全 文 ：0 前言
山刺玫（Rosa davurica Pall.）系蔷薇科蔷薇属
植物，其果实中富含黄酮类、皂苷类、维生素 C、氨
基酸等 [1 -2]，具有健脑增智、抗疲劳、除血栓、降血
压、抗辐射等众多药理作用 [3-5]. 本课题组对山刺玫
果总黄酮、总皂苷进行了许多研究 [6-11]. 刺玫果渣
是刺玫果提取总黄酮、总皂苷后的废弃物，而提取
刺玫果总黄酮、总皂苷多采用乙醇水溶液，所以水
溶性多糖残留在刺玫果渣中而得不到有效利用 .
多糖是由单糖或衍生物聚合而成的大分子化合
物，是一切生命有机体必不可少的成分之一，与维
持生物机能密切相关，有些多糖具有如降血糖、降
血脂、增强免疫、抗肿瘤、抗疲劳及抗衰老等多种
生物活性，已在保健品、化妆品、药品、食品等领域
广泛应用，是现代医学和食品功能化学关注的焦
点 [12-13]. 酶法提取是近年来应用较广泛的一种植
物有效成分提取新技术，具有高效、无毒、易于控
制等优点，而且得到的产物稳定，纯度、活性较高
[14-16]，如酶法辅助提取南瓜、大豆多糖等 [17-18]. 作者
对超声波协同复合酶法提取刺玫果渣多糖的工艺
进行了初步研究，以期为刺玫果的进一步开发提
供基本资料.
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
刺玫果采自吉林市丰满区并经吉林化工学院
药学系薛健飞博士鉴定为蔷薇科蔷薇属植物山刺
玫的成熟果实；葡萄糖、无水乙醇、硫酸、苯酚等均
为分析纯；水为重蒸馏水；纤维素酶（活力单位>
400 U/mg，最适温度 45～55 ℃，最适 pH 4.5～6）：湖
南红鹰祥生物股份有限公司；木瓜蛋白酶（活力单
位>500 U/mg，最适温度 55～65 ℃，最适 pH 5～7）：
江苏锐阳生物科技有限公司；果胶酶（活力单位>
500 U/mg，最适温度 45～65 ℃，最适 pH 5.5～6.5）：
上海金穗生物科技有限公司.
1.2 仪器与设备
JBTC-YCL 型超声波药品处理机：济宁金百特
电子有限责任公司；RE-52AA 型旋转蒸发仪：上海
亚荣生化仪器厂；TU-1810 型紫外可见分光光度
计：北京普析通用仪器有限责任公司；DNZ-9076A
型电热鼓风干燥箱：上海精宏实验设备有限公司；
FA2004N 型电子天平：上海精密科学仪器有限公
司；SHB-ⅢA 型循环水真空泵：郑州长城科工贸有
限公司.
1.3 试验方法
1.3.1 标准曲线的制备
精确称取 105 ℃干燥至恒质量的无水葡萄糖
对照品 20.40 mg，置于 100 mL 容量瓶中，加蒸馏
水溶解并定容至刻度，摇匀，配制成质量浓度为
0.204 mg/mL 的葡萄糖对照品溶液 . 取对照品溶液
超声波协同酶法提取刺玫果渣多糖工艺研究
王晓林，钟方丽 *，陈 帅，张 京
（吉林化工学院 化学与制药工程学院，吉林 吉林 132022）
摘要：采用超声波协同复合酶法提取刺玫果渣多糖. 以多糖得率为考察指标对工艺条件进行优
化，确定了最佳工艺条件为：复合酶的最佳配比为果胶酶 55 mg/g、木瓜蛋白酶 25 mg/g、纤维素
酶 55 mg/g，温度为 40 ℃，料液比为 1 ∶15，提取液于 pH 6 下酶解提取 2 次，每次 60 min. 在最佳
条件下进行了 3 次验证试验，刺玫果渣多糖得率平均为 113.32 mg/g. 表明超声波协同复合酶法
可用于刺玫果渣多糖的提取.
关键词：刺玫果渣；多糖；酶解；提取；超声法
中图分类号：TS201.2 文献标志码：B
河南工业大学学报（自然科学版）
Journal of Henan University of Technology（Natural Science Edition）
第 35 卷第 6 期
2014 年 12 月
Vol.35，No.6
Dec.2014
收稿日期：2014-07-21
基金项目：吉林省科技厅计划项目（20110948）
作者简介：王晓林（1969-），男，山东五莲人，副教授，主要从事天然
产物有效成分的提取、纯化及药物的研制与开发.
*通信作者
文章编号：1673-2383(2014)06-0076-05
网络出版网址：http://www.cnki.net/kcms/detail/41.1378.N.20141229.0930.016.html
网络出版时间：2014-12-29 9:30:30
DOI:10.16433/j.cnki.issn1673-2383.2014.06.002
第 6期
2.0、4.0、6.0、8.0、10.0、12.0、14.0 mL 分别置于 50
mL 容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度 . 取上述溶液
各 2.0 mL 于 10 mL 具塞试管中，加入 4%苯酚溶
液 1.0 mL，摇匀，迅速加入浓硫酸 7.0 mL，摇匀，在
40 ℃水浴中保温 30 min 后冰浴放置 5 min，以相
应对照品溶液为空白，参照紫外可见分光光度法，
于 486 nm 波长处测吸光度 [19 -21]. 以质量浓度 C
（μg/mL）为横坐标，吸光度值 A 为纵坐标，进行直
线回归，绘制标准曲线，其线性方程：A=0.060 9C-
0.012 9，R=0.999 9，表明葡萄糖在 1.632～11.424
μg/mL 范围内呈良好的线性关系.
1.3.2 样品含量测定
吸取刺玫果渣提取液适量于 10 mL 具塞试管
中，按“1.3.1”所述方法进行测定，以相应试剂为空
白，在 486 nm 波长处测吸光度，通过线性方程计
算出提取液中多糖浓度，得出提取液中多糖的质
量，进而得出多糖得率，计算公式如下：
多糖得率（mg/g）=多糖的质量/刺玫果渣的质
量.
1.3.3 复合酶协同方式的确定
在固定超声功率、温度 40 ℃、pH 6.0，复合酶
用量（果胶酶用量 30 mg/g、木瓜蛋白酶用量 40
mg/g、纤维素酶用量 50 mg/g）的条件下研究 4 种
协同方式对刺玫果渣多糖得率的影响 [17].
（1）方式 A：称取干燥的刺玫果渣 5.0 g，加入
复合酶（果胶酶用量 30 mg/g、木瓜蛋白酶用量 40
mg/g、纤维素酶用量 50 mg/g），加入蒸馏水，调节
pH 至 6.0，40 ℃超声波处理 30 min；之后 40 ℃水
浴酶解 1 h；然后 90 ℃灭酶 30 s；抽滤，提取液定
容至 50 mL 容量瓶，吸取 1 mL 定容至 250 mL 容
量瓶，测多糖得率.
（2）方式 B：称取干燥的刺玫果渣 5.0 g，加入
复合酶（用量同“方式 A”），加入蒸馏水，调节 pH
至 6.0，40 ℃超声波处理 30 min；之后 40 ℃水浴酶
解 2 h；以下同操作“方式 A”.
（3）方式 C：称取干燥的刺玫果渣 5.0 g，加入
复合酶（用量同“方式 A”），加入蒸馏水，调节 pH
至 6.0，40 ℃水浴酶解 2 h；之后 40 ℃超声波处理
30 min；以下同操作“方式 A”.
（4）方式 D：称取干燥的刺玫果渣 5.0 g，加入
复合酶（用量同“方式 A”），加入蒸馏水，调节 pH
至 6.0，40 ℃水浴酶解 1 h；之后 40 ℃超声波处理
30 min；以下同操作“方式 A”.
1.3.4 复合酶配比的确定
1.3.4.1 单因素试验
称取干燥的刺玫果渣 5.0 g，分别添加不同量
的果胶酶（20、30、40、50、60、70 mg/g）、纤维素酶
（20、30、40、50、60、70 mg/g）、木瓜蛋白酶（20、30、
40、50、60、70 mg/g），在其他条件相同的前提下，研
究果胶酶用量、纤维素酶用量、木瓜蛋白酶用量对
刺玫果渣多糖得率的影响.
1.3.4.2 复合酶配比正交试验优化
在单因素试验的基础上，采用正交试验方法，
以刺玫果渣多糖得率为考察指标，选择果胶酶用
量（A:45、50、55 mg/g）、木瓜蛋白酶用量（B:25、30、
35 mg/g）、纤维素酶用量（C:45、50、55 mg/g）为考
察因素，按 3 因素 3 水平进行正交试验设计 L9
（33），确定复合酶的最佳配比.
1.3.5 超声波协同复合酶法提取条件的确定
1.3.5.1 单因素试验
在其他条件相同的前提下，分别研究酶解时
间（20、30、40、50、60、70 min）、提取温度（30、40、
50、60、70 ℃）、超声次数（1、2、3、4、5 次）、料液比
（1 ∶5、1 ∶10、1 ∶15、1 ∶20、1 ∶25）、pH（2、3、4、5、6、7）
对刺玫果渣多糖提取得率的影响.
1.3.5.2 超声波协同复合酶法正交试验优化
在单因素试验的基础上，采用正交试验方法，
以刺玫果渣多糖得率为考察指标，选择超声温度 A
（30、40、50 ℃）、体系 pH B（5、6、7）、料液比 C
（1 ∶10、1 ∶15、1 ∶20）、提取时间 D（50、60、70 min）作
为考察因素，按 4 因素 3 水平进行正交试验设计
L9（34），确定超声波协同复合酶法提取的最佳条件.
2 结果与分析
2.1 协同方式的确定
按 1.3.3 中 4 种不同协同方式提取刺玫果渣
多糖，计算其得率，结果见表 1.
由表 1可以看出：A 处理方式所得刺玫果渣多
糖得率高于 B、D、C方式，说明在复合酶超声波处
理 30 min 之后再酶解 1 h 能提高刺玫果渣多糖得
率，所以采用 A方式进行后续的试验.
2.2 复合酶配比的确定
2.2.1 单因素试验结果与分析
采用协同方式 A，其他按 1.3.4.1 中加入不同
用量的 3 种酶（20、30、40、50、60、70 mg/g）提取刺
玫果渣多糖，计算其得率，结果见图 1. 由图 1 可
知，刺玫果渣多糖的得率随果胶酶用量的增加而
升高，当果胶酶用量为 50 mg/g 时达到最高；随木
表1 超声波辅助复合酶法的不同协同方式
对刺玫果渣多糖得率的影响
协同方式 A B C D
多糖得率 /（mg·g-1） 79.20 74.92 72.83 77.58
王晓林，等：超声波协同酶法提取刺玫果渣多糖工艺研究 77
第 35卷河南工业大学学报（自然科学版）
瓜蛋白酶用量的增加，多糖得率在酶用量为 30 mg/g
时达到最高，然后出现下降的趋势；随纤维素酶用
量的增加，得率呈现先逐渐升高后下降的趋势，当
纤维素酶用量为 50 mg/g 时达到最高. 3 种酶中果
胶酶的得率最高.
2.2.2 复合酶配比正交试验结果与分析（表 2）
表 2 表明：3 种酶对刺玫果渣多糖得率的影响
大小为 : 果胶酶用量>纤维素酶用量>木瓜蛋白酶
用量，复合酶最佳配比为 A3B3C3，但纤维素酶极差
很小，说明它对刺玫果渣多糖得率影响较小，从节
约角度出发，选择复合酶配比为 A3B1C3，即果胶酶 55
mg/g，木瓜蛋白酶 25 mg/g，纤维素酶 55 mg/g. 3 次
验证试验的刺玫果渣多糖得率分别为 89.68 mg/g、
89.86 mg/g、89.72 mg/g，平均为 89.75 mg/g.
2.3 超声波协同复合酶法提取条件的确定
2.3.1 单因素试验结果与分析
2.3.1.1 提取时间对多糖得率的影响
称取干燥的刺玫果渣 5.0 g，加入复合酶（果胶
酶用量 55 mg/g、木瓜蛋白酶用量 25 mg/g、纤维素
酶用量 55 mg/g），加入蒸馏水，调节 pH 至 6.0，40
℃超声波处理 30 min；之后 40 ℃水浴分别酶解
20、30、40、50、60、70 min；90 ℃灭酶 30 s；抽滤，测
多糖得率. 试验结果见图 2. 由图 2可以看出，随着
提取时间的延长，得率逐渐提高，当提取时间超过
60 min 时，得率开始下降，说明提取时间过长，可
能使多糖或酶的活性破坏，反而导致得率下降.
2.3.1.2 提取温度对多糖得率的影响
称取干燥的刺玫果渣 5.0 g，加入复合酶，控制
体系温度分别为 30、40、50、60、70 ℃进行提取，其
他操作同 2.3.1.1. 试验结果见图 3. 由图 3 可知，
当温度由 30 ℃升高到 40 ℃时，得率达到最大值，
当温度大于 40 ℃时，随着温度的升高得率逐渐降
低，可能由于温度较高会导致酶活性的降低或部分
失活.
2.3.1.3 料液比对多糖得率的影响
称取干燥的刺玫果渣 5.0 g，加入复合酶，分
别按料液比 1 ∶5、1 ∶10、1 ∶15、1 ∶20、1 ∶25 加入蒸馏水
进行提取，其他操作同 2.3.1.1. 试验结果见图 4.
由图 4 可以看出，当料液比大于 1∶10 时，随料液比
的升高，多糖得率变化不大.
2.3.1.4 pH 对多糖得率的影响
称取干燥的刺玫果渣 5.0 g，加入复合酶，控
制体系 pH值分别为 2、3、4、5、6、7进行提取，其他
操作同 2.3.1.1. 试验结果见图 5. 由图 5 可以看
出，当 pH 小于 6 时，多糖得率随着 pH 的升高而
表2 复合酶配比正交试验结果
试验号
A果胶酶
用量 /
（mg·g-1）
B木瓜蛋白
酶用量 /
（mg·g-1）
C纤维素
酶用量 /
（mg·g-1）
多糖得率 /
（mg·g-1）
1 1 1 1 83.22
2 1 2 2 83.20
3 1 3 3 83.73
4 2 1 2 85.61
5 2 2 3 87.11
6 2 3 1 87.46
7 3 1 3 89.62
8 3 2 1 88.80
9 3 3 2 88.37
k1 83.38 86.15 86.77
k2 86.73 86.37 85.73
k2 88.93 86.40 86.82
R 5.55 0.25 1.09
优水平 A3 B3 C3
图 2 提取时间对多糖得率的影响
图 3 提取温度对多糖得率的影响
图 1 酶种类及用量对多糖得率的影响
78
第 6期
增大，说明适当地提高提取液的 pH 可以提高酶的
活性，有利于多糖向提取溶剂中转移，提高多糖得
率，当 pH 大于 6 时，得率随着 pH 的升高而降低，
可能是由于超过了酶的最适宜 pH 而导致酶活性
的降低所造成的.
2.3.1.5 提取次数对多糖得率的影响
称取干燥的刺玫果渣 5.0 g，加入复合酶进行
提取，然后将提取残渣按上述条件（不加酶）分别
进行第 2、3、4、5次提取，其他操作同 2.3.1.1. 试验
结果见图 6. 由图 6可知，提取 2 次即可将刺玫果
渣多糖基本提取完全.
2.3.2 超声波协同复合酶法提取正交试验结果与
分析
称取干燥的刺玫果渣 5.0 g，按最佳配比加入
复合酶，按正交试验表进行试验，每组试验均提取
2次，结果见表 3.
由表 3 可知，超声各因素对刺玫果渣多糖得
率的影响大小为: 温度>时间>pH 值>料液比，超声
波协同复合酶法提取刺玫果渣多糖的最佳提取工
艺条件为 A2B2C2D3，即提取温度为 40 ℃、提取时间
为 60 min、料液比为 1∶15、体系 pH 值为 6. 上述试
验结果表明提取时间过长或温度较高，可能降低
多糖或酶的活性.
2.4 超声波协同复合酶法提取刺玫果渣多糖的工
艺稳定性验证试验
称取干燥的刺玫果渣 5.0 g，加入复合酶（果胶
酶用量 55 mg/g、木瓜蛋白酶用量 25 mg/g、纤维素
酶用量 55 mg/g），加入 75 mL 蒸馏水，调节 pH 为
6.0，40 ℃超声波处理 30 min，之后 40 ℃水浴酶解
60 min，90 ℃、灭酶 30 s，提取 2 次，合并滤液，测
多糖得率. 3 次工艺稳定性验证试验刺玫果渣多糖
得率分别为 113.20 mg/g、111.04 mg/g、115.71 mg/g，
平均为 113.32 mg/g，说明优选的超声波协同复合
酶法提取刺玫果渣多糖的工艺比较可靠.
3 结论
本试验采用单因素和正交试验法确定了在酶
解的同时辅助超声波提取为最佳协同方式，复合
酶的最佳配比为：果胶酶 55 mg/g、木瓜蛋白酶 25
mg/g、纤维素酶 55 mg/g. 其最佳工艺条件为：加入
复合酶（果胶酶用量 55 mg/g、木瓜蛋白酶用量 25
mg/g、纤维素酶用量 55 mg/g），料液比为 1 ∶15，调
节体系 pH 为 6.0，40 ℃超声波处理 30 min，之后
40 ℃水浴酶解 60 min，刺玫果渣多糖得率平均为
113.32 mg/g. 由此可见，采用超声波协同复合酶法
提取刺玫果渣多糖的方法是可行而有效的 .
图 4 料液比对多糖得率的影响
图 5 pH 对多糖得率的影响
图 6 提取次数对多糖得率的影响
表3 超声波协同复合酶法提取正交试验结果
试验号 A B C D
多糖得率 /
（mg·g-1）
1 1 1 1 1 92.32
2 1 2 2 2 99.02
3 1 3 3 3 94.33
4 2 1 2 3 106.89
5 2 2 3 1 103.89
6 2 3 1 2 107.91
7 3 1 3 2 96.04
8 3 2 1 3 100.91
9 3 3 2 1 96.62
k1 95.22 98.42 100.38 97.61
k2 104.23 101.27 100.84 100.99
k3 97.86 99.62 98.09 100.71
R 9.01 2.85 2.75 3.38
优水平 A2 B2 C2 D2
王晓林，等：超声波协同酶法提取刺玫果渣多糖工艺研究 79
第 35卷河南工业大学学报（自然科学版）
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STUDY ON ULTRASONIC-ASSISTED ENZYME EXTRACTION TECHNOLOGY
OF POLYSACCHARIDES FROM ROSA DAVURICA PALL. POMACE
WANG Xiao-lin，ZHONG Fang-li，CHEN Shuai，ZHANG Jing
（School of Chemistry and Pharmaceutical Engineering，Jilin Institute of Chemical Technology，Jilin 132022，China）
Abstract: We studied the ultrasonic-assisted complex enzyme extraction technology of polysaccharides from Rosa
davurica Pall. pomace，and selected the polysaccharides yield as the index to determine the optimum extraction
process. The results showed that the optimum conditions were as follows: the complex enzyme comprising
pectinase 55 mg/g，papain 25 mg/g and cellulose 55 mg/g，extraction temperature 40 ℃，material-to-liquid ratio 1:
15，pH 6，extraction twice and extraction 60 minutes each time. Three validation tests were carried out under the
optimum conditions，and the average value of polysaccharides yield was 113.32 mg/g. The result indicates that the
ultrasonic-assisted complex enzyme extraction technology is suitable for extracting polysaccharides from Rosa
davurica Pall. pomace.
Key words: Rosa davurica Pall. pomace；polysaccharides；enzymolysis；extraction；ultrasonic method
80