水浸法提取刺梨中多糖*

黄远东，曾 丽，和云江，黄 诚

(吉首大学化学化工学院，湖南 吉首 416000)

水浸法提取刺梨中多糖*

黄远东，曾 丽，和云江，黄 诚

(吉首大学化学化工学院，湖南 吉首 416000)

为了简化刺梨多糖的提取工艺，达到节能、省时、方便的目的，用水提法提取刺梨多糖，探讨乙醇质量分数、提取温度、加热时间和料液比对多糖提取率的影响.采用正交实验优化工艺，以多糖提取率为评价指标，用蒽酮硫酸法测定多糖含量.水提法的最佳工艺条件为温度75 ℃，时间1 h，料液比1∶40，乙醇质量分数0%.在此条件下刺梨多糖的得率为4.7%.

刺梨多糖；正交设计；提取工艺

刺梨属蔷薇科蔷薇属，野生资源十分丰富，中国集中分布于西南地区，湖南省以湘西地区最多.刺梨中富含三萜化合物、多糖、维生素C和鞣酸等，具有多种保健功能.植物多糖的提取物现已被制成多种保健品.现有的研究[1]表明，刺梨多糖能显著提高小鼠抗疲劳能力，它除了有免疫调节、抗肿瘤生物学效应外，还有抗衰老、降血糖、降血脂抗凝血等作用，而且对机体毒副作用小，是很有开发潜力的一种天然药物化学成分.

目前，对刺梨多糖的研究仅限于粗多糖的免疫增强和抗应激功能等，在开发刺梨多糖产品方面，产品科技含量偏低，提取工艺不完善，对刺梨多糖的构效关系研究还仅限于对其一级结构的研究，因此须加快多糖结构研究的速度，深入了解其生物活性.

笔者以湖南省湘西地区广泛分布的野生资源刺梨果实为原料，用热水浸提法提取刺梨中多糖，采用正交试验确定最佳工艺参数，为工业化生产提供相应依据.本项目实施能充分利用现有的地方资源，研发功能性产品，提升野生刺梨的经济价值，具有很大实用性，市场前景广阔.

1 实验部分

1.1实验仪器与材料

1.1.1 实验仪器 722型可见光光度计(上海市精密科学仪器有限公司)；HH-S恒温水浴锅(上海市恒平科学仪器有限公司)；ES-3KCA电子计数天平(沈阳市龙腾电子有限公司)；GZX-9246MBE数显热鼓风干燥箱(上海市精科医疗设备厂)；LXJ-IIB飞鸽牌离心机(上海市安亭科学仪器厂).

1.1.2 实验材料 刺梨(吉首市)；浓硫酸(AR)，蒽酮(AR)，葡萄糖(AR)，乙醇(AR)；去离子水.

1.2试验方法

1.2.1 试验流程 刺梨—清洗—干燥—粉碎—过筛—称量—料液混匀—加热—离心分离—冷冻干燥—成品.1.2.2 试验方法 称取一定量的刺梨，干燥24 h，粉碎过40目筛，称取1 g刺梨粉，加水配制成一定质量浓度的刺梨溶液，加热浸提，将提取液进行离心，上清液转移至250 mL容量瓶中定容.用吸量管精确吸取5 mL，稀释定容至100 mL，得样品备用液，用1 cm比色皿，在620 nm处，用硫酸-蒽酮法测量其吸光度[2]，根据曲线计算刺梨果多糖质量分数G.

1.3分析方法

图1 葡萄糖溶液标准曲线

1.3.1 标准葡萄糖溶液的制备 称取一定量重葡萄糖于105 ℃下干燥至恒，准确称取其0.100 0 g，用去离子水溶解，定容至1 000 mL，摇匀，备用，绘制标准曲线时配制成10.0 mg/L工作液.1.3.2 标准曲线的绘制 准确吸取葡萄糖工作液2.0，4.0，6.0，8.0，10.0 mL分别置于25 mL量瓶中，加蒸馏水定容得5，10,15,20,25 mg/L.各取1 mL于10 mL的试管中，各加蒽酮-浓硫酸试剂5.0 mL并迅速浸入冰水中冷却，水沸浴加热并开始计时，准确保温10 min后取出，用流动水冷却，波长620 nm处以试剂空白做对照，比色测定[3].以吸光度为纵坐标，葡萄糖标准液浓度(mg/L)作为横坐标，绘制标准曲线.

结果表明，回归方程为y=0.042 1x+0.011，相关系数R2为0.999 6，在0～25 mg/L范围吸光度值与浓度值有良好线性关系，如图1所示.

1.3.3 得率计算[4]刺梨多糖得率(%)=(G×稀释倍数×0.9/刺梨干粉重量)×100%.

2 结果与讨论

2.1单因素实验

图2 时间对刺梨多糖的影响

图3 乙醇浓度对多糖的影响

2.1.1 时间对多糖提取率的影响 称取刺梨1.0 g，选取料液比1∶20，乙醇质量分数0%，温度75 ℃，加热时间对多糖提取率的影响如图2所示.由图2可知，刺梨多糖得率随着加热时间的延长而提高，在2 h达到最大，在3 h趋于稳定，时间过短，多糖溶解不充分，时间过长，可能引起多糖分解，从而导致提取率下降[5].2.1.2 乙醇浓度对多糖提取率的影响 称取刺梨1 g，选取料液比1∶20，温度75 ℃，加热时间2 h，乙醇浓度对刺梨多糖提取率的影响如图3所示.由图3可知，随着乙醇浓度的增加，多糖的得率越低，乙醇质量分数为0%时，得率最大.即本工艺采用水相提取刺梨中多糖最佳.2.1.3 料液比对刺梨多糖提取率的影响 称取刺梨1 g，选取加热时间2 h，乙醇质量分数0%，加热温度75 ℃，料液比对刺梨多糖提取率的影响如图4所示.由图4可知，刺梨多糖得率随着料液比的增加而增加，在料液比1∶20时达到最大，再继续增加料液比，得率反而降低.这可能是因为料液比过大，其他成分也会溶出，所以阻碍了多糖溶解，故本工艺选择料液比为1∶20[6].2.1.4 加热温度对刺梨多糖提取率的影响 称取刺梨1 g，选取加热时间2 h，乙醇质量分数0%，料液比1∶30，加热温度对刺梨多糖提取率的影响如图5所示.由图5可知，在一定范围内，多糖得率随着温度升高而增大，在75 ℃达到最大，此后随着温度升高而降低.这有可能是因为温度过高使其中多糖发生降解，所以使得率下降，故本工艺选择刺梨中多糖提取温度为75 ℃[7].

图4 料液比对多糖的影响

图5 温度对多糖的影响

2.2优化实验

为了得到刺梨多糖提取率影响的最佳条件，选择加热时间1,2,3 h，乙醇质量分数0%，料液比1∶20，1∶30，1∶40及加热温度60，75，90 ℃进行正交实验，因素水平见表1，正交实验设计见表2.

表1 正交实验因素水平

表2 正交实验结果

R值中，1.37>0.76>0.60>0.41，可见在刺梨多糖提取率的4个因素中乙醇质量分数影响最大，其次是提取温度、加热时间和料液比.

从K值可看出，料液比的比值A3提取效率最高，乙醇质量分数的B1提取效率最高，加热时间中的C1提取效率最高，提取温度的D2提取效率最高.将4 个因素的最优水平结合在一起，得到提取效率最高的组合是A3B1C1D2.

2.3验证实验

按照优化实验预测的最佳提取条件(料液比1∶40，乙醇质量分数0%，加热时间1 h，提取温度75 ℃)进行实验，重复3组，取平均值得刺梨多糖得率为4.7%.

3 结语

水提法提取刺梨多糖的最佳工艺条件：料液比1∶40，加热时间1 h，提取温度75 ℃.在此条件下刺梨多糖的得率为4.7%.工艺简单，没有污染，达到了节能、省时、方便的目的，为今后的植物多糖提取提供了一种有效的途径.

[1] 戴金凤,李 磊.紫萁多糖单糖组成及摩尔比GC分析[J].江西农业大学学报,2001,90(4):67-68.

[2] 杨秀英,王书林.硫酸-蒽酮比色法测定刺梨中可溶性多糖的含量[J].亚太传统药,2008,4(8):26-28.

[3] 葛淑敏,于源华,张艳飞.蒙古口蘑多糖组分分析及结构初步鉴定[J].安徽农业学,2009,22(1):33-35.

[4] 李加兴,李敏利,陈建伏，等.微波辅助提取猕猴桃根多糖工艺优化[J].食品科学，2010,31(4):42-45.

[5] 胡妙妙,汪一红,王承明，等.响应曲面法优化水溶性黄连木多糖的提取工艺[J].食品科学，2008,29(8):172-174.

[6] 黄 诚,尹 红.基于超声波辅助法的杜仲籽蛋白提取工艺优化[J].吉首大学学报：自然科学版,2013,34(6):78-82.

[7] 孟繁磊，陈瑞战,张 敏，等.刺五加多糖的提取工艺及氧化活性研究[J].食品科学，2010,31(10):168-172.

(责任编辑 易必武)

StudyonWaterExtractionofPolysaccharidesfromRoxburghRose

HUANG Yuandong,ZENG Li,HE Yunjiang,HUANG Cheng

(College of Chemistry and Chemical Engineering,Jishou University,Jishou 416000,Hunan China)

To simplify the extraction process of cili polysaccharide so that energy and time can be saved to achieve convenience,water extraction of polysaccharides from roxburgh rose is studied in this paper.Effects of extraction temperature,time,solid-liquid ratio and ethanol concentration are also investigated.Orthogonal test optimization of process and anthrone sulfurie acid method was used for the determination of polysaccharide content.The results indicated that the best technological conditions for extraction is 75 ℃,1 hours,1∶40 solid-liquid ratio,and 0% ethanol concentration.Under these conditions,the yield of polysaccharide from Roxburgh Rose was 4.7%.

polysaccharide from Roxburgh Rose；orthogonal experiment；extraction process

1007-2985(2014)02-0065-04

2013-12-20

吉首大学实验室与设备管理中心2013年度大学生创新项目(JDCX2013-25)

黄 诚(1963-)，男，湖南洞口人，吉首大学化学化工学院教授，硕士，主要从事天然产物的开发及利用研究.E-mail：jidahuangcheng@163.com.

TS244

A

10.3969/j.issn.1007-2985.2014.02.015