眉豆多糖的提取工艺及其稳定性

刘艳秋，高晓旭，孙广仁

(北华大学林学院，吉林 吉林　132013)



眉豆多糖的提取工艺及其稳定性

刘艳秋，高晓旭，孙广仁

(北华大学林学院，吉林 吉林132013)

摘要：以水为提取剂，眉豆多糖提取率为指标，采用单因素试验和正交试验确定眉豆多糖提取的最佳工艺并对其稳定性进行研究.结果表明：提取眉豆多糖的最佳工艺为提取温度60 ℃，提取时间3 h，料液比(m(料)∶V(液))1∶50；眉豆多糖对光和热敏感，pH为5～7时稳定性好.

关键词：眉豆多糖；提取工艺；稳定性

【引用格式】刘艳秋，高晓旭，孙广仁.眉豆多糖的提取工艺及其稳定性[J].北华大学学报(自然科学版)，2016，17(2)：246-249.

眉豆(Vignacylindrica(L)Skeels)又名饭豆，为豆科豇豆属眉豆的种子.具有清热解毒，健脾补气，利水消肿，散瘀等功效.眉豆的主要成分为多糖、还原糖、酚类、蛋白质、肽类及氨基酸等[1-2].植物多糖是一大类生物活性物质，具有调节免疫[3]、降血糖[4]、抗肿瘤[5]、抗炎[6]、抗病毒[7]等生物活性.本次试验以眉豆多糖提取率为指标，对眉豆中的有效成分——多糖提取工艺进行研究，以期为进一步研究眉豆有效成分奠定理论基础.

1试验仪器与材料

HH-2 数显恒温水浴锅(金坛市科析仪器有限公司)，WK-1000A型高速药物粉碎机(青州市精诚机械有限公司)，722N型分光光度计(上海佑科仪器仪表有限公司)，DHG-9140A型电热恒温鼓风干燥箱(上海一恒科学仪器有限公司).

眉豆(产自黑龙江省)，葡萄糖，三氯甲烷，正丁醇，苯酚，硫酸(以上均为分析纯).

2试验方法

1)提取工艺流程：眉豆→粉碎→热水浸提12 h→减压过滤→Sevage法除蛋白→充分振荡→离心分离→减压浓缩→乙醇沉淀→减压过滤→洗涤干燥→眉豆多糖.

2)标准溶液的配制：将葡萄糖在105 ℃下干燥至恒重，精密称取0.049 5 g，置500 mL容量瓶中加适量蒸馏水溶解，定容后置冰箱中备用.

3)标准曲线的绘制：取葡萄糖标准液0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，1.2 mL于试管中，加蒸馏水至2.0 mL，各加5%苯酚溶液1.0 mL，摇匀，迅速加入98% H2SO4溶液5 mL，充分振荡，静止10 min，置沸水浴中加热20 min，取出冷却至室温.于490 nm波长处测吸光度(A)，绘制标准曲线，y=10.961x+0.021 2(R2=0.994 6).

4)单因素试验：主要考察料液比、提取时间、提取温度对多糖提取率的影响，具体因素水平如下：料液比分别为1∶20，1∶30，1∶40，1∶50，1∶60 5个水平；提取时间分别为1，2，3，4，5 h；提取温度分别为40，50，60，70，80 ℃.

5)正交试验：在单因素基础上，选定每一个因素的最佳条件范围，通过正交试验确定眉豆多糖的最佳提取条件.正交因素水平设计见表1.

表1　正交因素与水平设计

6)眉豆总还原糖测定：多糖提取率=(所得多糖的质量/原料干重)×100%.

3结果与分析

3.1料液比对眉豆多糖提取率的影响

料液比对多糖提取的影响见图1.由图1可知：随着料液比的增大，提取率不断增加，当料液比为1∶30，1∶40，1∶50时，提取率增加比较快；当料液比超过1∶50时，提取率趋于稳定，且添加溶剂过多造成浪费，不利于后期溶剂回收.

3.2提取时间对眉豆多糖提取率的影响

随着时间的延长眉豆多糖提取率升高，在2～4 h内提取率增加较快；由于随着时间的延长，一些极性物质也随之提取出来，反而抑制了多糖的浸出，见图2.

3.3提取温度对眉豆多糖提取率的影响

温度对眉豆多糖提取率影响较为显著，40～70 ℃时，

随着温度的升高，提取率逐渐增大；温度高于70 ℃时，多糖提取率下降，原因可能是低温时多糖的活性较小，当温度超过80 ℃，多糖发生分解或者淀粉类物质由于高温发生糊化，见图3.

3.4正交试验结果与分析

正交试验结果见表2.由极差分析可以看出：影响眉豆多糖提取率的因素为料液比>提取温度>提取时间，最佳组合为A2B1C2，即料液比为1∶50，提取时间为2 h，提取温度为60 ℃.按照最佳试验条件重复3次，经过验证所得的提取率为9.07%，与正交试验所得的结果相符.

表2　提取眉豆多糖的正交试验结果

3.5光对眉豆多糖稳定性的影响

将眉豆多糖稀释后在室内自然光、室外自然光和避光条件下放置0，1，2，3，4，5 d，以去离子水作对比，在490 nm下测定吸光值，结果见图4.由图4可以看出：在光照条件下吸光值下降比较明显,在避光条件下吸光度变化不明显，由此说明眉豆多糖光稳定性较差.

3.6热对眉豆多糖稳定性的影响

将眉豆多糖稀释液在30，50，70，90℃下加热2，4，6，8，10 h，吸光度见图5.由图5可以看出：眉豆多糖在20～70 ℃范围内变化不大；当温度大于70 ℃时，眉豆多糖分解较快，说明眉豆多糖耐热稳定性差，可能是多糖中的淀粉类在高温下分解成小分子的糊精、短链淀粉和单糖造成的.

3.7pH对眉豆多糖稳定性的影响

将眉豆多糖分别稀释液到pH为3，4，5，6，7，8，9，10，吸光度见图6.由图6可知：pH为5.0～7.0时，眉豆多糖较稳定，不易发生分解；pH小于5.0或大于7.0时多糖开始降解.

4结论

通过单因素试验和正交试验确定了眉豆多糖的最佳提取工艺为料液比为1∶50，提取时间为2 h，提取温度为70 ℃,在此条件下眉豆多糖的提取率为9.07%.

通过对不同环境下眉豆多糖吸光度变化的研究，探讨了光照、温度及pH对眉豆多糖稳定性的影响，结果表明：光照对眉豆多糖稳定性影响很大，光照时间过长会导致眉豆多糖部分分解，在低温条件下眉豆多糖较稳定，当温度大于70 ℃时稳定性较差；眉豆多糖在碱性及低酸性条件下均不稳定.

参考文献：

[1] 魏慧芬，张丽丽，任永会，等.眉豆化学成份的研究[J].河北中医学院学报，1995，10(2)：38-39.

[2] 高群玉，黄立新，张力田.眉豆淀粉的研究[J].中国粮油学报，2000，15(2)：21-24.

[3] Xu H，Zhang Y，Zhang J，etal.Isolation and characterization of an anti-complementary polysaccharide D3-S1 from the roots of Bupleurumsmithii[J].Int Immunopharmacol，2007，7(2)：175-182.

[4] Zhang J，Huang Y，Hou T.Hypoglycaemic effect of Artemisiasphaeroce phala Krasch seed polysaccharide in allwxan-induced iabeticrats[J].Swiss Med Wkly，2006：136(33-34)：529-532.

[5] Zheng R，Jie S，Hanchuan D，etal.Characterization and immunomodulating activities of polysacchsride from lentinus edodes[J].Int Immunopharmacol，2005，5(5)：811-820.

[6] Akindele A J，Adeyemi.Anti-inflammatory activity of the aqueous leaf extract of Bysoccarpus coccineus[J].Fitoterapia，2007，78(1)：25-28.

[7] 顾琼.五种药用植物化学与抗HIV成分研究[D].昆明：中国科学院昆明植物研究所，2007.

【责任编辑：郭伟】

Extraction and Stability ofVignacylindricaPolysaccharide

Liu Yanqiu，Gao Xiaoxu，Sun Guangren

(ForestryCollegeofBeihuaUniversity，Jilin132013，China)

Abstract：Using single factor and orthogonal experiment to determine the optimal process conditions of Vigna cylindrica polysaccharide and its stability was studied，by using water as extractant，extract rate of Vigna cylindrica polysaccharide as index.The results shows that optimum extraction process was extracting time 3 h under 60 ℃ with the ratio of material to water 1∶50.Vigna cylindrica polysaccharide is sensitive to light and heat，and has good stability when pH is 5～7.

Key words：Vigna cylindrica polysaccharide；extraction；stability

中图分类号：S567.23；R946.83

文献标志码：A

作者简介：刘艳秋(1979-)，女，硕士，讲师，主要从事林特产品加工及转化研究，E-mail：274783705@qq.com；通信作者：高晓旭(1976-)，男，博士，教授，主要从事食品加工与转化研究，E-mail：122807783@qq.com.

收稿日期：2015-12-24

文章编号：1009-4822(2016)02-0246-04

DOI：10.11713/j.issn.1009-4822.2016.02.023