全 文 :2012 年第 10 期 XINJIANG NONGKEN KEJI
收稿日期:2012—08—20
不同方法提取刺山柑叶片多糖对比分析
黄佳丽
(农九师一七○团―新疆 额敏 834615)
摘要: 分别采用水浴提取超声 - 微波协同萃取法和蒽
酮 - 硫酸比色法测定刺山柑多糖含量,对比其提取效果。 结
果表明,超声 - 微波协同萃取法提取多糖含量是水浴提取多
糖的 1.8 倍;正交试验表明,超声 - 微波协同萃取法提取多糖
的适宜条件为 10 min、80℃、1 ∶ 40,提取率为 8.88%。
关键词:山柑叶片;多糖;水浴超声 - 微波协同萃取;蒽
酮 - 硫酸法
刺山柑又称野西瓜, 为白花菜科山柑属植物。
是一种生长在炎热干旱气候条件下的半灌木,高 1.0
~ 2.5 m,叶圆形、倒卵形或椭圆形,长 1 ~ 5 cm,宽
1.0 ~ 3.5 cm,有短柄,顶端近圆形,具锐尖的小刺,基
部圆形,全缘无毛,幼叶和枝的顶端通常密生茸毛;
托叶为直立或弯曲的刺,长 2 ~ 6 mm。 花大,直径 4
~ 6 cm;花梗长 2.5 ~ 4.0 cm,着生叶胶;花茎外面有短
毛,花瓣倒卵形,长 2 ~ 3 cm,白色,少数为粉红色,雄
蕊多数。果近圆形或长圆形,肉质,长 2 ~ 4 cm,成熟时
开裂,有多数种子,种子肾形,褐色,花期 6 月,果期
8月[1]。刺山柑在我国主要分布于新疆天山南北石质
低山丘陵和坡地、山麓冲沟或戈壁滩。
多糖是一类天然大分子物质,分布广泛,功能多
样,多糖参与细胞各种生命活动的调节。 大量的研究
表明,植物多糖类化合物具有活化巨噬细胞作用,促
进淋巴细胞有丝分裂, 诱生细胞因子, 调节离子通
道,参与细胞信号传导作用,也是一种免疫调节剂[2],
具有激活免疫细胞、改善机体免疫功能等作用。
1 实验材料
1.1 提取材料
取刺山柑叶子将其阴干,再将其中的病叶、烂叶
及杂质去除待用。
1.2 试剂
95%乙醇、磷酸、正丁醇、三氯甲烷、蒽酮、硫酸、
工业酒精、 工业石油醚、 考马斯亮蓝试剂和蒽酮 -
硫酸试剂等。
1.3 仪器
T6 紫外可见分光光度计、CW - 2000 超声微波
协同萃取仪、DZF - 6050 型真空干燥箱、KDM 型调
温电热套、 R520B 旋转蒸发仪、JA1203 电子分析天
平、KQ - C 玻璃仪器气流烘干器、SHZ - D3 予华牌
循环水真空泵、DF - 101S 集热式磁力加热搅拌器、
电子万用炉、索式提取器、筛子、烧瓶若干、小烧杯若
干、量筒和容量瓶若干等。
2 实验方法
2.1 材料预处理
将制干材料用重物碾碎过筛(筛号 10,方孔 2.0
mm),滤纸包住,放入索式提取器中,用电热套加热回
流,先用酒精回流至无色,再用石油醚回流 3 h,除去
色素及脂类物质,然后将其烘干待用。
2.2 标准曲线的绘制
称取经 105 ℃干燥至恒重的葡萄糖对照品
0.101 1 g置于 100 mL容量瓶中,加蒸馏水溶解定容
成葡萄糖标准溶液。
分别移取 2 mL、4 mL、6 mL、8 mL、10 mL 标准溶
液置 100 mL容量瓶中用蒸馏水定容, 分别取 1 mL
系列标准溶液于具塞试管中,以 1 mL蒸馏水做空白
(分别加入 4 mL蒽酮硫酸溶液, 盖好塞立即摇匀置
冷水浴中冷却,冷却后一起置于沸水浴中,自再次沸
腾后加热 7 min, 之后再用流动的水冷却 10 min 至
室温,用分光光度计在 620 nm处测定吸光值)。
2.3 提取方法
超声 - 微波协同萃取提法: 时间分 5 个阶段
提取,每个阶段 300 s,合计 25 min,温度 80 ℃,频率
自动,料液比 1 ∶ 10,称取材料 10 g,加入 100 mL 蒸
馏水, 提取 3次合并提取液, 用旋转蒸发仪浓缩至
50 mL 左右,冷却后加 95%酒精 200 mL 搅拌,沉淀
至 4℃冰箱过夜,分层将酒精倒出,再用 95%酒精洗
沉淀 3次,每次都是分层后倒出上清液,再进行下一
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次的洗涤, 最后沉淀放入 45℃烘箱烘干称重待用。
一共重复 3次。
水浴提取法:称取材料 10 g,加蒸馏水 100 mL,
温度 80 ℃,每次提取 1 h,提取 3 次合并提取液,用
旋转蒸发仪浓缩至 50 mL 左右,冷却后加 95%酒精
200 mL 搅拌,沉淀至 4 ℃冰箱过夜,分层将酒精倒
出,再用 95%酒精洗沉淀 3 次,每次都是分层后倒
出上清液,再进行下一次的洗涤,将沉淀放入 45 ℃
烘箱烘干,称重待用。 重复 3次。
将脱过蛋白后的 150 mL 糖液移取 0.2 mL 加
0.8 mL 蒸馏水,以 1 mL 蒸馏水做空白,分别加 4 mL
蒽酮硫酸溶液, 以后的操作参照 2.2 括号中内容完
成,得到吸光值后根据标准曲线换算出相应糖含量,
比较水浴提取和超声微波协同萃取的优劣。
2.4 单因素试验
2.4.1 时间的确定
称取材料 10 g,料液比 1 ∶ 10,温度 30 ℃,微波
频率自动, 设定时间梯度为 10 min、20 min、30 min、
40 min, 各提取 3 次合并提取液得到 300 mL 糖液,
定容至 500 mL,吸取 0.05 mL 糖液至具塞试管中加
0.95 mL 蒸馏水,1 mL 蒸馏水做空白, 以后的操作
参照 2.2 括号中内容完成, 然后换算出相应糖含
量,比较多长时间提取率较高。 将剩余糖液浓缩、
烘干并称重。
2.4.2 温度的确定
称取材料 10 g,料液比为 1 ∶ 10,时间为 20 min,
微波频率自动,设定温度梯度为 50 ℃、60 ℃、70 ℃、
80℃、90℃恒温, 每个样处理 3 次合并提取液得到
300 mL 糖液,定容至 500 mL,吸取 0.05 mL 糖液至
具塞试管中加 0.95 mL蒸馏水,1 mL蒸馏水做空白,
以后的操作参照 2.2 括号中内容完成, 然后换算出
相应糖含量,比较什么温度条件下提取率较高。将剩
余糖液浓缩、烘干并称重。
2.4.3 料液比的确定
称取材料 5 g,时间为 20 min,温度为 80℃,微波
频率自动,料液比梯度设为 1 ∶ 10、1 ∶ 20、1 ∶ 30、1 ∶ 40,
每个样处理 3 次,合并提取液,浓缩定容至 500 mL,
吸取 1 mL 糖液至具塞试管中,1 mL 蒸馏水做空白,
以后的操作参照 2.2 括号中内容完成, 然后换算出
相应糖含量,比较什么温度条件下提取率较高。将剩
余糖液浓缩、烘干并称重。
2.5 正交试验
根据单因素试验结果设计正交试验,时间为 10
min、20 min、30 min,温度为 40 ℃、60 ℃、80 ℃,料液
比为 1 ∶ 20、1 ∶ 30、1 ∶ 40,提取次数均为 3 次,称取材
料 5 g,按正交表设计做试验,合并提取液,浓缩定容
至 500 mL,吸取 0.2 mL 糖液至具塞试管中加 0.8 mL
蒸馏水,1 mL蒸馏水做空白,以后的操作参照 2.2括
号中内容完成,然后换算出相应糖含量,比较哪组提
取率较高。将剩余糖液浓缩、烘干和称重。 最后将最
优组重复测定 3次。
3 结果与分析
3.1 葡萄糖标准曲线
图 1 标准曲线
由图 1 可知, 标准曲线回归方程为:A = 0.0096
C - 0.0312(R = 0.996 3,n = 6)。
3.2 提取方法对比
从表 1 中可以看出, 超声 - 微波协同萃取平均
提取率 0.66%,高于水浴平均提取率,超声 - 微波协
同萃取平均提取率是传统水浴提取法的 1.8 倍,说
明超声微波协同萃取提糖方法比较好。
3.3 时间确定数据及处理
图 2 不同时间提取率对比
从图 2中可以看出,从 10 min到 20 min 提取率
直线上升,20 min 以后提取率降低, 其中 20 min 时
提取率最高,所以在其它条件相同时,20 min是微波
超声波协同提糖的最佳时间。
3.4 温度确定数据及处理
图 3 不同温度提取率对比
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从图 3中可以看出, 随着温度的上升提取率呈
线性关系,80 ℃以后,微波超声波提取时,提取液开
始往上冲堵塞冷凝管,试验无法进行,由于机器问题
我们只能认为在其它条件相同时,80 ℃为微波超声
波协同萃取提糖最佳温度。
3.5 料液比确定数据及处理
图 4 不同料液比获得提取率
从图 4 可以看出料液比由 1 ∶ 10 到 1 ∶ 30 提取
糖含量呈上升趋势,其中 1 ∶ 30 处理提取糖最多,所
以, 在其它条件相同的情况下,1 ∶ 30为超声微波协
同萃取的最佳料液比。
3.6 正交试验数据及处理
正交试验表 2 结果表明,以 10 min、80 ℃、1 ∶ 40
料液比为最佳提取条件。
3.6.1 重复试验结果分析
表 5 重复试验数据结果
重复 ABS 提取糖量(g) 干物质重(g) 提取率(%)
1 1.678 0.89 4.163 2 8.90
2 1.698 0.901 4.383 0 9.01
3 1.675 0.889 3.947 5 8.89
由表 5 可以看出,正交试验中 10 min、80 ℃、1 ∶
40 提取率最高 , 重复 3 次 , 相对标准偏差为
0.7467%,说明重复性较好,10 min、80 ℃、1 ∶ 40 可以
认为是超声微波协同萃取最佳提取条件。
4 结论
(1)本实验条件下,超声 - 微波协同萃取提取刺
山柑叶片多糖是水浴提取法的 1.8 倍;(2)在其它条
件相同的前提下, 单因素实验结果表明, 时间 20
min、温度 80 ℃、料液比 1 ∶ 30 的提取率最高;(3)正
交实验结果表明,10 min、80 ℃、1 ∶ 40 是超声 - 微波
协同萃取最佳提取条件。
参考文献
[1]季宇彬 ,郭守东 ,汲晨锋 .野西瓜的化学和药理研究 [J].哈尔
滨商业大学学报(自然科学版),2006,6(1):5-10.
[2]白红进,赵小亮,蒋卉.新疆刺山柑多糖的提取及含量测定
[J].食品开发与研究,2007,28(3):120-122.
新疆农垦科学院作物研究所
所 长 : 魏建军 书 记 : 穆培源
电 话: 0993-6683009 6683127
地 址:新疆石河子市乌伊路 221号
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协
办
表 1 水浴法和超声 - 微波法提取多糖数据分析
提取方法 重复 ABS 提取糖重(g) 提取率(%) 干物质总重(g) 平均提取率(%)
水浴提取 1 0.340 0.029 0.29 2.048
2 0.484 0.040 0.40 2.212
3 0.506 0.042 0.42 2.288 0.37
超声微波协同萃取 1 0.810 0.066 0.66 2.557
2 0.605 0.051 0.51 2.228
3 0.987 0.080 0.80 2.023 0.66
表 2 正交试验数据
处理 时间(min) 温度(℃) 料液比 ABS 提取糖量(g) 提取干物质总重(g) 提取率(%)
1 10 40 1 ∶ 20 0.845 5 0.456 3.740 8 4.56
2 10 60 1 ∶ 30 0.894 0 0.482 4.193 0 4.82
3 10 80 1 ∶ 40 1.675 5 0.888 4.319 0 8.88
4 20 40 1 ∶ 30 0.933 0 0.502 4.236 4 5.02
5 20 60 1 ∶ 40 1.128 5 0.604 4.287 3 6.04
6 20 80 1 ∶ 20 1.373 5 0.732 4.027 6 7.32
7 30 40 1 ∶ 40 1.051 0 0.550 4.333 4 5.50
8 30 60 1 ∶ 20 1.073 0 0.576 4.641 0 5.76
9 30 80 1 ∶ 30 1.404 5 0.748 4.746 0 7.48
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