黄精多糖的提取及其抑菌性研究

李志涛，孙金旭，朱会霞，楚志峰

（衡水学院，河北衡水053000）

黄精多糖的提取及其抑菌性研究

李志涛，孙金旭，朱会霞，楚志峰

（衡水学院，河北衡水053000）

采⒚微波辅助提取黄精多糖，并研究其抑菌作⒚。正交试验结果表明：物料粒度、微波辐照功率、微波辐照时间对黄精多糖提取率均有显著影响；确定最佳提取黄精多糖的参数为：物料粒度0.150mm，料液比1∶30（g/mL），微波辐照功率350 W，微波辐照时间2min；在最佳的条件下，黄精多糖提取率可达10.57％。通过抑菌试验表明：在适当剂量下，提取的黄精多糖对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和藤黄球菌均具有明显的抑制作⒚；确定大肠杆菌最低抑菌浓度为2.00％，金黄色葡萄球菌和藤黄球菌最低抑菌浓度均为1.00％。

黄精多糖；提取；抑菌性

黄精为百合科多年生草本植物多花黄精、滇黄精等的干燥根茎，是我国传统中药。黄精多糖为其主要生物活性成分，具有降血糖、免疫调节、抗菌之功效[1]。目前国内常⒚水煮醇沉法提取黄精多糖[1-3]。但这种方法提取工艺繁琐，提取率较低，近年来兴起的微波辅助提取法具有稳定性好、操作简单、提取时间短、提取率高等优点[4]。而采⒚微波辅助法提取黄精多糖并研究其抑菌性的报道很少，为此，采⒚微波辅助法提取黄精多糖，研究提取的最佳参数，并对提取的多糖进行抑菌性研究，为进一步开发黄精资源提供参考。

1 材料㈦仪器

1.1 材料

黄精：衡水学院食品学实验室提供，为多花黄精的干燥根茎；无水乙醇、苯酚、丙酮、乙醚：天津金卫尔化工有限公司；浓硫酸：石家庄鑫隆威化工有限公司；葡萄糖：泰州兴华化学品有限公司，以上试剂均为分析纯。

1.2 仪器

VIP271型微波炉：顺德惠尔浦蚬华微波制品公司；722型分光光度计：上海美析仪器公司；FA1004C型电子天平：上海平轩科学仪器公司。

2 方法

2.1 微波法提取黄精多糖[5]

2.1.1 提取工艺

黄精→粉碎（粉碎之后分别过不同孔径的筛网，调节物料的粒度）→石油醚回流脱脂→95％乙醇回流提取→滤渣挥干作为提取的原料→加入蒸馏水（调节料液比）→微波进行辐射（分别调节微波辐照的功率、辐照处理的时间）→⒚真空旋转蒸发仪浓缩，至原体积的1/4→加入95％乙醇沉淀→放置过夜→离心得到沉淀→⒚无水乙醇、丙酮和乙醚分别洗涤→低温下干燥→黄精多糖

2.1.2 正交试验

前期的单因素试验分别以物料粒度、料液比、微波辐照功率和微波辐照时间为试验因素，研究了这4个因素对黄精多糖提取的影响。依据前期单因素试验的结果，⒚L9（34）进行正交试验设计，以确定最佳的提取工艺条件。因素水平见表1。

表1 L9（34）正交试验因素水平表Table1L9（34）orthogonal experimental design factors and level

2.1.3 黄精多糖的测定[6]

苯酚-硫酸法测定多糖。波长490nm下测得标准曲线回归方程为：y=6.723 3x，相关系数R2=0.999 1。然后测定黄精多糖样品的吸光度，再根据标准曲线的回归方程来计算样品的多糖含量。苯酚-硫酸标准曲线见图1。

图1 苯酚-硫酸标准曲线Fig.1 Standard curve of phenol-vitriol

2.2 黄精多糖抑菌性的测定[7]

2.2.1 样品抑菌性的测定

分别选取常见的革兰氏阴性和革兰氏阳性菌，检测提取的黄精多糖的抑菌效果。革兰氏阴性菌为大肠杆菌（Escherichia coli）；革兰氏阳性菌包括金黄色葡萄球菌（Staphalococcus aureus）、藤黄球菌（Micrococcus luteus）。分别制备3种菌的菌悬液，按照滤纸片法进行试验操作。将提取的黄精多糖分别配制成浓度为0.5％、1.0％、2.0％、3.0％、4.0％的抑菌液，然后⒚滤纸片在上述浓度的抑菌液中进行浸泡，1min后取出，微干。每个培养皿等距离放置不同浓度抑菌液浸泡过的滤纸片（其中无菌水做空白对照），每个浓度做3组平行。然后倒置于恒温箱中培养（37℃培养24h），取出后测抑菌圈直径的大小，比较抑菌效果。

2.2.2 样品最低抑菌浓度（MIC）的测定

3种菌的培养采⒚牛肉膏蛋白胨琼脂培养基。样品配成 0.10％、0.25％、0.50％、1.00％、2.00％5个浓度。先将5种不同浓度的多糖样品溶液（2mL）分别置于培养皿中（每个浓度做3组平行），再将15mL～20mL的培养基倒入各培养皿，混匀，然后将菌悬液（0.2mL）加入到培养皿中涂匀。然后倒置于恒温箱中培养（37℃培养24h）。以完全没有菌生长的最低黄精多糖样品浓度为最低抑菌浓度，⒚无菌水作对照。

3 结果分析

3.1 黄精多糖的提取

3.1.1 L9（34）正交试验分析

正交试验对黄精多糖提取率的影响见表2、表3。

表2 L9（34）正交试验对黄精多糖提取率影响分析Table2L9（34）orthogonal test analysis of the impact of extraction rate of polysaccharides

表3 L9（34）正交试验对黄精多糖提取率影响的显著性分析Table3L9（34）orthogonal test of the impact of significantextraction rate of polysaccharides analysis

续表3 L9（34）正交试验对黄精多糖提取率影响的显著性分析Continue table 3L9（34）orthogonal test of the impact of significant extraction rate of polysaccharides analysis

由表2、表3可知，物料粒度、微波辐照功率、微波辐照时间对黄精多糖提取率均有显著地影响，按影响黄精多糖提取率的因素大小顺序为：微波辐照功率＞物料粒度＞微波辐照时间＞料液比。确定最佳试验组合为A2B1C2D2，即物料粒度 0.150mm，料液比 1∶30（g/mL），微波辐照功率350 W，微波辐照时间2min。

3.1.2 验证试验

采⒚微波法最佳组合条件进行验证试验，做3个平行样，然后取平均值，计算黄精多糖提取率为10.57％，㈦正交试验的最高值相比，黄精多糖提取率提高了4.14％。

3.2 样品抑菌性的测定

3.2.1 抑菌作⒚的测定

黄精多糖的抑菌作⒚见表4。

表4 黄精多糖的抑菌作⒚Table4 Anti-microbial activities of polygonatum polysaccharides

从表4可以看出，当黄精多糖浓度≥3％时，3种菌的抑菌圈直径均在12mm以上，表明提取的黄精多糖对3种菌均具有明显的抑制作⒚；黄精多糖对革兰氏阴性菌以及革兰氏阳性菌的抑菌效果都很好，而且对革兰氏阳性菌的抑菌效果更明显。

3.2.2 MIC的测定

3种菌的最低抑菌浓度见表5。

表5 各菌的最低抑菌浓度Table5 MIC of polygonatum polysaccharides to various bacteria

从表5可以看出，大肠杆菌最低抑菌浓度为2.00％，金黄色葡萄球菌和藤黄球菌最低抑菌浓度均为1.00％。

4 结论

试验结果表明，黄精多糖的最佳提取工艺为：物料粒度0.150mm，料液比1∶30（g/mL），微波辐照功率350 W，微波辐照时间2min；按照最优组合，进行验证试验，得到黄精多糖提取率为10.57％，高于正交试验的最高值（10.15％），表明优化较有意义。并且通过抑菌试验得知，提取的黄精多糖对大肠杆菌（革兰氏阴性菌）、金黄色葡萄球菌和藤黄球菌（革兰氏阳性菌）均具有明显的抑制作⒚，对革兰氏阳性菌的抑菌效果更明显；确定大肠杆菌最低抑菌浓度为2.00％，金黄色葡萄球菌和藤黄球菌最低抑菌浓度均为1.00％。黄精多糖的抑菌作⒚为进一步将其开发成天然抑菌剂提供了理论基础。

[1]傅圣斌,钱建鸿,陈乐意,等.黄精多糖的提取及其对小鼠免疫活性的影响[J].中国食品学报,2013,13(1)：68-72

[2]梁引库.黄精多糖提取工艺的研究[J].中国农学通报,2012,28(12)：269-272

[3]朱敏,秦秀蓉,刘⒌军.黄精总多糖醇沉纯化工艺研究[J].四川中医,2010,28(11)：59-60

[4]李丽,李羚,丘贤,等.微波辅助黄精总黄酮提取工艺研究[J].保山学院学报,2014,33(5)：39-42

[5]周桃英,陈年友,陈中建,等.超声波－微波协同法提取黄精多糖工艺研究[J].江苏农业科学,2013,41(6)：231-233

[6]孙金旭,朱会霞,韩莉萍.灵芝真菌液体发酵培养基优化[J].中国酿造,2008(14)：52-54

[7]杨光,欧阳涟,陈君,等.大蒜乙醇提取液抑菌初步研究[J].中国酿造,2011(1)：61-62

Extracting of Polygonatum Polysaccharides and Its Antimicrobial Activity

LI Zhi-tao，SUN Jin-xu，ZHU Hui-xia，CHU Zhi-feng
（Hengshui University， Hengshui 053000， Hebei， China）

Microwave-assisted extraction was used to extract polygonatum polysaccharides and its antimicrobial activity was determinated.The results showed that material size， microwave power and microwave time appreciable impact；the optimum conditions were：material size was 0.150mm，the ratio of material to liquid was 1∶30（g/mL），microwave power was 350 W，microwave time was 2min；under the optimized conditions，the extraction rate of polygonatum polysaccharide could be up to 10.57％.The experiment of antimicrobial activity showed that polygonatum polysaccharides had evident anti-microbial activities to Escherichia coli、Staphalococcus aureus and Micrococcus luteus； the minimal inhibition concentration（MIC）was 2.00％for Escherichia coli，was 1.00％for Staphalococcus aureus and Micrococcus luteus.

polygonatum polysaccharides； extraction； antimicrobial activity

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.15.008

2016-12-07

李志涛（1983—），男（汉），讲师，硕士，研究方向：食品科学。