南瓜多糖的提取、分离纯化方法研究进展

蒋高华 彭兴华 刘永泽 杨文坪

摘 要：南瓜多糖是一种具有重要活性的功能成分。本文对南瓜多糖的提取、分离纯化的研究现状进行综述，展望了南瓜多糖的研究方向和市场前景。

关键词：南瓜多糖;提取;进展

Abstract：Pumpkin polysaccharide was functional component with important activity. The research status of extraction， separation and purification of pumpkin polysaccharide was summarized， and the research direction and market prospect of pumpkin polysaccharide were prospected.

Key words：Pumpkin polyaccharide; Extraction; Progress

南瓜为葫芦科南瓜属蔓性草本植物[1]，它富含多种氨基酸、多糖、维生素、蛋白质、淀粉及纤维素等营养成分，具有较高的食疗保健作用[2-3]，是人们喜爱的保健食品。南瓜具有降血脂、降血糖、防癌等多种功效[4]，因此对南瓜多糖的提取、分离纯化和研究越来越受到人们重视。

1 南瓜多糖提取方法

1.1 热水浸提

热水浸提法是最常用的一种提取多糖的方法，具有操作简单，成本低、干扰少的特点。贡汉坤[5]得出热水浸提法的最适条件为：料水比l∶3，时间30 min，温度为70 ℃，乙醇浓度为95%。钟俊桢等[6]发现工业化生产的南瓜多糖最佳提取工艺条件为去皮南瓜丁与水之比为1∶5、90 ℃提取2 h、得率为0.3056%。陈龙胜等[7]通过水提法获得南瓜多糖，测定不同品种南瓜多糖含量，得出中国南瓜的多糖含量最高为74.11 mg·g-1，JHX-20的多糖含量最低为13.42 mg·g-1。迟萍[8]发现双水相萃取南瓜多糖的最佳提取条件为：醇盐比3∶7，提取30 min，物料比l∶25（g∶mL）。

1.2 酸碱提取

酸碱法提取是利用细胞在酸、碱溶液中吸水溶胀破裂得到多糖成分。鞠兴荣等[9]利用HCl提取多糖，发现最佳提取条件为：酸浓度0.28 mol·L-1、料液比43.05 mL·g-1、时间5 h、温度71.9 ℃，多糖实际得率为4.0l%。向东等[10]等利用NaOH提取南瓜多糖，最优工艺条件为温度80 ℃，时间2 h，液固比5∶1，碱浓度0.4 mol·L-1。Zhang W M等[11]采用超声辅助碱提多糖，结果表明：在最佳条件下多糖得率为36.99%。

1.3 复合酶提取

复合酶提取是根据生物酶具有的专一性特点，利用酶破坏植物细胞壁从而提取多糖的一种方法。王洪伟等[12]利用正交试验确定复合酶添加量为纤维素酶1%，果胶酶1.5%，木瓜蛋白酶1%，最佳反应条件为温度40 ℃、pH=5.5、时间30 min，南瓜多糖得率为28.8%。陆武[13]利用纤维素酶提取南瓜多糖得率较高，在酶浓度为0.5%，时间120 min，pH=5.2，提取温度为55 ℃的条件下，南瓜多糖的提取率可达4.13%。程龙[14]用木瓜蛋白酶和纤维素酶提取南瓜籽多糖，在时间43 min、温度60 ℃、酶量2.5%与pH=6条件下，多糖得率为（3.224±0.04）%。Wu S H等[15]利用复合酶提取竹荪多糖，在纤维素酶2.0%、木瓜蛋白酶2.0%、果胶酶1.5%、温度52.5 ℃、时间105 min、pH=5.25条件下，多糖得率为9.77%±0.18%。

1.4 超声辅助提取

超声辅助提取是利用超声波将植物细胞中的有效成分快速提取出来。

史清华等[16]采用超声辅助法提取南瓜多糖，在预浸时间为10 min，超声温度为70 ℃，超声功率为175  W，超声时间为20 min下，南瓜多糖提取率可达43.63 mg·g-1。

苗敬芝等[17]采用超声波协同纤维素酶法提取南瓜多糖，结果表明：在最佳工艺条件超声功率190 W、超声时间20 min、酶质量分数1.5%下，多糖得率为16.44%。Guo X等[18]利用超声辅助提取杜鹃花多糖，在最佳条件提取温度55 ℃、液料比25∶1、提取时间2.2 h、超声功率200 W下，多糖得率为9.428%。

1.5 微波辅助提取

微波辅助提取是利用电磁波辐射作用，使细胞内部温度升高，从而将被提取物质从细胞内浸出。李俊丽等[19]通过水提取法和微波提取法进行优化设计和比较。结果表明，水提取工艺的最佳提取条件为1∶40的料液比，70 ℃水浴，提取3次，每次提取4 h。而微波的最佳提取条件为强度60%，时间20 min，料液比1∶30。丁宏伟等[20]采用微波辅助超声技术提取南瓜多糖成分。结果表明：微波3 min，超声30 min，超声温度70 ℃，此时南瓜多糖的提取率为3.65%，与热水浸提法2.02%相比，提取率提高了80%，同时提取时间大大缩短。Chen C等[21]用微波辅助提取辣木叶多糖，在提取时间70 min、功率700 W、提取温度70 ℃以及液料比35 mL·g-1时，多糖得率为2.96%±0.11%。

2 南瓜多糖分离纯化方法

2.1 脱蛋白

醇沉得到的南瓜多糖要经过脱蛋白处理，目前南瓜多糖的常用脱蛋白方法主要有Sevage法、三氯乙酸法、酶解法、盐酸法和综合运用法等。王吰等[22]采用Sevage溶液除去蛋白质。在提取温度80 ℃，提取时间4 h时，南瓜多糖的提取率达到了4.74%。梅新娅[23]分别用三氯乙酸法、NaCl法和CaCl2法脱蛋白。结果表明：与其他2种方法相比，三氯乙酸法脱蛋白效率最高。张丽华等[24]用木瓜蛋白酶法脱除化香树果序多糖中的蛋白，最佳工艺条件为木瓜蛋白酶用量1.508%，温度65 ℃，酶解时间92.3 min，pH=7.0，多糖蛋白脱除率为90.90%，多糖保留率为84.06%。胡会刚等[25]对盐析法、三氯乙酸法、Sevag法、TCA-正丁醇法、TCA-Sevag法、聚酰胺法和酶法的脱蛋白效果进行对比，结果表明：TCA-正丁醇法脱蛋白效果最好，蛋白质脱除率为81.47%，多糖保留率为85.91%。李月等[26]研究了NaCl法、CaCl2法、酶法、Sevage法、TCA法、Sevage-酶法、TCA-酶法、NaCl-酶法和CaCl2-酶法對玛卡多糖的除蛋白效果。结果表明：玛卡多糖最适脱蛋白工艺为Sevage-酶法，条件为酶浓度4%、酶解温度55 ℃、酶解时间l h、pH=6，清除率56.13%，多糖保留率80.32%。

2.2 脱色素

南瓜多糖经过脱蛋白后还需要进行脱色处理，主要方法有吸附法、氧化法和大孔树脂法。杨申明等[27]利用正交试验优化活性炭脱除杜仲板皮多糖中色素的工艺。结果表明：活性炭用量0.6%（m/m）、温度60 ℃、时间50 min与溶液pH=5.0时，平均脱色率为76.20%。谭青云等[28]通过采用活性炭、大孔树脂、过氧化氢对铁皮石斛粗多糖进行脱色。结果显示：大孔树脂D4020能有效去除多糖色素并有效保留多糖含量和生物活性，其色素去除率和多糖损失率分别为93.4%和14.7%。陆敏等[29]研究D301-G大孔树脂对菊芋多糖色素的吸附机理。结果表明：D301-G大孔树脂与其他树脂相比脱色效果最好，脱色率可达到79.63%，多糖保留率为92.28%。

2.3 沉淀法

南瓜多糖纯化方法还有分步沉淀法和盐析法等。田冰梅等[30]采用水提取分级醇沉制得宣木瓜多糖。结果表明，不同乙醇浓度沉淀宣木瓜多糖时，沉淀效果的高低顺序是：95%>80%>40%≥60%>20%，95%乙醇可较完全地沉淀多糖。孙文怡等[31]应用响应面法对猴头菌子实体的纯化工艺进行优化。结果表明：利用硫酸铵法去除多糖中杂蛋白的条件为：pH=5.01，硫酸铵饱和度为41%，溶液浓度为4%。

2.4 膜分离法

膜分离技术具有设备简单、损耗低、保持多糖活性以及无污染等优点，主要有超滤和微滤。杜成兴等[32]采用膜分离技术对黄柏多糖进行纯化研究。结果表明：在料液浓度为1%和固定膜孔径中，超滤膜在料液温度为30 ℃，操作压力为0.18 MPa，运行时间不超过40 min时多糖膜通量较为稳定，最大膜通量为0.591 mL/（cm2·min）。运用膜分离得到UF-100、UF-50、UF-10、UF-5、NF-800、NF-400、NF-200和NF-200等8個不同分子量段的黄柏多糖，硫酸-蒽酮法测得总糖含量分别为14.59%、8.65%、12.55%、8.90%、7.94%、7.17%、10.55%和10.86%。蔡铭等[33]研究膜分离和醇沉两种技术对猴头菇粗多糖的分离效果。通过热水浸提后分别用醇沉、纳滤、纳滤+醇沉、微滤+纳滤与微滤+纳滤+醇沉5种方法得到猴头菇粗多糖，分别记为A-He P、B-He P、C-He P、D-He P和E-He P。

结果表明，微滤+纳滤技术分离纯化效果较好，其粗多糖得率为10.08%，纯度为43.01%，提取液中80.34%的多糖得到保留。

2.5 柱层析法

南瓜多糖的纯化还可以采用柱层析方法来处理，目前主要使用的是阴离子交换柱层析和凝胶柱层析等。张凡华[34]将南瓜粗多糖通过DEAE Sepharose Fast Flow离子交换层析和Sephacyls-100HR凝胶过滤层析得到南瓜低分子量多糖（LWPP-Ia）。黄瑶等[35]研究采用DEAE纤维素柱层析法对羊肚菌粗多糖进行分离纯化，效果较为明显。董雯雯等[36]研究利用离子凝胶柱层析法对北五味子多糖进一步纯化，分离得到3种分子量的多糖组分（SCP-Ⅰ、SCP-Ⅱ和SCP-Ⅲ）。

3 展望

植物多糖具有较好的生物活性和功能，将其作为保健食品越来越受到国内外的关注。南瓜多糖具有的降脂、降糖、防癌等功能已得到一致认可。虽然人工抗氧化剂的效果较好，但是对人体还是具有一定的毒副作用。南瓜多糖具有的抗氧化活性使它受到了广泛关注，将其作为功能性食品有望得到开发和利用。随着对南瓜多糖的研究得深入，利用南瓜多糖来开发的保健食品的市场前景被人们看好。

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