全 文 ：蔡教英 ,欧阳克蕙 ,徐明生 ,等.蛇接骨草中多糖提取工艺的研究 [ J].江苏农业科学 , 2011, 39(3):376-378.
蛇接骨草中多糖提取工艺的研究
蔡教英 1 , 欧阳克蕙2 , 徐明生 1 , 王文君 1 , 陈婷婷 1 , 葛 霞 1
(1.江西农业大学食品科学与工程学院 ,江西南昌 330045;2.江西农业大学动物科学与工程学院 ,江西南昌 330045)
摘要:以蛇接骨草为试验材料 , 通过单因素试验(提取时间 、料液比 、时间 、提取液用量)及正交试验探讨不同提取
工艺对多糖得率的影响。结果表明 ,蛇接骨草多糖提取的最佳工艺条件为提取时间 4 h、料液比 1 ∶40、温度 80 ℃、提
取次数 2 ～ 3次。正交试验方差分析结果表明 , 最佳的提取组合为 A
2
B
3
C
2
D
3
,即提取时间 4h、料液比 1 ∶50、提取温度
80℃、提取 3次。
关键词:蛇接骨草;多糖得率;提取工艺
中图分类号:TS244 文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2011)03-0376-02
收稿日期:2010-07-19
基金项目:“十一五 ”国家科技支撑计划 (编号:2006BAD16B07,
2007BAD80B03);江西农业大学博士基金(编号:20022004)。
作者简介:蔡教英(1987—),女 ,江西赣州人 ,硕士研究生 , 主要从事
植物资源开发与利用研究。
通信作者:王文君 ,博士 ,副教授 , 主要从事植物资源开发与利用研
究。 E-mail:wwjun9999@sina.com。
多糖是由多个单糖分子缩合失水而成的 ,是一类分子机
构复杂且庞大的糖类物质 [ 1] 。目前已发现的天然多糖有 300
多种 ,在免疫调节 、抗肿瘤 、抗炎 、抗病毒 、降血糖 、抗衰老 、抗
辐射等方面发挥着生物活性作用 [ 2 ] 。蛇接骨草 [ Gynuraproc-
umbens(Lour.)Merr.]又名寿命草 ,为菊科三七属多年生草
本植物 [ 3 -4] ,在通风活血 、消炎止咳 、散淤消肿 、活血生肌等方
面更具有药效价值 。经中国科学院华南植物研究所临床试
验 ,发现它对治疗高血压 、高血脂 、动脉硬化、冠心病等均有一
定疗效 ,尤其具有明显的抗癌效果 。除了药用价值 ,蛇接骨草
还可当茶饮 、当菜吃 ,是餐桌上的一道美味佳肴。其多糖具有
多方面的生物活性 ,是当今世界上优质且无任何毒副作用的
免疫调节剂 ,能有效地全面提升人体免疫力 ,又是细胞和细胞
器结构的重要部分 ,是人体细胞或脏器维系正常功能不可缺
少的主要成分 。由于蛇接骨草含有多种重要的生理活性物
质 ,多糖为其主要的活性成分 ,而国内外对其提取工艺研究甚
少 。因此 ,为提高其综合利用价值 ,本试验以蛇接骨草为原
料 ,采用单因素试验和正交试验对蛇接骨草中多糖提取工艺
进行研究并优化 ,为今后蛇接骨草的综合利用提供理论指导 。
1 材料与方法
1.1 试验材料
新鲜蛇接骨草采自江西农业大学园林学院 ,本试验中所
采用的试剂都由食品科学与工程学院基础实验室提供 。
1.2 试验方法
1.2.1 蛇接骨草的预处理和提取方法 新鲜蛇接骨草除去
杂质后 ,于 50 ～ 60 ℃常压下干燥 ,粉碎 ,过 40目筛;在常温
下 ,用蛇接骨草样品 4倍体积的乙酸乙酯浸泡干燥的试验样
品 3h,用蒸馏水清洗残留的有机溶剂 ,至样品无味为止;将样
品于温度为 105℃的烘箱内烘干 ,至恒重为止 ,得脱脂样品 。
准确称取 0.5g粉末置于烧杯中 ,加入适量的蒸馏水 ,置
于水浴锅中浸提 ,过滤;准确吸取滤液 1mL,加入 95%乙醇
4 mL,混匀;离心 10 min(3 000 r/min),弃去上清液 ,沉淀用
蒸馏水复容 ,定容至 25 mL;准确吸取 0.5 mL,加入 5%苯酚
0.3mL,混匀;迅速加入 2.0mL浓硫酸 ,充分摇匀;40 ℃下水
浴 20min,在 490 nm处测定吸光度 。并按下式计算多糖得
率:蛇接骨草多糖得率 =(提取液中多糖的质量 /蛇接骨草的
质量)×100%。
1.2.2 葡萄糖标准曲线的制作 精确称取干燥至恒重的葡
萄糖 1 g,加适量蒸馏水溶解 ,转移至 1 000 mL容量瓶中 ,加
水至刻度 , 摇匀 , 得 1 mg/mL储备液;准确吸取储备液
1.25 mL,用蒸馏水定容至 25 mL,即配成 50 μg/mL的葡萄糖
标准溶液 。分别准确移取葡萄糖标准溶液 0、0.1、0.2、0.3、
0.4、0.5mL,置于各个试管中 ,并用蒸馏水补足至 0.5 mL。
各试管的葡萄糖含量分别为 0、5、10、15、20、25 μg,分别加入
5%苯酚试液 0.3mL混匀后迅速加入 2.0mL浓硫酸 ,充分摇
匀后 40 ℃下水浴 20 min,在 490nm处测定吸光度 。
1.2.3 多糖提取工艺的单因素试验和正交设计试验 分别
选取不同提取时间 、料液比 、提取温度和提取次数进行单因素
试验(表 1),随后根据单因素试验结果设定正交试验设计因
素表 。
表 1 蛇接骨草多糖提取工艺因素水平
水平
因素
A:提取
时间(h)
B:料
液比
C:提取
温度(℃)
D:提取
次数(次)
1 3 1∶30 70 1
2 4 1∶40 80 2
3 5 1∶50 90 3
1.2.4 数据统计分析 本试验数据采用 DPS软件 (version
6.55)进行方差分析和极差分析 。
2 结果与讨论
2.1 标准曲线的绘制和回归方程的建立
如图 1所示 ,在 490nm下测得葡萄糖含量分别为 0、10、
20、30、40、50μg/mL的吸光值 ,其线性方程是 y=0.002 9x-
0.002 4(r2 =0.998 7)。
—376— 江苏农业科学 2011年第 39卷第 3期DOI :10.15889/j.issn.1002-1302.2011.03.015
2.2 单因素试验结果与分析
溶质的浸出量一般与浸提时间成正比 [ 5-6] ,但扩散达到
平衡后 ,时间即不起作用 。达到平衡时间的长短与溶剂体积 、
浸提温度有关 。由图 2可知 ,随着提取时间延长 ,多糖得率增
加 ,在提取 4 h时达到最大值 ,继续延长提取时间 ,也许同样
会使糖苷键断裂 ,使多糖分解 ,导致得率降低 。考虑到多糖为
活性物质 ,长时间的高温对其活性有影响 ,且温度越高 ,成本
越大 。因此 ,由该单因素试验可知取得多糖的最佳提取时间
为 4 h。
料液比太高或太低都会影响多糖得率 [ 7 ] ,太低会使溶液
黏性增加 ,不利于蛇接骨草多糖提取;太高会给浓缩带来困
难 ,增加成本 ,所以料液比应选择合适的比例 。由图 3可知 ,
料液比为(1 ∶20)～ (1 ∶40)时 ,随着液比增大 ,多糖得率不
断增加;当料液比达 1 ∶40后 ,多糖得率呈现下降的趋势 。同
时 ,考虑到料液比过大会对后续的浓缩工序带来麻烦 ,且消耗
更多的热能 ,所以料液比应选择在 1∶40左右 。
由图 4可以看出 ,随着温度升高 , 多糖提取率增加 ,在
80 ℃时提取率最高 ,这是由于温度升高 ,分子运动加剧 ,多糖
从蛇接骨草细胞中的溶出率增加 。但高于 80℃时 ,提取率有
所降低 ,这可能是因为多糖在高温下受到破坏所致 [ 8] ,故提
取温度宜在 80 ℃。
由图 5可知 ,随着提取次数增加 ,第 2次提取率有明显的
增加趋势 ,但第 3次多糖得率并没有明显的提高 ,考虑到加工
成本及劳力成本 ,宜提取 2 ～ 3次 。
2.3 蛇接骨草多糖提取的正交试验结果
由表 2、表 3可知 , 4种因素影响多糖提取率的主次关系
为:提取次数 >提取时间 >料液比﹥提取温度 。提取蛇接骨
表 2 蛇接骨草多糖提取率的正交试验结果
编号
因素
A:提取
时间(h)
B:料
液比
C:提取
温度(℃)
D:提取
次数(次)
提取率
(%)
1 1 1 1 1 1.884
2 1 2 2 2 3.684
3 1 3 3 3 4.832
4 2 1 2 3 4.979
5 2 2 3 1 2.694
6 2 3 1 2 3.759
7 3 1 3 2 2.701
8 3 2 1 3 4.047
9 3 3 2 1 1.985
k1 3.466 7 3.188 0 3.230 0 2.187 7k2 3.810 7 3.475 0 3.549 3 3.381 3
k3 2.911 0 3.525 3 3.409 0 4.619 3
R 0.899 7 0.337 3 0.319 3 2.431 6
表 3 蛇接骨草多糖提取率的方差分析
变异来源 平方和 自由度 均方 F值 P
提取时间 2.473 0 2 1.236 5 265.559 0 0.000 1
料液比 0.397 4 2 0.198 7 42.673 3 0.000 1
提取温度 0.307 4 2 0.153 7 33.011 4 0.000 1
提取次数 17.741 0 2 8.870 5 1 905.082 4 0.000 1
误差 0.041 9 9 0.004 7
(下转第 378页)
—377—蔡教英等:蛇接骨草中多糖提取工艺的研究
曹熙敏.微波辅助浸提法提取野生龙葵果红色素的工艺筛选 [ J].江苏农业科学 , 2011, 39(3):378-379.
微波辅助浸提法提取野生龙葵果红色素的工艺筛选
曹熙敏
(河北北方学院 ,河北张家口 075000)
摘要:以野生龙葵果实为原料 ,采用微波辅助萃取法, 对龙葵果红色素的最佳浸提及浸提溶剂条件进行了筛选 ,结
果表明:以 1.5%柠檬酸溶液为提取剂, 微波火力为中高火, 料液比为 1∶20,微波处理时间 1min是微波辅助提取龙葵果
红色素的最佳浸提条件。与传统的加热提取和常温提取相比 ,此法极大地缩短了提取时间, 而且提取率也明显提高。
关键词:龙葵;红色素;微波辅助浸提法
中图分类号:S668.901 文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2011)03-0378-02
(上接第 377页)
草中多糖的最佳工艺组合为 A2B3C2D3 ,即提取时间为 4h、料
液比为 1 ∶50、提取温度为 80℃、提取次数为 3次 。
3 结论
笔者采用单因素试验考察 4个因素 (提取时间 、料液比 、
提取温度和提取次数 )对蛇接骨草多糖提取率的影响 ,然后
对这 4个因素采用 L9 (34 )正交试验进行优化 。利用 DPS软
件得出数据 ,通过极差分析和方差分析得出合理的工艺参数 。
结果显示 ,影响蛇接骨草中多糖提取率因素的主次顺序为提
取次数 >提取时间 >料液比 >提取温度 。结合正交试验结果
可知 ,提取次数对它有很大的影响 ,鉴于工业生产的可行性以
2 ～ 3次为宜;提取时间也有较大的影响 ,提取 4h蛇接骨草中
多糖提取含量最高;料液比对提取多糖影也有影响 ,根据试验
结果应选择 1∶40左右;提取温度的影响最小 ,根据结果选择
80 ℃。综合以上分析结果 ,蛇接骨草中多糖的最佳提取条件
为 A2 B3 C2 D3 ,即提取时间为 4h、料液比为 1 ∶50、提取温度为
80 ℃、提取次数为 3次 。
参考文献:
[ 1]江 波 ,杨瑞金 ,卢蓉蓉 ,等.食品化学 [ M] .北京:化学工业出
版社, 2005:49.
[ 2]董 群 ,方积年.多糖在医药领域中的应用 [ J] .中国药学杂志 ,
2001, 36(10):649-652.
[ 3]云南省卫生局革命委员会.云南中草药 [ M] .云南:云南人民出
版社 , 1971.
[ 4]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志:第七十七卷第
一册[ M] .北京:科学出版社, 1979.
[ 5]黄 杰 ,孙桂菊 ,李 恒.茶多糖提取工艺研究 [ J] .食品研究与
开发 , 2006, 27(6):77-79.
[ 6]欧阳克蕙 ,徐明生 ,欧阳清林 ,等.白车轴草多糖提取工艺的研究
[ J] .中国饲料 , 2009(10):24-26.
[ 7]马亚团 ,周文明 ,田 鹏.小麦麸皮多糖提取工艺研究 [ J].西北
农业学报, 2006, 15(3):197-200.
[ 8]陈木森 ,洪艳平 ,上官新晨.青钱柳多糖的提取及含量测定 [ J].
西北农业学报 , 2007, 16(3):192-195.
人工合成色素和天然色素是目前食用色素的两大类 。从
无毒无害绿色环保的天然产物中提取色素 ,是当今食用色素
发展的新趋势 ,尤其以常见的蔬菜 、水果等为原料提取的天然
色素类开发产品更是受到人们的广泛关注 [ 1 ] 。我国龙葵资
源丰富 ,种类繁多 ,从龙葵中提取的龙葵红色素作为绿色环保
产品色泽非常靓丽 ,性质稳定 ,无毒副作用 ,且具有一定的医
疗保健功能 ,被广泛地应用于食品 、医药 、化妆品 、饮料等领
域 。因此对龙葵果红色素的提取 、分离 、纯化等方面的研究对
提升龙葵果等林果类产品的深加工 ,促进农产品产业化 ,解决
三农问题都具有重要意义 [ 2] 。
与传统的加热萃取方法相比 ,微波辅助萃取法具有省时 、
高效 、节能等优点 。微波可穿透萃取介质 ,直接作用于物料内
部 ,使内部温度迅速上升 ,增大物质在介质中的溶解度 。微波
收稿日期:2010-12-09
基金项目:河北省教育厅科学技术研究计划(编号:Z2009411);河北
省张家口市科学技术研究与发展计划(编号:0911014C-5)。
作者简介:曹熙敏(1977—),女 ,河北张家口人 , 讲师 ,主要从事植物
资源开发利用方面的研究。 E-mail:nkxfcl@163.com。
可增强传质驱动力 ,加速目标物质由原料内部向界面层扩散 ,
从而提高提取速率 [ 3] 。大量试验表明 ,微波强化萃取显示出
良好的发展前景和巨大的应用潜力 。
龙葵为茄科龙葵属野生草本植物 ,全国均有分布 ,具有很
高的营养价值和药理功能 ,龙葵果成熟时呈紫黑色 ,味酸甜 ,
富含花青素 ,是一种值得研究和开发的天然食用色素资源 。
目前 ,采用微波辅助萃取辣椒红色素 、红花黄色素 、番茄红色
素 、橘黄色素等已取得一定的研究进展 [ 4 ] ,但是采用微波辅
助萃取龙葵果红色素尚未见报道 。本研究以龙葵为试材 ,对
用微波辅助浸提龙葵果红色素的工艺进行了研究 ,探讨浸提
时间 、浸提火力 、浸提液浓度等因素对龙葵果紫红色素综合性
质的影响 ,从而选择出龙葵红色素的最佳浸提工艺 。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
龙葵果实于 2010年 9月采于河北省张家口市宣化县沙
岭子镇 , -50℃冷冻保存备用 。柠檬酸(分析纯)。
1.2 仪器与设备
WP700(21)微波炉;SHZ-D(Ⅲ)循环水式真空泵;
—378— 江苏农业科学 2011年第 39卷第 3期