赵仕花，杨晓菲，韦秋燕，何贤干，骆俞枝，覃雨薇，韦梦俏，樊燕萍,蒋德旗

(玉林师范学院 生物与制药学院，广西 玉林 537000)

芒果(MangiferaindicaL.)属于漆树科杧果属，我国广西、云南、海南地区广泛种植，其果实为著名热带水果之一。研究报道，日常生活食用后丢弃的芒果果皮富含多糖、黄酮、多酚、花青素、芒果苷等有效成分[1-2]，具有抗氧化、抗炎症、抑菌、降血脂等多种生物活性[3-4]。没食子酸为化学结构最简单的天然多酚类化合物，很多天然植物或中药材中含有此种活性成分，如五倍子、余甘子、分心木、清茶、胡桃楸等[5-6]。没食子酸具有抗炎、抗氧化、抗菌、抗病毒等多种生物活性，为心血管系统疾病、神经系统疾病、糖尿病、肝纤维化和肿瘤等治疗提供了广阔的应用前景[7]。研究报道，芒果叶及芒果核仁均含有一定量的没食子酸[8]，但废弃物芒果果皮是否也含有没食子酸，还未见报道。本研究通过单因素试验和正交试验探索乙醇超声提取芒果果皮没食子酸的工艺条件，以期为芒果废弃物开发与附加值提升提供一定的科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

芒果品种为市售桂七芒，本研究取其干燥果皮作为研究材料；没食子酸标准品(≥98%)购自北京索莱宝科技有限公司；无水乙醇、碳酸钠、乙酸乙酯等有机溶剂均为国产分析纯。

BP211D电子分析天平 德国赛多利斯； FZ102微型粉碎机 天津泰斯特；RE-2000旋转蒸发仪 上海亚荣；KQ5200DB数控超声清洗器 昆山超声仪器；DHG-9030电热恒温鼓风干燥箱 上海精宏； TU-1901紫外分光光度计 北京普析通用。

1.2 方法

1.2.1 样品处理

将新鲜芒果果皮放入电热恒温鼓风干燥箱中干燥，设定温度为60℃，烘干后用剪刀剪成碎块，用微型粉碎机对剪碎的芒果果皮进行机械粉碎，过20目筛，称取若干份，备用。

1.2.2 提取方法与没食子酸含量测定

将称好的药粉放入100 mL锥形瓶，根据试验设计的因素条件，加入乙醇，盖上瓶盖。固定超声波频率为20 kHz，设定超声功率、提取时间和提取温度，开启超声波。待水温达到所调节温度时，将装有药粉的锥形瓶放入超声池进行提取。提取完毕后，将药渣与药液一起倒入布氏漏斗中，抽干，将滤液回收，蒸干滤液，冷却后用蒸馏水溶解并定容至100 mL容量瓶。吸取上述10 mL溶液置烧杯中，滴加饱和碳酸钠至pH值为9，用乙酸乙酯萃取2次，取水相定容至50 mL容量瓶，测270 nm波长处吸光度，进行重复试验，取平均值。

1.2.3 标准曲线绘制

称取适量没食子酸标准品，用蒸馏水溶解，配制成终浓度分别为0.004、0.008、0.012、0.016、0.020、0.024 mg/mL的对照品溶液，测270 nm波长处吸光度，重复测定3次。以吸光度值为纵坐标，标准品浓度为横坐标，做标准曲线，对数据进行线性回归，得到标准曲线方程：Y=44.214x-0.004，式中：Y为没食子酸浓度，mg/mL；相关系数R2=0.9968。

1.2.4 单因素试验

单因素试验提取工艺超声频率固定为20 kHz，分别研究超声功率(250、300、350、400、450 W)，乙醇浓度(20%、30%、40%、50%、60%)，提取时间(20、40、60、80、100 min)，提取温度(40、50、60、70℃)，料液比(1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50 g/mL)对芒果果皮中没食子酸提取率的影响，其中各因素固定时的水平分别是超声功率350 W，乙醇浓度30%，提取时间60 min，提取温度50℃，料液比1∶30 g/mL。

1.2.5 正交试验设计

在单因素试验结果的基础上，建立L9(34)正交实验，拟定实验方案(表1)，选取乙醇浓度、提取时间、提取温度和料液比四个因素进一步优化，以没食子酸提取率为指标进行考察。

表1 正交试验因素水平Table 1 Factors and levels in the orthogonal experiment

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

图1 超声功率对芒果果皮没食子酸提取率的影响Fig.1 Effects of ultrasonic power on the gallic acid extraction rate in Mangifera indica L.Rind

图2 乙醇浓度对芒果果皮没食子酸提取率的影响Fig.2 Effects of ethanol concentration on the gallic acid extraction rate in Mangifera indica L.Rind

由图1可知，随着超声功率增大，没食子酸提取率逐渐增大，考虑能耗成本，选择功率350 W为最佳超声功率，此时提取率为2.28%。从图2可知，当乙醇浓度达到30%时，没食子酸提取率趋于平稳，进一步增大乙醇浓度，提取率变化不明显，故乙醇浓度优化为30%。由图3可知，随着提取时间从20 min延长至80 min，没食子酸提取率逐渐增大，进一步增大至100 min，提取率反而降低，综合考虑提取效率，将提取时间优化为60 min，此时提取率可达2.30%。

图3 提取时间对芒果果皮没食子酸提取率的影响Fig.3 Effects of extraction time on the gallic acid extraction rate in Mangifera indica L.Rind

从图4可知，提取温度在50℃时，没食子酸提取率达到2.35%，进一步增大至70℃时，提取率反而减小为2.28%。由图5可知，随着料液比比值减小，没食子酸提取率逐渐增大，但料液比太大给后续浓缩分离带来较大困难，故综合考虑，选择1∶30 g/mL为最优料液比，此时没食子酸提取率可到2.19%。

图4 提取温度对芒果果皮没食子酸提取率的影响Fig.4 Effects of extraction temperature on the gallic acid extraction rate in Mangifera indica L.Rind

图5 料液比对芒果果皮没食子酸提取率的影响Fig.5 Effects of the ratio of material to water on the gallic acid extraction rate in Mangifera indica L.Rind

2.2 正交试验结果

由表2极差分析可知，影响芒果果皮没食子酸提取率的主次因素为C>B>A>D，即提取温度影响最大，其次是提取时间和乙醇浓度，料液比对没食子酸提取率影响最小。最佳组合为A2B3C2D3。即乙醇浓度30%，提取时间70 min，提取温度50℃，料液比1∶40 g/mL。运用SPSS 17.0软件进行方差分析，结果如表3所示，因素提取温度和提取时间对芒果果皮没食子酸提取的影响均具有显著性(P<0.05)，因素乙醇浓度和料液比对其提取率的影响不具有显著性(P>0.05)。

2.3 验证试验

在超声功率350 W、乙醇浓度30%、提取时间70 min、提取温度50℃、料液比1∶40 g/mL的条件下，进行3次验证试验，没食子酸提取率分别为2.43%、2.38%、2.46%，平均达到2.42%，大于正交试验中出现的最大提取率2.39%。

表2 正交试验结果的直观分析Table 2 Visual analysis of the orthogonal experiment results

表3 正交试验结果的方差分析Table 3 Variance analysis of the orthogonal results

3 讨论

本文采用乙醇超声提取法首次提取芒果果皮中没食子酸，在超声频率20 kHz、超声功率350 W、乙醇浓度30%、提取时间70 min、提取温度50℃及料液比1∶40 g/mL的条件下，对芒果果皮中没食子酸可达到较好的提取效果，提取率为2.42%。袁叶飞等[8]使用超声辅助10%甲醇提取芒果核仁中没食子酸成分，采用高效液相色谱法测定其含量，结果发现样品象牙芒核仁中没食子酸提取率为2.04%、金煌芒核仁中没食子酸提取率为1.98%、台农一号芒核仁中没食子酸提取率为2.45%。吴春燕[9]通过离子化萃取法提取芒果叶中没食子酸，研究发现在浸提温度100℃、NaHCO3浓度0.16%、溶剂倍量为90 mL/g、浸提时间60 min的条件下，芒果叶中没食子酸提取率为1.74%。废弃物芒果果皮、芒果叶及芒果核仁均含有一定的抗炎、抗氧化成分没食子酸，变废为宝，为将来开发其有效成分在食品、保健品等中的价值奠定基础，农产品附加值也增加，而且还解决了环境污染问题。此外，本研究获得的芒果果皮没食子酸提取工艺，操作简单，提取率高，为进一步放大化生产提供一定的前期基础。