全 文 ：书　［收稿日期］　２０１３－０３－２２；２０１３－０８－０８修回
　［作者简介］　王晓林（１９６９－），男，副教授，硕士，从事天然产物有效成分的提取及纯化工艺研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇｘｉａｏｌｉｎ６９＠ｅｙｏｕ．ｃｏｍ
　＊通讯作者：钟方丽（１９７０－），女，教授，博士，从事食品及天然药物的研发。Ｅ－ｍａｉｌ：ｆａｎｇｌｉｚｈｏｎｇ＠ｓｉｎａ．ｃｏ
［文章编号］１００１－３６０１（２０１３）１０－０６１１－０１５４－０４
猴腿蹄盖蕨多糖的脱蛋白工艺研究
王晓林，钟方丽＊，薛健飞，陈 帅
（吉林化工学院 化学与制药工程学院 吉林 吉林１３２０２２）
　　［摘　要］为探索猴腿蹄盖蕨多糖脱蛋白的最佳工艺条件，以蛋白去除率为主要考察指标，采用Ｓｅｖａｇ
法、ＴＣＡ法、酶法等５种方法对猴腿蹄盖蕨多糖脱蛋白工艺进行了探索。结果表明：最佳脱蛋白工艺为酶法
与ＴＣＡ法联用，即加入０．０２ｇ木瓜蛋白酶，４０℃水浴反应３０ｍｉｎ后，沸水中灭酶１０ｍｉｎ，冷却至室温，
４　０００ｒ／ｍｉｎ离心，去变性酶沉淀，取上清液加入３％ＴＣＡ 试剂振荡３次，每次２０ｍｉｎ，震荡后静置１ｈ，
４　０００ｒ／ｍｉｎ离心１５ｍｉｎ。在该条件下，猴腿蹄盖蕨多糖的蛋白去除率为７６．５０％，多糖损失率为１１．８２％。
通过试验研究得到的猴腿蹄盖蕨多糖脱蛋白工艺条件稳定、重现性高，具有一定的应用价值。
［关键词］猴腿蹄盖蕨；多糖；脱蛋白工艺
［中图分类号］Ｓ３９ ［文献标识码］Ａ
Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｄｅｐｒｏｔｅｉｎｉｚａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｒｏｍ　Ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ
ｉｎ　Ａｔｈｙｒｉｕｍ　ｍｕｌｔｉｄｅｎｔａｔｕｍ
ＷＡＮＧ　Ｘｉａｏｌｉｎ，ＺＨＯＮＧ　Ｆａｎｇｌｉ＊，ＸＵＥ　Ｊｉａｎｆｅｉ，ＣＨＥＮ　Ｓｈｕａｉ
（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉｌｉｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｊｉｌｉｎ，Ｊｉｌｉｎ１３２０２２，Ｃｈｉｎａ）
　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｉｖｅ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　Ｓｅｖａｇ，ＴＣＡ，ｅｎｚｙｍｅ，ｅｎｚｙｍｅ－Ｓｅｖａｇ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ，ｅｎｚｙｍｅ－ＴＣＡ
ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｗｅｒｅ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｔｏ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ　ｔｈｅ　ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ　ｄｅｐｒｏｔｅｉｎｉｚａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｒｏｍ　ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ　ｉｎ
Ａ．ｍｕｌｔｉｄｅｎｔａｔｕｍ，ａｎｄ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｒａｔｅ　ｗａｓ　ｓｅｔ　ａｓ　ｋｅｙ　ｉｎｄｅｘ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｐｒｏｔｅｉｎ
ｒｅｍｏｖａｌ　ｒａｔｅ　ａｎｄ　ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ　ｌｏｓｓ　ｒａｔｅ　ｃｏｕｌｄ　ｒｅａｃｈ　７６．５０％ａｎｄ　１１．８２％ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｂｙ　ｅｎｚｙｍｅ－ＴＣＡ
ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ（ｐａｐａｉｎ　０．０２ｇ，３０ｍｉｎ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｉｎ　４０℃ ｗａｔｅｒ　ｂａｔｈ，ｅｎｚｙｍｅ　ｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｂｏｉｌｅｄ
ｗａｔｅｒ，ｃｏｏｌ　ｄｏｗｎ　ｔｏ　ｒｏｏｍ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｃｅｎｔｒｉｆｕｇｅ　ｗｉｔｈ　４　０００ｒ／ｍｉｎ，ｒｅｍｏｖｅ　ｄｅｎａｔｕｒａｓｅ　ａｎｄ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ，
ａｄｄｅｄ　３％ ＴＣＡ　ｉｎ　ｓｕｐｅｒｎａｔａｎｔ，ｒｅｍｏｖａｌ　ｗｉｔｈ　３ｔｉｍｅｓ　ｏｆ　ｏｓｃｉｌａｔｉｏｎ（２０ｍｉｎ　ｅａｃｈ　ｔｉｍｅ），１ｈｓｔｉｌ，ａｎｄ　１５
ｍｉｎ　ｏｆ　ｃｅｎｔｒｉｆｕｇｅ　ｗｉｔｈ　４　０００ｒ／ｍｉｎ）．Ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｕｍ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｗａｓ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｗｉｔｈ　ｈｉｇｈ　ｒｅｐｒｏｄｕｃｉｂｉｌｉｔｙ，
ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｂｌｅ　ｆｏｒ　ｄｅｐｒｏｔｅｉｎｉｚａｔｉｏｎ　ｆｒｏｍ　ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｆｅｒｎ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ａｔｈｙｒｉｕｍ　ｍｕｌｔｉｄｅｎｔａｔｕｍ；ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ；ｄｅｐｒｏｔｅｉｎｉｚａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
　　蕨类植物是植物类中草药的重要组成部分［１］，
多数蕨类植物既可食用，又可入药。蹄盖蕨科植物
猴腿蹄盖蕨，又名多齿蹄盖蕨、猴腿菜、猴腿儿，既是
味道鲜美的山野菜，又可作为药品添加剂使用［２］。
猴腿蹄盖蕨在吉林省长白山区分布广泛［３］，具有抗
菌、抗病毒、抗氧化、抗肿瘤等众多功效［４］，猴腿蹄盖
蕨含有丰富的氨基酸，总含量可达１３．４６％，其中被
誉为“智慧酸”的谷氨酸，含量可达２．２２％。作为药
食两用珍贵的山野菜，猴腿蹄盖蕨发展前景非常广
阔［５－６］。
多糖是由单糖或衍生物聚合而成的生物活性大
分子，是一切生命有机体必不可少的成分。多糖具
有增强免疫、降血糖、降血脂、抗肿瘤、抗疲劳及抗衰
老等多种生物活性，已应用到保健品、化妆品、药品、
食品等领域，是现代医学和食品功能化学关注的焦
点［６－９］。但是，在植物多糖研究过程中，植物中所含
蛋白常影响植物多糖纯度，从而导致其药理研究出
现较大差异。蛋白质是粗多糖中最主要的杂质，对
植物多糖的纯度造成影响。蛋白质的存在增加了多
糖的吸湿性，其所带电荷可吸附大量其他杂质，使其
他杂质的去除变得更为困难。同时，蛋白质还会吸
附多糖，给多糖的分级、分离带来困难。更重要的
是，蛋白质具有热源性，含有蛋白杂质的多糖不能用
于临床注射。因此，多糖纯化的第一步就是脱蛋白。
而一般去除蛋白质的过程中多糖的损失量较大 ，所
以有必要对多糖的脱蛋白方法进行研究。目前，未
见猴腿蹄盖蕨多糖相关研究的报道。笔者应用传统
的脱蛋白方法Ｓｅｖａｇ法、ＴＣＡ法、酶法等 ［１０－１４］对猴
腿蹄盖蕨多糖脱蛋白的工艺进行探索，以期为更有
效地开发猴腿蹄盖蕨提供理论依据。
１ 材料与方法
１．１ 材料
１．１．１ 猴腿蹄盖蕨 采自吉林市蛟河地区，经吉
林化工学院药学系薛健飞博士鉴定为蹄盖蕨科植物
猴腿蹄盖蕨。
１．１．２ 试剂 木瓜蛋白酶（酶活性为５０万Ｕ／ｇ），
北京奥博星生物技术有限责任公司；葡萄糖、正丁
　贵州农业科学　２０１３，４１（１０）：１５４～１５７
　Ｇｕｉｚｈｏｕ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
醇、氯仿、三氯乙酸、硫酸、苯酚、无水乙醇均为分析
纯试剂；水为重蒸馏水。
１．１．３ 仪器 ＵＶ－７５２Ｎ型紫外－可见分光光度计，
（上海精密科学仪器有限公司），ＲＴ－０８型多功能粉
碎机（荣聪精密科技有限公司），ＢＳ－６００Ｌ型电子天
平（上海精密科学仪器有限公司），ＲＥ－５２Ａ型旋转
蒸发仪（上海亚荣生化仪器厂）。
１．２ 方法
１．２．１ 多糖含量测定
１）标准曲线的绘制。精密称取在１０５℃干燥至
恒重的葡萄糖标准品２０．４ｍｇ，置于１００ｍＬ的容量
瓶中［１５］，加入蒸馏水适量，超声使溶解，蒸馏水定容
至刻度，制成浓度为０．２０４ｍｇ／ｍＬ的葡萄糖标准品
溶液。取上述溶液２．０ｍＬ、４．０ ｍＬ、６．０ ｍＬ、
８．０ｍＬ、１０．０ｍＬ、１２．０ｍＬ、１４．０ｍＬ，分别置于
５０ｍＬ容量瓶中，蒸馏水稀释至刻度。精密吸取上
述溶液各２．０ｍＬ于具塞试管中，加入４％苯酚溶液
１．０ｍＬ，摇匀，迅速滴加７．０ｍＬ的浓硫酸，放置
５ｍｉｎ，置于４０℃的水浴中加热３０ｍｉｎ，迅速冷却至
室温，采用紫外－可见分光光度计，在４９０ｎｍ波长处
测定吸光度，以浓度Ｃ为横坐标，吸光度值 Ａ为纵
坐标，绘制标准曲线［１６］，回归方程：Ａ＝１１．８６５Ｃ＋
０．００１　８６，ｒ＝０．９９９　５，结 果 表 明，葡 萄 糖 在
０．００８　１６～０．０５７　２ｍｇ／ｍＬ与吸光度呈良好的线
性关系。
２）样品多糖的含量测定。取猴腿蹄盖蕨多糖
粉末适量，置于容量瓶中，加蒸馏水适量，超声使溶
解，蒸馏水稀释至刻度，摇匀，制成供试品溶液。吸
取供试品溶液２．０ｍＬ于具塞试管中，加入４％苯酚
溶液１．０ｍＬ，摇匀，迅速滴加７．０ｍＬ的浓硫酸，放
置５ｍｉｎ，置于４０℃的水浴中加热３０ｍｉｎ，迅速冷却
至室温，采用紫外－可见分光光度计，在４９０ｎｍ波长
处测定吸光度，由回归方程计算出多糖浓度，从而计
算出粉末中多糖的质量以及多糖损失率。
多糖质量（ｇ）＝（Ｃ×１０×２５×１００×干浸膏质
量）／１０００×２×２×含量测定取样量；
多糖损失率（％）＝（粗多糖中多糖质量－除蛋
白处理后样品中多糖质量）／粗多糖中多糖质量；
式中，Ｃ 表 示 测 定 样 液 中 多 糖 的 浓 度
（ｍｇ／ｍＬ）。
１．２．２ 蛋白质含量测定 吸取多糖提取液１．０ｍＬ
定容于２５ｍＬ容量瓶，以蒸馏水为空白，在２８０ｎｍ
和２６０ｎｍ处测定吸光度值，根据经验公式：蛋白质
浓度Ｃ（ｇ／Ｌ）＝１．４５×Ａ２８０－０．７４×Ａ２６０［１７－１８］，计算
蛋白质含量，从而计算去除率。
蛋白去除率（％）＝（粗多糖中蛋白质量－除蛋白
处理后样品中蛋白质量）／粗多糖中蛋白质量
１．３ 脱蛋白试验
１．３．１ Ｓｅｖａｇ法脱蛋白试验［１９－２０］
取猴腿蹄盖蕨粗多糖溶液２５ｍＬ，加入一定量
的Ｓｅｖａｇ试剂（Ｖ正丁醇∶Ｖ氯仿，１／５），进行几次
一定时间的剧烈震荡后，４　０００ｒ／ｍｉｎ离心，取上清
液即可。Ｓｅｖａｇ试剂加入量、震荡次数和震荡时间
通过以下考察试验进行确定。
１）Ｓｅｖａｇｓ试剂加入量。Ｓｅｖａｇ试剂体积／多糖
溶液体积分别为１／１、１／２、１／３、１／４、１／５，固定震荡
时间为２０ｍｉｎ，震荡次数为１次，考察Ｓｅｖａｇｓ试剂
加入量对多糖损失率和蛋白去除率的影响。
２）震荡次数。改变震荡次数（１次、２次、３次、
４次、５次），固定Ｓｅｖａｇ试剂为５ｍＬ，震荡时间为
２０ｍｉｎ，考察震荡次数对多糖损失率和蛋白去除率
的影响。
３）震荡时间。改变震荡时间（１０ｍｉｎ，２０ｍｉｎ，
３０ｍｉｎ，４０ｍｉｎ，５０ｍｉｎ），固定Ｓｅｖａｇ试剂为５ｍＬ，
震荡次数为１次，考察震荡时间对多糖损失率和蛋
白去除率的影响。
１．３．２ 三氯乙酸法（ＴＣＡ 法）脱蛋白试验 取猴
腿蹄盖蕨粗多糖溶液２５ｍＬ，分别加入 ＴＣＡ 溶液
使其质量分数分别为２．０％、２．５％、３．０％、３．５％、
４．０％，振荡２０ｍｉｎ，静置１ｈ，４　０００ｒ／ｍｉｎ离心
１５ｍｉｎ，弃去沉淀。考察溶液中不同 ＴＣＡ 浓度的
脱蛋白效果。确定最佳的 ＴＣＡ浓度后，在该条件
下考察 ＴＣＡ 法不同震荡次数（１次、２次、３次、４
次、５次）下的脱蛋白效果，计算蛋白去除率和多糖
损失率。
１．３．３ 酶法脱蛋白试验 取猴腿蹄盖蕨粗多糖溶
液２５ｍＬ，放入水浴锅中预热１０ｍｉｎ，加入一定量的
木瓜蛋白酶，在一定温度下酶解反应一段时间后，
４０℃水浴反应３０ｍｉｎ后，沸水中灭酶１０ｍｉｎ，冷却
至室温，４　０００ｒ／ｍｉｎ离心，去变性酶沉淀，取上清液
即可。木瓜蛋白酶加入量、酶解温度、酶解时间通过
以下考察试验进行确定。
１）木瓜蛋白酶加入量。分别加入木瓜蛋白酶
量０．０１ｇ、０．０２ｇ、０．０３ｇ、０．０４ｇ、０．０５ｇ，固定酶解
温度为４０℃，酶解时间为０．５ｈ，考察木瓜蛋白酶加
入量对多糖损失率和蛋白去除率的影响。
２）酶解温度。改变酶解温度 （４０℃，４５℃，
５０℃，５５℃，６０℃，６５℃），固 定 蛋 白 酶 加 入 量
０．０２ｇ，酶解时间为０．５ｈ，考察酶解温度对多糖损
失率和蛋白去除率的影响。
３）酶解时间。改变酶解时间（０．５ｈ，１．０ｈ，
１．５ｈ，２．０ｈ，２．５ｈ），固定蛋白酶加入量０．０２ｇ，酶
解温度为４０℃，考察酶解时间对多糖损失率和蛋白
去除率的影响。
１．３．４ 酶法与Ｓｅｖａｇ法联用脱蛋白试验 取猴腿
蹄盖蕨粗多糖溶液２５ ｍＬ，放入水浴锅中预热
１０ｍｉｎ，在优选的木瓜蛋白酶法工艺条件下进行脱
蛋白后，将反应瓶放入沸水中灭酶１０ｍｉｎ，冷却至
室温，４　０００ｒ／ｍｉｎ离心，去变性酶沉淀，取去蛋白后
的猴腿蹄盖蕨多糖上清液２０ｍＬ，在优选的Ｓｅｖａｇ
法条件下进行脱蛋白试验，测定其多糖及蛋白质含
量，计算多糖损失率和蛋白去除率。
１．３．５ 酶法与ＴＣＡ 法联用脱蛋白试验 取猴腿
蹄盖蕨粗多糖溶液２５ ｍＬ，放入水浴锅中预热
·５５１·
　王晓林 等　猴腿蹄盖蕨多糖的脱蛋白工艺研究
　ＬＩＵ　Ｋａｉ　ｅｔ　ａｌ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｄｅｐｒｏｔｅｉｎｉｚａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｒｏｍ　Ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ　ｉｎ　Ａｔｈｙｒｉｕｍ　ｍｕｌｔｉｄｅｎｔａｔｕｍ
１０ｍｉｎ，在优选的木瓜蛋白酶法工艺条件下进行脱
蛋白后，将反应瓶放入沸水中灭酶１０ｍｉｎ，冷却至
室温，４　０００ｒ／ｍｉｎ离心，去变性酶沉淀，取去蛋白后
的上清液２０ｍＬ，在优选的ＴＣＡ法条件下进行脱蛋
白试验，得脱蛋白多糖溶液，测定其多糖及蛋白质含
量，计算多糖损失率和蛋白去除率。
２ 结果与分析
２．１ Ｓｅｖａｇ法脱蛋白
２．１．１ 震荡次数 由图１可知，随着震荡次数的
增加，多糖损失率和蛋白去除率均呈上升趋势，当震
荡次数达到４～５次时，蛋白去除率相差不大，但震
荡次数为４次时的多糖损失率明显低于５次时，所
以选择４次为最佳震荡次数。
２．１．２ 震荡时间 随着震荡时间的增加，多糖损
失率和蛋白去除率的含量呈上升的趋势（图１），当
震荡时间为２０ｍｉｎ时，蛋白去除率已达到３８．９９％，
再延长震荡时间蛋白去除率略有增加，但不明显，而
多糖损失率在震荡时间为２０ｍｉｎ时相对较低，再延
长震荡时间多糖损失率有所增加，所以选择震荡时
间为２０ｍｉｎ。
２．１．３ 试剂用量 随着Ｓｅｖａｇ试剂用量的增加，
多糖损失率和蛋白去除率均逐渐增大（图１），当试
剂用量为多糖溶液体积的１／２时，蛋白去除率已达
到最大值（４３．１０％），所以选择Ｓｅｖａｇ试剂用量为粗
多糖溶液体积的１／２。
２．１．４ Ｓｅｖａｇ 法脱蛋白的工艺验证试验 在
Ｓｅｖａｇ试剂用量为粗多糖溶液体积的１／２，震荡时间
为２０ｍｉｎ，震荡次数为４次的条件下对猴腿蹄盖蕨
多糖进行脱蛋白试验，其蛋白去除率为６３．１５％，多
糖损失率为１４．５３％。
Removal%times Oscillation%time Reagent%amount
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9
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14
震荡次数 /次 震荡时间 /min 试剂用量 /mL
0%%%%%%1%%%%%%%2%%%%%%%3%%%%%%%4%%%%%%%%5%%%%%%6 10%%%%%%20%%%%%%30%%%%%%%40%%%%%%%%50 4%%%%%%%8%%%%%12%%%%%16%%%%20%%%%%24%%%%28
B%%%蛋白脱除率 C%%多糖损失率
图１ Ｓｅｖａｇ法不同震荡次数、震荡时间、试剂用量下的蛋白去除率和多糖损失率
　　　　Ｆｉｇ．１　Ｐｒｏｔｅｉｎ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｒａｔｅ　ａｎｄ　ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ　ｌｏｓｓ　ｒａｔｅ　ｕｎｄｅｒ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｔｉｍｅｓ，ｏｓｃｉｌａｔｉｏｎ　ｔｉｍｅ，
ａｎｄ　ｒｅａｇｅｎｔ　ａｍｏｕｎｔ　ｗｉｔｈ　Ｓｅｖａｇ　ｍｅｔｈｏｄ
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2%%%%%%%%%%%%%%2.5%%%%%%%%%%%%%%%3%%%%%%%%%%%%%%%3.5%%%%%%%%%%%%%%4%%%%%%%%%%%%%4.5
TCA试剂浓度 /%
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6
9B%%%蛋白脱除率 C%%多糖损失率
图２ ＴＣＡ法不同ＴＣＡ浓度及震荡次数下的蛋白去除率和
多糖损失率
　Ｆｉｇ．２　Ｐｒｏｔｅｉｎ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｒａｔｅ　ａｎｄ　ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ　ｌｏｓｓ　ｒａｔｅ
ｕｎｄｅｒ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ＴＣＡ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ
ｒｅｍｏｖａｌ　ｔｉｍｅｓ　ｗｉｔｈ　ＴＣＡ　ｍｅｔｈｏｄ
２．２ ＴＣＡ法脱蛋白
　　由图２可知，当 ＴＣＡ在粗多糖溶液中的浓度
逐渐升高时，多糖损失率和蛋白去除率也逐渐升高，
当ＴＣＡ在粗多糖溶液中的浓度达到３．０％时，蛋白
去除率已达到较高值（４６．１３％），再提高ＴＣＡ的浓
度，蛋白去除率增加趋势平缓，且在该浓度下多糖损
失率明显低于ＴＣＡ浓度为３．５％、４．０％时，所以将
ＴＣＡ浓度固定为３．０％。在该浓度下，当震荡次数
达到 ３ 次时，蛋白去除率已达到较高水平，为
５６．２５％，再增加震荡次数，去除率增加不明显，而且
导致多糖损失率提高。
２．３ 酶法脱蛋白
２．３．１ 木瓜蛋白酶加入量 由图３可知，随着木
瓜蛋白酶加入量的增加，多糖损失率和蛋白去除率
逐渐升高，但增加趋势平缓，木瓜蛋白酶的加入量对
猴腿蹄盖蕨多糖的脱蛋白效果影响不明显，在木瓜
蛋白酶加入量为０．０２ｇ时，多糖损失率和蛋白去除
率分别为９．５１％和６２．０４％。故木瓜蛋白酶的加入
量在０．０２ｇ左右较好。
２．３．２ 酶解温度 随着酶解温度的升高，多糖损
失率和蛋白去除率均呈现降低的趋势，由图３可知，
酶解温度为４０℃时，蛋白去除率和多糖损失率为
６２．０３％、９．５１％，效果最好。
·６５１·
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　贵 州 农 业 科 学
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｇｕｉｚｈｏｕ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
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木瓜蛋白酶加入量 /g 酶解温度 /℃ 酶解时间 /min
40%%%%%44%%%48%%%52%%%%56%%%60%%%64 20%%40%%%%60%%%80%%100%%120%140%160
B%%%蛋白脱除率 C%%多糖损失率
61.2
61.4
62
62.4
0.01%%%%0.02%%%0.03%%%0.04%%%0.05
9.4
9.5
9.6
9.7
9.8
56 8
7
9
10
6 61.80
61.95
61.90
61.85
62.00
62.05
62.10
9.40
9.42
9.44
9.46
图３ 不同木瓜蛋白酶加入量、温度、时间下的蛋白去除率和多糖损失率
Ｆｉｇ．３　Ｐｒｏｔｅｉｎ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｒａｔｅ　ａｎｄ　ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ　ｌｏｓｓ　ｒａｔｅ　ｕｎｄｅｒ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ｐａｐａｉｎ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｎｄ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｔｉｍｅ
２．３．３ 酶解时间 由图３可知，酶解反应时间对
多糖损失率和蛋白去除率影响较小，为了缩短反应
时间，选择酶解反应时间为３０ｍｉｎ，在该条件下，其
蛋白去除率和多糖损失率为６１．９８％、９．４３％，效果
比较理想。
２．４ 酶法与Ｓｅｖａｇ法联用结果
将酶法与 Ｓｅｖａｇ 法联用后，蛋白去除率为
７４．１８％，多糖损失率为１２．１１％，表明联合法较单
一方法脱蛋白效果好，且多糖损失率增加不明显。
２．５ 酶法与ＴＣＡ 法联用脱蛋白试验 将酶法与
ＴＣＡ法联用后，蛋白去除率为７６．３６％，多糖损失
率为１１．４３％。
２．６ 不同试验方法的对比 以蛋白去除率为主
要指标，多糖损失率为次要指标，对上述５种方法的
结果进行比较可知（表），酶法与 ＴＣＡ法联用蛋白
去除率最高，且多糖损失率相对较低，故选择酶法与
ＴＣＡ法联用对猴腿蹄盖蕨多糖进行脱蛋白，并应用
该方法对猴腿蹄盖蕨多糖进行了３次脱蛋白，其蛋
白去除率分别为７６．３９％、７６．４５％、７６．６７％，平均
为７６．５０％，多糖损失率分别为１１．３７％、１１．６８％、
１２．４０％，平均为１１．８２％。
表 不同方法的猴腿蹄盖蕨多糖的脱蛋白结果比较
Ｔａｂｌｅ　Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｆｉｖｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｔｏ　ｒｅｍｏｖａｌ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｆｒｏｍ　ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ　ｉｎ．ｍｕｌｔｉｄｅｎｔａｔｕｍ
指标
Ｉｎｄｅｘ
Ｓｅｖａｇ法
Ｓｅｖａｇ　ｍｅｔｈｏｄ
ＴＣＡ法
ＴＣＡ　ｍｅｔｈｏｄ
酶法
Ｅｎｚｙｍｅ　ｍｅｔｈｏｄ
酶法与ＴＣＡ
法联用
Ｅｎｚｙｍｅ－ＴＣＡ
酶法与Ｓｅｖａｇ
法联用
Ｅｎｚｙｍｅ－Ｓｅｖａｇ
蛋白去除率／％ ６３．１５　 ５６．２５　 ６１．９８　 ７６．５　 ７４．１８
多糖损失率／％ １４．５３　 １１．３７　 ９．４３　 １１．８２　 １２．１１
３ 结论与讨论
试验对猴腿蹄盖蕨多糖的脱蛋白工艺进行了相
关研究，确定了猴腿蹄盖蕨多糖的脱蛋白工艺条件，
结果表明，最佳脱蛋白工艺为酶法与ＴＣＡ法联用，
即加入０．０２ｇ木瓜蛋白酶，４０℃水浴反应３０ｍｉｎ
后，沸水中灭酶１０ｍｉｎ，冷却至室温，４　０００ｒ／ｍｉｎ离
心，去变性酶沉淀，取上清液加入３％ＴＣＡ试剂振
荡３次，每次２０ｍｉｎ，震荡后静置１ｈ，４０００ｒ／ｍｉｎ
离心１５ｍｉｎ。在该条件下猴腿蹄盖蕨多糖脱蛋白
去除率为７６．５０％，多糖损失率为１１．８２％。该试验
结果为猴腿蹄盖蕨多糖的生产提供了理论的依据。
［参 考 文 献］
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　王晓林 等　猴腿蹄盖蕨多糖的脱蛋白工艺研究
　ＬＩＵ　Ｋａｉ　ｅｔ　ａｌ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｄｅｐｒｏｔｅｉｎｉｚａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｒｏｍ　Ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ　ｉｎ　Ａｔｈｙｒｉｕｍ　ｍｕｌｔｉｄｅｎｔａｔｕｍ
书［文章编号］１００１－３６０１（２０１３）１０－０６１２－０１５８－０４
木质纤维素预处理技术的研究进展
李永莲１，刘文锋２，林凯诚３，周 亮１，黎 彧１，龚盛昭１，阳元娥１＊
（１．广东轻工职业技术学院，广东 广州５１０３００；２．广东工业大学，广东 广州５１０００６；
３．揭阳职业技术学院，广东 揭阳５２２０００）
　　［摘　要］木质纤维素是多种复杂高分子有机化合物组成的复合体，主要由纤维素、半纤维素和木质素３
种主要的聚集体以及一些可溶于极性或弱极性溶剂的提取物组成。在木质纤维素转化为乙醇的过程中，木
质纤维素的预处理是关键步骤，对纤维素的水解效率和乙醇的生产成本产生直接影响。为木质纤维素预处
理技术的研究和推广应用提供参考，综述了木质纤维素预处理的方法及其效果，并提出了其预处理方法的研
究方向。
［关键词］木质纤维素；预处理；组成；结构；进展
［中图分类号］ＴＱ３５２ ［文献标识码］Ａ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｏｎ　Ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ｏｆ　Ｌｉｇｎｏｃｅｌｕｌｏｓｅ
ＬＩ　Ｙｏｎｇｌｉａｎ１，ＬＩＵ　Ｗｅｎｆｅｎｇ２，ＬＩＮ　Ｋａｉｃｈｅｎｇ３，ＺＨＯＵ　Ｌｉａｎｇ１，
ＬＩ　Ｙｕ１，ＧＯＮＧ　Ｓｈｅｎｇｚｈａｏ１，ＹＡＮＧ　Ｙｕａｎ’ｅ１＊
（１．Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　５１０３００；２．Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ５１０００６；３．Ｊｉｅｙａｎｇ　Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ　＆Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｊｉｅｙａｎｇ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ
５２２０００，Ｃｈｉｎａ）
　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｌｉｇｎｏｃｅｌｕｌｏｓｅ　ｉｓ　ａ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｔｈａｔ　ｃｏｎｔａｉｎｓ　ｍａｎｙ　ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ　ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ，
ｍａｉｎｌｙ　ｃｅｌｕｌｏｓｅ，ｈｅｍｉｃｅｌｕｌｏｓｅ　ａｎｄ　ｌｉｇｎｉｎ，ａｓ　ｗｅｌ　ａｓ　ｓｏｍｅ　ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ　ｉｎ　ｐｏｌａｒ　ａｎｄ　ｗｅａｋ　ｐｏｌａｒ　ｓｏｌｖｅｎｔ
ｅｘｔｒａｃｔ．Ｔｈｅ　ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｉｓ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｒｉｔｉｃａｌ　ｓｔｅｐｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｌｉｇｎｏｃｅｌｕｌｏｓｉｃ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｔｏ
ｅｔｈａｎｏｌ，ｗｈｉｃｈ　ｗｏｕｌｄ　ｄｉｒｅｃｔｌｙ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｏｆ　ｃｅｌｕｌｏｓｅ　ａｎｄ　ｅｔｈａｎｏｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｃｏｓｔ．Ｔｈｅ
ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ｏｆ　ｌｉｇｎｏｃｅｌｕｌｏｓｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｗｅｒｅ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｂｉｏｍａｓｓ
ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ｗｅｒｅ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｌｉｇｎｏｃｅｌｕｌｏｓｅ；ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ；ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｐｒｏｇｒｅｓｓ
　　随着社会的发展，人类对能源的需求越来越大。
化石燃料不可再生，而且使用化石燃料的过程中对
环境产生巨大的影响，同时其储存量逐渐减少，对人
类的生存提出了挑战，寻找开发新型能源已迫在眉
睫。生物质是世界第四大能源［１］，其资源环境友好、
可再生，并且有丰富的储存量，是唯一可以转化为液
体燃料的可再生资源。从生物质可以获得多种形态
的能源，使生物质在能源结构系统中的地位越来越
重要。联合国环境与发展委员会（ＵＮＣＥＤ）的研究
报告指出，到２０５０年，生物质能的利用可望达到世
界能源消耗的５０％，我国到２０２０年可再生能源的
发展目标是其在能源消费结构中的比重提高到
１５％。因此，开发利用生物质能具有广阔的前景［２］。
但是由于木质纤维素内部结构极其紧密，不易降解，
因此，在木质纤维素转化为乙醇的过程中，木质纤维
素的预处理成为瓶颈，对纤维素的水解效率和乙醇
的生产成本产生直接影响［１］。为木质纤维素预处理
技术的研究和推广应用提供参考，综述了目前木质
纤维素预处理的技术及其效果，同时提出了今后木
质纤维素预处理技术的研究方向。
　［收稿日期］　２０１２－１０－３０；２０１３－０５－２８修回
　［基金项目］　广东省２００６科技攻关项目（２００６Ｂ１３５０１００２）
　［作者简介］　李永莲（１９８５－），女，研究实习员，硕士，从事非粮纤维素生物质能源化研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｙｌｉ８５＠１２６．ｃｏｍ
　＊通讯作者：阳元娥（１９７４－），女，讲师，博士，从事非粮纤维素生物质能源化研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｏｕｙａｎｇｙｕａｎｅ＠
櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃
１６３．ｃｏｍ
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Ｄｅｐｒｏｔｅｉｎｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇｅｌａｎ　ｇｕｍ　ｐｒｏｄｕｃｅｄ　 ｂｙ
Ｓｐｈｉｎｇｏｍｏｎａｓ　ｐａｕｃｉｍｏｂｉｌｉｓ　ＡＴＣＣ　３１４６１［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ
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［１８］ 姚文华．大枣多糖脱蛋白的研究［Ｊ］．食品研究与开
发，２００９，３０（５）：４９－５２．
［１９］ 刘成梅，万 茵，涂宗财，等．百合多糖脱蛋白方法的
研究［Ｊ］．食品科学，２００２，１（２３）：８９－９０．
［２０］ 王丽华，李元瑞．姬松茸多糖脱蛋白方法的研究［Ｊ］．
食品科技，２００３，１（５）：１８－２０．
（责任编辑：孙小岚）
　贵州农业科学　２０１３，４１（１０）：１５８～１６１
　Ｇｕｉｚｈｏｕ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ