百合多糖提取工艺优化

余倩莎，杨 岚，张 城，彭国平

（湖南农业大学，湖南 长沙 410128）

百合多糖提取工艺优化

余倩莎，杨 岚，张 城，彭国平

（湖南农业大学，湖南 长沙 410128）

以龙牙百合为试验材料，研究了温度、料液比、时间和处理次数4个单因素对多糖提取率的影响，并在单因素试验的基础上，进行了4因素3水平正交试验。试验结果表明：提取最优条件为温度60℃，时间40 min，提取次数4次，料液比1∶5。此优化条件下，百合多糖的提取率可达6.27%。

龙牙百合；多糖提取；正交试验；工艺优化

百合（Lilium brownii var. viridulum Baker ）是一种在全球广泛分布的名贵花卉，为百合科（Liliaceae）百合属（Lilium）多年生单子叶植物[1]，是国家卫生部审批通过的第一批药食两用植物之一。研究发现，百合具有消炎、抗疲劳、抗抑郁、降血糖、改善呼吸功能、抗氧化等作用[2-5]；同时，百合中的多糖具有一定抗氧化活性[6]，皂苷类、生物碱类物质能抑制癌细胞的增生[7]，它的蛋白质含量比一般蔬菜高3～5倍，含有多种人体所需微量元素及17～19种游离氨基酸[8]，是一类营养丰富的食补食材。试验选用龙牙百合为材料，因其鳞片狭长切肥厚，状若龙爪，色白若象牙，故称为“龙牙百合”。龙牙百合的鳞茎呈球形，直径2～12 cm，鳞片披针形，象牙色；花朵为喇叭状，气味芬芳，花被片乳白，底部黄色，外叶捎带粉紫色，无斑点，花期在每年5、6月[9]。研究了水提醇沉法提取百合多糖的工艺和关键技术参数，优化百合多糖提取工艺条件，为龙牙百合的开发利用打下基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试百合 龙牙百合，购于湖南省隆回县（中国主要的百合产区之一）。

1.1.2 主要仪器 XB-02A植物粉碎机（天津市泰斯特仪器有限公司）；R-1001旋转蒸发仪（郑州长城科工贸有限公司）；XMTD-4000电热恒温水浴（北京市永光明医疗仪器有限公司）；SHB-III循环水式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）；UV-901双光束紫外可见分光光度计（美国安捷伦科技公司）。

1.1.3 主要试剂 无水乙醇（广东光华科技股份有限公司），分析纯。

1.2 试验方法

1.2.1 提取方法 将新鲜百合球茎洗净，去除腐烂部位。打碎，用蒸馏水浸提，收集提取液上清。再次提取，合并多次提取的滤液进行旋转蒸发。旋蒸至原体积的三分之一。加入4倍体积的无水乙醇在4℃冰箱静置过夜。离心得到多糖沉淀，复溶至100 mL。采用硫酸-蒽酮法检测多糖含量[10]。

1.2.2 分析测定方法 （1）绘制多糖含量标准曲线：取干燥至恒重的葡萄糖100 mg，用蒸馏水定容至500 mL，制成葡萄糖标准溶液。精确称取1 g蒽酮，先加入适量乙酸乙酯溶解，再加入硫酸定容至50 mL，制成蒽酮溶液。取6只刻度试管洗净，烘干，按表1分别加入各试剂。将各试管置于冰水浴中缓缓加入4 mL蒽酮试剂，摇匀，在沸水浴中加热10 min。取出，室温冷却，在620 nm波长下比色。

表1 标准曲线溶液配制 （mL）

（2）计算多糖提取率：多糖提取率=多糖质量浓度（mg/mL）×体积（mL）/原料质量（g）×100%

1.2.3 单因素试验 （1）提取次数对提取率的影响：将鲜百合洗净，去除腐烂部位，准确称取4份，每份50 g。快速打碎，加入（料液比1∶5）250 mL蒸馏水，在60℃条件下分别提取3、4、5、6次，每次30 min。合并提取液，去沉淀，旋蒸，加入4倍无水乙醇过夜，沉淀复溶，定容至100 mL。测定各处理的多糖含量，计算提取率。

（2）提取温度对提取率的影响：将鲜百合洗净，去除腐烂部位，准确称取4份，每份50 g。快速打碎，加入（料液比1∶5）250 mL蒸馏水，在不同温度下（50、60、70、80℃）条件下提取3次，每次40 min。分别合并提取液，去沉淀，旋蒸，加入4倍无水乙醇过夜，沉淀复溶，定容至100 mL。测定各处理的多糖含量，计算提取率。

（3）提取时间对提取率的影响：将鲜百合洗净，去除腐烂部位，准确称取4份，每份50 g。快速打碎，加入250 mL蒸馏水（料液比1∶5），在60℃下分别提取30、40、50、60 min，提取3次。分别合并提取液，去沉淀，旋蒸，加入4倍无水乙醇过夜，沉淀复溶，定容至100 mL。测定各处理的多糖含量，计算提取率。

（4）料液比对提取率的影响：将鲜百合洗净，去病变或腐烂部位，准确称取4份，每份50 g。快速打碎，分别加入150 mL蒸馏水（料液比1∶3）、250 mL蒸馏水（料液比1∶5）、350 mL蒸馏水（料液比1∶7）、450 mL蒸馏水（料液比1∶9）配制不同料液比，同样在60℃条件下提取3次。每次提取30 min。分别合并提取液，去沉淀，旋蒸，加入无水乙醇过夜，沉淀复溶，定容至100 mL。测定各处理的多糖含量，计算提取率。

1.2.4 正交试验 为了进一步了解各条件相互作用对提取率的影响，根据单因素试验结果，每个因素选择3个水平，进行L9（33）正交试验（表2），得出最佳组合。

1.2.5 验证试验 取50 g鲜百合，按优化后工艺条件进行提取。计算提取率，验证其是否为稳定有效的最优提取条件。

表2 L9（33）正交试验设计

2 结果与分析

2.1 标准曲线

由图1可知，以吸光度为Y轴，浓度为X轴作标准曲线，回归方程为：Y=7.77X+0.001 33，R²=0.999 8，表明在这个范围内线性关系良好。

图1 多糖标准曲线

2.2 单因素试验结果

2.2.1 提取次数 从图2可以看出，在其他条件相同的情况下，提取3～5次时，提取率上升，当提取次数随着提取次数的增加而达到6次时，提取率反而下降。提取5次提取率最高为6.1%。从总体来看，提取率的变化只有0.5%左右，如果运用在大批量生产中，差别不大，但是在试验中，应将提取次数定为4次。

图2 提取次数对百合多糖提取率的影响

2.2.2 提取温度 由图3可知，在其他提取条件相同的情况下，随着提取温度的上升，提取率先升后降，当提取温度为60℃时，提取率最高，达到7.6%。这表明提取温度太低原材料无法充分进行反应可能会导致提取率不高，温度过高可能会使多糖变性或失活，导致提取率下降。

图3 提取温度对百合多糖提取率的影响

2.2.3 提取时间 从图4可以看出，在料液比1∶5，温度60℃条件下提取3次，提取时间30 min时提取率仅5.49%；提取时间增至40 min时，提取率升至7.5%；提取时间继续增加提取率却下降，降至6%左右。这可能是因为提取30 min，时间太短材料无法充分与蒸馏水接触，多糖提取不完全，时间太长会使多糖发生复杂的变化而失去活性。因此提取时间以40 min为宜。

图4 提取时间对百合多糖提取率的影响

2.2.4 料液比 由图5可知，当料液比1∶3时，提取率5.5%；料液比为1∶5时，提取率最高，为6.8%；料液比为1∶7、1∶9时，提取率都有下降。这可能是因为料液比过高，提取液中多糖太分散，后续试验转移及旋蒸时，使多糖损失较多而导致提取率变低。

2.3 正交试验结果

由表3可知，提取率最高组合为 A1B2C2D3，即料液比1∶5，在60℃下提取30 min，提取6次，提取率最高。方差分析表明，各因素对提取率的影响由大到小排列依次为：B＞C＞A＞D，即影响提取率最大因素是提取温度，其次是料液比，提取时间和提取次的数影响较小，综合考虑成本因素，提取次数取5次为宜。

2.4 验证试验

图5 提取时间对百合多糖提取率的影响

表3 正交直观分析表

取50 g鲜百合，在正交试验得出并调整的最优条件（提取时间30 min，提取5次，料液比1∶5，温度为60℃）下进行提取试验，3组平行，计算出百合多糖得率分别为6.22%、6.17%和6.41%。平均提取率6.27%，大于正交试验中各处理的提取率。这表明在该条件下提取，提取率确实最高。此工艺稳定可靠。

3 结论与讨论

根据正交试验结果可以得知，使用水提醇沉法提取百合多糖时，对提取率影响较大的因素是提取温度和料液比。试验结果表明，最佳提取条件为：提取温度60℃，料液比1∶5、提取时间30 min，提取次数5次。此结果与单因素试验结果不尽相同，说明提取率不是单一因素决定的，而是多个因素相互影响共同作用的结果。

百合为药典收载品种，但药典中仅有药材的定性鉴别项，并无含量测定方面的内容。百合多糖缺少明确的质量标准、炮制工艺及炮制机理，因此也尚未有标准品，此工艺为百合多糖的提取和进一步研究提供了参考，为开发百合多糖的生物学活性，更好利用百合这一药用和食用俱佳的中药资源打下了良好基础。该研究优化的水提工艺切实可行，重现性好，可用于百合多糖的提取分离。

[1] 中国科学院中国植物志编缉委员会. 中国植物志[M]. 北京：科学出版社，1980. 166-157.

[2] 苗明三，杨林莎. 百合多糖免疫兴奋作用[J]. 中药药理与临床，2003，1（1）：15-16.

[3] 苗明三. 百合多糖抗氧化作用研究[J]. 中药药理与临床，2001，17（2）：12.

[4] 刘成梅，付桂明，涂宗财，等. 百合多糖降血糖功能研究[J]. 食品科学，2002，23（6）：113.

[6] 滕利荣，孟庆繁，刘培源. 酶法提取百合多糖及其体外抗氧化活性[J]. 吉林大学学报（理学版），2003，（4）：538-542.

[7] 吴雪辉，黄永芳，谢治芳. 百合淀粉颗粒结构与性质研究[J]. 食品科学，2004，（2）：43-45.

[8] 肖培根，杨世帐. 百合[M]. 北京：中国中医药出版牡，2001.

[9] 陈小蒙. 水溶性龙牙百合多糖的纯化、一级结构及其生物活性研究[D]. 江西：南昌大学，2008.

[10] 黄晓钰，刘邻渭. 食品化学综合实验[M]. 北京：中国农业大学出版社，2002.

（责任编辑：夏亚男）

OptimizationofExtractionProcessofPolysaccharidefromLilium brownii

YU Qian-sha，YANG Lan，ZHANG Cheng，PENG Guo-ping
（Hunan Agricultural University, Changsha 410128,PRC）

Taking Longya lilium as Test materials, the effects of temperature, materials ratio, time and treatment time on the extraction rate of crude polysaccharide from Lilium brownie were studied, by the method of water and ethyl alcohol. On the basis of the single factor test condition, the four-factor tri-level orthogonal experiment was conducted. The results indicated that the optimal extraction temperature, extraction duration, extraction times, and liquid-solid ratio were 60℃, 40min, 4, and 1:5, respectively. Under these conditions, the actual yield of Lilium brownii polysaccharide was 6.27%.

Longya Lilium brownie; lilium brownie polysaccharide; oahogonal design; process optimization

TQ281；R284.2

A

1006-060X（2017）05-0084-03

10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.005.024

2017-03-17

余倩莎（1992-），女，湖南常德市人，硕士研究生，研究方向：天然产物活性成分提取和应用。

彭国平