Исследование экстракции и активности сапонинов квиноа методом отрицательного давления ультразвука
Chenopodium quinoa Willd. - двудольное растение семейства Амарантовые (Amaranthaceae), произрастающее в горах Анд в Южной Америке. Оно обладает обширным питательным составом, значительными полезными свойствами и сильной способностью противостоять невзгодам и стрессам. Среди них основными питательными веществами являются сапонины, которые обладают такими биологическими свойствами, как антиоксидантное и антирадикальное действие, обезболивающее, противовоспалительное и противогрибковое действие, и могут быть использованы в качестве сырья в фармацевтической промышленности. При изучении биологической активности сапонинов квиноа основное внимание уделяется антиоксидантной активности, антибактериальной активности и повышению иммунитета. Основываясь на традиционных методах экстракции, Донг и др. получили оптимальную комбинацию процессов экстракции для получения общего количества сапонинов из отрубей киноа с помощью дизайна поверхности отклика: концентрация этанола 75%, температура ультразвука 45 ℃, соотношение твердой и жидкой фазы 15 мл/г и время ультразвука 1,5 часа. В этих условиях выход сапонина может достигать (2,370+0,22)%. Du et al. выделили сапонины оболочки семян квиноа с помощью высокоскоростной противоточной хроматографии. Для дальнейшего повышения скорости экстракции сапонинов квиноа отечественные и зарубежные ученые ввели вспомогательные воздействия, такие как ультразвук и микроволны, чтобы улучшить метод экстракции сапонинов квиноа.
В данной статье в качестве сырья используются семена белой квиноа, а для исследования влияния времени, температуры и условий работы ультразвука на скорость извлечения сапонинов квиноа применяется метод экстракции внешним отрицательным давлением на основе ультразвука. Оптимальные условия процесса экстракции сапонинов квиноа с помощью ультразвука под отрицательным давлением были получены с помощью экспериментов с поверхностью отклика, что позволило получить данные, необходимые для эффективного и экологичного извлечения сапонинов квиноа и разработки соответствующих продуктов. Неочищенный экстракт сапонинов квиноа был выделен и очищен методом экстракции насыщенным н-бутанолом для получения общего количества сапонинов квиноа. Были проведены эксперименты in vitro по изучению антиоксидантной активности. Это позволит получить важные сведения о производстве и подготовке сапонинов квиноа, а также об их применении и механизме действия в медицине и функциональных продуктах питания. Это также будет способствовать их дальнейшему развитию и использованию, расширению сферы применения и коммерческой ценности квиноа, а также достижению полного и эффективного использования ресурсов квиноа.

При экстракции сапонинов из семян квиноа ультразвуком под отрицательным давлением был проведен однофакторный эксперимент (время ультразвука, температура ультразвука и отрицательное давление) с целью изучения влияния времени ультразвука, температуры ультразвука и отрицательного давления на выход сапонинов квиноа. Методом поверхности отклика были получены оптимальные условия процесса экстракции сапонинов квиноа: время ультразвука 20 минут, температура ультразвука 59 ℃ и отрицательное давление 0,064 МПа. При этих условиях выход сапонинов квиноа был самым высоким (11,95 ± 0,034 мг/г), что было близко к прогнозируемому выходу сапонинов квиноа (12,37 мг/г). Порядок влияния трех факторов на выход сапонинов квиноа следующий: отрицательное давление>температура ультразвука>время ультразвука. Исследование антиоксидантной активности сапонинов квиноа, очищенных методом н-бутанольной экстракции, показало, что в выбранном диапазоне концентраций (0-0,25 мг/мл) сапонины квиноа обладают сильной восстановительной способностью и способностью поглощать свободные радикалы DPPH, которые положительно коррелируют с их концентрацией. Когда концентрация достигала 0,25 мг/мл, уровень поглощения свободных радикалов DPPH достигал (78,93 ± 2,025)%.