紫苏叶总黄酮提取工艺优化及抗菌抗氧化研究

doi:10.12190/j.issn.2096-1197.2025.03.10

北方农业学报 ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (3): 93-103.doi: 10.12190/j.issn.2096-1197.2025.03.10

紫苏叶总黄酮提取工艺优化及抗菌抗氧化研究

许梦璐¹, 许景开¹, 邱磊², 崔含章¹, 张开涛¹, 陈飞雨¹, 罗进城^1,3

1.佳木斯大学,黑龙江佳木斯 154007;
2.黑龙江省农业科学院佳木斯分院智慧农业研究所,黑龙江佳木斯 154007;
3.黑龙江省痛风研究重点实验室,黑龙江佳木斯 154007

收稿日期:2025-01-26 出版日期:2025-06-20 发布日期:2025-10-24
通讯作者: 罗进城（1991—）,男,讲师,硕士,主要从事植物化学物及天然产物对人体健康影响方面的研究工作。
作者简介:许梦璐（2003—）,女,本科生,专业为预防医学。
基金资助:
佳木斯大学2024年省级大学生创新创业计划项目（S202410222116）

Study on the optimization of extraction process and antibacterial and antioxidant activities of perilla leaf total flavonoids

XU Menglu¹, XU Jingkai¹, QIU Lei², CUI Hanzhang¹, ZHANG Kaitao¹, CHEN Feiyu¹, LUO Jincheng^1,3

1. Jiamusi University,Jiamusi 154007,China;
2. Institute of Intelligent Agriculture,Jiamusi Branch of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences,Jiamusi 154007,China;
3. Key Laboratory of Gout Research of Heilongjiang Province,Jiamusi 154007,China

Received:2025-01-26 Online:2025-06-20 Published:2025-10-24

摘要/Abstract

摘要： 【目的】确定超声波辅助醇提取法提取紫苏叶总黄酮的最佳条件,并研究其抗菌及抗氧化活性。【方法】利用单因素试验得到各因素最佳条件后,采用响应面分析法设计提取工艺优化试验,经Design-Expert 13.0分析,得到紫苏叶总黄酮最佳提取条件。以对金黄色葡萄球菌的抑菌效果为指标探究其抑菌能力,采用DPPH自由基和ABTS自由基清除试验探究其抗氧化活性。【结果】不同因素水平下,乙醇体积分数35%、液料比15:1（mL:g）、提取功率300 W和提取时间30 min时,紫苏叶总黄酮提取率最高,分别为2.72%、3.20%、2.76%、3.02%;响应面分析法优化后,乙醇体积分数36%、液料比17:1（mL:g）、超声功率303 W、提取时间33 min时,紫苏叶总黄酮提取率最高,可达（3.375±0.098）%。所得紫苏叶总黄酮提取液对金黄色葡萄球菌可产生明显抑菌圈,对DPPH自由基、ABTS自由基清除率最高分别可达97.86%、95.79%。【结论】紫苏叶总黄酮的最佳提取条件为乙醇体积分数36%、液料比17:1（mL:g）、超声功率303 W、提取时间33 min;紫苏叶总黄酮对金黄色葡萄球菌具有明显的抑制作用,且表现出良好的自由基清除能力。

关键词: 紫苏叶总黄酮, 响应面分析法, 提取工艺, 抗菌, 抗氧化

Abstract: 【Objective】To determine the optimal conditions for ultrasound-assisted ethanol extraction of perilla leaf total flavonoids and to evaluate their antibacterial and antioxidant activities.【Methods】After determining the optimal conditions for each factor through single-factor experiments,response surface methodology was employed to design the extraction process optimization experiment,and the optimal extraction conditions for perilla leaf total flavonoids were determined using Design-Expert 13.0. The antibacterial capacity was assessed using the inhibitory effect on Staphylococcus aureus as an indicator,while antioxidant activity was evaluated through DPPH and ABTS free radical scavenging assays.【Results】Under different factor levels,the extraction yields of perilla leaf total flavonoids reached the highest values of 2.72%,3.20%,2.76%,and 3.02%,respectively,with the ethanol volume fraction of 35%,liquid-to-solid ratio of 15:1（mL:g）,ultrasonic power of 300 W,and extraction time of 30 min. After optimization using response surface methodology,the extraction yield of perilla leaf total flavonoids reached a maximum of （3.375±0.098）% under the conditions of 36% ethanol volume fraction,liquid-to-solid ratio of 17:1（mL:g）,ultrasonic power of 303 W,and extraction time of 33 min. The obtained perilla leaf total flavonoids extract exhibited a significant inhibition zone against Staphylococcus aureus,with maximum DPPH and ABTS free radical scavenging rates of 97.86% and 95.79%,respectively.【Conclusion】The optimal extraction conditions for perilla leaf total flavonoids are an ethanol volume fraction of 36%,liquid-to-solid ratio of 17:1（mL:g）,ultrasonic power of 303 W,and extraction time of 33 min. The perilla leaf total flavonoids demonstrate significant inhibitory effects against Staphylococcus aureus and strong free radical scavenging capacity.

Key words: Perilla leaf total flavonoids, Response surface methodology, Extraction process, Antibacterial activity, Antioxidant activity

中图分类号:

S567.21

许梦璐, 许景开, 邱磊, 崔含章, 张开涛, 陈飞雨, 罗进城. 紫苏叶总黄酮提取工艺优化及抗菌抗氧化研究[J]. 北方农业学报, 2025, 53(3): 93-103.

XU Menglu, XU Jingkai, QIU Lei, CUI Hanzhang, ZHANG Kaitao, CHEN Feiyu, LUO Jincheng. Study on the optimization of extraction process and antibacterial and antioxidant activities of perilla leaf total flavonoids[J]. Journal of Northern Agriculture, 2025, 53(3): 93-103.

参考文献

[1] 魏长玲,郭宝林,张琛武,等.中国紫苏资源调查和紫苏叶挥发油化学型研究[J].中国中药杂志,2016,41(10):1823-1834.
[2] 袁莲莲,王耀锋,靳志伟,等.紫苏乙醇粗提取物对烟蚜的生物控制作用[J].中国烟草科学,2016,37(2):11-15.
[3] 王永奇,邢福有,刘凡亮,等.紫苏子镇咳、祛痰、平喘作用的药理研究[J].中南药学,2003,1(3):135-138.
[4] 林梦南. 紫苏芳香物质的提取、成分及其解热作用的研究[D].杭州:浙江大学,2012.
[5] 刘蓉. 紫苏调节胃肠动力障碍大鼠肠运动功能的机理研究[D].天津:天津医科大学,2007.
[6] 张鑫. 紫苏有效成分提取与资源分类[D].太原:中北大学,2010.
[7] 李项辉. 紫苏叶提取物的降血糖活性研究[D].杭州:浙江大学,2017.
[8] 张蓓蓓. 植物黄酮类化合物的研究[J].科技视界,2018(23):155-157.
[9] 张莘莘. 黑灵芝多糖的抗肿瘤活性及其分子机制初探[D].南昌:南昌大学,2014.
[10] 张选明. 芳香新塔花总黄酮保护内皮细胞、抑制炎症反应的抗动脉粥样硬化作用及机制研究[D].乌鲁木齐:新疆医科大学,2018.
[11] 刘春泽. 藻类催化水热液化制备生物油的研究[D].上海:华东师范大学,2019.
[12] 项飞. 胡柚皮膳食黄酮的提取[D].武汉:武汉工程大学,2016.
[13] 张昊. 贯众地下部分总黄酮的提取及不同极性部位抗氧化、降血糖作用的研究[D].西安:陕西师范大学,2012.
[14] 李晓雪. 紫苏黄酮的提取工艺优化、含量分析及降糖活性研究[D].哈尔滨:东北林业大学,2020.
[15] 张子东,张圆圆,孟永斌,等.沙枣果总黄酮类化合物的富集研究[J].植物研究,2018,38(3):467-474.
[16] 刘如运. 几种常用抑菌试验方法的评价及比较[J].现代企业教育,2013(14):341-342.
[17] LUO Y H,LI X R,HE J,et al.Isolation,characterisation,and antioxidant activities of flavonoids from chufa (Eleocharis tuberosa) peels[J].Food Chemistry,2014,164:30-35.
[18] 张静,陶俊葓,刘银,等.响应曲面法优化超声辅助提取芒果叶中多酚和黄酮工艺及抗氧化活性研究[J].云南民族大学学报(自然科学版),2020,29(6):527-534.
[19] 任美玲. 金银花有效成分提取技术研究[D].新乡:河南师范大学,2017.
[20] PINELO M,RUBILAR M,JEREZ M,et al.Effect of solvent,temperature,and solvent-to-solid ratio on the total phenolic content and antiradical activity of extracts from different components of grape pomace[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2005,53(6):2111-2117.
[21] PHAM D C,NGUYEN H C,LE NGUYEN T H,et al.Optimization of ultrasound-assisted extraction of flavonoids from Celastrus hindsii leaves using response surface methodology and evaluation of their antioxidant and antitumor activities[J].BioMed Research International,2020(1):3497107.
[22] YANG R F,GENG L L,LU H Q,et al.Ultrasound-synergized electrostatic field extraction of total flavonoids from Hemerocallis citrina baroni[J].Ultrasonics Sonochemistry,2017,34:571-579.
[23] WU Y C,WU P,LI Y B,et al.Natural deep eutectic solvents as new green solvents to extract anthraquinones from Rheum palmatum L.[J].RSC Advances,2018,8(27):15069-15077.
[24] TSAO R.Chemistry and biochemistry of dietary polyphenols[J].Nutrients,2010,2(12):1231-1246.
[25] SARAVANA P S,CHO Y N,WOO H C,et al.Green and efficient extraction of polysaccharides from brown seaweed by adding deep eutectic solvent in subcritical water hydrolysis[J].Journal of Cleaner Production,2018,198:1474-1484.
[26] 陈美兰,申业,周修腾,等.不同中药渣对紫苏生长及酚类物质的影响[J].中国中药杂志,2016,41(23):4350-4355.
[27] 龙应霞. 紫苏籽有效成分提取工艺及在动物生产中的应用[J].饲料研究,2020,43(9):136-139.
[28] 赵彦巧,卜凡真,王月,等.紫苏叶黄酮超声辅助提取工艺优化及其抗氧化活性[J].食品研究与开发,2023,44(6):146-152.
[29] 郝临雨. 紫苏籽及香樟精油的提取及活性研究[D].上海:上海应用技术大学,2021.
[30] 沈龙,杨斌.紫苏叶黄酮的提取工艺优化及其体外抗氧化活性的研究[J].饲料研究,2022,45(20):70-74.

紫苏叶总黄酮提取工艺优化及抗菌抗氧化研究

Study on the optimization of extraction process and antibacterial and antioxidant activities of perilla leaf total flavonoids

PDF (PC)

赞

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

Metrics

本文评价

推荐阅读 0

[1]	淡振荣, 王洁琼, 刘子贤, 张志华, 赵洪, 杨靖芸, 华小梅, 贺利兵, 钟子君. 哈茨木霉与枯草芽孢杆菌对海红果幼苗生长、光合特性和抗氧化酶活性的影响[J]. 北方农业学报, 2024, 52(4): 103-112.
[2]	张仕林, 陈微, 潘美红, 李威亚, 惠林冲, 何林玉, 杨海峰. 不同露薹长度对洋葱薹产量、营养品质及抗氧化活性的影响[J]. 北方农业学报, 2024, 52(3): 121-127.
[3]	蒋大珍, 马佰诚, 杨皎, 罗进城, 孙雪薇, 李佳琳. 槲寄生多糖提取工艺优化及抗氧化活性研究[J]. 北方农业学报, 2023, 51(5): 84-92.
[4]	贲锦华, 郭诗, 郭佳妮, 彭馨睿, 朱慧楠, 缪园欣. 响应面法优化香蕉皮多糖提取工艺及其抗氧化活性研究[J]. 北方农业学报, 2023, 51(3): 104-112.
[5]	李培伦, 刘嘉成, 鲁万桥, 王继隆. 盐度对养殖大麻哈鱼生长性能、鳃三磷酸腺苷酶和肝脏抗氧化功能的影响[J]. 北方农业学报, 2023, 51(2): 108-115.
[6]	范博文, 李正男, 张磊, 付崇毅, 张艳萍, 王永, 孙平平. 胡萝卜根腐病拮抗菌活性及杀菌剂的室内毒力评价[J]. 北方农业学报, 2022, 50(4): 60-66.
[7]	王佳琪, 李娜, 魏鹏超, 杨忠仁, 张东, 张凤兰. Ce³⁺、VC和Ac-DEVD-CHO浸种对沙葱种子抗氧化系统的影响[J]. 北方农业学报, 2021, 49(4): 76-82.
[8]	李娜, 贾利霞, 付娜娜, 郝丽珍, 黄修梅, 张凤兰. 沙芥果实精油抗氧化及抑菌活性的研究[J]. 北方农业学报, 2021, 49(4): 120-126.
[9]	宋晓青, 刘燕, 王永, 杨进, 郝丽芬, 高婧, 康立茹. 加工番茄幼苗对盐胁迫的响应[J]. 北方农业学报, 2021, 49(2): 104-108.
[10]	李雨婷, 韩松博, 岳子香, 谢珂羽, 宋井琪, 王冬辉, 王金玲. 蓝靛果、枸杞-菊花复合压片糖果制备工艺及抗氧化性测定[J]. 北方农业学报, 2019, 47(6): 101-107.
[11]	邵长安;闫志坚;白健慧. 外源水杨酸对盐碱胁迫下燕麦抗氧化酶活性的影响[J]. 北方农业学报, 2019, 47(1): 13-17.
[12]	裴丹;杭丽雪;于景苑;王晓洁;韩冰. 向日葵菌核病生物防治的初步研究[J]. 北方农业学报, 2018, 46(6): 87-92.
[13]	耿艳艳;常世敏;李卫霞;刘贵巧;朱守创;连运河;李红民. 红米红花青素功效调查研究[J]. 北方农业学报, 2017, 45(6): 112-112.
[14]	国庆常金宝杨景春. 内蒙古三种薰衣草纯露成分分析及其抗氧化活性研究[J]. 北方农业学报, 2017, (1): 118-118.
[15]	何思宇李婷婷郭晶晶李晓全韩冰. 向日葵菌核病生防菌的筛选与鉴定[J]. 北方农业学报, 2016, 44(6): 14-14.