●詹思
川明参中蛋白与多糖的同步提取及抗氧化性测定
●詹思
川明参是一种具有滋阴补肺和健脾益气功效的中药材,其中含有丰富的多糖、蛋白质等化学成分。川明参中的多糖含量超过80%,粗蛋白的含量也高达5%,还有多种氨基酸,是其主要的功能成分之一,在医药和保健品领域中的应用非常广泛,具有广阔的市场前景,所以如何高效率地提取川明参中的蛋白和多糖具有非常重要的意义。本文针对当前川明参中蛋白与多糖的同步提取的现状,对其提取方法和抗氧化性的检测进行了综合分析。
川明参;蛋白;多糖;同步提取;抗氧化性
目前,川明参中蛋白和多糖主要采用的是单独提取的方法,但是由于其中蛋白的总量并不高,这种提取方法会导致产品成分开发成本增加,为了降低成本,我们可以采用碱提法,同时将蛋白和多糖提取出来。而且,使用该方法提取之后,剩余的残渣还可以提取出水溶性多糖。为了提高川明参的利用效率,本文的主要原料就是提取后的川明参残渣,采用超声波辅助碱提法对其中的蛋白和多糖进行同步提取,并设计了如下实验,对其最佳辅助提取工艺和抗氧化性测定进行了综述,希望能川明参蛋白和多糖的提取以及综合开发提供指导。[1]
1.1 实验材料和设备
①川明参和经95%乙醇超声提取川明参干燥粉之后的川明残渣;②牛血清蛋白(北京拜耳迪生物技术)、考马斯亮蓝(上海宝曼生物科技,G250)、1-二苯基-2-三硝基苯肼(美国Sigma,DPPH)、葡萄糖、石油醚、无水乙醇、浓硫酸、苯酚均为分析纯(成都科龙化工);③中药粉碎机(天津泰斯特,FW177)、数控超声波清洗器(昆山超声仪器,KQ-250DB)、紫外可见分光光度计(上海美普达仪器,UV-3200扫描型)、高速冷冻离心机(美国TS,Sorval ST16)和冻干机(Heto Power Dry PL3000)、旋转蒸发器(上海亚荣生化,RE-52AA)和循环水真空泵(SHZ-Ⅲ)、恒温鼓风干燥箱(上海一恒,101-4)、数显恒温水浴锅(常州澳华,HH-4)、电子天平(北京赛多利斯)。
1.2 实验操作
1.2.1 蛋白与多糖的提取工艺流程
①原料预处理。将川明参渣使用石油醚,行2次索氏回流脱脂处理,每次6小时,然后放置在50℃的恒温环境中烘干了,待其质量恒定后粉碎,用80目筛进行过滤。②同步提取水溶性蛋白和碱溶性多糖。取5克川明参粉,按照一定比例加入pH和氢氧化钠溶液,设置超声功率、温度和提取时间之后,采用冷冻离心机对混合液进行离心处理,过滤后,取上清液。在上清液中添加盐酸溶液,调节pH,直至达到川明参蛋白的等电点。然后再次离心,分离沉淀和清液,对沉淀复溶,使其为中性,即pH=7,行真空冷冻干燥后,即可获取川明参蛋白。清液行减压浓缩操作,时期体积减少3/4,加入无水乙醇,使含醇量达到80%,在4℃环境中放置24小时,析出沉淀,经离心、沉淀复溶和真空冷冻干燥,获取川明参碱提多糖。按照1/40配置固体残渣,在140W和75℃环境中,提取45分钟,按照上述步骤对提取液行过滤、减压和浓缩操作,得到川明参水提多糖。
1.2.2 抗氧化性测定方法
采用苯酚-硫酸法对川明参中的多糖含量进行检测,将葡萄糖作为标准品,绘制出相关的标准曲线,测量多糖的含量。川明参中蛋白的含量则采用考马斯亮蓝染色法进行检测,川明参渣中总蛋白的含量则按照GB5009.5-2010的规定,采用微量凯适定氮法进行检测。将提取液中多糖的含量作为总多糖含量,同时根据蛋白和多糖的纯度,粗蛋白和粗多糖中的蛋白和多糖含量进行计算,将两者计算所得的结果,再对粗蛋白干品中蛋白质量和粗多糖干品中多糖质量与原料质量的比值进行计算。[2]
上述操作完成之后,通过实验确定川明参蛋白的等电点,对超声辅助提取工艺参数的影响因素进行单因素实验,并在此基础上进行响应面实验,检测DPPH自由基的清除能力和总还原能力。
经上述各指标实验分析可知,采用超声辅助提取工艺对川明参中的蛋白和多糖进行同时提取时,最佳的工艺参数具体如下:最佳超声功率为255W,最佳超声时间为38分钟,最佳料液比为1:20,最佳超声温度为49℃。在上述工艺条件下,川明参中的蛋白所得率为(24.17±0.84)mg/g,多糖的所得率为(25.92±0.67)%。
通过方差分析,确定不同因素对蛋白与多糖所得率的影响程度,结果显示,超声功率、超声功率和液料比的交互作用等因素,都会对蛋白和多糖的所得率产生较大的影响。
超声辅助提取工艺同时提取蛋白和多糖具有显著优势,能够有效避免川明参蛋白总含有量相对较低而导致单独提取成本较高的问题,有助于提高原料的可用率,降低成本。同时,这种提取方法操作简单,还能够缩短提取时间,有效提高蛋白和多糖的所得率,有利于川明参资源的综合利用,为其多糖和蛋白的进一步开发利用提供参考。[3]
(作者单位:解放军第184医院)
[1]颜静,刘继,熊亚波,等. 川明参不同部位主要营养成分及氨基酸组成分析[J]. 食品科学,2015,01(34):240-244.
[2]董红敏,李路,沈丽雯,等.川明参多糖及蛋白组成分析[J]. 食品工业科技,2015,17(20):366-370.
[3]陈丹丹,彭成. 川产道地药材川明参的研究进展[J].中国药业,2011,03(11):1-2.