全 文 :FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
食 品 科 技
2009年 第 34卷 第 8期
粉单竹竹叶多糖的提取及应用
吴耀辉, 曾超珍, 龚燕飞
(中南林业科技大学生命科学与技术学院,长沙 410004)
摘要: 采用正交实验方法,探讨了热水浸提法提取粉单竹叶中多糖的最佳工艺条件,并对提取
物在抗褐变和抗氧化方面做了一定的研究。结果表明,在液固比为 75∶1,提取时间为 2 h,温
度为 80 ℃时提取率是最高的,影响因素大小顺序为:液固比>提取温度>浸提时间。实验结果
表明竹叶多糖能较好地防止水果蔬菜褐变和植物油中过氧化物含量升高。
关键词: 粉单竹;多糖;提取;应用
中图分类号: Q 539 文献标志码: A 文章编号: 1005-9989(2009)08-0150-04
Extraction and the application of polysaccharide from
b.cerosissima mcclure leaves
WU Yao-hui, ZENG Chao-zhen, GONG Yan-fei
(College of Life Science and Technology, Central South Forestry University,
Changsha 410004)
Abstract: Orthogonal experimental method has been used to obtain the optimum conditions of polysac-
charide extracted from B.cerosissima McClure leaves. The anti-browning and antioxidanthe function of the
polysaccharide has also been studied. The results showed that the best conditions for the extraction can be
written as: ratio of material to solution (w∶v) 1∶75, extracted time 2 h, temperature 80 ℃. The factors influencing
extraction of flavonoids were in order as follows: liquid -solid >temperaturethat >extracted time. The
polysaccharide could prevent browning of fruits and decrease peroxide in vegetable oil.
Key words: B.cerosissima mcclure leaves; polysaccharide; extraction; application
收稿日期: 2008-10-24
基金项目: 湖南省教育厅基金项目(07C797)。
作者简介: 吴耀辉(1975—),女,硕士,讲师,研究方向为生物化学。
参考文献:
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提取物与应用
·150·
DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2009.08.009
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
食 品 科 技
2009年 第 34卷 第 8期
表 1 葡萄糖浓度与吸光值的关系多糖一般都是天然高分子化合物,包括活性
多糖和膳食纤维两大类[1]。活性多糖专指具有某种
特殊生物活性的多糖化合物,如真菌多糖、植物
多糖和壳聚糖等。这些多糖具有复杂的、多方面
的生理活性和功能,如:免疫调节功能;抗肿瘤
作用;延缓衰老作用;降血脂、抗血栓作用等功
能,因而越来越引起人们的关注[2]。而且竹子(笋、
秆、叶片)中含有丰富的有机物,如竹叶汁中含有大
量的维生素、氨基酸、叶绿素和丰富的具有活化
细胞功能的锗、硅等元素以及糖类、黄酮类等物
质,近几年,竹叶作为新资源植物,已成为世界
性的研究热点[3-5]。本文对粉丹竹竹叶多糖的分离提
取进行了研究,以找出竹叶多糖提取的最佳工艺,
并对竹叶多糖的一些应用作初步的研究,为粉单
竹竹叶的开发利用提供有益参考。据我们所知目
前未见以粉单竹这种观赏类植物为原料的多糖物
质提取及应用的报道。
1 样品、 仪器与试剂
1.1 样品
竹叶采自中南林业科技大学,将新鲜竹叶洗
净,用蒸馏水冲洗 3次,冷冻干燥后粉碎,过 80
目筛后置于冰箱中备用。
1.2 主要试剂与仪器
葡萄糖、无水乙醇、浓硫酸、苯酚、磷酸缓
冲液(pH6.85)、花生油、硫氰酸铵、氯化亚铁、氯
仿、异戊醇、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠等,以上
化学试剂均为分析纯。实验所用水为双蒸水。
FSJ-114植物样品粉碎机,FA1004 电子分析
天平,WFJ-7200 型分光光度计,电热恒温水浴
锅,2XZ-4型旋片式真空泵,RE-52AA型旋转蒸
发仪,真空冷冻干燥机、数码照相机等。
2 实验
2.1 葡萄糖标准曲线制备
精密称取在 105 ℃于燥至恒质量的葡萄糖标
准品 1.000 g,加水溶解,并定容至 100 mL,混匀,
置冰箱中保存。吸取葡萄糖标准溶液 0、0.2、0.4、
0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0 mL,分别置
于 25 mL比色管中,用水补充至 2.0 mL,加入苯
酚-浓硫酸显色液 10 mL,于旋转混匀器小心混匀,
稳定后,用分光光度计在 480 nm波长处以试剂空
白溶液为参比,测定吸光度值,结果见表 1。
其结果用最小线性二乘法进行线性回归,其
回归方程 Y=0.5166X-0.0047,相关系数 r=0.979,
说明二者之间呈良好的线性关系。
2.2 单因素实验
2.2.1 温度对提取效果的影响 取 5 份竹叶,在
料液比为 1 ∶50 的条件下,分别在 50、60、70、
80、90 ℃的温度下浸提 1 h,再用苯酚-硫酸法测
定其多糖的含量,结果见表 2。
由表 2可知:随着温度的增加,多糖得率也
随之增加,说明温度越高,竹叶中的多糖越容易
进入水相。但温度大于 80 ℃后会造成糖苷键的断
裂,多糖得率增加缓慢。
2.2.2 浸提时间的影响 取 5 份竹叶,在料液比
为 1∶50的条件下,在 60 ℃温度下分别浸提 1、2、
3、4、5 h 再用苯酚-硫酸法测定其多糖的含量,
结果如表 3所示。
由表3 可知:随着浸提时间的增加,多糖得
率也随之增加。但当时间大于 3 h 后,溶质已
经基本融入溶剂中,故多糖得率基本不再增加。
2.2.3 料液比的影响 取 5个烧杯,分别加入 2 g
竹叶的干粉末,在 60 ℃的温度下,分别加入 24、
50、100、150、200 mL浸提 1 h,再用苯酚-硫酸
法测定其多糖的含量,结果如表 4所示。
由表 4可知:随着液固比的增加,溶质的扩
表 2 不同温度对多糖得率的影响
温度/℃ 50 60 70 80 90
吸光值/A 0.022 0.026 0.033 0.038 0.039
得率/(g/g) 0.25 0.29 0.36 0.41 0.42
表 3 不同浸提时间对多糖得率的影响
时间/h 1 2 3 4 5
吸光值/A 0.028 0.031 0.035 0.035 0.0369
得率/(g/g) 0.31 0.35 0.38 0.38 0.39
表 4 液固比对多糖得率的影响
液固比/(mL/g) 12∶1 25∶1 50∶1 75∶1 100∶1
吸光值/A 0.011 0.025 0.03 0.036 0.037
得率/(g/g) 0.15 0.28 0.33 0.39 0.40
葡萄糖质量/mg 吸光度/A 葡萄糖质量/mg 吸光度/A
0 0 1.2 0.653
0.2 0.074 1.4 0.759
0.4 0.187 1.6 0.93
0.6 0.293 1.8 0.885
0.8 0.397 2 0.941
1 0.340
提取物与应用
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表 5 正交实验的因素和水平表
水平
因素
提取温度/℃
A
提取时间/h
B
液固比/(mL/g)
C
1 80 1 25∶1
2 70 2 50∶1
3 60 3 75∶1
表 6 正交实验结果
实验号
因素
多糖得率/%
A B C
1 1 1 1 0.29
2 1 2 2 0.42
3 1 3 3 0.49
4 2 1 1 0.36
5 2 2 3 0.48
6 2 3 2 0.34
7 3 1 3 0.36
8 3 2 2 0.31
9 3 3 1 0.32
k1 0.400 0.377 0.313
k2 0.393 0.403 0.367
k3 0.330 0.383 0.443
R 0.070 0.066 0.130
散动力增大,多糖容易扩散到溶剂中,所以多糖
得率也随着增加。但当液固比达到 75∶1以后,多
糖已经基本析出,故再增大液固比多糖得率增加
不明显。
2.3 正交实验
为了找到各个因素之间的相互影响以及最佳
工艺,在以上单因素实验的基础上,按表 5设计 3
因素 3水平的正交实验,实验结果见表 6。
根据表 6的结果,3因素影响最大的是液固比
(C),然后是温度(A),最后是提取时间(B),即 C>
A>B。最佳提取工艺为:提取温度为 80 ℃,液固
比 75∶1,提取时间为 2。为了验证该实验结果,按
此最佳工艺条件对竹叶进行提取,重复 3次,每
次多糖含量基本稳定,多糖的平均得率是 0.5%,
高于试验中的任何一组,说明该工艺稳定可行。
2.4 竹叶多糖的应用
将滤液经过活性炭过滤后用 3倍量 95%乙醇
反复离心沉淀,沉淀用 sevage法去蛋白,经过无
水乙醚洗涤,丙酮脱水,冷冻干燥等步骤后得初
步纯化的竹叶多糖,此时的多糖呈白色略带黄色,
与纯化之前比颜色浅了很多。
2.4.1 竹叶多糖的抗褐变作用 切片,一组用经
过纯化的竹叶多糖提取液浸泡 5 min,一组用蒸
馏水浸泡 5 min,在用保鲜膜包好放在冰箱中保
藏 24 h后观察果蔬表面的变化,结果如图 1 图~
6所示。
从图中显然可以看出经过提取液处理的果蔬
表面比只经过一般蒸馏水处理的更难褐变。说明
竹叶多糖具有明显的抗氧化和抗褐变的能力。
2.4.2 抗氧化活性的测定及与 Vc 的比较 采用
测定油脂的过氧化值的方法来测定竹叶多糖的抗
图 1 经过提取液处理的藕片
图 2 未经过提取液处理的藕片
图 3 经过提取液处理的土豆片
图 4 未经过提取液处理的土豆片
提取物与应用
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FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
食 品 科 技
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图 5 经过提取液处理过的香蕉
图 6 未经过提取液处理的香蕉
氧化活性。测定方法如下 [6]:取一试管往里加入
1 mL浓缩提取物、2 mL 蒸馏水、95%(v/v)乙醇5
mL,磷酸缓冲液 ( pH6 . 85 ) 5 mL 以及 30 μL
花生油。在 55 ℃恒温摇床上,转速为 150 次/
min,保温 9 h。再从锥形瓶中取样 0.1 mL,添
加 75%(v/v)乙醇 4.7 mL,硫氰酸铵溶液(30%)0.1
mL和 0.2 mol/L 的氯化亚铁试液 0.1 mL,混合显
色反应 3 min 后,在波长为 500 nm 处测定吸光
度。用 0.5 mg/mL 的 Vc 作比较和用磷酸缓冲
液(pH6.85)做空白对照。每隔 1 h 测定一次POV
值。结果见图 7。
由图 7可以看出竹叶提取物与不加任何抗氧
化剂的空白对照组相比具有有一定的抗氧化性,
但不如 Vc的抗氧化性强、持久。
3 结论
根据实验可知在提取温度为 80 ℃,提取时间
为 2 h,液固比为 75∶1时是浸提粉单竹叶多糖物质
的最佳条件,此时得率最高。竹叶中提取出的多
糖具有抑制蔬菜,水果表面褐变的活性。竹叶多
糖具有有一定的抑制 POV值增加的能力,但其抑
制能力不如 Vc的抑制能力强,持久。但足以说明
竹叶多糖能够抑制油脂发生氧化酸败变质。
参考文献:
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0 1 2 3 4 5 6 7
时间/h
提取物
Vc
空白
po
v
值
/A
0.04
0.035
0.03
0.025
0.02
0.15
图 7 不同添加物 pov值随时间的变化关系
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