摘要
根据中国药典2005年版,赤芍(Paeoniae Radix Rubra)被定义为芍药或川赤芍的干燥根,是中国传统草药,用于治疗发烧、冷却血液并能消除血液停滞等。现代植物化学和药理学研究表明,赤芍的主要生物活性成分是多糖、三萜类皂苷、单宁等,具有抗氧化、抗惊厥、抗血栓等多种功效。赤芍作为药用种植时,地面上的花和叶除观赏价值外,并无其他用处,会产生较多的浪费。赤芍在作为传统水煎药用时,水溶性多糖大分子物质在汤药中占有一定的比例;多糖的生物活性功能已被很多专家学者研究并进行了验证,而现代研究对于赤芍多糖、芍药花和叶的多糖研究较少。本试验用芍药花、芍药叶、芍药根(药用赤芍)作为原料,研究其不同部位的多糖提取工艺,并对其进行结构测定,以及抗氧化活性评价,为芍药不同部分的多糖成分研究和应用提供有效的理论和技术支持;基于不同部位提取的多糖体外活性评价的结果以及多糖的水溶特性,进一步分别以芍药花、叶和根为原料,研制芍药花草茶,通过优化加工过程的微波杀青功率和用料配比,保留茶汤的最佳口感和茶汤良好的体外活性,本试验结果为赤芍在药食同源方面的应用和发展提供了理论基础依据。本试验的主要研究结果如下:本试验内容包括芍药花、叶和根多糖的提取工艺及体外活性和物理分析、芍药花草茶工艺及花草茶活性分析。 1.芍药三个部位多糖的提取及纯化多糖的结构性质和体外活性的评价 在单因素试验中加入未经过超声处理的温浸法提取试验组,作为对照;采用响应面法优化超声辅助提取芍药不同部位多糖的工艺;对芍药不同部位多糖的体外活性能力进行研究和评价,得到研究结果如下:(1)芍药三个部位多糖的提取及纯化 单因素试验中的对照组证明,与传统温浸法提取多糖相比,在提取条件相同时,超声辅助处理得到的多糖含量更高,能有效地提高多糖提取量;采用响应面法优化超声辅助温浸提取芍药花、叶和根多糖工艺,最佳工艺为:芍药花多糖:在超声时间112s,料液比1∶27,温浸时间20min,超声温度38℃、功率60%条件下,可得到多糖的提取量为179.32±10.03mg/g;芍药叶多糖在超声时间170s,料液比1∶26,温浸时间22min,超声温度49℃、功率50%条件下,可得到多糖的提取量为151.25±8.45mg/g;芍药根多糖在超声时间:85s,料液比1∶31,温浸时间22min,超声温度52℃、功率40%条件下,可得到多糖的提取量184.44±4.23mg/g; 芍药三个部位提取的多糖经过红外光谱分析表明,其均有多糖分子O-H、C-H特征吸收峰,均表明超声辅助提取法能够有效地提取出多糖;通过扫描电子显微镜观察到利用超声辅助法提取的三个部位的多糖表面状态,具有不同的特点:芍药花多糖表面光滑,成片状;芍药叶多糖表面平滑、多孔;芍药根多糖表面多孔,成海绵状;(2)芍药三个部位多糖体外活性的研究评价 芍药三个部分的多糖类物质对DPPH自由基、ABTS自由基、超氧阴离子、羟自由基有较好的清除能力,并表现出了较好的还原能力,对α-葡萄糖苷酶、乙酰胆碱酯酶和非酶糖基化终产物有一定的抑制能力;这些体外活性能力与多糖浓度呈正相关;通过计算三个不同部位多糖对八个指标抑制率的IC50,比较了三个部位多糖的不同的体外活性能力:芍药花多糖对DPPH自由基(IC5025.48μg/mL)、ABTS自由基(IC5058.75μg/mL)、超氧阴离子(IC50101.72μg/mL)清除能力和对α-葡萄糖苷酶(IC501157.28μg/mL)、非酶糖基化终产物(IC504369.56μg/mL)抑制能力在三个多糖组中最高;芍药叶多糖对羟自由基(IC5044.86μg/mL)的清除能力和对乙酰胆碱酯酶(IC502203.87μg/mL)的抑制能力在三个多糖组中最高;芍药根多糖对乙酰胆碱酯酶(IC502457.54μg/mL)和非酶糖基化终产物(IC506014.41μg/mL)有较好的抑制能力,相比于芍药花和叶多糖,在对其他体外活性指标中表现较差; 以上研究证明芍药花、叶和根具有较好的体外活性,因此证明芍药花、叶和根能够作为研制芍药花草茶的原料。 2.制备芍药花草茶的杀青工艺、用料配比及花草茶汤体外活性研究 (1)芍药花草茶的杀青工艺及配比 比较了微波杀青条件对芍药花和叶酶活与失水率的影响,得到最佳微波杀青工艺为功率350W,处理时间50s,在此条件下有较好的酶失活率和失水率;花草茶原料芍药花、叶经过挑选、杀青、揉捻5min、70℃烘干4h、成型后,与片状干燥根以3∶3∶1的比例配成花草茶,花草茶成分符合国家要求,并利用电子鼻分析得到花草茶含有丰富的风味物质,其中短烃类化合物占比最高,芳香烃化合物较为丰富,结果表明芍药花草茶具有丰富的芳香物质和较高的感官评分(94.00±1.02分); (2)花草茶汤的品质分析及体外活性评价 对最佳配比制成的花草茶进行了品质分析,花草茶中含多糖73.84±2.47mg/g、水分含量6.33±1.34%、水浸出物51.37±1.97%、咖啡碱2.93±0.94%、茶多酚23.32±2.77%、氨基酸3.04±0.34%;以上数据表明芍药花草茶多糖含量高、内容物丰富、苦涩味低、具有清新的滋味和良好的茶汤颜色,证明芍药花草茶具有较好的品质;对冲泡后的芍药花草茶的体外活性研究表明:茶汤有较好的总还原能力(还原吸光值表现为0.983±0.563),对α-葡萄糖苷酶(19.43±2.01%)、乙酰胆碱酯酶(13.87±1.43%)和糖基化终产物(16.87±1.87%)有一定的抑制能力。 综上所述,与普通温浸法相比,超声辅助提取法增加了芍药多糖提取量,且耗时短;三个部位的多糖均具有较好的体外抗氧化活性,芍药花多糖的抗氧化能力最高;三个部位的多糖均对α-葡萄糖苷酶、乙酰胆碱酯酶和糖基化终产物有一定的抑制能力,芍药花多糖对α-葡萄糖苷酶和糖基化终产物抑制能力最高,芍药叶多糖对乙酰胆碱酯酶抑制能力最高;三个部位的多糖表面状态各不相同,芍药花多糖表面平滑、芍药叶多糖表面多孔、芍药根多糖表面呈海绵状;多糖作为水溶性大分子物质,在赤芍汤药中占有一定的比例,本试验对多糖进行研究,针对多糖分子的水溶特性,开发芍药花草茶产品;按照最佳用料配比的花草茶色泽均匀,茶色浓郁,口感浓厚,营养价值较高。