升后下降的趨勢,推測出現造成這種結果的原因可能是因為提取物中還同時存在對胰脂肪酶活力及膽固醇膠束溶解度具有促進作用的物質,是多種成分共同作用的結果[34-35]。

2.3.3 桑黃總黃酮的降糖活性

2.3.3.1 桑黃總黃酮對α-葡萄糖苷酶的抑制活性桑黃總黃酮對α-葡萄糖苷酶的抑制效果如圖10 所示。由圖可知,桑黃總黃酮具有抑制α-葡萄糖苷酶的能力,且抑制能力隨著總黃酮濃度的提高而增強。經分析桑黃總黃酮對α-葡萄糖苷酶的IC50為71.42 mg/mL,陽性對照阿卡波糖的IC50為28.54 mg/mL,桑黃總黃酮具有一定的α-葡萄糖苷酶抑制活性。

圖10 桑黃總黃酮對α-葡萄糖苷酶的抑制作用Fig.10 Inhibitory of α-glucosidase by total flavonoids from Phellinus igniarius

2.3.3.2 桑黃總黃酮對α-淀粉酶的抑制活性 桑黃總黃酮對α-淀粉酶的抑制作用結果如圖11 所示。由圖11 可以看出,桑黃總黃酮對α-淀粉酶的抑制率隨其濃度的升高而增強。桑黃總黃酮對α-淀粉酶的IC50為97.28 mg/mL,阿卡波糖的IC50為32.92 mg/mL。

圖11 桑黃總黃酮對α-淀粉酶的抑制作用Fig.11 Inhibitory of α-amylase by total flavonoids from Phellinus igniarius

3 結論

本研究采用響應面法優化了桑黃中總黃酮的提取工藝,建立的桑黃總黃酮提取得率的預測模型為Y=2.61+0.14A+0.096B+0.050C-0.090AB-0.053AC-0.032BC-0.19A2-0.25B2-0.085C2。最優提取條件為提取溫度73 ℃、固液比1:50 g/mL、提取時間3 h。在該條件下桑黃總黃酮得率為2.68%。該預測模型可有效預測桑黃總黃酮的提取情況;采用高效液相色譜法對桑黃總黃酮的組分進行了分析,發現花旗松素是桑黃總黃酮中的主要成分,含量高達3727.31 mg/kg;本實驗條件下,桑黃總黃酮顯示出了較好的DPPH自由基和羥基自由基清除能力,對胰脂肪酶和膽固醇膠束溶解度也具有一定的抑制作用,同時對α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶顯示了抑制作用,說明桑黃總黃酮具有體外抗氧化、降脂、降糖活性,值得將其作為多重功效因子進行深度開發利用。

桑黃種類繁多,子實體中總黃酮含量及黃酮化合物的組分間存在差異。本研究僅以楊樹桑黃作為研究對象探討了其總黃酮的傳統浸提工藝及黃酮類化合物的組成,研究的開展可以為桑黃資源精深加工和高值化利用提供一定的理論參考。研究中桑黃總黃酮顯示了體外抗氧化活性、降脂、降糖活性,但在實驗數值上與巫永華等[36]的研究結果有偏差,這可能與桑黃種類及總黃酮的純度有一定的關系。桑黃總黃酮的生物活性驗證了桑黃及桑黃總黃酮的保健及藥用功能,至于相關功效的靶向活性物質種類的確定則需要對桑黃中的化合物進行分離純化研究,此外后續也有必要對不同種類及不同生長時間的桑黃中的活性物質種類、含量及生物活性進行系統探討以精準開發桑黃資源。

? The Author(s) 2024.This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).

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