全 文 ：氨基酸和生物资源　２０１１，３３（４）：５２～５４
Ａｍｉｎｏ　Ａｃｉｄｓ　＆Ｂｉｏｔｉｃ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ
收稿日期：２０１１－０６－２７
作者简介：邵金华，女（１９８１－）讲师，生物工程研究方向。ｊｉｎｈｕａ０２１２
＠１６３．ｃｏｍ
微波法提取楮实子多糖的工艺研究
邵金华，唐满生，左海莲
（湖南科技学院，湖南 永州４２５１００）
摘要：采用单因素试验和正交试验，对微波法提取楮实子多糖的工艺进行研究，得到了最佳工艺条件：料液比１∶１５，微波
处理时间１２ｍｉｎ，微波功率４５０ｗ，浸泡时间１８０ｍｉｎ。在此条件下，楮实子多糖的提取率为８．７９％。
关键词：微波法；楮实子多糖；提取
中图分类号：Ｑ８１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６－８３７６（２０１１）０４－００５２－０３
　　中药楮实子为桑科植物构树（Ｂｒｏｕｓｓｏｎｅｔｉａ　ｐａ－
ｐｙｒｉｆｅｒａ）的成熟果实［１］。楮实子作为药用在《本草
纲目》已有记载，它有健脾益肾，补虚劳，明目，主阳，
亢阴痿，水涸目蒙，及脾热水肿，腰膝痿弱，筋骨乏力
之功效［２］。多糖广泛地存在于动物细胞膜、植物和
微生物细胞壁中，植物中更是广泛的含有多糖，而中
药大部分都是植物药，有不少中药中的多糖成分的
药理作用都是其重要的功效之一［３，４］。多糖的来源
相当的广泛，但是国内外对楮实子多糖的研究比较
罕见。本课题采用单因素试验和正交试验法优化提
取条件，以多糖提取率为指标，重点考察了料液比、
浸泡时间、微波功率、微波处理时间等因素对多糖提
取效果的影响，为中药楮实子多糖的进一步研究与
开发提供试验依据。
１　材料与方法
１．１　材料与仪器
楮实子（购自永州恒康大药房），粉碎后备用。葡
萄糖、苯酚、９５％乙醇、丙酮、乙醚、硫酸（均为分析纯）。
仪器：数显恒温水浴锅（天津泰斯特仪器公司）、
电子分析天平（ＡＵＹ１２０，日本岛津公司）、可见分光
光度计（Ｈ７２２ＢＣ，天津普瑞斯仪器公司）、微波合成
仪（ＸＨ－ＭＣ－１，北京祥鹄科技公司）、高速离心机
（ＴＧ１６Ｇ，长沙凯达科学仪器公司）。
１．２　方法
１．２．１　多糖的提取方法
称取楮实子６ｇ，分别加入适量的水，浸泡一定
时间，在微波炉中用一定功率处理一定时间后用纱
布过滤，得提取液，将提取液浓缩至４０ｍＬ后，在冷
却后的浓缩液中加入９５％乙醇至醇含量达７５％，其
间不断搅拌，将此混悬液放置过夜，有大量沉淀生
成。离心，收集沉淀，分别用无水乙醇、丙酮、乙醚洗
涤，即得到粗多糖。
１．２．２　微波法提取的单因素实验
微波提取工艺的影响因素主要包括料液比、浸
泡时间、微波功率、微波处理时间等。针对这几个因
素，分别在保持其它因素相同的条件下进行单因素
试验，考察各因素对多糖提取率的影响，选择最佳的
提取工艺条件，操作步骤同１．２．１．
１．２．３　楮实子多糖提取条件的优化
用正交试验对提取因素即：超声时间、超声功
率、料液比、楮实子浸提时间进行优化，选用Ｌ９（３４）
正交表，操作步骤同１．２．１。正交试验的因素和水
平设计见表１。
表１　正交试验因素水平
水平
因　素
Ａ
料液比
Ｂ
微波功率
／ｗ
Ｃ
微波处理时间
／ｍｉｎ
Ｄ
浸泡时间
／ｍｉｎ
１　 １：１０　 ３５０　 ９　 １２０
２　 １：１５　 ４５０　 １２　 １８０
３　 １：２０　 ５５０　 １５　 ２４０
１．２．４　标准曲线的绘制
葡萄糖含量的测定———苯酚法［５］在电子天平上
准确称取葡萄糖０．１ｇ，用１００ｍＬ的容量瓶定容配
成１．０ｇ·Ｌ－１的葡萄糖溶液。并分别稀释成０、０．
０３、０．０６、０．０９、０．１２、０．１５、０．１８、０．２１ｇ·Ｌ－１浓度梯
度的葡萄糖作为基准物。每种浓度的葡萄糖溶液取
１ｍＬ分别加入５％苯酚１ｍＬ和５ｍＬ硫酸混匀，然
后于２５℃水中放置２０ｍｉｎ，流水冷却后于７２２型分
光光度计４９０ｎｍ处测光密度值。以葡萄糖浓度为
纵坐标，光密度值为横坐标作标准曲线。得回归方
DOI:10.14188/j.ajsh.2011.04.015
氨基酸和生物资源
程：Ａ＝０．２４７Ｃ－０．２２０５，Ｒ２＝０．９９８；线性范围：
０～０．７ｇ·Ｌ－１。
１．２．５　楮实子中多糖含量的测定
从各组的楮实子多糖的供试液中精密吸取１．０
ｍＬ，稀释３０倍。再取稀释液１ｍＬ加入５％苯酚
１ｍＬ、浓硫酸５ｍＬ，然后振荡混匀，在２５℃水浴中
显色２０ｍｉｎ，冷却至室温，此时溶液颜色为淡黄色。
再在７２２型分光光度计４９０ｎｍ处测光密度值。并
计算多糖的提取率。
多糖含量＝
上清液总体积×稀释液体积×稀释倍数×多糖浓度
样品质量（ｍｇ） ×１００％
２　结果与讨论
２．１　单因素试验
２．１．１　浸泡时间对多糖提取率的影响
称取６ｇ楮实子粉末，按照１．２．１实验方法：料
液比为１：１５，微波功率为２５０ｗ，微波处理时间
４ｍｉｎ，选择不同浸泡时间６０ｍｉｎ、９０ｍｉｎ、１２０ｍｉｎ、
１５０ｍｉｎ、１８０ｍｉｎ进行实验，测定吸光度，计算多糖
的提取率。结果见图１。
图１　浸泡时间对多糖提取率的影响
图１结果显示，多糖提取率随浸泡时间的增加
而呈上升趋势，但增加到一定程度就趋于平稳，超过
１８０ｍｉｎ后多糖提取率变化不大，因此，浸泡时间宜
选择为１８０ｍｉｎ左右，以此条件进行正交试验。
２．１．２　料液比对多糖提取率的影响
称取６ｇ楮实子粉末，按照１．２．１实验方法，浸
泡时间为１８０ｍｉｎ，微波功率为３５０ｗ，微波处理时
间９ｍｉｎ，选择不同料液比１∶１０、１∶１５、１∶２０、１∶２５、
１∶３０进行实验，测定吸光度，计算多糖的提取率。结
果见图２。
由图２可知，随着水溶液用量的增加，多糖提取
率在增加，当料液比１∶１５时，多糖提取率最高，随着
水溶剂量的增加多糖的提取率降低。这是由于料液
比太低会使提取溶液粘度太高，楮实子粉末难以与
图２　料液比对多糖提取率的影响
水充分混合，造成楮实子粉末吸水不充分，不利于楮
实子细胞中的多糖溶出，从而降低多糖的提取得率；
而在水溶液用量达到１：１５时楮实子中的多糖己基
本全部溶出，再增加水溶剂用量，不但提取率在降
低，还会给后续工艺增加困难。因此液料比选择
１∶１５左右较为合适。
２．１．３　微波功率对多糖提取率的影响
称取６ｇ楮实子粉末，按照１．２．１实验方法：浸
提时间为１８０ｍｉｎ，料液比为１∶１５，微波处理时间
９ｍｉｎ，选择不同微波功率１５０、２５０、３５０、４５０、５５０ｗ进
行实验，测定吸光度，计算多糖的提取率。结果见图３。
图３　微波功率对多糖提取率的影响
从图３中看出，多糖提取率随微波功率的增大
而呈先升后降的趋势，４５０ｗ时多糖的提取率最大，
这可能是由于微波功率的增大，多糖水解程度也在
加大而造成的，并且随着功率的增大，很有可能破坏
多糖的结构，使其分解，这是由于超声波功率过大时
会产生并聚集大量的热量，导致多糖受热分解，结构
遭到破坏，从而降低多糖的提取效果。
２．１．４　微波处理时间对多糖提取率的影响
称取４ｇ楮实子粉末，按照１．２．１实验方法，料
液比１：１５，浸泡１８０ｍｉｎ，微波功率为４５０ｗ，选择不
同微波处理时间３、６、９、１２、１５ｍｉｎ进行实验，测定
吸光度，计算多糖的提取率。结果见图４。
图４的结果显示，随着微波处理时间的延长，多
·３５·
邵金华等：　微波法提取楮实子多糖的工艺研究
图４　微波处理时间对多糖提取率的影响
糖提取率先上升，但１２ｍｉｎ后提取率不再增加，反
而出现下降的趋势，这可能是由于微波处理的时间
较短时，多糖不能充分溶出。但当微波处理时间大
于１２ｍｉｎ时，多糖的提取效果反而变差，可能是由
于微波处理时间过长导致多糖出现水解的现象。因
此超声提取时间选择１２ｍｉｎ左右为宜。
２．２　正交实验
影响楮实子多糖提取率的因素较多，有浸提时
间、料液比、超声时间等诸多因素，针对这些因素对
楮实子多糖设计正交试验，将微波功率、微波处理时
间、料液比、浸提时间这４个影响较显著的因素设计
成四因素三水平正交试验方案，确定提取的优选条
件。正交试验结果及分析见表２。
表２　正交实验结果
试验号
实验因素
Ａ　 Ｂ　 Ｃ　 Ｄ
多糖的提
取率／％
１　 １　 １　 １　 １　 ６．８５
２　 １　 ２　 ２　 ２　 ８．８４
３　 １　 ３　 ３　 ３　 ６．８９
４　 ２　 １　 ２　 ３　 ８．４４
５　 ２　 ２　 ３　 １　 ８．６８
６　 ２　 ３　 １　 ２　 ７．９６
７　 ３　 １　 ３　 ２　 ７．４３
８　 ３　 ２　 １　 ３　 ７．２２
９　 ３　 ３　 ２　 １　 ７．１１
Ｋ１ ７．５３　 ７．５７　 ７．３４　 ７．５５
Ｋ２ ８．３６　 ８．２５　 ８．１３　 ８．０７
Ｋ３ ７．２５　 ７．３２　 ７．６７　 ７．５２
Ｒ　 １．１１　 ０．８３　 ０．７９　 ０．５５
　　表２的结果显示，因素影响的主次为：料液比＞
微波功率＞微波处理时间＞浸泡时间，在这４个因
素中，料液比、微波处理时间和微波功率为影响多糖
提取率的主要因素，浸泡时间影响较小；结合各因素
的Ｋ值，特别是浸泡时间的Ｋ值相差较小，综合考虑
时间与成本的因素，将微波法提取楮实子多糖的最佳
工艺确定为Ａ２Ｂ２Ｃ２Ｄ１，即料液比１∶１５，微波处理时间
１２ｍｉｎ，微波功率４５０ｗ，浸泡时间１２０ｍｉｎ。
２．３　最佳工艺条件的验证试验
以正交试验得出的最佳工艺参数进行验证试
验，结果见表３。
表３　最佳工艺条件验证结果
试验号 楮实子粉末的加入量／ｇ 多糖提取率／％
１　 ６　 ８．８８
２　 ６　 ８．９２
３　 ６　 ８．５６
平均 ８．７９
上述验证试验的结果表明，正交试验筛选出的工
艺条件是微波法提取楮实子多糖的最佳工艺条件。
３　结论
微波法提取楮实子多糖实验中各因素对多糖提
取率影响的大小依次为：料液比＞微波功率＞微波
处理时间＞浸泡时间。微波法提取楮实子多糖的最
佳工艺条件是：料液比１∶１５，微波处理时间１２ｍｉｎ，
微波功率４５０ｗ，浸泡时间１２０ｍｉｎ。在此条件下楮
实子多糖的提取率为８．７９％。
参考文献
［１］　魏会琴，刘忠华，万文．构树研究概况及展望［Ｊ］．福建
林业科技，２００８，１２（４）：２６１～２６４．
［２］　罗中杰．构树果红色素的提取及其理化性质的研究
［Ｊ］．应用化工，２００５，３４（２）：１３１～１３２．
［３］　聂金源，覃人会，吴市容．柴胡多糖的微波辅助提取及
含量测定［Ｊ］．天然产物研究与开发２００３，２６（１２）：３７
～３９．
［４］　张翼伸．多糖的结构测定［Ｊ］．生物化学与生物物理进
展１９８３，（５）：１８～２３．
［５］　张龙翔，张庭芳，李玲媛主编．生物化学实验方法和技
术［Ｍ］，第二版．北京：高等教育出版社，１９９７．
Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄ　ｆｒｏｍ
Ｂｒｏｕｓｓｏｎｅｔｉａ　ｐａｐｙｒｉｆｅｒａ　Ｆｒｕｉｔ
（下转第６６页）
·４５·
钱俊青等：　乌药超声提取工艺的研究
Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｌｉｎｄｅｒａａｇｇｒｅｇａｔｅ
ＱＩＡＮ　Ｊｕｎ－ｑｉｎｇ＊，ＸＵ　Ｙａ－ｙｉｎｇ，ＬＵ　Ｓｈｉ－ｙｏｎｇ
（Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００１４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｏｆ　Ｌｉｎｄｅｒａ　ａｇｇｒｅｇａｔａ　ｗａｓ　ｅｘｔｒａｃｔｅｄ　ｂｙ　ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｘｔｒａｃ－
ｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｗａｓ　ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ．Ｅｔｈｅｒ　ｌａｃｔｏｎｅ　ｗａｓ　ｏｂｊｅｃｔ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｔｈｅ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ｍａ－
ｔｅｒｉａｌ　ｔｏ　ｌｉｑｕｉｄ，ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｐｏｗｅｒ，ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｔｉｍｅ，ｓｏａｋｉｎｇ　ｔｉｍｅ　ｅｔｃ，ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄ　ｂｙ　ｓｉｎｇｌｅ　ｆａｃｔｏｒ　ｔｅｓｔ，
ｗｅ　ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅ　ｂｅｓｔ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｗａｓ　ｆｏｕｎｄ　ａｓ　ｆｏｌｏｗｓ：ｔｈｅ　ｔｉｍｅ　ｏｆ　４５ｍｉｎ，ｔｈｅ　ｐｏｗｅｒ
ｏｆ　６００Ｗ，ｔｈｅ　ｓｏａｋｉｎｇ　ｔｉｍｅ　ｏｆ　１３．２ｍｉｎ，ｔｈｅ　ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ｌｉｑｕｉｄ　ｔｏ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｏｆ　１０∶１，ｔｈｅ　ｓｏａｋｉｎｇ　ｔｉｍｅ　ａｆｔｅｒ　ｔｈｅ　ｕｌ－
ｔｒａｓｏｎｉｃ　ｐｒｏｃｅｓｓ　１．５ｈ，ｔｈｅ　ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ　ｔｉｍｅｓ　ｏｆ　ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｐｒｏｃｅｓｓ　３ｔｉｍｅｓ．Ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ｅｔｈｅｒ　ｌａｃｔｏｎｅ　ｉｎ
Ｌｉｎｄｅｒａ　ａｇｇｒｅｇａｔｅ　ｗａｓ　０．０９８％，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｗａｓ　９６．１％．Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｗａｖｅ　ｃｏｕｌｄ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ
ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｃｔｉｖｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｉｎ　Ｌｉｎｄｅｒａ　ａｇｇｒｅｇａｔｅ．Ａｎｄ　ｓｉｎｇｌｅ　ｆａｃｔｏｒ　ｔｅｓｔ　ａｎｄ　ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ　ｔｅｓｔ
ｃｏｕｌｄ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｐｒｅｄｉｃｔ　ｏｐｔｉｍａｌ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｌｉｎｄｅｒａ　ａｇｇｒｅｇａｔｅ；ｅｔｈｅｒ　ｌａｃｔｏｎｅ；ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｗａｖｅ；ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ　ｔｅｓｔ；ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｙ
檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾
ｉｅｌｄ
（上接第５４页）
ＳＨＡＯ　Ｊｉｎ－ｈｕａ，ＴＡＮＧ　Ｍａｎ－ｓｈｅｎｇ，ＺＵＯ　Ｈａｉ－ｌｉａｎ
（Ｈｕｎａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｙｏｎｇｚｈｏｕ　４２５１００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ　ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ　ｏｆ　Ｂｒｏｕｓｓｏｎｅｔｉａ　ｐａｐｙｒｉｆｅｒａｆｒｕｉｔ　ｂｙ　ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｗａｓ　ｓｒｕｄ－
ｉｅｄ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ｓｉｎｇｌｅ　ｆａｃｔｏｒ　ｔｅｓｔ　ａｎｄ　ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　ｔｅｓｔ．Ｉｔ　ｉｓ　ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍａｌ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｅｘｔｒａｔｉｏｎ
ｗｅｒｅ　ｓｏｌｉｄ－ｌｉｑｕｉｄ　ｒａｔｉｏ　ｏｆ　１∶１５，ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ　ｔｉｍｅ　ｏｆ　１２ｍｉｎ，ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　ｐｏｗｅｒ　ｏｆ　４５０Ｗ，ａｎｄ　ｓｏａｋｉｎｇ　ｔｉｍｅ
１８０ｍｉｎ．Ｕｉｒｄｅｒ　ｔｈｅｓｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅ　ｙｉｅｌｄ　ｏｆ　ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ　ｗａｓ　８．７９％．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｍｉｃｒｏｗａｖｅ；ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ　ｏｆ　Ｂｒｏｕｓｓｏｎｅｔｉａ　ｐａｐｙｒｉｆｅｒａｆｒｕｉｔ；ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ
·６６·