铁棍山药中山药多糖的提取与粗纯化工艺初探※

侯　宇　王　颖　王立娜　王杰琼

（山东中医药大学药学院，济南　250355）

实验研究

铁棍山药中山药多糖的提取与粗纯化工艺初探※

侯宇王颖王立娜王杰琼*

（山东中医药大学药学院，济南250355）

目的据文献报道山药多糖的提取方法较多，但收率不尽理想，本文旨在探讨提高山药多糖收率的恰当方法。方法将铁棍山药去皮打浆，然后在60℃水浴加热2 h；接着抽滤除去不溶物，采用sevage法去蛋白，并利用紫外分光光度计在260～280 nm是否有峰，判断蛋白是否去除完全。之后，旋蒸除去溶剂；醇沉24小时后，抽滤，溶解沉淀物于清水中，冷干成粉，冷冻保存。结果采用苯酚——硫酸法测定山药多糖粗提物中山药多糖含量，含量为65.24%。结论采用本实验方法山药多糖的提取率可明显提高，说明本实验方法提取率高，可行性好，不失为山药多糖的一种可行的方案。

山药多糖；粗纯化；工艺研究；铁棍山药

铁棍山药是河南焦作的著名特产之一，属于四大怀药（怀山药、怀地黄、怀牛膝、怀菊花）的怀山药中的极品。铁棍山药含薯蓣皂苷元、黏液质、多糖、淀粉酶等成分，具有促消化、增强细胞免疫和体液免疫功能、降血糖等作用。山药多糖目前已被证明具有降血糖、保护胰岛细胞功能、抑制α-淀粉酶的酶活力、抑制脂质过氧化物的产生等功能［1-2］。但是据文献报道目前山药多糖的提取中对于山药多糖粗提取的详细实验内容并不多，且提取率偏低。因此本文通过综合其他文献并结合实际操作探讨提高山药多糖收率的方法。

1　材料

1.1原料铁棍山药：购自河南焦作，经山东中医药大学鉴定为薯蓣科铁棍山药。

1.2试剂与仪器实验试剂：氯仿、正丁醇、无水乙醇、浓硫酸、苯酚、葡萄糖（均为国产分析纯）。去蛋白混合液（氯仿：正丁醇=5∶1）

实验仪器：FA-1104N电子分析天平（上海精密仪器有限公司）；UV9100B可见分光光度计（北京莱伯泰科仪器有限公司）；LDZ4-0.8型离心机（北京医用离心机厂）；LGJ-18A冷冻干燥机；HW1C电热恒温水温箱；SHB-B95型循环水式多用真空泵（郑州科工贸有限公司）；热橙多功能食品破壁料理机、旋转蒸发仪。

2　实验方法

2.1山药多糖的粗提取

2.1.1去皮打浆将山药去皮后置于热橙多功能食品破壁料理机中与纯水以1∶20（g/m1）的比例放置在一起，打碎搅拌3mjn。

2.1.2热水浸提打浆后将山药匀浆转移至多个2000 m1大烧杯中，放置于恒温水浴锅中，60℃热水浸提2 h，取出，接着使用布氏漏斗，抽滤滤去不溶性物质。

2.1.3旋转蒸发热水浸提后的溶液置于旋转蒸发器中，于60℃，0.0825 Pa浓缩至原体积的1/5。

2.1.4Sevege去蛋白取上清液进行去蛋白，选取氯仿：正丁醇=5∶1的比例制备去蛋白液，原液和去蛋白混合液以5∶1的比例混合，置于分液漏斗中每次剧烈摇晃15 m jn。之后，以3000 r/m jn的转速离心10 m jn。取上层清液于洁净细口瓶中备用。

2.1.5旋蒸溶剂将上清液置于旋转蒸发器中真空浓缩。

2.1.6紫外可见分光光度计检测此时取少量样液使用紫外分光光度仪在全波长段扫描于260 nm～280 nm处观察没有显著峰（见图一），说明蛋白去除完全。

2.1.7静置醇沉在旋蒸后的上清液清液中加入四倍体积的无水乙醇，密封，置于4℃冰箱内，醇沉24 h，24 h后使用布氏漏斗抽滤，使用乙醇洗三遍、乙醚洗两遍，洗去杂质。

2.1.8冻干成粉 将抽滤所得多糖粗品分多份溶于多份10 m1纯水中，置于4℃冰箱中预冻24 h后，使用四环冻干机冻干成粉，冷冻保存。

2.2山药多糖含量测定

2.2.1葡萄糖标准曲线制备山药多糖的检测采用苯酚-硫酸法。称取105℃干燥至恒重的分析纯葡萄糖20 mg，溶于蒸馏水，定容至500 m1容量瓶中，分别取0、0.5、1.0、1.5、2.0 m1葡萄糖溶液，用蒸馏水定容至2 m1于试管中。然后加入1 m16%的苯酚和5 m1浓硫酸，摇匀后，放于40℃水浴锅中静置10 mjn。随后放置在装有冷水锥形瓶中的冷却至室温，在490 nm处进行紫外光谱扫描。

3　实验结果

3.1Sevage去蛋白残留检测实验检测结果如下图所示：

图1　Sevege去蛋白后紫外可见分光光度法蛋白残留检测

该图像在260～280 nm内无明显吸收峰，故Sevage法去蛋白较彻底。

3.2葡萄糖标准曲线回归方程：y=64.651x+0.0327，R2=0.9988。

图2　葡萄糖标准曲线

3.3山药提取物中山药多糖含量的测定

表1　

根据公式及所得葡萄糖标准曲线可得山药多糖含量为：65.24%

4　讨论与分析

于莲［3］利用响应面法进行山药多糖工艺优化后，测得山药多糖样品多糖含有量为35.2%，姬承巍［4］借助微波辅助提取和超声波辅助提取方法，提取的山药多糖含量达到50.8%，而徐琴［5］测得其含量为18.4%，以上几种方法山药多糖的提取效率都较低。

经过查阅文献，发现山药多糖的提取工艺中刘秀河［6］提出的山药多糖最佳提取方案为浸提温度为60～64℃，浸提3.2～3.5 h级料液比为1∶20。山药多糖的提取率为58.40%。余芳［7］等通过单因素实验，利用超声提取山药多糖确定实验最佳条件为：水提温度60℃、超声波功率200W、水提时间30mjn、料液比1∶16。周垠辉［8］提出山药多糖的较优提取工艺为预处理时间（2+2）h，提取时间2 h，提取温度60℃，物水比1∶20，提取次数1次得率为5.16%。

刘秀河［6］及周垠辉［8］实验所涉及的山药多糖提取的单因素实验，确定水浴温度为60℃时山药多糖收率最高。经周垠辉［8］和李凤［9］确定当浸提时间为2 h，料液比为1∶20时山药多糖提取效率最好。

综合以上文献，对于山药提取采用如下方案：浸提温度为60℃，液料比为1∶20，浸提2 h。对于Sevage去蛋白法，姬承巍［4］对山药多糖去蛋白时氯仿和正丁醇的比例的确定，发现氯仿和正丁醇以5∶1的比例混合均匀较同体积去蛋白次数明显小于刘秀河去蛋白液比例。因此氯仿正丁醇的比例确定为5∶1。同时在实验过程中发现在打碎搅拌过程中部分铁棍山药匀浆发红，根据目前现有资料，发红（褐变）的原因是多酚氧化酶PPO及多酚类物质的含量偏高，其中PPO可催化多酚聚合成黑色素。打浆后PPO与空气接触面积增大，更易发生催化，变红加快。

同时，结合相关文献发现通过本实验方法提取山药多糖，其提取率明显高于其他相关文献的粗多糖提取率。说明本实验方法提取率高，可行性好。

［1］2 Diabetes Controland Complications Trim Research Group，Theeffectof intensive treatmentofdiabeteson the developmentandprogression of long telTn complications in insulin—‘dependentdiabetesUl［J］.N.En91.J.Med，1993，329：977-986.

［2］UK Prospective Diabetes Study Group.Intensive blood glucose controlwith sulphonylureas or insulin compared with conventional treatment and risk of complications in patient with type 2diabetes（UKPDS33）［J］.lancet，1998，352：837-853.

［3］于莲，张俊婷，马淑霞，等.山药多糖提取工艺优化及其抗菌活性研究［J］.中成药，2014药，2014（6）：1194-1198.

［4］姬泓巍，郭会芹，张晶，等.山药多糖提取分离工艺的研究［J］.中国海洋大学学报（自然科学版），2010（7）：89-92.

［5］徐琴.江苏产淮山药多糖成分的研究［D］.南京：南京农业大学，2006.

［6］刘秀河，吴艳，艾连中.山药水溶性多糖提取工艺的研究［J］.食品与机械，2006（3）：21-23.

［7］余芳，蒋彩云，杨爱萍，等.山药多糖提取与纯化工艺研究［J］.中国调味品，2012（12）：50-53，64.

［8］周垠辉，诸爱士，冯晟.山药多糖提取工艺研究［J］.浙江科技学院学报，2009（4）：323-326.

［9］李凤，程道梅，金虹，等.铁棍山药水溶性粗多糖的提取工艺研究［J］.安徽农业科学，2008（11）：4556-4557.

Discussion on lsolation and Purification of Polysaccharide from Chinese Yam

HOU Yu， WANG Ying， WANG Lina ， WANG Jieqiong*
（Co11ege of Pharmacy， Shandong University of Traditiona1 Chinese Medicine， Ji'nan 250355， China）

Objective Accordjng to reports jn the 1jterature，Chjnese yam po1ysaccharjde extractjonmethod jsmore，but the yje1d js not jdea1.Thjs artjc1e ajmed to exp1ore sujtab1e way to jncrease the effjcjency of yam po1ysaccharjde.M ethods Chjnese yam was pee1ed and beatjng，was heated for 2h jn 60℃water，used fj1tratjon to remove jnso1ub1ematter，sevagemethod js used to remove protejn，and by usjng u1travjo1et spectrophotometer jn 260-280nm peak to determjne whether protejn to remove comp1ete1y.Later，spjn steamjng was used to remove so1vent，after 24 hours of a1coho1sjnk，the suctjon fj1ter，djsso1ved sedjment jn c1ean water，co1d-dry jnto a powder and cryopreservatjon.Results Usjng the pheno1-su1furjc acjd method of yam po1ysaccharjde content jn the crude extractjngs from yam po1ysaccharjde，content js 65.24%.Conclusion The experjmentmethod of yam po1ysaccharjde can obvjous1y jncrease the extractjon yje1d，hashjgh extractjon yje1d and good feasjbj1jty，and can be regarded asa kjnd of feasjb1e scheme of yam po1ysaccharjde.

yam po1ysaccharjde；crude purjfjcatjon；techno1ogy research；Chjnese yam

10.3969/j.issn.1672-2779.2016.10.063

1672-2779（2016）-10-0138-03

山东中医药大学大学生研究训练（SRT）计划资助项目（No：2015111）

jieqiong19820127@163.com

（本文编辑：张文娟 本文校对：宋春红2016-03-16）