羅漢果活性成分萃取及其機能性分析試驗研究 陳建宏、楊博文
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摘 要
羅漢果(Momordica Grosvenoraii Swingle)是中國廣西桂林特產的藥用植物，在現代藥理學中已有研究指出，羅漢果具有止咳
、去痰、保肝、抗糖尿病等功效。其中主要活性成分葫蘆烷三?類皂?(Cucurbitane Triterpene Glycosides)中的羅漢果?Ⅴ (Mogroside Ⅴ)為主要的甜味來源，其甜度為蔗糖的300倍且熱量極低，具有高甜度、低熱量、水容性、食用安全等特點可 做為食品添加劑蔗糖的替代品，尤其是做為糖尿病患者的代糖是最理想的天然甜味劑及保健食品。本研究先針對羅漢果?
Ⅴ進行萃取和分析，再以高效液相層析儀HPLC作定性及定量分析。萃取方試採用微波輔助萃取(Microwave-Assisted Extraction)及超音波輔助萃取(Ultrasonic-Assisted Extraction)，並先進行溶劑、時間、溫度、固液比的單因子試驗，而在最佳 萃取條件的研究上，將以直交試驗設計法(田口氏試驗法；Orthogonal Array)，探討在不同時間、溫度、固液比等條件下對 萃取羅漢果?Ⅴ含量的影響。後續再對羅漢果萃取液進行α-Glucosidase的抑制及抗氧化等生理活性試驗。最佳萃取條件試 驗結果顯示以50%乙醇為最佳萃取溶劑，微波輔助萃取為萃取時間9min、萃取溫度80℃、固液比1：30，超音波輔助萃取 為萃取時間50min、萃取溫度50℃、固液比1：30為糖?5最佳萃取條件。而生理活性試驗，羅漢果對α-Glucosidase的活性抑 制在濃縮液固形物4.02 mg/mL時即達半抑制濃度(IC50，Concentration of 50% Inhibition)。在抗氧化方面羅漢果對DPPH自 由基清除、OH．自由基清除、超氧陰離子清除的半效應濃度(EC50，Concentration of 50% Effect)分別為0.82、0.81、13.28 mg/mL。而官能品評結果以羅漢果薄荷配方(羅漢果25.0g、薄荷7.5g加一公升水熬煮)最受品評員喜愛。
關鍵詞 : 羅漢果、羅漢果?Ⅴ、α-葡萄糖??、微波輔助萃取、抗氧化 目錄
目錄 封面內頁 簽名頁 中文摘要iii 英文摘要v 誌謝vi 目錄vii 圖目錄xi 表目錄xiii 1. 前言1 2. 文獻回顧2 2.1 羅漢果簡介2 2.1.1 羅漢果型態與分佈簡介2 2.1.2 羅漢果的品種分類4 2.1.3 羅漢果成分及其藥理作用簡介5 2.1.4 羅漢果現有應用8 2.2 不同萃取 方法簡介10 2.2.1 微波輔助萃取10 2.2.2 超音波輔助萃取11 2.3 糖尿病之回顧12 2.3.1 糖尿病簡介12 2.3.2 糖尿病與
α-Glucosidase的關係14 2.4 自由基對人類健康的影響15 2.4.1 自由基簡介15 2.4.2 抗氧化劑簡介16 2.4.3 抗氧化活性測定原 理16 2.4.3.1 DPPH自由基清除能力測定16 2.4.3.2 OH 自由基清除能力測定16 2.4.3.3 超氧陰離子清除能力測定17 2.5 直交 試驗計劃法17 2.5.1 直交試驗計劃法簡介17 2.5.2 直交表之符號意義18 2.5.3 信號雜音比18 3. 材料與方法20 3.1 試驗材料20 3.1.1 樣品來源20 3.1.2 藥品清單20 3.1.3 儀器清單21 3.2 研究方法22 3.2.1 樣品前處理22 3.2.2 不同萃取方式之最佳條件探 討22 3.2.2.1 微波輔助萃取(Microwave-Assisted Extraction, MAE)22 3.2.2.2 超音波輔助萃取(Ultrasonic-Assisted Extraction, UAE)23 3.2.3 成分分析23 3.2.3.1 羅漢果?Ⅴ分析23 3.2.3.2 羅漢果?Ⅴ標準曲線建立24 3.2.4 α-Glucosidase的活性抑制試驗24 3.2.5 抗氧化活性測定25 3.2.5.1 DPPH自由基清除能力測定25 3.2.5.2 OH．自由基清除能力測定25 3.2.5.3 超氧陰離子清除 能力測定25 3.2.6 羅漢果茶官能品評26 3.2.7 統計分析26 3.2.8 試驗流程圖27 4. 結果與討論28 4.1 微波輔助萃取羅漢果?Ⅴ分 析結果28 4.1.1 微波輔助萃取單因子分析結果28 4.1.2 微波輔助萃取L9表分析結果40 4.2 超音波輔助萃取羅漢果?Ⅴ分析結 果45 4.2.1 超音波輔助萃取單因子分析結果45 4.2.2 超音波輔助萃取L9表分析結果54 4.3 生理活性分析59 4.3.1
α-Glucosidase活性抑制效果分析59 4.3.2 抗氧化活性測定結果61 4.3.2.1 DPPH自由基清除率分析62 4.3.2.2 OH．自由基清 除力分析63 4.3.2.3 超氧陰離子清除率分析64 4.3.3 生理活性綜合討論45 4.4 羅漢果茶官能品評68 5. 結論72 參考文獻74 附 錄79 圖目錄 圖1 羅漢果3 圖2 羅漢果乾果3 圖3 6種?類化合物的化學結構6 圖4 市售羅漢果產品9 圖5 試驗流程圖27 圖6 微波 輔助萃取羅漢果-不同濃度乙醇對羅漢果?Ⅴ產率的影響29 圖7 羅漢果之微波50%乙醇萃取HPLC分析圖30 圖8 微波輔助萃取 羅漢果-溫度對羅漢果?Ⅴ產率的影響32 圖9 羅漢果之微波80℃萃取HPLC分析圖33 圖10 微波輔助萃取羅漢果-時間對羅漢 果?Ⅴ產率的影響35 圖11 羅漢果之微波11分鐘萃取HPLC分析圖36 圖12 微波輔助萃取羅漢果-固液比對羅漢果?Ⅴ產率的影 響38 圖13 羅漢果之微波固液比1：35萃取HPLC分析圖39 圖14 微波輔助萃取羅漢果?Ⅴ產率之SN效應圖43 圖15 羅漢果之 微波最適條件萃取HPLC分析圖44 圖16 超音波輔助萃取羅漢果-時間對羅漢果?Ⅴ產率的影響46 圖17 羅漢果之超音波50分 鐘萃取HPLC分析圖47 圖18 超音波輔助萃取羅漢果-溫度對羅漢果?Ⅴ產率的影響49 圖19 羅漢果之超音波40℃萃取HPLC分 析圖50 圖20 超音波輔助萃取羅漢果-固液比對羅漢果?Ⅴ產率的影響52 圖21 羅漢果之超音波固液比1：30萃取HPLC分析 圖53 圖22 超音波輸助萃取羅漢果?Ⅴ產率之SN效應圖57 圖23 羅漢果之超音波最適條件萃取HPLC分析圖58 表目錄 表1 微 波輔助萃取羅漢果?Ⅴ- L9直交表各因子及參數範圍41 表2 微波輔助萃取羅漢果?Ⅴ- L9直交實驗設計表及試驗數據42 表3 微 波輔助萃取羅漢果?Ⅴ-L9直交表的訊號與雜訊(S/N)比值43 表4 超音波輔助萃取羅漢果?Ⅴ- L9直交表各因子及參數圍55 表5 超音波輔助萃取羅漢果?Ⅴ- L9直交試驗設計表及試驗數據56 表6 超音波輔助萃取羅漢果?Ⅴ- L9直交表的訊號與雜訊(S/N)
比值57 表7 羅漢果萃取濃縮液對α-Glucosidase 的抑制率60 表8 羅漢果萃取濃縮液的DPPH自由基清除力62 表9 羅漢果萃取 濃縮液的OH．自由基清除力63 表10 羅漢果萃取濃縮液的超氧陰離子清除力64 表11 55%羅漢果?Ⅴ生理活性分析試驗65 表12 不同天然物生理活性比較67 表13 不同天然物DPPH清除力比較67 表14 羅漢果薄荷配方官能品評69 表15 羅漢果烏梅 配方官能品評70 表16 不同羅漢果茶配方官能品評71
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