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1、几种植物果实中山梨酸的提取及含量研究崔素霞(兰州大学生物系 兰州 730000)张慧张微(甘肃省科学院生物研究所 兰州 730000)【摘要】 系统地测定了陕甘花楸成熟期间山梨酸含量的动态变化, 并检测了其它十余种野生与栽培植物成熟果实中山梨酸的水平。结果表明绝大多数植物果实中都含有 微量山梨酸, 其中沙棘中含量略高。以沙棘干果为材料可得山梨酸粗提物。山梨酸可能直接或间接参与植物的呼吸代谢。 但其防腐性能因含量太低而不能在果实中表现出 来。【关键词】 山梨酸花楸沙棘提取【分类号】 Q96418山梨酸 (S orbic A c id ) 又称 2, 42已二烯酸, 1859 年由 A. W .
2、H o fm an n 用花楸浆果 ( row a nbe rry ) 与碱反应获得1, 是最早为人们所知的不饱和酸之一。1945 年 Goo d in g 发现它有很好的 抗霉菌作用2。 此后又发现它不仅对霉菌, 而且对酵母和许多细菌也有明显的抑制作用, 并证明其作用位点主要是微生物的各种酶系统, 尤其是含巯基的酶, 如延胡索酸酶、天冬酶、琥珀酸 脱氢酶、酵母乙醇脱氢酶3。现在世界各国已广泛采用山梨酸作为食品防腐剂, 它既具有抗菌、无毒、安全的优点, 又不会影响食品的风味与品质, 因此广为世界各国所推崇。进入 80 年代以来, 山梨酸在我国的应用亦日趋广泛。 随着人们对绿色食品和纯天然物质
3、认识的加深, 大家更加青睐天然产物。因此着手于植物果实中天然山梨酸含量及动态变化的研 究及试提取, 以期判断能否为纯天然山梨酸的提取利用开拓新路。实验材料定期采摘兴隆山自然保护区内的陕甘花楸、太白花楸、湖北花楸、木旬子、达氏蔷薇、血满 草、小檗、冰川茶蔗子、中国沙棘果实; 常见水果选购市售鲜果, 进行山梨酸含量测定。2 实验方法211山梨酸含量的测定(1) 硫代巴比妥酸比色法 4选 1010 g 鲜果, 匀浆后, 加 85% 磷酸 1 m l, 无水硫酸钠 20 g, 水 70 m l, 蒸馏。蒸馏液用 011 N N aO H 溶液吸收。该蒸馏液在弱碱条件下氧化后, 可与硫代巴 比妥酸反应,
4、 生成红色衍生物。 测 01D 1532 , 计算可得山梨酸含量。( 2) 高效液相色谱 (H PL C ) 法取待测果实果肉研细, 提取净化定容于纯甲醇溶液中, 用1W a te r s 244 型高效液相色谱仪进行测定。CH -5 柱, 流动相为 70% 甲醇: 30% 水: 015% 乙酸,U V 检测器, 柱温 30, 2 262 k P a, 保留时间 11120 m in。212果实中山梨酸的提取(1) 浸提(2) 浓缩1010 k g 沙棘干果, 粉碎, 加足量乙醚室温下浸泡二周, 每日搅拌。浸提液过滤后得棕红色乙醚浸液。 回收乙醚至剩余体积为 1 000 m l (浓缩液)。(
5、3) 萃取用 012 N N aO H 调 pH 8, 充分搅拌后静置分层, 收集下层碱液。 上层醚液再同样萃取二次。 碱液收集合并。 醚液回收。 甘肃省自然科学基金资助项目收稿日期: 1996- 01- 22表 1 陕甘花楸成熟期间山梨酸含量的变化(m g100gfw )3 实验结果311果实中山梨酸的动态变化及含量测定结果见表 1 3。陕甘花楸果实 直径约 015 016 mm , 白色, 其山梨酸 含量随成熟而逐渐下降, 并稳定在 014 m g 100g. f. w. 水平上。表 2、表 3 表明除沙棘果实中山梨 酸含量略高以外, 大部分野生及栽培果实中都含有微量山梨酸, 但由于含量太
6、日期17824849119249山梨酸含量0. 860. 560. 480. 470. 44表 2几种野生植物成熟果实中山梨酸的含量(m g100gfw )比色法色谱法H ip p op h ae rh am noid esL. ssp. S inen sisR ibes g lacileB erber is K ansu ensisS am bu cas ad na taR osa d au id iiC otoneaster acu tif ol iu sS orbu s h up eh ensisS orbu s T a iba iensis中国沙棘1110110冰川茶蔗子甘肃小檗 血满
7、草 西北蔷薇 灰荀子 湖北花楸 太白花楸0120-01240132-01600136 011- 011 011- 011 011低 ( 1. 0 m g 100g. f. w. ) , 不易表现出其防腐性能。312 沙棘干果中山梨酸的提取表 2 可见沙棘鲜果中山梨酸含量为1110 m g100g. fw 。将鲜果烘干, 经检测 仍有 8513% 的山梨酸保留。因山梨酸难 溶于水易溶于有机溶剂, 且其溶解度因表 3 几种栽培水果中山梨酸的含量(m g100 gfw )苹果桃巴梨草莓葡萄桔子5pH 变化而变化, 据此我们设计出果实 0124 0144 0126 0148 0120 - 中山梨酸的提
8、取工艺。结果表明用10 k g沙棘干果, 经初步提取后可得 11257 g 淡黄色粉状物, 内含山梨酸约 30% 。 进一步纯化可得0146 g 黄白色粉末, 内含山梨酸 6715% 。 回收率为 6417% 。讨论4山梨酸在植物体内的存在状况前人的研究甚少, 现仅能追溯到最初是由花楸浆果经处理后所得, 在其它植物中的状况也未见有过报道, 只有一份资料中提到桑悬钩子中含有山梨酸测定了 13 种野生及栽培植物果实中的山梨酸含量, 结果证明除小檗、木旬子和桔中未检出外,其它 80% 以上的果实中均含有微量的山梨酸。 前人的注意力多集中于苹果酸、柠檬酸、草酸酒石酸、富马酸等含量较高的有机酸的研究,
9、很少留心这个含量很低又不甚明了其作用的山梨酸, 文中测定结果则提醒人们关注植物体中山梨酸的代谢及作用。现已证明山梨酸在动物机体中参与正常的代射活动。F in ge rh u t 等人6用14C 标记的L -山梨酸进行实验, 结果表明 85% 的标记物以14CO 2 形式从呼吸代谢途径排出, 它在动物体中与已酸代谢相似, 其共轭双键并未显示什么特殊作用。在一些微生物中也证明低浓度山梨酸可作为碳源被分解代谢7, 8, 9。 本文虽未对山梨酸是否参与植物的呼吸代谢进行直接研究, 但却测定了耐储果实(沙棘、苹果) 与易腐果实 (巴梨、桃、草莓) 中山梨酸的含量, 结合我们以前对果实呼吸代谢规律的研究1
10、0, 发现呼吸速率高的果实, 山梨酸含量亦高 (表 4)。由此推测, 山梨酸可1972 年有人曾用花楸浆果分离并纯化出山梨酸11, 我们亦用沙棘干果得到了山梨酸粗提物。 但鉴 于各种果实中山梨酸的含量水平, 我们认为进行天然 山梨酸提取没有实用价值。另外可以肯定的是, 山梨酸在植物体内由于含量 甚低, 其通常的防腐功能不能发挥, 因此天然状态的山 梨酸对果实的耐储性亦没有贡献。参 考 文 献表 4 果实的呼吸速率与山梨酸含量沙棘 苹果 杏桃 巴梨呼吸速率( 高峰值)(m gCO 2 k g fw. h )山梨酸含量(m g100g fw )400 18 102 96391. 10 0. 24
11、0. 48 0. 44 0. 26123H o fm ann A W . A nna len, 1859, 110, 129Goo d ing C M . P ro ce ss o f inh ib it ing g row th o f m o ld s. U S P a ten t 2, 379, 294M a r to ad ip ram ito W , W h itak e t r J R. Po ta ssium so rba te inh ib it io n o f yea st a lco ho l deh yd ro gena se. B io ch em. B iop h
12、y s. A c ta,1963, 77: 536 544上海商检局. 食品化学分析. 北京: 轻工业出版社, 1979, 84 86So fo s J N , B u sta F F. A n t im ic ro b ia l ac t iv ity o f so rba te. J Foo d P ro tec t io n , 1981, 44 ( 8) : 614 622F inge rh u t M , Schm id t B , L ang K. M e tabo k ism o f so rb ic ac id21214C. B io c lem. Z, 1962, 336:
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