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台湾百合多糖提取工艺研究



全 文 :张聪敏.台湾百合多糖提取工艺研究 [ J] .江苏农业科学 , 2011, 39(3):374-375.
台湾百合多糖提取工艺研究
张聪敏
(漳州师范学院生物科学与技术系 ,福建漳州 363000)
  摘要:对台湾百合多糖的提取工艺进行了探索性研究 ,比较了浸提次数 、浸提时间 、提取温度 、固液比 4个因素对
台湾百合多糖提取率的影响 ,并采用 L9(34)正交设计法优化提取条件。结果表明:台湾百合多糖的最佳提取条件为
浸提次数 2次 ,浸取时间 7h,提取温度 75℃, 固液比 1 ∶20;影响台湾百合多糖热水浸提的主要因素是提取温度 , 其次
是提取时间 ,再次是浸提次数和固液比 ,选择此条件提取台湾百合多糖 , 提取率为 9.98%。
  关键词:台湾百合;多糖;提取工艺;正交试验
  中图分类号:TS244  文献标志码:A  文章编号:1002-1302(2011)03-0374-02
收稿日期:2010-11-22
基金项目:福建省教育厅科技项目(编号:JA09170)。
作者简介:张聪敏(1976—),女 ,福建漳州人 ,硕士 ,讲师 ,主要从事生
物化学与分子生态学研究。 E-mail:675307194@qq.com。
  百合是一种经济价值极高的特种蔬菜和高档名贵花卉 ,
也是卫生部首次颁发的药食兼用植物之一 。百合为百合科百
合属植物 ,其干燥肉质鳞茎味甘 、微苦 、性微寒 ,内含丰富的淀
粉 、蛋白质 、脂肪、维生素 、胡萝卜素、多种活性多糖以及微量
的秋水仙碱 、钙 、铁 、磷等 。现代药理学表明 ,百合具有镇痰止
咳 、滋阴润肺、清心安神等作用 [ 1] 。百合多糖的粗提物及纯化
物具有较为广泛的药理作用 ,包括抗氧化 、抗肿瘤 、降血糖与免
疫调节等作用 [ 2-7] 。百合耐旱 、抗冻 、抗风 ,可与林粮间作 ,适
种范围特别广 ,具有很大的经济价值和广阔的应用前景。
台湾百合花朵硕大 、洁白芳香 ,是中国台湾生命力最强的
植物之一 ,从海滨一直到海拔 3 500m都可见到它的芳踪 [ 8] 。
随着中国台湾现代农业的发展 ,台湾百合的产量相当高 ,已从
中国台湾销往祖国大陆 、东南亚各国和美洲等地 。本研究以
台湾产新鲜百合为原料 ,采用热水浸提法 ,利用 L9 (34)正交
试验 ,优化台湾百合多糖提取条件 ,旨在为台湾百合多糖的深
入研究与开发提供参考 。
1 材料与方法
1.1 材料
新鲜台湾百合:从漳州百花村鲜切花市场购得 。主要试
剂:95%乙醇 、浓硫酸、无水乙醇 、丙酮 、无水乙醚 、标准葡萄糖
溶液 、苯酚等试剂 ,均为国产分析纯 。试验用水为自制蒸
馏水 。
1.2 仪器
RE-52AA旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂 ), HH-4
数显恒温水浴锅(国华电器有限公司), TDL-5离心机(上海
安亭科学仪器厂), Bluestar紫外分光光度计 (北京莱伯泰科
仪器有限公司), GZX-9140恒温鼓风干燥箱(上海博迅实业
有限公司),高速万能粉碎机(天津泰斯特仪器有限公司)。
1.3 方法
1.3.1 台湾百合多糖的提取工艺流程  称取预处理后的百
合粉※热水浸提※离心※取上清液※旋转蒸发仪浓缩 ※加
95%乙醇至含醇量为 80%※4 ℃静置过夜※抽滤※沉淀用无
水乙醇 、丙酮 、乙醚依次淋洗※干燥※称重※测定灰白色百合
粗多糖含量 。
1.3.2 苯酚 -硫酸比色法测定多糖含量
1.3.2.1 对照品溶液的制备  精密称取葡萄糖对照品
(105 ℃干燥至恒重)100mg,置于 100 mL量瓶中 ,加水适量
使溶解 ,稀释至刻度 ,摇匀。精密吸取 10.00 mL置于 100 mL
量瓶中 ,加水稀释至刻度 ,摇匀 ,即得葡萄糖对照品溶液 。
1.3.2.2 标准曲线的绘制  准确吸取葡萄糖对照品溶液
1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00 mL,置 10mL容量瓶中 ,用
蒸馏水稀释至刻度 ,摇匀 ,分别精密量取 1.00 mL,置 10 mL
容量瓶内 ,加 5%苯酚溶液 1 mL、浓硫酸 5 mL,立即摇匀 ,于
70 ℃水浴中加热 15 min,然后置冰水浴中 15 min,再室温放
置 40min。以 1 mL蒸馏水 、1 mL5%苯酚溶液 、5 mL浓硫酸
混合液按上述操作做空白对照 。于最大吸收波长 490 nm处
测吸收度 ,对测得的数据进行线性回归 。
1.3.3 热水浸提法提取百合多糖的正交试验 [9 -10 ]  以浸提
时间 、提取次数 、固液比和提取温度 4个因素进行 L9 (34 )正
交试验 ,确定最佳提取工艺参数 ,按表 1进行正交试验 。以多
糖提取率为考察指标 。
表 1 台湾百合多糖提取的正交试验因素水平
水平
因素
A:浸提时间
(h)
B:浸提
次数
C:固
液比
D:提取
温度(℃)
1 4 1 1∶20 55
2 6 2 1∶40 65
3 8 3 1∶60 75
2 结果与分析
2.1 苯酚 -硫酸比色法得到的标准曲线
通过测到的不同葡萄糖标准液的吸光度 ,求出回归方程:
D=90.714C-0.054 , r2 =0.998 4。标准曲线见图 1。
2.2 台湾百合多糖的最佳提取条件
对影响百合多糖提取率的主要因素 (浸提温度 、浸提时
间 、固液比和提取次数)进行 L9 (34)正交试验 ,结果见表 2。
将正交试验结果进行方差分析 ,结果见表 3。
—374— 江苏农业科学 2011年第 39卷第 3期DOI :10.15889/j.issn.1002-1302.2011.03.014
表 2 台湾百合多糖提取的正交试验结果与极差分析
试验号 A:浸提时间
B:浸提
次数
C:固
液比
D:提取
温度
多糖得
率(%)
1 1 1 1 1 7.4
2 1 2 2 2 8.12
3 1 3 3 3 9.74
4 2 1 2 3 10.11
5 2 2 3 1 8.71
6 2 3 1 2 9.55
7 3 1 3 2 9.64
8 3 2 1 3 10.51
9 3 3 2 1 9.39
k1 8.420 0 9.050 0 9.153 3 8.500 0
k2 9.456 7 9.113 3 9.206 7 9.103 3
k3 9.846 7 9.560 0 9.363 3 10.120 0
R 1.426 7 0.510 0 0.210 0 1.620 0
表 3 台湾百合多糖提取的方差分析
变异来源 自由度 偏差平方和 均方 F 显著性
时间 A 2 3.262 2 1.631 1 45.625 2 **
次数 B 2 0.463 6 0.231 8 6.483 9
固液比 C 2 0.071 5 0.035 8 1.000 0
温度 D 2 4.022 0 2.011 0 56.251 7 **
试验误差 2 0.071 5 0.035 8
  注:F0.05(2, 2)=19;F0.01(2 , 2)=9。
2.2.1 试验因素的主次分析 由表 2可知:D因素对提取台
湾百合粗多糖影响最大 ,其次为 A因素 ,再次为 B因素 ,影响
最小的是 C因素 ,主次顺序为 D>A>B>C,即影响台湾百合
多糖提取得率的因素主次顺序为浸提温度 >浸提时间 >浸提
次数 >固液比 。最佳提取条件为 A3 B3 C3 D3 , 即浸提温度
75 ℃,浸提时间 8 h,浸提次数 3次 ,固液比 1 ∶60。
2.2.2 试验因素的显著性分析
2.2.2.1 温度对台湾百合多糖浸提的影响 由表 3可知 ,
FD>F0.05 ,温度对百合多糖的浸提影响非常显著 。这是由于
多糖的溶出与提取温度关联很大 ,温度过低细胞难于溶胀破
碎 ,导致多糖得率降低 ,温度过高容易引起多糖的变性和活性
的破坏 ,因此综合考虑多糖提取率和生物学功能的保持 ,试验
中选择 75 ℃为最佳提取温度 。
2.2.2.2 浸提时间对台湾百合多糖浸提的影响  由表 3可
知 , FA >F0.05 ,浸提时间对百合多糖浸提的影响非常显著 。提
取时间过短 ,细胞壁溶胀破碎程度不够 ,多糖不能完全溶出 ,
提取率较低 。延长提取时间 ,虽能适当提高提取率 ,但细胞中
的有效成分已完全溶出时 ,再过多延长提取时间非但不能提
高提取率 ,反而会增加提取液中杂质的含量 ,而且多糖会逐渐
被降解为单糖 。故试验中选择 7 h为浸提时间 。
2.2.2.3 浸提次数对台湾百合多糖浸提的影响  由表 3可
知 , FB次多糖的得率来看 ,第 3次浸提多糖的含量增加不多 ,增加浸
提次数的作用不明显 ,因此试验中选择浸提次数为 2次 。
2.2.2.4 固液比对台湾百合多糖浸提的影响 由表 3可知 ,
FC只要能将活性物质溶出 ,固液比越小越好 ,如果固液比过大 ,
将增加后续浓缩及离心的工作量 ,从而增加能源消耗 ,考虑到
成本 、工作量等问题 ,试验中选择固液比为 1∶20。
2.3 台湾百合多糖提取工艺验证试验
考虑到生产成本和多糖的生物学活性不被破坏 ,本研究
选择的优化提取方案为提取温度 75 ℃、浸提时间 7 h、浸提次
数为 2次 、料液比为 1 ∶20 ,不在正交试验设计的方案中 ,需
做验证试验 。取适量经预处理的新鲜百合 ,在此条件下进行
试验 , 3次平行试验的多糖得率为 9.98%,表明此优化方案
可行 。
3 结论
本研究表明 ,影响台湾百合多糖提取的主要因素是提取
温度 ,其次是浸提时间 ,然后是浸提次数 ,最后是固液比 。确
定各因素优化的水平组合为:浸提温度 75 ℃、浸提时间 7h、
浸提次数 2次 、固液比 1∶20,此条件下台湾百合粗多糖得率
达到 9.98%。本研究采用热水浸提法是多糖提取中较常用
的工艺 ,试验优化了水提取工艺 ,经过优化的工艺经济 、简单 、
稳定 、可行 ,该研究的结果为台湾百合多糖的工业化提取以及
进一步精制提供了依据 。
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