艾叶多糖提取率影响因素分析及提取条件优化

李宏睿，王新，张文波，颜贤仔

(江西农业大学:a.食品科学与工程学院，b.动物科学与技术学院，江西 南昌 330045)

艾叶多糖提取率影响因素分析及提取条件优化

李宏睿a，王新a，张文波b，①，颜贤仔a

(江西农业大学:a.食品科学与工程学院，b.动物科学与技术学院，江西 南昌 330045)

艾叶是菊科(Compositae)植物艾(Artemisia argyiLévl.et Vant.)的干燥叶，为常用中药材之一，药用历史悠久，具有苦燥辛散、理气血、温经脉、逐寒湿、止冷痛等功效，为重要的妇科用药，可用于治疗脘腹冷痛、经寒不调、宫冷不孕等证。此外，利用艾叶预防瘟疫已有悠久的历史。现代药理研究表明:艾叶是一种广谱抗菌抗病毒中药，对多种病毒和细菌有抑制和杀伤作用，对呼吸系统疾病以及心血管等慢性疾病有一定的防治作用［1－3］。因此，将艾叶中的有效成分分别提取和纯化并加以分析以及功能检测，具有深远意义。

目前，国内的研究者对于艾叶多糖的提取工艺研究较少［4－5］，而超声波辅助提取技术可以作为植物多糖提取的有效辅助技术［6－7］。作者以艾叶多糖提取过程中4个因素的单因素预实验结果为基础，采用正交实验方法对艾叶多糖的提取条件进行优化，为艾叶多糖的生理活性与功能研究提供基础资料，并为艾叶资源的充分开发利用奠定研究基础。

1 材料和方法

1.1 材料

供试干燥艾叶购于樟树药城，将干燥艾叶粉碎后过20目筛，备用。主要仪器有KQ3200DB型数控超声波清洗仪(江苏省昆山市超声仪有限公司)和RE－52AA型旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂);所用试剂及药品均为国产分析纯。

1.2 方法

1.2.1 艾叶多糖提取的基本流程准确称取一定量的艾叶粉末，按一定料液比(质量体积比)加入蒸馏水，室温浸泡过夜;使用500 W超声波处理一定时间后，将混合物移入离心管内，置于一定温度的水浴锅内恒温提取一定时间;趁热过滤，滤液减压浓缩后加入约4倍体积的体积分数95%乙醇，摇匀，置于4℃恒温冰箱内冷藏24 h;4℃条件下5 000 r·min－1离心15 min;沉淀置于60℃恒温干燥箱内烘干至恒质量，即得艾叶多糖。

1.2.2 单因素预实验采用上述提取流程对料液比、超声波处理时间、水浴温度和提取时间4个因素进行单因素预实验，均重复3次。在料液比(质量体积比)1∶40，超声波处理时间15 min，水浴温度分别为60℃、70℃、80℃、90℃和100℃，提取时间为2 h的条件下筛选最优水浴温度。在料液比(质量体积比)1∶40，超声波处理时间15 min，筛选的最优水浴温度，提取时间分别为0.5、1.0、1.5、2.0和2.5 h的条件下筛选最优提取时间。在料液比(质量体积比)分别为1∶20、1∶30、1∶40、1∶50和1∶60，超声波处理时间15 min，以及筛选的最优水浴温度和最优提取时间条件下筛选最优料液比。在筛选的最优料液比，超声波处理时间分别为5、10、15、20和25 min，以及筛选的最优水浴温度和最优提取时间条件下筛选最优超声波处理时间。

1.2.3 正交实验及最优提取条件的验证按照上述提取方法，参照文献［8］并根据单因素预实验结果进行L9(34)正交实验设计，设置水浴温度、料液比(质量体积比)、提取时间和超声波处理时间4个因素，其中水浴温度的3个水平为70℃、80℃和90℃;料液比(质量体积比)的3个水平为1∶30、1∶40和1∶50;提取时间的3个水平为1.0、1.5和2.0 h;超声波处理时间的3个水平为10、15和20 min。在正交实验筛选出的优化条件下进行验证实验，重复4次，以RSD值小于5%为必要条件，确定优化条件下艾叶多糖的提取率。

1.3 数据处理和分析

艾叶多糖提取率按公式“多糖提取率=(多糖提取物干质量/艾叶干质量)×100%”进行计算。用DPS 6.55软件对正交实验结果进行分析。

2 结果和结论

2.1 单因素预实验结果分析

单因素预实验结果表明:水浴温度在60℃～100℃范围内，低于80℃时，随着温度升高艾叶多糖提取率逐渐提高;水浴温度高于80℃，提取率有所下降。在提取时间0.5～2.5 h内，随提取时间的延长艾叶多糖提取率增加，但增加趋势比较平缓。料液比(质量体积比)在1∶20至1∶40之间，艾叶多糖提取率逐渐升高;但料液比在1∶40至1∶60之间，多糖提取率持续下降。超声波处理时间在5～25 min范围内，在超声波处理时间少于15 min的条件下，处理时间越长多糖提取率越高。

2.2 正交实验以及验证实验结果分析

在上述单因素预实验结果的基础上进行正交实验，影响艾叶多糖提取率的4个因素的正交实验结果见表1。由表1可知:根据R值判断，提取时间对艾叶多糖提取率影响最大，水浴温度的影响最小，按R值由大至小4个因素依次排序为:提取时间、料液比(质量体积比)、超声波处理时间、水浴温度。根据K值推测的最佳提取条件为A2B2C3D3，即:水浴温度80℃、料液比1∶40、提取时间2.0 h、超声波处理时间20 min。

对最佳提取条件进行4次验证实验，结果显示:采用正交实验筛选出的最佳提取条件获得的艾叶多糖的提取率高于正交实验中的最高处理组(多糖提取率为11.94%)，达到12.2%。说明该最佳提取条件适用于艾叶多糖的提取。本研究结果还表明:超声波辅助技术对于艾叶多糖的提取有比较明显的促进作用。

表1 影响艾叶多糖提取率的4个因素的正交实验结果Table 1 Result of orthogonal experiment of four influence factors on extraction rate of polysaccharide from Artemisia argyi Lévl.et Vant.leaves

［1］周峰，秦路平，连佳芳，等.艾叶的化学成分、生物活性和植物资源［J］.药学实践杂志，2000，18(2):96－98.

［2］宋洪涛，郭涛.天然药物中的抗氧化剂［J］.中草药，1991，22(7):331－334.

［3］张琳华，高瑞昶，许明丽.桑叶中多糖提取分离工艺的研究［J］.中草药，2005，36(4):534－547.

［4］刘军海，黄宝旭，蒋德超.响应面分析法优化艾叶多糖提取工艺研究［J］.食品科学，2009，30(2):114－118.

［5］沈霞，张艳红，袁慧慧，等.响应面分析法优化艾叶粗多糖提取工艺的研究［J］.中成药，2010，32(1):48－51.

［6］李宏睿，陶浚，董兵兵，等.超声波辅助提取香菇多糖工艺优化［J］.食品与机械，2010，26(6):138－140.

［7］李宏睿，袁利兵，张文波，等.大豆多糖提取工艺优化［J］.江西农业大学学报，2009，31(6):1146－1151.

［8］吴有炜.试验设计与数据处理［M］.苏州:苏州大学出版社，2002:115－154.

(责任编辑:佟金凤)

Analysis of influence factors on extraction rate of polysaccharide from Artemisia argyi leaves and optimization of extraction condition

LI Hong-ruia，WANG Xina，ZHANG Wen-bob，①，YAN Xian-zaia(Jiangxi Agricultural University:a.College of Food Science and Engineering，b.College of Animal Science and Technology，Nanchang 330045，China)，J.Plant Resour.＆Environ.2012，21(2):119－120

Taking drying powder ofArtemisia argyiLévl.et Vant.leaves as materials，single factor experiments about ultrasonic treatment time，solid-liquid ratio(mass-volume ratio)，water bath temperature and extraction time which may affect on polysaccharide extraction rate were detected.And on this basis，four factors were optimized by L9(34)orthogonal experiment design.The results show that according to influence on extraction rate of polysaccharide，the order of four factors from high to low is extraction time，solid-liquid ratio，ultrasonic treatment time，water bath temperature.The optimal extraction condition is solid-liquid ratio 1∶40，ultrasonic treatment time 20 min，water bath temperature 80℃，extraction time 2.0 h.Under the optimal condition，the extraction rate of polysaccharide fromA.argyileaves is the highest with a value of 12.2%.

艾叶;多糖;提取率;影响因素;正交实验

Artemisia argyiLévl.et Vant.leaf;polysaccharide;extraction rate;influence factor;orthogonal experiment

Q946.3;R284.2

A

1674－7895(2012)02－0119－02

book=2012,ebook=68

2011－09－21

江西省教育厅资助项目(GJJ1400)

李宏睿(1973—)，女，内蒙古赤峰人，硕士，讲师，主要从事食品生物技术与功能性成分提取方面的研究。

①通信作者E-mail:crystalnucleusli@hotmail.com