德江两种天麻中氨基酸的提取工艺及含量比较分析

 陈仕学，陈雪梅，骆礼祥，陈凤，沈阳

 1．铜仁学院材料与化学工程学院（铜仁554300）；2．铜仁学院应用化学研究所（铜仁554300）

摘要试验以氨基酸的提取率为考察指标，以浸提温度、浸提时间、料液比和乙醇体积分数4个因素进行单因素和正交试验，提取氨基酸的最优方案为A1B2C2D1，即浸提温度55℃、浸提时间1.5 h、料液比1：40(g/m L)和乙醇体积分数50%,此条件下的平均提取率为2.730%，RSD为0.04%。另外，通过对德江黄天麻和乌天麻中氨基酸的含量分析比较，得知两种氨基酸都含有人体必需的7种氨基酸和丰富的非必需氨基酸，且胱氨酸的含量较高，分别为1.35

mg/g和1.16 mg/g,值得开发利用。

关键词天麻：氨基酸；提取工艺：含量比较分析

  天麻（Gastrodia elata）为兰科植物，又名赤箭、离母、明天麻等，为我国名贵的中药之一，主要分布在贵州、四川和云南等地。其主要有效成分为天麻素、对羟基苯甲醇和氨基酸等。根据现代药理研究表明，天麻具有明显的镇静、抗惊厥、镇痛、降压、降低脑血管和冠状血管阻力、增加脑血流量和冠脉流量以及抑制血小板聚集等作用。德江天麻药用价值高，品质高，且在区内外药材市场上具有较强的竞争优势，产品知名度较高，天麻在德江县高山多、沙溪乡一带分布较广，产量较高目前，对德汀天麻巾氨基酸的相关研究未见报道：因此，试验对德江县不同品种天麻中氢氨酸进行提般及含量进行测定，为后续的功能性食品和功能保健饮料的综合利用提供一定的科学依据。

1材料与方法

1.1材料，试剂与仪器

  黄天麻、乌天麻：6℃烘于，粉碎备用。

  无水乙醇、2%茚三酮溶液、pH 7.4磷酸盐缓冲液(V(0 2 mol/L Na2HPO4):V(0 2mol/L NaH2PO4)=

81 19)、活性炭。

 101-3型电热鼓风恒温干燥箱：北京科伟永兴仪器有限公司；AR1140型电子天平：奥豪斯仪器上海有限公司；FW80型万能粉碎机：北京科伟永兴仪器有限公司；T6型新世纪紫外可见分光光度计；北京谱析通用仪器有限公司；80-2型离心沉淀机：江苏金坛市巾大仪器厂；LC-20AT高效液相色谱仪：日本岛津。

1. 2试验方法

1.2.1精氨酸标准曲线的制作

  取3支干燥试管，分别加入精氨酸标准溶液1，2和3 m L．于10 m L的容量瓶中加水稀释至剿度，各精取上述溶液1m L．加入0.5 m缓冲液和0.5 m L 2%的茚三酮溶液，混匀，于沸水浴加热15min，取出冷却至室温，加水稀释至到度，摇匀显色，在570 nm处洲吸光度，绘制标准曲线。

1 .2. 2黄天麻中氨基酸的提取及含量测定

  准确称取1 g黄天麻粉末，装入50 m L锥形瓶中，加入20 ml．体积分数为70%乙醇溶液，水浴加热2.5 h，过滤，残渣用乙醇溶液洗涤2次，合并滤液，加15 g活性炭，在75 1：条件下水浴脱色15～，趁热过滤除去沉淀物，将滤液倒人100 m L容量瓶中，分别加2 m L缓冲液和茚三酮溶液，定容、混匀。取5 m L溶液于试管中，沸水浴加热15 min，冷却至室温，于波长570nm处测吸光度。

1 .2. 3黄天麻中氨基酸提取条件的优化

1.2.3.1单因素试验

  分别准确称取过60目筛干燥天麻粉末1.000 0 g．乙醇为浸提剂进行单因素试验：料液比1：25，30,1：35.1：40.1：45和1：50( g/m L)；经提时间0.5, 1.0，1.5，2 0，2.5和3.0 h；浸提温度50℃，55℃，60 ℃，65℃，70℃和75℃；己醇体积分数40%，0.50%，60%，70%，80%和90%。数据处理和图表绘制用Microsoft Excel 2003和Sp SS 16.0，进行平行试验3次，取平均值。

1. 2. 3 .2正交试验

  为了确定在提取过程中各因素影响的大小，对常规浸提法提取德江天麻氨基酸的4个单因素，即浸提温度(A)、浸提时间(B)、料液比(C)和乙醇体积分数(D)，采用L9（34）进行正交试验，得出提取的最佳工艺参数和水平见表1。

1.2.4  HPLC.法测定天麻氨基酸含量比较

  采HGBT 16631-2008高效液相色谱法通则，温度18℃，相对湿度78%．对德江黄天麻和乌天麻中组氨酸等17种氨基酸进行测定。

2结果与分析

2.1精氨酸标准曲线的制作（参见图1）

2. 2单因素试验

2.2.1浸提时间的影响

  结果见图2。由图2可知，在开始时提取率较低，达到1h时提取率最高，以后随着时间的延长提取率明显降低。因此，提取天麻氨基酸的最佳浸提时间为1 h。

2. 2 .2浸提温度的影响

  结果见图3。由图3可知，开始时随着温度的升高提取率逐渐增大，当温度达到60℃时，提取率达到最高；以后随着温度的升高，提取率降低。因此，提取天麻氨基酸的最佳浸提温度是60℃。

2. 2.3乙醇体积分数的影响

  结果见图4。由图4可知，随着乙醇体积分数的增加，提取率逐渐增加，当达到60%时，提取率达最大；当超过60%时，随着乙醇体积分数的增加，提取率下降。因此，提取天麻氨基酸的最佳乙醇体积分数是60%。

2.2.4料液比的影响

  结果见图5。由图5可知，料液比在1：40(g／m L)时，提取率达到最大；以后随着料液比的增大，提取率降低。因此，提取天麻氨基酸的最佳料液比为1：40( g/m L)。

2.3正交试验

 通过单因素试验确定每个影响因素的适宜范围，为了进一步确定各因素综合效果，以浸提温度、浸提时间、料液比和乙醇体积分数为影响因素，进行正交优化试验。见表1和表2。

 由表2极差分析可知，4种因素对提取效果的影响大小依次为：A>B>D>C，即浸提温度>浸提时间>乙醇体积分数>料液比，因此，天麻中氨基酸的最佳工艺优化条件为A1B2C2D1，即浸提温度55 0C、浸提时间1.5 h、料液比1：40( g/m L )和乙醇体积分数50%。

2.4验证性试验

 为了考察上述提取氨基酸工艺的稳定性，按该工艺的最佳条件A1B2C2D1，即浸提温度55 0C、浸提时间1.5 h、料液比1：40( g/m L)和乙醇体积分数50%的条件下进行重复性试验5次，分别测定其氨基酸提取率，计算其RSD，试验结果如表3。

 由表3可知，在最佳提取工艺条件下，氨基酸的平均提取率为2.730%。优于正交试验中的任何一组，且RSD为0.04%，说明该工艺稳定。

2.5  HPLC法测定天麻氨基酸含量

2.5.1  天麻氨基酸含量测定

 德江天麻是贵州省德江县特产，中国国家地理标志产品，有种植历史悠久，产品个大、肥厚和质坚实的特点。通过HPLC法测定两种天麻氨基酸含量有所不同，具体见图6~图8。

2.5.2两种天麻中氨基酸含量比较

 由表4可知，德江两种天麻中含有16种丰富氨基酸，其中含有人体必需的7种氨基酸，只有色氨酸( T rp)未检出外，且两种天麻中胱氨酸的含量较高，分别为1.35 mg/g和1.16 mg/g，值得开发利用。

3结论

 试验以黄天麻氨基酸的提取率为考察指标，以浸提温度、浸提时间、料液比和乙醇体积分数4个因素进行单因素和正交试验，提取氨基酸的最优方案为A1B2C2D1，即浸提温度55℃、浸提时间1.5 h、料液比1：40( g/m L)和乙醇体积分数50%。通过HPLC法测定德江黄天麻和乌天麻中氨基酸的含量，得知两种天麻含有丰富的氨基酸，胱氨酸的含量较高，分别为1.35 mg/g和1.16 mg/g，且含有人体丰富的必需氨基酸，值得大量开发利用。