万寿菊中叶黄素提取方法及保健功能的研究进展

付娟娟;周曦

【摘 要】叶黄素是一种营养价值高,着色能力强的天然类胡萝卜素.本文是对万寿菊中叶黄素提取方法和保健功能的研究进展进行综述. 【期刊名称】《国外医学（医学地理分册）》 【年(卷),期】2011(032)002 【总页数】3页(P148-150)

【关键词】万寿菊;叶黄素;提取方法;保健功能 【作 者】付娟娟;周曦

【作者单位】昆明医学院营养与食品研究所,云南昆明,650500;昆明医学院营养与食品研究所,云南昆明,650500 【正文语种】中 文 【中图分类】R151.3

万寿菊(Tagetes erecta L.)又名金盏菊，系菊科万寿菊属一年生草本植物，原产于墨西哥及美洲地区，近年来在我国山东、吉林、山西、内蒙古、云南等省均有种植。其花对氟化氢、二氧化硫等有害气体具有较强的抗性和吸收作用。花、叶和根均可入药，具有清热化痰、补血通经、去瘀生新、解毒消肿的功效[1]。叶黄素是一种广泛存在于蔬菜、水果中的不对称的二羟基类胡萝卜素，在万寿菊等花中含量最高[2]。叶黄素学名3,3’-二羟基-α-胡萝卜素，分子式：C40H56O2，分子量为

568.85，结构式如图1所示，熔点为190℃，不溶于水，易溶于油脂和脂肪性溶剂[3,4]。叶黄素以酯的形式存在于万寿菊干花中，具有增色和营养的双重功效，因此万寿菊是生产开发叶黄素的理想原料。叶黄素在人体内发挥着多种重要的防治疾病功能，在功能性食品和药品中具有良好的应用前景[5]。本文综述了万寿菊中叶黄素提取方法和保健功能的研究进展。 1 万寿菊中叶黄素的提取方法

目前，万寿菊叶黄素提取方法主要有有机溶剂萃取法、酶处理法、超声波、微波辅助提取法、超临界流体萃取法等。 图1 叶黄素(3,3’-二羟基-α-胡萝卜素)

1.1 有机溶剂萃取法 叶黄素的萃取效果主要受原料颗粒的大小、萃取温度、萃取时间、萃取剂的种类和萃取剂流量大小等因素的影响。目前常用的提取剂有正己烷、石油醚、丙酮、乙醇、四氢呋喃、氯仿、6#溶剂油等，以6#溶剂油、氯仿和四氢呋喃的提取效果较好[6]。夏树林等[7]研究了从万寿菊花提取叶黄素的工艺条件，结果显示，将万寿菊花、四氢呋喃、乙醇、水和KOH在室温下混合，同时进行萃取和皂化处理的工艺流程最佳。采用该工艺所得的叶黄素的纯度可达97.6%以上。崔振海等[8]通过改变溶剂种类、提取时间等条件对万寿菊干花粉叶黄素提取率的影响进行了研究。结果表明：浸提溶剂采用氯仿-乙醇以3∶2的体积比混合,浸提次数2次，物料比1∶10，浸提时间每次浸提2 h，皂化时NaOH的浓度5%，皂化时间8 h，为万寿菊叶黄素的最佳提取条件。

1.2 酶处理法 酶能破坏细胞结构的完整性，萃取时使细胞内的物质更多暴露出来，增加油的渗透性。经过酶处理后，可以显著提高叶黄素的萃取率。酶法降解万寿菊花并没有引起叶黄素异构化，而且经酶处理后的万寿菊粉，全反式叶黄素含量最高。但是，由于酶处理法反应时间过长，溶剂萃取前需去除酶处理过程中大量的水分，这限制了该方法在实际工作中应用和推广。研究者以万寿菊花粉为原料，研究出一

种新型的纤维素酶降解细胞壁并提取叶黄素的方法，提取率可达90%以上[9]。另外，在水解酶的选择上，Navarrete-Bolanos等[10,11]研究一种非商业性酶制剂对万寿菊花中叶黄素萃取的影响，此酶由储贮过程产生的内生微生物合成制得，纤维素酶活性较高，萃取效果较好。

1.3 超声波法 在超声波辅助提取万寿菊叶黄素的过程中，超声波将细胞破碎，使叶黄素能够快速、高效地进入提取溶剂中，从而缩短提取时间，增加提取效率[12]。李大婧等[13]研究超声波强化有机溶剂提取万寿菊花粉中叶黄素的工艺过程。结果表明，超声波强化正己烷的较优提取条件为料液比1∶20 (g/mL) 、超声波功率400 W、超声波作用时间30 min,叶黄素提取率可达98.77%；以正己烷为溶剂,超声波强化提取条件为料液比1∶20、超声波功率300 W、超声波作用时间30 min,叶黄素提取率可达93.65%。杨云裳等[14]研究采用L9(34)正交试验,以叶黄素含量为评价指标,研究叶黄素超声提取的最佳工艺条件。试验表明，最佳工艺条件为:提取温度40 ℃,提取时间60 min,抗坏血酸用量为7.5%,超声频率为100 kHz。该工艺合理、简单、可靠、有效成分提取率高。王静钰等[15]研究了循环超声技术在万寿菊中叶黄素提取中的应用。结果显示,最佳提取溶剂为丙酮∶石油醚=1∶1(V/V)；较理想的提取条件为料液比1∶70、超声作用时间为20 min、超声功率为800 W；在此条件下超声循环提取法的提取率为98%，而溶剂静态浸提法仅为42%。 1.4 微波辅助溶剂萃取法 与传统提取叶黄素的方法相比，微波辅助溶剂萃取法具有提取时间短，溶剂用量少，提取率高等特点。范建凤等[16]以提高万寿菊叶黄素的提取率为目的,采用单因数实验结合正交实验的方法,研究了微波-表面活性剂协同提取万寿菊花中叶黄素的工艺。结果表明:万寿菊叶黄素的微波-表面活性剂协同提取最优工艺，以乙酸乙酯为提取剂,表面活性剂Tween-20为最佳助萃取剂(质量分数为0.03%),提取固液比1∶60(g/mL),微波功率400 W,微波提取温度为60℃,提取时间2 min。在此工艺下,万寿菊叶黄素的提取量为3.209 mg/g。

1.5 超临界流体萃取法 1998 年青岛大学获得了超临界CO2萃取技术生产叶黄素的专利。用超临界CO2从万寿菊花提取叶黄素的方法，是将万寿菊鲜花经发酵、干燥、粉碎后作原料，用超临界的CO2以乙醇做夹带剂提取万寿菊花浸膏，将万寿菊花浸膏用氢氧化钾皂化得到水溶性天然食用色素叶黄素树脂。与传统的有机溶剂法相比，采用超临界CO2流体萃取技术获得的叶黄素无溶剂残留、无污染，可避免萃取物在高温下变质，可保护叶黄素中生理活性物质的活性，可保持提取物的天然风味等。该方法具有工艺简单、能耗低、环境友好及产品纯度高、色调正、耐热耐光性好、色泽稳定等优点[17-19]。超临界CO2流体萃取技术已经成功地应用于辣椒红素、番茄红素、β-胡萝卜素和栀子黄色素等天然食用色素的萃取和精制。

2 万寿菊中叶黄素的保健功能

2.1 延缓动脉硬化作用 最新研究结果显示，叶黄素对早期的动脉硬化进程有延缓作用。主要是动脉主干道血管内膜厚度的变化与血液中叶黄素含量之间的关系。血液中叶黄素含量较低，极易引起动脉血管壁增厚，随着叶黄素含量的逐渐增加，动脉壁增厚趋势降低，动脉栓塞也显著降低，同时，动脉壁细胞中的叶黄索还可降低LDL胆固醇的氧化性[20]。

2.2 抗癌及提高免疫作用 研究表明[21]，叶黄素对乳腺癌、前列腺癌、直肠癌等多种癌症均有抑制作用。叶黄素能抑制乳腺癌小鼠淋巴细胞的凋亡，同时诱导肿瘤细胞凋亡，使小鼠保持一种高的免疫状态。对前列腺癌细胞增殖的一项研究表明：叶黄素单独作用可降低癌细胞增长速度25%，若与番茄红素协调作用可降低其增长速度32%。体外研究发现，叶黄素在抑制细胞膜脂质自氧化和诱导细胞损伤方面比β-胡萝卜素更有效。

2.3 抗氧化作用 叶黄素作为一种抗氧化剂可抑制活性氧自由基的活性，并阻止它对正常细胞的破坏。叶黄素可通过物理或化学淬灭作用灭活单线态氧, 从而保护机

体免受伤害。最新研究结果表明：叶黄素具有保护皮肤的作用，自然的抗氧化剂黄体素能够阻止由太阳有害光线引起的皮肤损害，Riard Granstein研究小组研究发现，黄体素能够阻止紫外光对动物皮肤产生的负面效应[22,23]。因此，在食品中加入一定量的叶黄素，可以预防机体器官的衰老，同时叶黄素可被制成护肤品和化妆品，从而保护皮肤免受损害。

2.4 保护视力作用 人体中只有叶黄素和玉米黄素特定的存在于视黄斑和晶状体中。它们选择性地沉积在黄斑区和整个视网膜，以黄斑的中心凹周围密度最高，视网膜周边逐步减少[24,25]。叶黄素对眼睛的主要功能是抗氧化剂和光保护作用。研究表明，增加叶黄素的摄入量可以降低白内障的发生率[26]。德国国际食品消费调查组(NVS) 规定，人均消费类胡萝卜素总量应为5.33 mg/d, 其中叶黄素为1.91 mg/d。如今，国内外提取叶黄素[27]的工业生产，均采用叶黄素含量较高的万寿菊为原料,提取精制而成。

2.5 着色作用 叶黄素具有安全无毒、着色力强、色泽鲜艳明亮、无异味、口感好等特点，因此被广泛应用于保健食品。在我国, 叶黄素已用作饲料添加剂。因为其良好的着色能力和稳定安全等特性, 在欧美等国家，已经把叶黄素列为食品着色剂[21]。 3 发展前景

从天然万寿菊花中提取的叶黄素是一种着色能力强、营养价值高和具有保健功能的天然色素，因其对人体具有多种重要生理功能而日益受到关注。而作为叶黄素主要来源的万寿菊也是一种具有多种功效的珍贵植物，它在医药和食品行业也将具有十分光明广阔的应用前景。 参考文献：

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