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玉竹多糖脱蛋白方法的比较研究



全 文 :收稿日期:2010-11-05; 修订日期:2011-03-15
基金项目:中国博士后自然科学基金(No. 20070411078)
作者简介:李艳辉(1977-) ,女(汉族) ,吉林德惠人,现任沈阳农业大学园
艺学院讲师,博士学位,主要从事天然产物资源开发与利用研究工作.
* 通讯作者简介:冯 辉(1961-) ,男(汉族) ,辽宁法库人,现任沈阳农业
大学园艺学院教授,博士学位,主要从事园艺学研究工作.
玉竹多糖脱蛋白方法的比较研究
李艳辉1,鲁巍巍1,官艳丽2,郝 宁1,冯 辉1*
(1.沈阳农业大学园艺学院,辽宁 沈阳 110866; 2.四川省兽药监察所,四川 成都 610041)
摘要:目的 研究玉竹多糖脱蛋白最佳方法。方法 以 sevag法、三氯乙酸法、sevag新法、酶法对玉竹多糖分别进行脱蛋白
处理,并将两种最佳方法结合对玉竹多糖进行脱蛋白处理。结果 以回归方程计算多糖和蛋白含量,得出玉竹多糖脱蛋
白最佳工艺为:玉竹多糖溶液稀释 20 倍,取 50 ml,10%盐酸调 pH值至 6. 5,加入 3%体积的胰蛋白酶,65℃保温 6 h,沸水
浴 5 min,4 000 r /min离心,去变性酶沉淀,再加入其体积 1 /5 的氯仿和 1 /25 的正丁醇,剧烈振摇 20 min,离心,取水相重
复操作 3 次,得脱蛋白液。结论 酶法与 Sevag法结合,可降低多糖损失,提高蛋白质脱除率,是玉竹多糖脱蛋白的一种良
好的方法。
关键词:玉竹; 多糖; 脱蛋白; 方法
DOI标识:doi:10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2011. 09. 033
中图分类号:R284. 1 文献标识码:A 文章编号:1008-0805(2011)09-2127-02
Technologies of Deproteinization from Polysaccharide of Polygonatum odoratum
LI Yan-hui1,LU Wei-wei1,GUAN Yan-li2,HAO Ning1,FENG Hui1*
(1. College of Horticulture,Shenyang Agricultural University,Shenyang 110866,China;2. Sichuan Institute of
Veterinary Drug Control,Chengdu 610041,China)
Abstract:Objective To evaluate the optimal technologies of deproteinization from polysaccharide of Polygonatum odoratum.
Methods Based on the contents of polysaccharide and protein,sevag,trichloroacetic acid,sevag new and enzymatic technology
were respectively employed. The better two were combined for the further tests. Results The optimum technology was confirmed
as:50ml liquid of polysaccharide from P. O. was employer after being diluted 20 times,modarated pH to 6. 5 with 10% HCl and
added 3% of total volume with trypsin,kept 6 h at 65℃,boiled for 5 min and centrifugalized. The liquid was then added with
CHCl3 1 /5 and n - butanol 1 /25 of total volume,shaken sharply for 20 min,aqueous layer was processed repeatly,liquid of depro-
teinization was finally achieved. Conclusion The combination of enzymatic and sevag law were shown obviously to reduce the loss
of polysaccharide and enhance the efficiency of deproteinization from polysaccharide of polygonatum odoratum.
Key words:Polygonatum odoratum; Polysaccharide; Deproteinization; Technology
玉竹 Polygonatum odoratum为百合科黄精属植物玉竹的干燥
根茎,又名尾参、玉参、葳蕤、铃铛菜,味甘、微寒,具有养阴润燥、
生津止渴的功能,用于肺胃阴伤、燥热咳嗽、咽干口渴、内热消
渴[1],在我国已有两千多年的用药历史[2]。玉竹中含有甾体皂
苷、黄酮、生物碱、多糖、强心苷等多种成分[3],其中多糖类成分
含量较高,一般为 6. 51% ~ 10. 27%[4],具有抗衰老、抗缺氧、降
血糖[5]等药理活性。在多糖提取液中,蛋白质占了很大的比例,
如何去除粗多糖中的蛋白,一直是多糖分离纯化的一个难题。本
实验采用几种传统方法对玉竹多糖进行脱蛋白,从中优化出多糖
提取液脱蛋白最佳方法。
1 材料与仪器
1. 1 材料 玉竹根茎(产地湖南,购于辽宁省沈阳市成大方圆药
房)。考马斯亮蓝 G -250(上海国药集团化学试剂有限公司,进
口分装) ,胰蛋白酶(上海国药集团化学试剂有限公司,BR) ,苯
酚,氯仿,正丁醇,三氯乙酸等均为国产分析纯。
1. 2 仪器 754 型紫外可见分光光度计(上海光谱仪器有限公
司)等。
2 方法
2. 1 玉竹多糖溶液的制备 干燥玉竹根茎粉碎,过 40 目筛,称取
玉竹粉末 10. 0 g,按 1∶ 30 的比例加入 300 ml 蒸馏水,80 Hz 超
声波提取 2. 5 h,过滤,取滤渣重复上述步骤,合并两次滤液,浓
缩,容量瓶定容至 500 ml。
2. 2 多糖含量测定 玉竹多糖含量按苯酚 -硫酸法[6]测定,以葡
萄糖为对照品绘制标准曲线。
2. 3 蛋白质含量的测定 采用考马斯亮蓝 G - 250 法[7]测定,以
牛血清白蛋白(BSA)制作标准曲线。
2. 3. 1 考马斯亮蓝 G - 250 的配制 称取 100 mg 考马斯亮蓝 G
-250 溶于 50 ml 90% 乙醇中,加入 85%(W/V)磷酸 100 ml,蒸
馏水定容至 1 000 ml,摇匀。棕色瓶中 4℃避光保存。
2. 3. 2 标准曲线的绘制 精密称取 0. 010 g 牛血清白蛋白,蒸馏
水定容至 100 ml,分别取 0,0. 2,0. 4,0. 6,0. 8 和 1. 0 ml于具塞试
管中,分别加水至 1. 0 ml,各加入 5 ml 考马斯亮蓝 G - 250 溶液
混合均匀,同时以蒸馏水为空白,在 595 nm 波长处测定吸光度,
得蛋白质含量测定回归方程。标准回归方程为 Y = 1. 231X +
0. 020 9 (r = 0. 999 3) ,在 0. 14 ~ 4. 11 mg /g范围内呈良好的线性
关系。
2. 3. 3 蛋白质含量测定的方法 分别取样品溶液 1 ml 3 份,分别
置于试管中,加入 5 ml考马斯亮蓝 G -250 试剂,充分混合,30℃
水浴加热 5 min后,在波长 595 nm处测得吸光度。
2. 4 脱蛋白方法
2. 4. 1 Sevag法 玉竹多糖溶液稀释 5 倍,取 50 ml,加入其体积
1 /5 的氯仿和 1 /25 的正丁醇,将混合物剧烈震摇 20 min,5 000 r /
min离心 10 min分去水层和溶液层的变性蛋白质,取水相,重复
上述操作 5 次,得待测液。
2. 4. 2 三氯乙酸法 玉竹多糖溶液稀释 5 倍,取 50 ml,加入 10%
三氯乙酸调节 pH值至 3,放置过夜,在 3 000 r /min条件下离心 5
min,弃去沉淀,得待测液。
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LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2011 VOL. 22 NO. 9 时珍国医国药 2011 年第 22 卷第 9 期
2. 4. 3 酶法Ⅰ 玉竹多糖溶液稀释 20 倍,取 50 ml,加入 10%盐
酸调 pH值至 6. 5,加入其体积 3%的胰蛋白酶,65℃恒温磁力搅
拌器中保温 6 h,沸水浴 5 min灭菌,冷却后,4 000 r /min 离心 10
min后去除变性酶沉淀,得待测液。
2. 4. 4 酶法Ⅱ 玉竹多糖溶液稀释 20 倍,取 50 ml,加入其体积
3%的胰蛋白酶,酶解 2 h,沸水浴 5 min灭菌,冷却后 4 000 r /min
离心 10 min去变性酶沉淀,得待测液[8]。
2. 4. 5 Sevag新法 玉竹多糖溶液稀释 5 倍,取 50 ml,加入其体
积 40%的氯仿和 10%体积的正丁醇,搅动 15 min成胶体混合物,
加入 2%体积的甲醇,40%体积的乙醇,0. 01%体积的氯化钠,搅
动 10 min,在分液漏斗中静置,取水相,重复上述操作 4 次,得待
测液[9]。
2. 4. 6 酶法 - Sevag法结合 玉竹多糖溶液稀释 10 倍,取 50 ml,
先采用“2. 4. 3”项法脱蛋白,得脱蛋白液,再采用“2. 4. 1”项法重
复 3 次脱蛋白,得待测液[10]。
上述方法处理后分别测定多糖和蛋白质含量。
3 结果与结论
不同处理前后测得多糖及蛋白的吸光度值,以葡萄糖回归方
程算得总多糖和脱蛋白后多糖含量。以牛血清白蛋白回归方程
算得总蛋白和脱蛋白后蛋白含量。结果见图 1。
图 1 玉竹多糖脱蛋白前后多糖及蛋白质含量
3. 1 Sevag法 由图 1 可知,该法处理后多糖含量为 1. 496 mg /g,
有少量损失,但蛋白的脱除率较高,含量为 0. 067 mg /g,脱除率达
到 80. 86%。Sevag法脱蛋白重复 5 次,蛋白含量变化较大。结果
见图 2。随着脱蛋白次数的增加,多糖溶液中的蛋白脱除率和多
糖损失率逐渐增加,第 1 次脱蛋白的蛋白脱除率和多糖损失率的
幅度最大,表明第 1 次脱蛋白效果最明显,对结果影响最大。
图 2 Sevag法不同次数脱蛋白处理后多糖损失率及蛋白脱除率
3. 2 三氯乙酸法 由图 1 可知,该法脱蛋白后的多糖损失率较
低,含量为 1. 631 mg /g,但蛋白含量为 0. 311 mg /g,蛋白脱除率较
低,仅为 11. 14%。
3. 3 酶法 本实验采用两种酶法对玉竹多糖溶液进行脱蛋白。
由图 1 可知,酶法Ⅰ脱蛋白后的多糖含量为 1. 705 mg /g,蛋白含
量为 0. 148 mg /g,蛋白脱除率为 57. 71%;酶法Ⅱ脱蛋白后的多
糖含量为 1. 679 mg /g,蛋白含量为 0. 241 mg /g,蛋白脱除率为
31. 14%。酶法Ⅰ对玉竹多糖的脱蛋白效果较好。
3. 4 Sevag 新法 由图 1 可知,该法多糖损失率最高,含量为
1. 291 mg /g,蛋白含量为 0. 326 mg /g,脱除率 6. 86%,脱蛋白效果
最差。此法不适用于玉竹多糖脱蛋白。
3. 5 酶法Ⅰ与 Sevag 法结合 由图 1 可知,Sevag 法和酶法Ⅰ结
合处理前玉竹多糖含量为 1. 733 mg /g,处理后多糖含量为 1. 684
mg /g;处理前蛋白含量为 0. 350 mg /g,处理后蛋白含量为 0. 020
mg /g,蛋白脱除率达到 94. 29%,效果最佳。见图 3。
图 3 酶法Ⅰ与 sevag法结合脱蛋白后蛋白质含量变化
4 讨论
本实验采用 5 种不同方法进行玉竹多糖脱蛋白处理,其中酶
法Ⅰ与 Sevag法结合的方法蛋白脱除率最高,多糖损失率较低,
且操作条件温和、利于保持多糖活性、避免过多使用有机溶剂,适
合玉竹多糖中游离蛋白的脱除。因此确定了玉竹多糖脱蛋白的
最佳处理条件为:取玉竹多糖溶液稀释 20 倍,取 50 ml,加入 10%
盐酸调 pH值至 6. 5,加入其体积 3%的胰蛋白酶,水解后于 65℃
恒温磁力搅拌器中保温 6 h,沸水浴 5 min灭菌,冷却后,4 000 r /
min离心 10 min去变性酶沉淀,得到脱蛋白液,然后加入其体积
1 /5 的氯仿和 1 /25 的正丁醇,将混合物剧烈震摇 20 min,经离心
(5 000 r /min,10 min)分去水层和溶液层的变性蛋白质,取水相,
重复上述操作 3 次,得脱蛋白液。该方法蛋白的脱除率为
94. 29%。本实验结果可为玉竹多糖纯化及药理作用的进一步研
究提供了理论依据。
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时珍国医国药 2011 年第 22 卷第 9 期 LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2011 VOL. 22 NO. 9