麦冬多糖提取工艺的比较

崔莹

摘要：采用碱水、醇碱两种不同提取溶剂提取麦冬（Ophiopogon japonicus）多糖。通过单因素试验分别考察不同提取溶剂下提取时间、超声功率、料液比对麦冬多糖提取率的影响。结果表明，醇碱法多糖提取率高于碱水法，且均高于文献报道的水提法。醇碱提取的最佳工艺为时间15 min、功率700 W、料液比1∶60（g∶mL），麦冬多糖提取率为89%。

关键词：麦冬（Ophiopogon japonicus）多糖；单因素；提取工艺

中图分类号：S567.23+2；R282.71 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）05-0935-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.05.036

Comparison of Extraction Procedures of Polysaccharide from Ophiopogon japonicas

CUI Ying

（School of Biological and Environmental Engineering， Xi'an University， Xi'an 710065，China）

Abstract：The polysaccharide of Ophiopogon japonicus were extracted by alkali solution and ethanol-alkali solution. The effects of polysaccharide extracted under different extraction time，ultrasonic power，material liquid ratio by using single factor experiments were researched. The results showed that ethanol-alkali extraction procedure had the higher extraction rate than alkali solution， both were higher than that of water reported in literatures. The optimum extraction conditions were that extracting for 15 min， 700 W ultrasonic power， adding 60 times amount of solution（g∶mL）， the content of polysaccharide were 89%.

Key words： Ophiopogon japonicus polysaccharide； single factor experiments； extraction procedures

麦冬为百合科植物麦冬（Ophiopogon japonicus）的干燥块根，又名麦门冬、沿阶草。性甘、微苦、微寒，归心、肺、胃经，可以润肺清心、养阴生津，用于治疗阴虚痨嗽、肺燥干咳、心烦失眠、津伤口渴、喉痹咽痛、肠燥便秘等病症[1，2]。麦冬的化学成分种类较多，主要包括皂苷类、黄酮类和多糖等。现代药理研究表明，麦冬多糖能够抗肿瘤、保护心脏、降低血糖、提高免疫力、抗疲劳、抗衰老[3]，临床上主要治疗心律失常、心绞痛、糖尿病、萎缩性胃炎等。

本试验选取碱水、醇碱两种不同提取溶剂提取麦冬多糖，通过单因素试验分别确定了不同溶剂对麦冬多糖的最佳提取工艺，并比较这两种工艺下麦冬多糖的提取率，以期为麦冬多糖的提取提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

麦冬采自四川绵阳，经鉴定为百合科植物麦冬的块根。

1.2 仪器

电子天平（德国赛多利斯集团）、FZ102型微型植物粉碎仪（北京中兴伟业仪器有限公司）、索氏提取器、YD-2型超声波细胞粉碎机（宁波新芝生物科技公司）、SHB-Ⅲ（A）型循环水多用真空泵（陕西太康生物科技有限公司）、R206型旋转蒸发仪（上海申生科技有限公司）、UV-1800型紫外分光光度计（北京普析通用仪器有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 供试材料预处理 提取溶液的配置：碱水溶液为pH=8（Na2CO3调节）的去离子水溶液，醇碱溶液为含有5%乙醇的碱水溶液[4，5]。将麦冬45 ℃烘干、粉碎。根据需要称取多份粉末，每份30 g，用95%乙醇索氏提取4 h，取其残渣，烘干后备用[6]。

1.3.2 多糖的测定 采用硫酸-蒽酮法测定多糖[7]。试验得到葡萄糖回归方程A=48.407C+0.009 8（R2=0.999 6）。Y=C×250×100/2.5×100%，Y为多糖提取率，C为所计算的多糖量（g），250为稀释倍数，100为未稀释液体积（mL），2.5为麦冬量（g）。

1.3.3 提取工艺比较 称取上述麦冬粉末2.5 g，按照单因素试验设计的工艺进行提取，过滤，滤液减压浓缩，按照硫酸-蒽酮法测定麦冬多糖含量。

1.3.4 單因素试验优化碱水提取工艺

1）提取时间的确定。固定料液比1∶60（g∶mL，下同）、超声功率700 W，考察不同提取时间（5、10、15、20、25 min）对麦冬多糖提取率的影响。

2）超声功率的确定。固定料液比1∶60、提取时间15 min，考察不同超声功率（500、600、700、800、900 W）对麦冬多糖提取率的影响。

3）料液比的确定。固定提取时间15 min，超声功率700 W，考察不同料液比（1∶40、1∶50、1∶60、1∶70、1∶80）对麦冬多糖提取率的影响。

1.3.5 单因素试验优化醇碱提取工艺

1）提取时间的确定。固定料液比1∶60、超声功率700 W，考察不同提取时间（5、10、15、20、25 min）对麦冬多糖提取率的影响。

2）超声功率的确定。固定料液比1∶60、提取时间15 min，考察不同超声功率（500、600、700、800、900 W）对麦冬多糖提取率的影响。

3）料液比的确定。固定提取时间15 min，超声功率700 W，考察不同料液比（1∶40、1∶50、1∶60、1∶70、1∶80）对麦冬多糖提取率的影响。

2 结果与分析

2.1 单因素试验优化碱水提取工艺

2.1.1 不同提取时间对麦冬多糖提取率的影响 由图1可知，用碱水提取麦冬多糖时，在提取时间低于15 min时，多糖提取率随着提取时间的延长而明显升高，在15 min时达到最大，之后继续延长提取时间，多糖提取率反而下降，可能是随着提取时间的延长，麦冬中的多糖不断溶出，15 min时已经达到平衡，再延长提取时间反而会因超声破碎使多糖的稳定性下降，从而影响其含量。

2.1.2 不同超声功率对麦冬多糖提取率的影响 由图2可知，用碱水提取麦冬多糖时，在超声功率小于700 W时，多糖提取率随着功率的增加而明显升高，在700 W时达到最大值。之后继续增加超声功率，多糖含量反而有所下降，可能是由于超声破碎功率过大对多糖的结构有所破坏，从而影响含量。

2.1.3 不同料液比对麦冬多糖提取率的影响 由图3可知，用碱水提取麦冬多糖时，在料液比小于1∶60时，多糖提取率随着料液比的增加而明显升高，在1∶60时达到最大值，之后继续增加料液比，多糖含量反而下降。原因可能是当料液比小于1∶60时多糖溶解不完全，而当料液比大于1∶60时，液体过多使固形物浓度下降。

2.2 单因素试验优化醇碱提取工艺

2.2.1 不同提取时间对麦冬多糖提取率的影响 图4结果表明，用醇碱提取麦冬多糖时，在提取时间低于15 min时，多糖提取率随着提取时间的延长而明显升高，继续延长提取时间至20 min，多糖含量增长幅度很小，之后多糖含量有所下降。原因可能是随着提取时间的延长，麦冬中的多糖不断溶出，15 min时已经达到平衡，再延长提取时间不利于多糖的提取。

2.2.2 不同超声功率对麦冬多糖提取率的影响 不同超声功率下麦冬多糖提取率结果见图5。图5结果表明，用醇碱法提取麦冬多糖时，在超声功率小于700 W时，多糖提取率随着功率的增加而明显升高，在700 W时达到最大值。之后继续增加超声功率，多糖含量反而下降，可能是由于超声功率过大对多糖的结构有所破坏，从而影响其含量。

2.2.3 不同料液比对麦冬多糖提取率的影响 不同料液比下麦冬多糖提取率结果见图6。图6结果表明，用醇碱提取麦冬多糖时，在料液比小于1∶60时，多糖提取率随着料液比的增加而明显升高，在1∶60时达到最大值。之后继续增加料液比，多糖含量反而下降。原因可能是当料液比小于1∶60时多糖溶解不完全，而当料液比大于1∶60时，液体过多使固形物浓度下降。

2.3 麦冬多糖提取率比较

由以上单因素试验结果可知，碱水的最佳提取方法为方法1，醇碱的最佳提取方法为方法2，两种提取方法多糖提取率和文献[6]报道的水提法提取率比较结果见表1。由表1可知，方法2对麦冬多糖的提取率明显高于方法3，由此可见，醇碱可以作为一种安全高效的提取麦冬多糖的溶剂。

3 小结

醇碱提取的最佳工艺为时间15 min，料液比1∶60，功率700 W，麦冬多糖提取率为89%，高于碱水对多糖的提取率。本研究中2种提取溶剂的提取效率均高于文献[6]报道的水提法83%的提取率，且大大减少了溶剂的使用量。弱碱能够发生一种“扒皮”反应，断开植物细胞壁中的酯链，增大纤维间的空隙，使细胞壁膨胀，细胞逐渐分开[8]，利于多糖溶出。同时乙醇可以浸润细胞，可能增加膜透性[9]。因此，醇碱提取具有双重作用，一是碱性的扒皮反应，二是乙醇的渗透作用，所以提取率较高。

参考文献：

[1] 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志（第一卷）[M].北京：科学出版社，2004.

[2] 中华人民共和国卫生部药典委员会.中华人民共和国药典：一部[Z].北京：人民卫生出版社，2010.

[3] 齐建红，陶贵荣，郭新军，等.麦冬多糖的生物活性研究进展[J].西安文理学院学报（自然科学版），2008，11（1）：44-46.

[4] 田 洛，宣依防，范荣军，等.醇碱提取法提取黄芪多糖[J].吉林大学学报（理学版），2006，44（4）：652-656.

[5] 范荣军，任 涛，刘成柏，等.五味子多糖提取工艺的比较研究[J].中成药，2008，30（6）：827-831.

[6] 齊建红，陶贵荣，冯 航，等.超声细胞粉碎法提取麦冬多糖的工艺条件研究[J].西安文理学院学报（自然科学版），2009，12（4）：21-23.

[7] 张惟杰.糖复合生化研究技术（第二版）[M].杭州：浙江大学出版社，1999.

[8] 张文举，王加启，龚月生，等.提高秸秆饲料营养价值的方法[J].国外畜牧科技，2001，28（1）：17-22.

[9] 申 琳，李光晨，生吉萍.冬枣果实采后酒软过程中细胞壁与膜代谢的变化[J].食品工业科技，2003（1）：168-172.