梔子提取技術開發(fā)研究進展

1、梔子提取技術開發(fā)研究進展 作者：馬新起， 周慧，高景曦， 吳麗瑤， 方明星 【關鍵詞】 梔子；,梔子色素；,梔子苷摘要：綜述了以梔子果實為原料分離提取梔子黃色素、梔子藍色素、梔子多糖、熊果酸和果膠等產(chǎn)品最新研究開發(fā)現(xiàn)狀。展望了今后國內梔子開發(fā)利用的前景，并為今后開發(fā)研究梔子提出了建議。關鍵詞：梔子； 梔子色素； 梔子苷The Research Advances on Technological Development of Gardenia ExtractionAbstract:The new research progress was summarized on extraction of

2、gardenia yellow, gardenia blue,geniposide,gardenia polyose,ursolic acid and pectin from fructus gardeniae.Meanwile, fructus gardeniae application prospect was outlined ,and reasonable suggestions on its development were presented.Key words：Fructus gardeniae; Withdrawing; Capejasmine coloring matter;

3、 Geniposide; Research progress 梔子（Fructus gardeniae）是茜草科植物梔子（Gardenia jasminoides Ellis）的干燥成熟果實，它的形狀呈尖長橢圓形，外表皮有五棱、七棱、九棱等。梔子分為山梔子和水梔子，我國的梔子產(chǎn)地分布在浙江、江西、福建、安徽、湖南、臺灣等地13。梔子具有瀉火除煩、清熱利濕、涼血解毒等作用，在中醫(yī)臨床中治療高血壓病、扭挫傷、糖尿病、高熱黃疸、小便短赤等癥。梔子果實主要含有黃酮類、環(huán)烯醚萜類、環(huán)烯醚酮類、有機酸酯類等化合物，還含有果膠、多糖、揮發(fā)油等成分4，5。我國從20世紀60年代開始從事梔子果實中分離有效成分的

4、研究，目前已經(jīng)能夠從中提取梔子色素、梔子苷、熊果酸、果膠等有效成分。為了加快我國對梔子分離產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化研究，提高梔子的綜合利用率，了解和掌握梔子果實的開發(fā)研究現(xiàn)狀十分必要。本文介紹了以梔子果實為原料分離提取梔子黃色素、梔子藍色素、梔子苷、梔子多糖、熊果酸和果膠等產(chǎn)品最新研究開發(fā)現(xiàn)狀，展望了今后國內梔子開發(fā)利用的前景，并為今后開發(fā)研究梔子提出了建議。1 梔子色素的提取1.1 梔子黃色素梔子黃色素（gardenia yellow）主要成分是-藏紅花素和-藏紅花酸，是一種優(yōu)良的天然食用色素，少量的添加就可以得到鮮艷的色澤。梔子黃色素的水溶性好，屬于胡蘿卜素系，對酸不敏感，著色性好，一旦著色很穩(wěn)定6。

5、從梔子果實中分離提取梔子黃色素的方法有：浸提法、大孔吸附樹脂法、超聲波法、微波提取法、CO2超臨界提取法、無機膜提取法等。李雄輝等7對傳統(tǒng)的提取方法進行了改進，采用乙醇多級浸提，微孔膜過濾，真空膜濃縮，超臨界 CO2提取，真空冷凍干燥制得梔子黃色素，浸取率達76.6%。謝風霞等8研究了超聲波法分離梔子黃色素，并對超聲波法和浸提法進行了比較。研究結果，超聲波法在50%的乙醇水溶液，常溫下浸取1 h，料液比12，梔子黃色素提取率達98.84%，產(chǎn)品色價70.72；而浸提法在60%的乙醇水溶液，溫度50，浸取時間2 h，料液比110，梔子黃色素提取率為88.81%，產(chǎn)品色價50.19。姚中銘等9利用

6、微波提取法在功率210 W，提取劑500 g/L乙醇溶液，浸取80 s，料液比1：12，梔子黃色素提取率達98.2%，色價56.94。張德權等10利用 CO2超臨界提取法，在壓力45 MPa，溫度60，浸取時間2 h，CO2流量1.5 ml/min，得到的梔子黃色素OD值為1.32。趙宜江等11開發(fā)了無機陶瓷微濾膜法新工藝提取梔子黃色素，濾液的濃縮利用反滲透壓膜進行，其生產(chǎn)工藝見圖1。圖1 無機膜法提取梔子黃色素工藝流程示意圖（略）1.2 梔子藍色素梔子藍色素（gardenia blue）是以梔子果實為原料，通過微生物發(fā)醇或酶等生物技術促使反應而制得的一種純天然藍色素，該色素溶解性好、著色力強

7、，常見的金屬離子、酸、堿等對它的色調基本無影響。梔子藍色素的提取國外采用雙水相法12，國內采用大孔吸附樹脂和離子交換樹脂法13等，李家春等利用大孔吸附樹脂和離子交換樹脂對梔子藍色素的靜態(tài)吸附性能進行了研究，結果采用 D301離子交換樹脂靜態(tài)吸附率達到96.3%，梔子藍色素的色價達57.49。吳志梅等14利用京尼平與谷氨酸的顯色反應從自然界篩選到一株產(chǎn) -葡萄糖苷酶的細菌菌株，應用于從梔子中發(fā)酵制梔子藍色素，最佳工藝條件為溫度37，發(fā)酵液 pH值6.5，發(fā)酵時間40 h。1.3 梔子的其它色素梔子紅色素（gardenia red)顏色鮮艷、安全性和穩(wěn)定性好，易溶于水。在制取梔子藍的過程中，控制不

8、同的發(fā)酵或酶反應條件，可以制取梔子紅色素。張美等15利用生產(chǎn)梔子黃色素的廢液中的梔子苷，通過-葡萄糖苷酶元水解后，加入天然氨基酸，經(jīng)酶作用制備出紅色素。吳拾荊等16采用固態(tài)發(fā)酵法，對梔子紅轉色酶的產(chǎn)生菌進行了篩選，發(fā)現(xiàn)根霉 HW198和黑曲霉HW138為梔子紅轉色酶的高產(chǎn)株，當采用優(yōu)化培養(yǎng)基，固液比為11.6，起始 pH值為5.5，接種后30培養(yǎng)108 h，HW198和 HW138的酶活力分別可達698和3 680 mg/gh單位。由梔子黃色素、梔子藍色素和梔子紅色素三元色，可調配制備出梔子綠色素、梔子紫色素等其它色素。其中梔子綠色素（gardenia green），是以梔子黃色素和梔子藍色素

9、混合而成。2 梔子苷和京尼平苷的提取2.1 梔子苷的提取梔子苷（geniposide） 又稱梔子糖苷，屬于環(huán)烯醚萜類化合物。梔子苷是梔子作為中藥的主要成分，具有抗炎、解熱、利膽和輕瀉作用。從梔子果實中分離提取梔子苷的傳統(tǒng)方法有乙醇回流法和水煎法。李其蘭等17開發(fā)出了滲漉法，利用正交實驗法對滲漉法、乙醇回流法和水煎法進行了比較，結果滲漉法得到的梔子苷收率較高。為了提高梔子苷的收率，降低生產(chǎn)成本，最近研究人員開發(fā)出一些新的提取方法。蔡美強、計建炳等18，19研究了超聲波提取法，改變浸取相平衡、提高浸取速率、縮短提取時間、能耗較少，當超聲強度71W、浸取時間2.5 h時，浸出率最高。金日顯等20利用

10、 AB-8大孔吸附樹脂法分離梔子苷，采用乙醇提濃后以3倍水量洗脫，再以70%的乙醇洗脫，較好地富集梔子中的主要有效成分梔子苷。李立榮等21對薄層色譜法和柱層析法進行了比較，結果薄層色譜法得到的梔子苷含量較高，而且該方法操作簡單、步驟少、流程短。2.2 京尼平苷的提取京尼平苷是一種環(huán)稀醚萜類葡萄糖苷。目前，從梔子中提取京尼平苷的常用方法是硅膠柱層析法22，該法用無水乙醇等有機溶劑浸提、活性碳脫色、醋酸乙酯等溶劑脫脂、濃縮、硅膠柱分離、用一定比例的甲醇-氯仿混合液洗脫、洗脫液在丙酮中重結晶、過濾制得產(chǎn)品京尼平苷。為了提高京尼平苷的收率，最近有采用雙水相法23和大孔吸附樹脂法24的報道，廖夫生等利用

11、大孔吸附樹脂通過正交實驗篩選的最佳工藝條件為，以正丁醇為溶劑、浸取溫度為50、再以0.5%的 NaOH作洗脫劑洗脫、京尼平苷的收率達60%以上。3 梔子多糖和果膠的提取梔子多糖（gardenia polyose）是由鼠李糖、巖藻糖、甘露糖等單糖按一定比例組成的易溶于水的大分子，它具有比較廣譜的抑瘤效應25。梔子多糖的制備是利用浸提過的梔子黃色素、梔子苷等組分之后的梔子渣，提取方法是將梔子渣加1015倍的水煮沸2 h，趁熱過濾，濃縮濾液冷卻后加入3倍體積的95%乙醇，得到半透明絮狀沉淀物，過濾，真空干燥即得梔子多糖26。果膠（Pectin）是一種膠體性多糖類物質，包括原果膠、水溶性果膠和果膠酸三

12、大類，它存在于植物的葉、皮、莖和果實中，可用于食品工業(yè)和醫(yī)藥工業(yè)作增稠劑、穩(wěn)定劑、膠凍劑等。梁華正等2研究了以提取梔子色素、梔子苷等后的廢渣為原料，采用酸水解法提取果膠，在提取溫度100，提取時間1.5 h，提取液pH值1.5，料液比130工藝條件下，果膠產(chǎn)率達14.28%。4 熊果酸的提取熊果酸（ursolic acid）又名烏索酸，是一種五環(huán)三萜類化合物，存在于植物的葉與果實中，它具有鎮(zhèn)靜、抗癌、護肝、抗菌消炎、降血糖、抗病毒以及增強機體免疫力等多方面的功效。廖曉峰等27研究了梔子中熊果酸的提取工藝與檢測方法。從梔子中提取熊果酸的工藝流程見圖2。熊果酸的檢測采用5%香草醛-冰醋酸、高氯酸顯

13、色的比色方法，以熊果酸純品為對照，在548 nm處對梔子中熊果酸的含量進行測定。實驗結果表明，其回收率為98.66%。該方法操作方便，重現(xiàn)性好。圖2 從梔子中提取熊果酸工藝流程圖（略）5 結語我國的梔子資源比較豐富，從20世紀60年代開始研究梔子有效成分的利用，至今形成一定的生產(chǎn)梔子黃色素的工業(yè)規(guī)模，以及生產(chǎn)少量的梔子苷產(chǎn)品的能力。存在的問題是梔子色素產(chǎn)品比較單一，雜質含量高，色價低，工藝流程復雜，生產(chǎn)成本較高；梔子中中藥成分（梔子苷、梔子多糖、熊果酸和果膠）的提取沒有形成規(guī)模，提取技術以及藥理研究不夠深入。隨著現(xiàn)代生活水平和生活質量的不斷提高，“天然產(chǎn)物”倍受青睞，人們越來越重視天然食品添加

14、劑和天然藥品，尤其是中藥治療。因此，應該大力開展梔子提取物的綜合利用研究，加大梔子產(chǎn)品京尼平苷、熊果酸、果膠、綠原酸等在醫(yī)藥、食品等方面的應用開發(fā)力度；梔子提取物的生產(chǎn)要形成產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；?，建立梔子產(chǎn)品生產(chǎn)基地；優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提高產(chǎn)品質量，降低生產(chǎn)成本；開拓國際市場，建立跨國公司。總之，探索開發(fā)梔子系列產(chǎn)品前景廣闊。參考文獻：1 化學化工大辭典編委會.化學化工大辭典M.北京：化學工業(yè)出版社，2003，2843.2 梁華正，包水明，胡 川，等.酸水解法從梔子廢渣中提取果膠的研究J.林產(chǎn)化工通訊，2004，38（3）：10.3 車雙輝，杜琪珍，鐘立人.梔子成分的開發(fā)研究進展.J.天然產(chǎn)物研究與開發(fā)

15、，2002，14（5）：57.4 謝學建，張俊慧，馬愛華.中藥梔子研究進展J.時珍國醫(yī)國藥，2000，11（10）：943.5 那 莎，郭國田，王宗殿.梔子及其有效成分藥理研究進展J.中國中醫(yī)藥信息雜志，2005，12（1）：90.6 閻少輝，張德權.梔子色素研究進展與開發(fā)J.食品研究與開發(fā)，2000，21（6）：27.7 李輝雄，季清榮.梔子黃色素的提取及精制新工藝研究J.食品科學，2003，24（12）：70.8 謝鳳霞，邱祖民，涂盛輝，等.浸提法與超聲波提取法提取梔子黃色素J.南昌大學學報，2005，29（3）：278.9 姚中銘，呂曉玲，褚樹成.梔子黃色素的提取及精制新工藝研究J.天津

16、輕工業(yè)學院學報，2001，39（4）：20.10 張德權，呂飛杰，臺建祥，等.超臨界 CO2技術流體精制梔子黃色素的研究J.農(nóng)業(yè)工程學報，1999，15（4）：226.11 趙宜江，姚建民，徐南平，等.無機膜提取梔子黃色素的研究J.南京化工工學學報，1997，19（1）：77.12 Park J E,Lee J Y,Kim H G.Isolation and characterization of water-soluble intermediates of blue pigments transformed from geniposide of gardenia jasminoidesJ.J

17、 Agric Food Chem,2002,50:6511.13 李佳春，梁華正，吳志梅，等.大孔吸附樹脂分離純化梔子藍色素的研究J.食品科技，2005，7：50.14 吳志梅，梁華正，李佳春，等.產(chǎn)-葡萄糖苷酶菌株的篩選及發(fā)酵梔子藍色素的研究J現(xiàn)代食品科技，2005，21（3）：53.15 張 美，李世杰.梔子紅色素的穩(wěn)定性研究J.中國食品添加劑，2004，1：39.16 吳拾荊，李 華.梔子紅轉色酶的研究J.中國食品添加劑，2003，6：31.17 李其蘭，陳紅專，張躍軍，等.中藥梔子的提取方法的比較和工藝條件的優(yōu)化J.中國醫(yī)藥學雜志，2004，24（6）：327.18 蔡美強，計建炳，陸

18、向紅，等.超聲場對梔子苷提取過程的強化J.化工時刊，2004，18（3）：34.19 計建炳，蔡美強，徐之超，等.脈沖超聲波提取梔子苷的工藝P.CN200410067733.3，2004，10：29.20 金日顯，郭春燕，劉淑芝，等.大孔吸附樹脂法富集梔子苷的工藝研究J.中國實驗方劑學雜志，2005，11（3）：1.21 李立榮，聶用平.TLC及柱層析法分離梔子苷的比較J.中成藥，1999，21（12）：645.22 付紅雷，梁華正，廖夫生.梔子中京尼平苷的研究現(xiàn)狀和應用前景J.時珍國醫(yī)國藥，2005，16（1）：54.23 Lee S W,Lim J M ,Bhoo S H.Colorimetric determination of amino acids using