全 文 ：·贮藏保鲜加工· 北方园艺２０１４（１２）：１１０～１１２
第一作者简介：陈萍（１９５９－），女，河北保定人，本科，教授，研究方
向为生物科学。Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｈｍｉｌｙ３２０５＠１２６．ｃｏｍ．
收稿日期：２０１４－０１－２４
芦荟多糖提取及酸水解动力学研究
陈 萍，苗 晓 燕，何 富 强
（保定学院 生化系，河北 保定０７１０００）
摘 要：以新鲜库拉索芦荟为试材，采用改良的超声醇沉法提取芦荟多糖，并用旋光法测定
了多糖在不同浓度ＨＣｌ条件下水解反应动力学。结果表明：水解反应很好的符合一级动力学方
程；改良的超声醇沉法简化了多糖提取工艺，耗能少，产率高，适用于实际生产；特别是用简单的
旋光法测定的芦荟多糖的可控酸水解，为制备目标分子量规格的活性低聚糖奠定了理论基础。
关键词：芦荟多糖；提取；酸水解动力学
中图分类号：Ｑ ９４９．９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－０００９（２０１４）１２－０１１０－０３
芦荟（Ａｌｏｅ ｂａｒｂａｄｅｎｓｉｓ ｍｉｌｅｒ）属百合科多年生草本
植物，原产于非洲及地中海，热带、亚热带地区也有大量
分布［１］。鉴于其富含芦荟多糖［２］、芦荟素以及多种人体
必需的氨基酸、维生素、矿物质，已被联合国粮农组织
（ＦＡＯ）誉为“２１世纪最佳保健品”。芦荟多糖作为无毒、
无害、无刺激的中草药成分，具有杀菌消炎［３］、抗肿瘤［４］、
抗艾滋病［５］、降血糖［６］、调节机体的免疫水平［７］、清除皮
肤色素抗氧化性［８］、改善由于辐射引起的白细胞减少
症［９］、抑制细胞凋亡［１０］等作用，被广泛用于医疗、美容、
保健、食用、观赏，甚至是材料研发。因此芦荟多糖的提
取和开发具有非常重要的意义。
芦荟多糖的提取有很多种方法，热水浸提、水提醇
沉法［１１］、微波辅助法［１２］、超声辅助提取［１３］等。该试验采
用改良超声醇沉法提取芦荟多糖，比传统水提醇沉法操
作方法简便，耗能少。多糖水解形成的低聚糖有不同的
功用，提纯不同类型和不同分子量的低聚糖成为很多研
究者的目标。目前对多糖水解反应动力学的研究报道
极少，仅见张燕［１４］开展了关于白及多糖酸水解反应动力
学的研究，但其采用凝胶渗透色谱－蒸发光散射检测法，
对仪器设备要求比较高，可操作性差。现以新鲜库拉索
芦荟为试材，采用改良的超声醇沉法提取芦荟多糖，并
用旋光仪测定考察芦荟多糖酸水解过程，以期为芦荟多
糖的深加工利用和提高附加值提供新的途径。
１ 材料与方法
１．１ 试验材料
鲜芦荟（库拉索芦荟）；无水乙醇（天津市富裕精细
化工有限公司）；葡萄糖（天津市化学试剂三厂）。
ＷＺＺ－２ＳＳ型数字式自动旋光仪（上海精密科学仪器
有限公司）；离心机（北京京立离心机有限公司）；烘箱（上
海申贤恒温仪设备器厂）；ＦＷ８０型高速万能粉碎机（天
津市泰斯特仪器有限公司）；Ｂ３２００Ｓ－Ｔ型超声波清洗器
（杭州旭东升科技有限公司）
１．２ 试验方法
１．２．１ 改良超声醇沉法提取芦荟多糖及纯化 取１株
鲜芦荟，洗净，剪碎，４０℃恒温干燥３６ｈ，高速粉碎打成粉
末状，精确称取１３．４６３ｇ，加入适量蒸馏水（约１∶２０），超
声１ｈ，抽滤，滤液用６ＭＨＣｌ，调ｐＨ ３．０～３．５，加入４
倍体积无水乙醇，超声３０ｍｉｎ，静置２ｈ，４ ０００ｒ／ｍｉｎ离
心１０ｍｉｎ，弃上清液，沉淀为芦荟粗多糖，用Ｓｅｖａｇ法［１５］
（氯仿∶正丁醇＝４∶１混合液）脱蛋白，分离，干燥，称量
１．０８５ｇ。紫外扫描芦荟多糖水溶液是否脱蛋白。
１．２．２ 芦荟多糖酸水解动力学研究 取芦荟多糖
０．０５８ｇ溶于２０ｍＬ蒸馏水中，超声３０ｍｉｎ，离心，取
上清液，过微滤膜，取１５ｍＬ置于干燥的锥形瓶中，
加入１ｍＬ ２ＭＨＣｌ溶液（２５℃），在加入一半时开始计
时，每３ｍｉｎ测１次旋光度αｔ，将旋光管置于６５℃的水浴
中３０ｍｉｎ，以加速水解反应，冷却至室温，测量其旋光
度，此数值即为α∞。测定芦荟多糖酸水解速率常数。
１．２．３ 催化剂浓度对反应速率的影响 用１ｍＬ ６Ｍ
ＨＣｌ替代１．２．２项下１ｍＬ ２ＭＨＣｌ，记录αｔ和α∞数
据。考察改变催化剂浓度对反应速率的影响。
２ 结果与分析
２．１ 改良超声醇沉法提取芦荟多糖结果
由试验结果可知，改良超声醇沉法提取芦荟粗多糖
为土黄色，产率１２．４１％，传统水提醇沉法产率为
１２．０９％，２种方法虽然产率接近，但改良法提取工艺简
便，操作时间缩短，耗能少，可节约生产成本，因此适于
工业生产推广。
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北方园艺２０１４（１２）：１１０～１１２ ·贮藏保鲜加工·
２．２ 芦荟多糖紫外扫描图谱
由图１可以看出，芦荟多糖的紫外图谱呈双曲线
型，为多糖典型图谱，且在２８０ｎｍ处无吸收，表明不含
蛋白质。
图１ 芦荟多糖紫外扫描图谱
Ｆｉｇ．１ ＵＶ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｏｆ ａｌｏｅ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ
２．３ 芦荟多糖的酸水解反应分析
分别考查２ＭＨＣｌ和６ＭＨＣｌ作为催化剂对芦荟
多糖水解反应速率的影响，以ｌｎ（αｔ－α∞）对时间ｔ作
图，均为一直线。由图２可知，ａ为２ＭＨＣｌ作催化剂的
反应，直 线 方 程 为 ｙ＝ －０．０４８８ｘ－１．１３１，Ｒ２ ＝
－０．９９４５８；斜率为－０．０４８８，则反应速率常数 Ｋ＝
０．０４８８ｍｉｎ－１＝８．１３×１０－４ｓ－１，半衰期ｔ１／２＝ｌｎ２／ｋ＝
０．６９３／０．０４８８＝１４．２ｍｉｎ。ｂ为６ＭＨＣｌ作催化剂的反
应，直线方程为ｙ＝－０．１２６ｘ－１．９０９７，Ｒ２＝－０．９９９５；
斜率为－０．１２６，则反应速率常数Ｋ＝０．１２６ｍｉｎ－１＝
０．００２１ｓ－１；ｔ１／２＝ｌｎ２／ｋ＝０．６９３／０．１２６＝５．５ｍｉｎ。
图２ 芦荟多糖酸水解反应速率
Ｆｉｇ．２ Ａｃｉｄ ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ ｒａｔｅ ｏｆ ａｌｏｅ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ
综上可知，２种浓度ＨＣｌ作催化剂的芦荟多糖水解
反应均符合一级动力学反应。即在水解反应过程中，随
反应时间增加，多糖的水解反应速度与反应物的浓度成
正比关系，但随催化剂浓度的增加，水解反应速率明显
增大。因此工业生产中，可以通过改变催化剂浓度，控
制反应速率，缩短反应时间，可较好的保持低聚糖的生
物学活性。
３ 讨论与结论
经过改良的超声醇沉法得到的芦荟多糖由于没有
高温，没有其它溶剂的影响，可极大程度保护芦荟多糖
的活性，而且比传统方法操作简便，能耗小，得到芦荟多
糖产率相差无几，适合推广于工业生产。
通过对芦荟多糖酸水解动力学的研究可知，改良超
声醇沉法提取的芦荟多糖，在添加不同浓度ＨＣｌ的酸水
解过程中，均符合一级反应类型。其反应速度只与反应
物浓度的一次方成正比，而且添加高浓度的 ＨＣｌ催化
剂，可加快反应速率，缩短反应时间，从而较好保持低聚
糖的生物学活性。因此在工业生产中，可通过控制反应
速率和条件来制备目标分子量规格的产品，对芦荟多糖
的开发具有重大意义。
参考文献
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１１１
·贮藏保鲜加工· 北方园艺２０１４（１２）：１１２～１１５
第一作者简介：刘季平（１９８２－），女，博士，实验员，研究方向为切花
采后生物学。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｕｊｉｐｉｎｇｐｉｐｉ＠１６３．ｃｏｍ．
责任作者：何生根（１９６５－），男，博士，教授，研究方向为观赏植物生
物学。Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｏｗｔｏｒｏｏｔ＠１６３．ｃｏｍ．
基金项目：国家自然科学基金资助项目（３１０７１８２９，３１２７２１９３）；广东
省自然科学基金资助项目（１０１５１０２２５０１００００３５，Ｓ２０１２０１００１０４１８）；广
东省高校优秀青年创新人才培育计划资助项目（２０１２ＬＹＭ００７９）。
收稿日期：２０１４－０１－１７
纳米银和硫代硫酸银预处理对减轻
蜡花切花乙烯伤害的研究
刘 季 平１，２，张 昭 其２，李 红 梅１，冼 锡 金１，黎 洪 波１，何 生 根１
（１．仲恺农业工程学院 生命科学学院，广东 广州５１０２２５；２．华南农业大学 园艺学院，广东 广州５１０６４２）
摘 要：以乙烯敏感型切花蜡花为试材，用１０、２０ｍｇ／Ｌ纳米银（ｎａｎｏ－ｓｉｌｖｅｒ，ＮＳ）溶液及
０．５ｍｍｏｌ／Ｌ硫代硫酸银（ｓｉｌｖｅｒ ｔｈｉｏｓｕｌｆａｔｅ，ＳＴＳ）溶液分别预处理蜡花切花茎基端２４ｈ，以去离子
水为对照，随后移至去离子水中瓶插，并用５μＬ／Ｌ外源乙烯处理２４ｈ，观测瓶插期间的观赏品
质、瓶插寿命和花朵脱落率。结果表明：乙烯处理可加快蜡花切花失水凋萎及花朵脱落，并抑制
花朵开放，而ＮＳ和ＳＴＳ预处理可显著减轻乙烯处理对蜡花切花的不利影响，其中以０．５ｍｍｏｌ／Ｌ
ＳＴＳ处理效果最佳，１０ｍｇ／Ｌ ＮＳ处理次之；另外，采用电感耦合等离子体 －原子发射光谱
（ＩＣＰ－ＡＥＳ）法测定１０ｍｇ／Ｌ ＮＳ和０．５ｍｍｏｌ／Ｌ ＳＴＳ溶液预处理后银（Ａｇ）在蜡花切花体内分布发
现，２种处理的茎末端、茎上部、花瓣和叶片均有Ａｇ分布，但ＮＳ处理的茎末端Ａｇ含量明显高于
ＳＴＳ处理，而前者花瓣Ａｇ含量则显著低于后者。
关键词：蜡花切花；纳米银；硫代硫酸银（ＳＴＳ）；乙烯；花朵脱落
中图分类号：Ｓ ６８１．５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－０００９（２０１４）１２－０１１２－０４
蜡花（Ｃｈａｍｅｌａｕｃｉｕｍ ｕｎｃｉｎａｔｕｍ）属桃金娘科（Ｍｙｒ－
ｔａｃｅａｅ）蜡花属（Ｃｈａｍｅｌａｕｃｉｕｍ）植物［１－２］。蜡花切花是典
型的乙烯敏感型切花，采后贮运过程中的水分缺失、病
菌感染等均会促使蜡花内源乙烯释放量增加而导致其
小花脱落［３－４］。Ａｇ＋可通过竞争性地结合到乙烯作用位
点而有效抑制乙烯的作用，而硫代硫酸银（ｓｉｌｖｅｒ ｔｈｉｏｓｕｌ－
ｆａｔｅ，ＳＴＳ）作为一种含Ａｇ的阴离子复合物，可有效防止
由乙烯引起的蜡花脱落［５－６］，目前在蜡花切花贮运保鲜
上广泛应用。但是ＳＴＳ溶液性质不稳定，见光易有沉淀
产生、需要现配现用，且使用浓度较高，废液进入环境中
会造成对土壤和水体的污染，因此其应用受到关注和
限制［７－８］
。
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｋｉｎｅｔｉｃｓ ｏｆ Ａｃｉｄ Ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ Ｆｒｏｍ Ａｌｏｅ
ＣＨＥＮ Ｐｉｎｇ，ＭＩＡＯ Ｘｉａｏ－ｙａｎ，ＨＥ Ｆｕ－ｑｉａｎｇ
（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｂａｏｄｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂａｏｄｉｎｇ，Ｈｅｂｅｉ ０７１０００）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ ｆｒｅｓｈ Ｃｕｒａｃａｏ ａｌｏｅ ａｓ ｍａｔｅｒｉａｌ，ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ ｗａｓ ｅｘｔｒａｃｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ ａｌｃｏｈｏｌ
ｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ ｗａｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｅｄ ｉｎ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ＨＣｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｏｐｔｉｃａｌ
ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ ｒｅａｃｔｉｏｎｓ ｗａｓ ｃｏｉｎｃｉｄｅｎｃｅ ｗｉｔｈ ｆｉｒｓｔ ｇｒａｄｅ ｅｑｕａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ
ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ａｌｃｏｈｏｌ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ａｎｄ
ｌｏｗ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ；ｔｈｅｓｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｏｕｌｄ ｌａｙ ａ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ａｌｏｅ
ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ，ｅｓｐｅｃｉａｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａｃｔｉｖｅ ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ ｗｉｔｈ ｃｅｒｔａｉｎ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ａｃｉｄ－ｃｏｎｔｒｏｌａｂｌｅ
ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｌｏｅ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ；ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ；ａｃｉｄ ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ ｋｉｎｅｔｉｃｓ
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