Alqahtani NK, Salih ZA, Asiri SA, Siddeeg A, Elssiddiq SAD, Alnemr TM, Habib HM. Optimizing physicochemical properties, antioxidant potential, and antibacterial activity of dry ginger extract using sonication treatment. Heliyon. 2024 Aug 17;10(16):e36473. doi: 10.1016/j.heliyon.2024.e36473. PMID: 39253218; PMCID: PMC11382025.
本研究论文的重点是通过超声作为辅助提取处理来增强干姜提取物的理化属性、抗氧化能力和抗菌功效。生姜，来自姜科植物姜（Zingiber officinale）的根茎Roscoe 以其烹饪和药用用途而闻名，其中酚酸和黄酮类化合物具有抗氧化和抗菌作用。研究探索了使用超声波作为辅助提取方法，发现与传统提取方法相比，它使生姜提取物的总酚含量显着增加了 28%，达到 10.55 ± 1.50 mg GAE/g, DW。该研究评估了声波生姜提取物的理化特性、抗氧化作用和抗菌能力。超声处理的提取物对 DPPH 自由基的清除活性为 56.0%。Pearson 相关性调查显示酚类含量和抗氧化活性之间存在很强的置信相关性（r = 0.92，p < 0.01），以及挥发性化合物与抗菌作用表现出中等可信相关性（r = 0.67，p < 0.05）。超声处理的生姜提取物还表现出有效的抗菌作用，可防止革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的生长。这些发现有助于开发更有效的从生姜中提取酚类物质的方法，并为酚类物质与生物活性特性之间的关系提供见解。
生姜（Zingiber officinale Roscoe）是姜科植物的根茎，作为香料和药材广受欢迎。它增味并具有多种治疗作用，其提取物能预防食源性疾病并富含抗氧化的酚酸和类黄酮，有助于防止细胞损伤和衰老。类黄酮还与降低心血管疾病风险、抗癌和抗老化相关。生姜是化学防腐剂的天然替代品，全球政府鼓励环保食品防腐剂的使用。传统提取方法如振荡、索氏和有机溶剂提取存在限制，而超声处理作为一种新兴技术，通过空化现象提高提取效率。本研究旨在评估干姜提取物的特性，并比较超声处理与传统方法的提取效率，探索更有效的酚类物质提取方法。
提取和超声波处理
对照处理中的提取过程遵循特定参数。所用溶剂为 90% 乙醇，提取温度为 50 °C 和 60 °C。所用姜粉量为 40 g，溶于 250 mL 溶剂乙醇中。提取过程持续20分钟，提取方法采用各温度30分钟，每2分钟搅拌一次。萃取后，通过将烧瓶内容物移至塞住的管中并在 8°C 下以 3000 g离心10 分钟，将固体与液体分离 。随后的上清液平静并转移至圆底烧瓶中。然后使用旋转蒸发器在50℃下真空蒸发溶剂乙醇。将干提取物保存在 4°C 直至进行进一步分析。
在超声波辅助提取处理中，使用带有温度控制装置的超声波水浴（Bandelin，Sonorex，RK 510）。水浴为300mm×240mm×150mm的四边形容器，最下部装有传感器。它可以产生 35 kHz 的频率，最大功率为 640W。为了进行提取，将姜粉与 250 mL 乙醇混合在 1000 mL 锥形烧瓶中。然后将烧瓶内容物进行超声波处理，持续不同的预定孵育时间（20 分钟和 30 分钟）[ 28 ]。
这项研究证明了超声辅助提取在优化干姜提取物的理化性质、抗氧化潜力和抗菌活性方面的功效。与未超声处理的对照相比，超声处理的生姜提取物表现出更高的产率、更深的颜色和增强的生物活性特性。提取物的酚类成分揭示了关键生物活性化合物的存在，包括姜酚、姜烯酚和对羟基苯甲酚，这些化合物与观察到的抗氧化和抗菌活性呈正相关。这项研究的结论表明，超声处理是一种有前途的技术，可有效从生姜中提取植物化学物质，从而产生具有改善的功能和生物活性特性的有效提取物。超声处理生姜提取物增强的抗氧化和抗菌作用凸显了其在生姜功能食品、天然防腐剂和药物配方开发中的潜在应用。需要进行更多的研究来探索超声辅助提取过程的放大潜力并研究优化生姜提取物的体内生物活性和安全性。
