超声波萃取苦荬菜叶中β-谷甾醇的工艺优化及其动态积累

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2024.01.030

草地学报 ›› 2024, Vol. 32 ›› Issue (1): 297-304.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2024.01.030

超声波萃取苦荬菜叶中β-谷甾醇的工艺优化及其动态积累

闫雨婷¹, 郝俊峰¹, 荣荣², 贾玉山¹, 王志军¹, 格根图¹

1. 内蒙古农业大学草原与资源环境学院, 农业农村部饲草栽培、加工与高效利用重点实验室, 草地资源教育部重点实验室, 内蒙古呼和浩特 010019;
2. 兴安盟林业和草原局, 内蒙古乌兰浩特 137400

收稿日期:2023-07-19 修回日期:2023-10-06 出版日期:2024-01-15 发布日期:2024-01-30
通讯作者: 格根图,E-mail:gegentu@163.com
作者简介:闫雨婷(2000-),汉族,黑龙江牡丹江人,硕士研究生,主要从事牧草加工与利用研究,E-mail:15214628108@163.com
基金资助:
内蒙古自治区自然科学基金（2021MS03095）；自治区级大学生创新创业训练计划（202110129017）资助

Process Optimization of Ultrasonic Extraction of β-sitosterol from Leaves of Lactuca indica L. and Its Dynamic Accumulation

YAN Yu-ting¹, HAO Jun-feng¹, RONG Rong², JIA Yu-shan¹, WANG Zhi-jun¹, GE Gen-tu¹

1. College of Grassland and Resources and Environment, Inner Mongolia Agricultural University Key Laboratory of Forage Cultivation and the Processing and Highly Efficient Utilization of the Ministry of Agriculture, Key Laboratory of Grassland Resources of the Ministry of Education, Hohhot, Inner Mongolia 010019, China;
2. Forestry and Grassland Bureau of Xing'anmeng League, Ulanhot, Inner Mongolia 137400, China

Received:2023-07-19 Revised:2023-10-06 Online:2024-01-15 Published:2024-01-30

摘要/Abstract

摘要： 为优化超声波辅助提取蒙早苦荬菜（Lactuca indica L.cv. Mengzao）叶中β-谷甾醇的工艺条件，并探究不同生长期叶中β-谷甾醇的含量，本研究采用超声波辅助乙醇提取法，以料液比、超声频率、提取温度和提取时间为影响因素，以β-谷甾醇提取率为考核指标，采用单因素试验法和Box-Behnken方法优化了β-谷甾醇提取工艺，并测定了不同生育阶段蒙早苦荬菜叶的β-谷甾醇含量。结果表明：蒙早苦荬菜叶中β-谷甾醇的最佳提取工艺为提取时间20 min、温度60℃、频率80 KHz、料液比为1：30 g·mL^-1。在此条件下，提取量达到最高，为12.08 mg·g^-1。各因素对苦荬菜中β-谷甾醇提取量的影响大小顺序为：料液比>时间>频率>温度。对不同生育期（幼嫩期、营养生长期、开花初期、开花中期、开花末期、结实期）蒙早苦荬菜叶片的β-谷甾醇提取量进行分析发现，开花初期为最佳收获期，β-谷甾醇提取量最高，达13.22 mg·g^-1。目前，β-谷甾醇多应用于医疗领域，但都处于探索阶段，仍需进行更为深入系统的研究。

关键词: 蒙早苦荬菜, β-谷甾醇, 超声波提取法, 生育期

Abstract: In order to optimize the process conditions for the ultrasound-assisted extraction of β-sitosterol from leaves of Lactuca indica L.cv. Mengzao, and to explore the content of β-sitosterol in leaves at different growth stages. The β-sitosterol extraction process was optimized by ultrasound-assisted ethanol extraction using the one-way test method and Box-Behnken method, with the material-liquid ratio, ultrasound frequency, extraction temperature and extraction time as the influencing factors, and the β-sitosterol extraction rate as the assessment index. The β-sitosterol content of L. indica leaves at different growth stages were also determined. The results showed that the optimal extraction process for β-sitosterol in L. indica leaves was 20 min extraction time, 60℃, 80 KHz frequency, and 1:30 g·mL^-1 material-liquid ratio, under which the highest extraction amount of 12.08 mg·g^-1 was achieved. And the order of the effect of each factor on the extraction amount of β-sitosterol in L. indica was as follows:material-liquid ratio>time>frequency>temperature. The amount of β-sitosterol extracted from L. indica leaves at different stages (young, nutritive, early flowering, mid-flowering, end-flowering, and fruiting) was analyzed, and the early flowering stage was the optimal harvesting stage, with the highest amount of β-sitosterol extracted, which was 13.22 mg·g^-1. At present, β-sitosterol is mostly used in the medical field, but all of them are in the exploratory stage, and more in-depth and systematic researches are still needed.

Key words: Lactuca indica L.cv. Mengzao, β-sitosterol, Ultrasonic extraction, Growth stages

中图分类号:

TU317+.8

闫雨婷, 郝俊峰, 荣荣, 贾玉山, 王志军, 格根图. 超声波萃取苦荬菜叶中β-谷甾醇的工艺优化及其动态积累[J]. 草地学报, 2024, 32(1): 297-304.

YAN Yu-ting, HAO Jun-feng, RONG Rong, JIA Yu-shan, WANG Zhi-jun, GE Gen-tu. Process Optimization of Ultrasonic Extraction of β-sitosterol from Leaves of Lactuca indica L. and Its Dynamic Accumulation[J]. Acta Agrestia Sinica, 2024, 32(1): 297-304.

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参考文献

[1] 张嘉懿, 格根图, 贾玉山, 等. 不同乳酸菌添加剂对苦荬菜青贮品质的影响[J]. 草地学报, 2022, 30(12):3433-3438
[2] HAO J F, WANG Z J, JIA Y S, et al. Optimization of ultrasonic-assisted extraction of flavonoids from Lactuca indica L. cv. Mengzao and their antioxidant properties [J]. Frontiers in Nutrition, 2023, 10:1065662
[3] PARK J H, SHIN J H, ROY S K, et al. Evaluation of cytotoxicity, total phenolic content and antioxidant innate reveal efficient medications in native Lactuca indica[J]. Journal of Agricultural Science, 2014, 6(10):135-146
[4] 荣荣. 蒙早苦荬菜活性物质的提取及抗氧化活性研究[D]. 呼和浩特:内蒙古农业大学, 2020:1-2
[5] 程燕. 蒙早苦荬菜在奶牛养殖中的推广应用前景及栽培技术[J]. 当代畜禽养殖业, 2011(4):51-52
[6] 白红杰. 蒙早苦荬菜叶蛋白质提取工艺条件的研究[D]. 呼和浩特:内蒙古农业大学, 2010:9-10
[7] HAO J F, LI Y Y, JIA Y S, et al. Comparative analysis of major flavonoids among parts of Lactuca indica during different growth periods[J]. Molecules, 2021, 26(24):7445
[8] 蒙正兵, 吴显斌, 宋明希. 优质饲料作物苦荬菜栽培和利用技术[J]. 贵州畜牧兽医, 2014, 38(1):58-60
[9] HAO J F, SI Q, WANG Z J, et al. Optimization of extraction processand dynamic changes in triterpenoids of Lactuca indica from different medicinal parts and growth periods[J]. Molecules, 2023, 28(8):3345
[10] 郝俊峰, 闫雨婷, 王志军, 等. 萃取温度对蒙早苦荬菜各部位挥发性成分的影响[J]. 草地学报, 2023, 31(2):375-387
[11] FERNANDES P, CABRAL J M S. Phytosterols:applications and recovery methods[J]. Bioresource Technology, 2007, 98(12):2335-2350
[12] 文静, 陈海伟, 袁鸣, 等. 植物甾醇的生物学功能和在动物生产中的应用[J]. 现代畜牧科技, 2023(2):60-62
[13] AGNESE S, KAMGANG F N, GIANNI S, et al. Development and application of a novel analytical method for the determination of 8 plant sterols/stanols in 22 legumes samples[J]. Journal of Food Composition and Analysis, 2023, 118:105195
[14] 王星烨, 孔祥日, 金梦丽, 等. β-谷甾醇对阿尔茨海默病模型小鼠认知功能的改善作用及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2023, 49(3):599-607
[15] 王凯, 李卫, 李志芳, 等. β-谷甾醇靶向CDC25B抑制肝癌细胞增殖[J]. 中山大学学报(医学科学版), 2022, 43(4):675-684
[16] 陈跃平, 谢婷, 张昊, 等. β-谷甾醇的生理功能及其在动物生产中的应用研究进展[J]. 动物营养学报, 2022, 34(5):2721-2731
[17] 程业飞. β-谷甾醇对正常和热应激条件下肉鸡生长、抗氧化和线粒体功能影响的研究[D]. 南京:南京农业大学, 2020:133-135
[18] THOMAS S C, THOMAS H J, JOHN C G. Phytosterol contene of sea buckthorn (Hippophae mamnoides L.)seed oil:Extraction and identification [J]. Food Chemistry,2007, 101:1633-1639
[19] 庞利苹, 徐雅琴. 植物甾醇提纯及单体分离工艺的研究进展[J]. 中国粮油学报, 2010, 25(3):124-128
[20] 赵岩, 唐国胜, 侯莹莹, 等. 植物甾醇酯合成工艺研究进展[J]. 食品安全质量检测学报, 2015, 6(2):585-590
[21] 万茵, 付桂明, 张丹, 等. 超声波技术提取栀子总甾醇工艺研究[J]. 食品工业科技, 2011, 32(3):327-329, 333
[22] DAI Y L, HO K R. Imidazole modified C₆-chitosan derivatives used to extract β-sitosterol from edible oil samples with microwave-assisted solid phase extraction method[J]. Journal of Separation Science, 2021, 44(21):3924-3932
[23] 何焕肖, 马挺军, 徐艺青. 超声波法提取苦荞甾醇工艺研究[J]. 中国食品学报, 2013, 13(5):32-38
[24] 卢敏, 杨志刚, 罗兵, 等. 超声波法辅助提取荸荠块茎皮中甾醇的工艺研究[J]. 湖北农业科学, 2015, 54(12):2987-2991
[25] GEMMA V, SOUMAYA B, ELISA D, et al. Phytosterols and inflammation[J]. Current Medicinal Chemistry, 2019, 26(37):6724-6734
[26] 周萌, 闫涛, 冯志芬. 日粮中添加植物甾醇对育肥猪生长性能、屠宰性能及养殖经济效益的影响[J]. 饲料研究, 2022, 45(18):24-28
[27] 李会珍, 张红娇, 程翀, 等. 紫苏甾醇超声波辅助提取工艺及其抗氧化性研究[J]. 中国油脂, 2016, 41(8):78-82
[28] 曾夏雨, 何佳慧, 许泽文, 等. 超声波辅助提取玉竹植物甾醇工艺的优化[J]. 湖北农业科学, 2016, 55(20):5345-5348
[29] 王红利, 张立. 超声波辅助提取米糠甾醇的工艺优化[J]. 湖南饲料, 2014(4):19-23
[30] 夏秋敏, 邓红, 董利彩, 等. 超声波辅助提取苹果籽中植物甾醇的工艺研究[J]. 安徽农业科学, 2011, 39(30):18754-18756, 18807
[31] 李赛飞, 周俊, 高启合, 等. 段木灵芝子实体全生长阶段生物活性物质的动态变化[J/OL]. 菌物学报.https://link.cnki.net/urlid/11.5180.Q.20231110.1253.004, 2023-11-13/2023-12-01
[32] 华世旋, 高景舜, 杨旭艳, 等. 皇竹草不同生育期化学营养品质、体外消化性能变化规律研究及最适收获生育期分析[J]. 现代畜牧科技, 2023(3):55-58
[33] 邢红爽, 乌佳美, 陈健, 等. 植物光合作用限制因素与植被生产力研究进展[J]. 生态学报, 2023, 43(12):5186-5199
[34] ZOBAYED S, AFREEN F, KOZAI T. Temperature stress can alter the photosynthetic efficiency and secondary metabolite concentrations in St. John's wort[J]. Plant Physiology and Biochemistry, 2005, 43(10-11):977-984
[35] HAO J F, LI Y Y, JIA Y S, et al. Comparative analysis of major flavonoids among parts of Lactuca indica during different growth periods[J]. Molecules, 2021, 26(24):7445
[36] 董金平. 抱茎苦荬菜化学成分分离及不同采收期含量测定[D]. 长春:吉林农业大学, 2008:57-59
[37] 王璐璐. 中华苦荬菜生长发育规律及有效成分积累动态研究[D]. 长春:吉林农业大学, 2011:36-37
[38] 霍莉, 锁然, 李宁, 等. 苦菜不同部位营养成分及其生理活性测定[J]. 食品工业科技, 2016, 37(1):356-359
[39] 马春梅, 贾盛杰, 朱军, 等. 维药毛菊苣不同部位化学成分的初步分析[J]. 新疆中医药, 2009, 27(5):23-25

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[1]	甘丽, 李海萍, 汪辉, 陈有军, 陈仕勇, 蒋永梅, 张珈敏, 梁骥, 关皓, 周青平. 生育期和混播比例对四川冬闲田燕麦/箭筈豌豆混合青贮品质的影响[J]. 草地学报, 2023, 31(6): 1867-1877.
[2]	郝俊峰, 闫雨婷, 王志军, 贾玉山, 袁宁, 格根图. 萃取温度对蒙早苦荬菜各部位挥发性成分的影响[J]. 草地学报, 2023, 31(2): 375-387.
[3]	王静, 刘晓静, 郝凤, 汪雪. 不同氮效率紫花苜蓿各生育期氮利用特征研究[J]. 草地学报, 2021, 29(11): 2461-2469.
[4]	再吐尼古丽·库尔班, 吐尔逊·吐尔洪, 山其米克, 王卉, 涂振东, 艾克拜尔·伊拉洪. 施肥对不同生育期甜高粱土壤养分含量的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(1): 103-113.
[5]	武瑞鑫, 李源, 游永亮, 刘贵波, 赵海明. 紫花苜蓿全生育期抗旱性鉴定评价方法探讨[J]. 草地学报, 2020, 28(5): 1444-1453.
[6]	刘彩玲, 何春梅, 王利民, 张辉, 王飞, 黄毅斌, 曹卫东, 林国泰. 紫云英作为饲草和绿肥综合利用价值的研究[J]. 草地学报, 2020, 28(3): 857-862.
[7]	刘文辉, 张永超, 梁国玲, 秦燕. 高寒区不同农艺措施对燕麦人工草地各生育期土壤碳氮储量与碳氮比的影响[J]. 草地学报, 2019, 27(3): 675-686.
[8]	马晓春, 秦立刚, 崔国文, 李景欣. 沙打旺早熟新品系‘东农’的品比试验[J]. 草地学报, 2018, 26(4): 1030-1034.
[9]	李跃, 李振松, 苗丽宏, 王宇菲, 仝宗永, 何峰, 万里强, 李向林. 不同生育期干旱对紫花苜蓿生长和根系ABA含量的影响[J]. 草地学报, 2017, 25(6): 1245-1250.
[10]	张晓娜, 宋书红, 林艳艳, 陈志飞, 张莹, 李广艳, 杨云贵. 生育期和品种对紫花苜蓿产量及品质的影响[J]. 草地学报, 2016, 24(3): 676-681.
[11]	韩汝旦, 姬奇武, 董宽虎, 韩世洁, 尹雪红, 代烁. 4个白羊草居群产量及营养品质等特性的比较研究[J]. 草地学报, 2016, 24(1): 204-209.
[12]	胡华锋, 刘太宇, 郭孝, 介晓磊, 胡承孝, 李明, 鲁剑巍, 赵京. 基施硒肥对不同生育期紫花苜蓿吸收、转化及利用硒的影响[J]. 草地学报, 2015, 23(1): 101-106.
[13]	胡华锋, 介晓磊, 郭孝, 胡承孝, 严学兵, 王成章, 赵京. 基施硒肥对不同生育期紫花苜蓿营养含量及分配的影响[J]. 草地学报, 2014, 22(4): 871-877.
[14]	余苗, 钟荣珍, 周道玮, 高凤仙. 虎尾草不同生育期营养成分及其在瘤胃的降解规律[J]. , 2014, 22(1): 175-181.
[15]	贾风勤, 张娜, 纳森巴特, 凌洁. 角果毛茛营养物质积累动态及其时空分布格局研究[J]. , 2013, 21(4): 812-815.