CN106692229B - 一种菱角根茎包含的抑菌活性物质及其提取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于植物加工和植物化学领域，具体涉及一种菱角根茎包含的抑菌活性物质及其提取方法。该方法包括如下步骤：S1.将菱角根茎洗净切分后再晒干粉碎,得菱角根茎粉末；S2.按比例将S1得到的菱角根茎粉末与提取剂充分混合得待提液，将所述待提液置于超声波水浴锅中超声提取，随后抽滤除渣，得澄清提取液；S3.将S2中得到的提取液置于旋转蒸发仪中真空旋蒸并回收所述提取剂，蒸干后，即得。本发明的有益效果为，以菱角根茎为原料提取抑菌活性物质，使之前废弃的菱角根茎得到了有效利用；采用低温超声波辅助固液提取法，对活性物质的破坏程度低，提取效率高耗时短，操作简单易行，提取成本低且基本无废物产生，适合工业化放大生产。

Description

一种菱角根茎包含的抑菌活性物质及其提取方法
技术领域
本发明属于植物加工和植物化学领域，具体涉及一种菱角根茎包含的抑菌活性物质及其提取方法。
背景技术
菱(Trapa spp.)，又名菱实，俗称菱角，属菱科菱属，一年生浮水或半挺水草本植物，全球约30种和变种，原产中国南方，以长江流域及其以南各省较为集中，已有上千年的栽培历史(赵文亚，2008；林秋生，2013)。年产约24万吨的菱角果实是我国传统的食用蔬果，其果肉营养价值高，含有丰富的淀粉、蛋白质、葡萄糖、脂肪及多种维生素，可直接食用或被加工成各种产品。菱角果壳药用价值高，含有生物碱、酚酸、萜类和甾体、多糖类和黄酮类等活性成分，具有抗癌、抗氧化、保肝等多种生物活性(董晶莱等，2014)。近年来，菱角的抗菌活性受到人们的关注。据报道，菱角皮挥发性成分对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌有不同程度的抑菌作用(吴强等，2011)；菱角壳不同极性萃取组分，对金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌和β-内酰胺酶阳性金黄色葡萄球菌具有较好的抑菌活性(张伟等，2013)。
菱角果实采摘后，产量巨大的菱角根茎往往被当做废物弃去，得不到有效利用，不仅造成了植物资源的浪费，也造成了环境的污染。在建设绿色环保和节约型社会的背景下，开发利用菱角根茎的潜在利用价值就显得意义重大。然而，由于菱角根茎极易被忽视丢弃，因此鲜见有关于菱角根茎活性有效成分的研究报道，更无其抑菌活性物质的报道，影响了菱角资源的综合利用和深入研究。菱角皮、菱角壳与菱角根茎一样均为菱角植株的一部分，它们抑菌活性的发现，为菱角根茎的重新回收利用指明了一条新思路。
目前，抑菌物质提取制备通常经过脱脂、高温或高压提取、有机溶剂萃取、柱层析分离，或者直接采用超临界流体CO2萃取，所得抑菌物质纯度较高，但过程复杂、条件苛刻、耗时长、成本高、产率低。
发明内容
针对现有技术中菱角根茎没有得到有效利用及现有的植物活性物质提取方法复杂、苛刻、成本高等不足，本发明提供一种菱角根茎包含的抑菌活性物质及其提取方法，其可克服现有技术中存在的不足。
本发明克服现有技术中的不足采用的技术方案如下：一种菱角根茎包含的抑菌活性物质的提取方法，其包括如下步骤：
S1.将菱角根茎洗净切分后再晒干粉碎,得菱角根茎粉末；
S2.按照1g：20～30mL的用量比将S1得到的菱角根茎粉末与提取剂充分混合得待提液，所述提取剂为体积分数为90％以上的乙醇水溶液或无水乙醇，将所述待提液置于水浴温度为50～60℃的超声波水浴锅中超声提取，随后抽滤除渣，得澄清提取液；其中抽滤除去的滤渣可用作动物饲料的添加剂或压制后用作生物质燃料；
S3.将S2中得到的提取液置于旋转蒸发仪中，40～45℃下真空旋蒸并回收所述提取剂，蒸干后，即得。
具体的，S1中菱角根茎粉末的粒径在0.1mm以下。
具体的，S2中超声提取时的超声功率为500-600w，超声提取时间为20-30min。
优选的，S2中的超声提取重复1-2次。
本发明还提供一种菱角根茎包含的抑菌活性物质，其通过上述方法提取得到。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)以菱角根茎为原料提取抑菌活性物质，使之前废弃的菱角根茎得到了有效利用，菱角根茎的产量大，其远多于菱角皮和菱角壳，同时菱角根茎中含有的抑菌活性物质仅比菱角壳略低，故以菱角根茎为原料提取抑菌活性物质具有较好的市场前景。
2)采用低温超声波辅助固液提取法，对活性物质的破坏程度低，提取效率高耗时短，操作简单易行，提取剂可回收重复利用，生产过程中产生的菱角根茎滤渣可用作动物饲料的配料或压制后制作生物质燃料，故提取成本低且基本无废物产生，适合工业化放大生产。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明提供的技术方案作进一步的详细描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
一种菱角根茎包含的抑菌活性物质，其通过如下步骤进行提取：
S1.将菱角根茎洗净切分后再晒干粉碎,得菱角根茎粉末(粒径在0.1mm以下)；
S2.按照1g：30mL的用量比将50g S1得到的菱角根茎粉末与1500mL体积分数为90％以上的乙醇水溶液充分混合得待提液，将所述待提液置于水浴温度为60℃的超声波水浴锅中超声提取，超声功率为600w,每次超声20min,重复超声提取2次，随后抽滤除渣，得澄清提取液；
S3.将S2中得到的提取液置于旋转蒸发仪中，45℃下真空旋蒸并回收蒸出的液体，蒸干后得0.45g粉末状固体，即为所述菱角根茎包含的抑菌活性物质。
实施例2
一种菱角根茎包含的抑菌活性物质，其通过如下步骤进行提取：
S1.将菱角根茎洗净切分后再晒干粉碎,得菱角根茎粉末(粒径在0.1mm以下)；
S2.按照1g：25mL的用量比将50g S1得到的菱角根茎粉末与1250mL体积分数为95％的乙醇水溶液充分混合得待提液，将所述待提液置于水浴温度为55℃的超声波水浴锅中超声提取，超声功率为550w,每次超声25min,重复超声提取1次，随后抽滤除渣，得澄清提取液；
S3.将S2中得到的提取液置于旋转蒸发仪中，43℃下真空旋蒸并回收蒸出的液体，蒸干后得0.39g粉末状固体，即为所述菱角根茎包含的抑菌活性物质。
实施例3
一种菱角根茎包含的抑菌活性物质，其通过如下步骤进行提取：
S1.将菱角根茎洗净切分后再晒干粉碎,得菱角根茎粉末(粒径在0.1mm以下)；
S2.按照1g：20mL的用量比将50g S1得到的菱角根茎粉末与1000mL无水乙醇充分混合得待提液，将所述待提液置于水浴温度为60℃的超声波水浴锅中超声提取，超声功率为500w,每次超声20min,重复超声提取2次，随后抽滤除渣，得澄清提取液；
S3.将S2中得到的提取液置于旋转蒸发仪中，45℃下真空旋蒸并回收蒸出的液体，蒸干后得0.35g粉末状固体，即为所述菱角根茎包含的抑菌活性物质。
对比例1
以洗净晒干并粉碎的菱角壳粉末为提取原料，使用与实施例1相同的方法(提取中的工艺参数均相同)进行提取，最终蒸干后，得到0.96g粉末状固体。
抑菌活性测试
用实施例1得到的粉末状固体、对比例1制得的粉末状固体和山梨酸钾分别与去离子水配制成50mg/mL的测试样本，以纯的去离子水为空白对照，使用四片6mm的滤纸片分别浸入相应的测试样本和空白对照后，投入具有相应细菌的培养皿中做滤纸片法抑菌试验，测试结果如下表所示：
Figure BDA0001195131330000051
由上表中的数据可知，本发明以菱角根茎提取的抑菌活性物质对多种细菌均具有较好的抑制作用，尤其是对金黄色葡萄球菌、枯草牙孢杆菌和蜡状芽孢杆菌的抑制作用比常用的山梨酸钾的抑菌效果更好，与对比例1从菱角壳中提取的抑菌活性物质的抑菌效果类似。此外，从实施例1至3和对比例1得到的粉末状抑菌活性物质的质量上可知，菱角根茎中含有抑菌活性物质比菱角壳中的含量要略低，但菱角根茎本身的产量要比菱角壳大的多，故本发明以菱角根茎为原料提取抑菌活性物质具有很好的应用前景。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种菱角根茎包含的抑菌活性物质的提取方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.将菱角根茎洗净切分后再晒干粉碎,得菱角根茎粉末；
S2.按照1g：20～30mL的用量比将S1得到的菱角根茎粉末与提取剂充分混合得待提液，所述提取剂为体积分数为90％以上的乙醇水溶液或无水乙醇，将所述待提液置于水浴温度为50～60℃的超声波水浴锅中超声提取，随后抽滤除渣，得澄清提取液；
S3.将S2中得到的提取液置于旋转蒸发仪中，40～45℃下真空旋蒸并回收所述提取剂，蒸干后，即得。
2.根据权利要求1所述的一种菱角根茎包含的抑菌活性物质的提取方法，其特征在于，S1中菱角根茎粉末的粒径在0.1mm以下。
3.根据权利要求1或2所述的一种菱角根茎包含的抑菌活性物质的提取方法，其特征在于S2中超声提取时的超声功率为500-600w，超声提取时间为20-30min。
4.根据权利要求3所述的一种菱角根茎包含的抑菌活性物质的提取方法，其特征在于，S2中的超声提取重复1-2次。
5.一种菱角根茎包含的抑菌活性物质，其特征在于，通过权利要求1至4任一项所述的方法提取得到。
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