薏苡仁多糖的提取及其对油脂的抗氧化作用研究

张洋婷，马洪波，宋春梅，葛红娟，王舒然（吉林医药学院，吉林吉林132013）

薏苡仁多糖的提取及其对油脂的抗氧化作用研究

张洋婷，马洪波，宋春梅，葛红娟，王舒然*
（吉林医药学院，吉林吉林132013）

摘要：用微波辅助法提取薏苡仁中多糖，采用单因素试验和正交试验优化提取条件。结果表明，最佳提取工艺条件为：提取时间4 min、微波功率320 W、液料比1∶30（g/mL），在此条件下薏苡仁粗多糖提取率可达10.52%。油脂抗氧化试验表明，薏苡仁多糖对猪油、芝麻油、豆油和葵花籽油均具有抗氧化作用，且抗氧化作用的大小顺序为芝麻油＞豆油＞葵花籽油＞猪油。

关键词：薏苡仁；多糖；微波辅助提取；抗氧化作用

薏苡仁即为薏苡的成熟种仁，具有健脾利湿、除痹止泻、清热排脓等功效[1-2]，薏苡仁为药食同源性作物，其作为中药已有上千年的历史。薏苡仁含有脂类、多糖类、木脂素类、酚类和腺苷等多种活性成分，研究发现薏苡仁多糖具有降血糖、抗肿瘤、治疗糖尿病血管并发症等功效[3-5]。薏苡仁中含有17.6%的蛋白质，7.6%的脂肪[6]，本试验先用Sevag去蛋白，乙醚脱脂，再以微波辅助法提取薏苡仁中的粗多糖，研究其抗氧化性，以期为开发薏苡仁的食用和药用价值提供科学参考。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

薏苡仁（市售）粉碎后过60目筛备用；大豆油：天津中纺油脂津有限公司；葵花籽油：安徽金丰粮油股份有限公司；芝麻油：河南省豫花实业有限公司；猪油（自制）；葡萄糖标准品：上海生工生物有限公司；VC：东北制药集团沈阳第一制药有限公司；其他试剂均为分析纯。

1.2仪器

ZN-500A型高速中药粉碎机：长沙市岳麓区中南制药机械厂；RE-52AA型旋转蒸发仪：上海亚荣生化仪器厂；SHB-IIIA型循环式真空泵：上海豫康科技仪器设备有限公司；LXJ-II型离心沉淀机：上海医用分析仪器厂；202-1型电热恒温干燥箱：天津市泰斯特仪器有限公司；FA1104N型电子天平：上海精密科学仪器有限公司；HHS型电热恒温水浴锅：上海博迅实业有限公司医疗设备厂出品；722型可见光分光光度计：上海欣茂仪器有限公司；pHS-25型数显pH计：上海精密科学仪器有限公司；美的微波炉、碱式滴定管。

1.3薏苡仁多糖的提取流程

粗多糖的提取工艺：薏苡仁粉→脱脂→微波提取→水解淀粉→灭酶→离心→去蛋白→浓缩→95%乙醇沉淀→离心→沉淀→干燥→粗多糖。

1.4葡萄糖标准曲线的制作

精密称取100 mg的葡萄糖，用蒸馏水定容至100 mL。取10 mL再定容100 mL，配成葡萄糖标准溶液。精确吸取葡萄糖标准液0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL，置于试管中，分别用蒸馏水补足至2 mL，向各管中依次加入5%苯酚溶液1 mL和浓硫酸5 mL，立刻摇匀。静置30 min后于490 nm处测定其吸光度。以吸光度值（A）为纵坐标，葡萄糖浓度（C）为横坐标绘制标准曲线，得葡萄糖标准曲线，其回归方程为y= 0.006 4x+0.029 1，R2=0.999 6。

1.5单因素试验

在保持其他因素相同的条件下，分别从提取时间、微波功率、料液比3个方面进行单因素试验，研究各因素对薏苡仁多糖提取率的影响，并选择最佳的提取工艺条件。各影响因素及水平见表1。

表1　单因素试验因素及水平表Table 1　Factors and levels of single-factor experiment

1.6正交试验优化

在单因素试验的基础上，以薏苡仁多糖提取率为考察指标，以微波功率、料液比、提取时间为考察因素，进行正交试验L9（34），以多糖的吸光度为考察指标，筛选最佳提取条件。试验因素与水平见表2。

表2　正交试验因素水平表Table 2　Factors and levels of single-factor experiment

1.7薏苡仁多糖的油脂抗氧化试验

选取芝麻油、豆油、葵花籽油和猪油共4种油样，分别准确称取15.0 g油脂3份，置于100 mL的烧杯中，其中一份按油重的1%加入薏苡仁多糖，另一份按油重的1%加入抗坏血酸，第三份作为空白对照组。置于60℃的恒温烘箱中，每隔12小时搅拌1次，并交换其在烘箱中的位置。参照GB/T5538-2005《动植物油脂过氧化值测定》每天测定各油样的过氧化值（POV）。

2　结果与讨论

2.1提取时间对薏苡仁多糖提取效果的影响

试验条件：料液比为1∶30（g/mL），微波功率为320 W，提取时间分别为1、2、3、4、5 min。在上述条件下，薏苡仁多糖提取结果如图1所示。

如图1所示，随着提取时间的延长，薏苡仁多糖的提取率呈上升趋势；当提取时间超过4 min后，多糖被分解致使其提取率略有下降。因此，选定最佳提取时间为4 min。

2.2微波功率对多糖提取效果的影响

试验条件：料液比为1∶30（g/mL），微波时间为4 min，微波功率分别为160、320、480、640、800 W。薏苡仁多糖提取结果如图2所示。

图1　提取时间对薏苡仁多糖提取率的影响Fig.1　Effect of extraction time on extraction rate of polysaccharide

图2　微波功率对薏苡仁多糖提取率的影响Fig.2　Effect of microwave power on extraction rate of polysaccharide

由图2可知，当微波功率大于320 W时，多糖提取率逐渐降低。这是因为微波功率过高，会产生大量热能，加速溶剂的挥发，同时也会破坏多糖的结构[7]。因此，最佳微波功率为320 W。

2.3料液比对薏苡仁多糖提取效果的影响

试验条件：微波功率为320 W，提取时间为4 min，料液比分别为1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50（g/mL）。料液比对薏苡仁粉多糖提取效果的影响如图3所示。

图3　液料比对薏苡仁多糖提取率的影响Fig.3　Effect of solid-liquid ratio on extraction rate of polysaccharide

随着溶液量的增加，薏苡仁粉与浸提液充分接触，有利于多糖得提取，故其提取率逐渐升高。由图3可知，当料液比达到1∶30（g/mL）时，多糖提取率达到最大（7.87%）。此时继续增加溶液量至1∶50（g/mL）时，多糖提取率略有下降。主要原因是溶液量增加会造成浸提液的增加，而高温下长时间浓缩操作会使多糖结构发生改变，从而降低提取率[8]，故料液比1∶30 （g/mL）为宜。

2.4微波辅助法提取薏苡仁多糖的正交优化结果

以薏苡仁多糖提取率为指标，正交试验结果见表3。

表3　正交试验结果Table 3　The results of orthogonal test

由表3可知，影响薏苡仁多糖提取率的主要因素为RB＞RA＞RC，即提取时间＞微波功率＞料液比。所以最佳组合是A2B2C3，即提取时间4 min，微波功率320 W，液料比1∶30（g/mL）。在此条件下进行薏苡仁多糖的提取，多糖的提取率为10.52%。

2.5抗氧化试验结果与分析

根据试验数据绘制分别加入薏苡仁多糖、VC以及空白对照的猪油（图4）、芝麻油（图5）、豆油（图6）和葵花油（图7）的过氧化值变化曲线。

由图4～图7可知：薏苡仁多糖对猪油、芝麻油、豆油和葵花籽油都有抗氧化效果，但其抗氧化效果比VC稍差一些。这可能是由于薏苡仁多糖为粗提物，并且在油中的溶解性不是很好，从而影响了其抗氧化效果。试验结果可知薏苡仁多糖对植物油脂的抗氧化效果优于对动物油脂的抗氧化效果。目前，市场上常用的抗氧化剂多为人工合成的，存在安全隐患，而薏苡仁多糖作为一种天然抗氧化剂，在油脂成产工艺上有着不可估计的前景。

图4　猪油的抗氧化性试验结果Fig.4　Results of lard oil oxidation resistance test

图5　芝麻油的抗氧化性试验结果Fig.5　Results of sesame oil oxidation resistance test

图6　豆油的抗氧化性试验结果Fig.6　Results of soybean oil oxidation resistance test

3　结论

通过单因素试验和正交试验对微波辅助提取薏苡仁多糖的工艺进行优化，得到最佳工艺条件为：微波时间4 min，液料比1∶30（g/mL），微波功率320 W。试验结果表明微波辅助提取在提高多糖提取率、节省时间等方面具有显著优势。在该条件下薏苡仁多糖的提取率为10.52%。油脂抗氧化试验表明，薏苡仁多糖对猪油、芝麻油、豆油和葵花籽油均具有抗氧化作用，且抗氧化作用的大小顺序为芝麻油＞豆油＞葵花籽油＞猪油。本研究旨在完善薏苡仁多糖的提取工艺，同时为薏苡仁的功能活性研究和保健产品开发提供理论参考。

图7　葵花油的抗氧化性试验结果Fig.7　Results of sunflower oil oxidation resistance test

参考文献：

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[2]胡军,金国梁.薏苡仁的营养与药用价值[J].中国食物与营养, 2007,13(6):57-58

[3]杨志清,王硕,张世鲍,等.15种薏苡仁中多糖含量测定[J].亚太传统医药,2014,10(19):25-26

[4]王文平,陈燕,吴国卿,等.薏苡仁粗多糖提取工艺的优化[J].贵州农业科学,2010,38(2):171-172

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[6]陆雅丽,王明力,闫岩,等.微波辅助提取薏苡仁油的工艺优化[J].食品与机械,2014,30(3):198-200,205

[7]田成,程超.鸭跖草水溶性多糖的微波辅助提取[J].食品研究与开发,2007,28(8):98-100

[8]魏亚冉,闫晓辉.杨树菇多糖提取工艺的研究[J].农产品加工·学刊,2006(5):55-56,59

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.18.015

收稿日期：2014-11-26

作者简介：张洋婷（1986—），女（汉），助教，硕士，研究方向：营养与食品卫生。

*通信作者：王舒然（1968—），男（汉），教授，博士。

Study on Extraction and Antioxidant Activity of Polysaccharide from Coix Seed

ZHANG Yang-ting，MA Hong-bo，SONG Chun-mei，GE Hong-juan，WANG Shu-ran*
（Jilin Medical University，Jilin 132013，Jilin，China）

Abstract：Microwave-assisted extraction was applied to extract polysaccharide from coix seeds.Single factor and orthogonal experiment were applied to optimize the extraction conditions.The result showed that the optimal extraction conditions of extraction time，microwave power and liquid-to-material ratio were 4 min，320 W and 1∶30（g/mL），respectively.Under these conditions，the extraction rate of polysaccharide was 10.52%.Result of antioxidation experiment in oil suggested that polysaccharide from coix seeds had antioxidant effects on lard oil，sesame oil，soybean oil and sunflower oil，and in the order as sesame oil＞soybean oil＞sunflower oil＞lard oil.

Key words：coix seed；polysaccharide；microwave-assisted extraction；antioxidation activily