全 文 ：第 4 期
猫须草多糖脱蛋白脱色工艺
廖春燕 １，２，许海润 １，黄 瑶 １，２
（１．广西科技大学 生物与化学工程学院，广西 柳州 ５４５００６；
２．广西糖资源绿色加工重点实验室（广西科技大学），广西 柳州 ５４５００６）
摘 要：以脱蛋白率和多糖保留率为指标，对 Ｓｅｖａｇ 法、三氯乙酸（ＴＣＡ）法和三氯乙酸－正丁醇（ＴＣＡ－ＮＢＡ）法脱蛋白
效果进行比较研究；采用活性炭脱色工艺，以脱色率和多糖保留率为指标, 通过单因素和正交试验对影响脱色的因素
进行了实验．结果表明：Ｓｅｖａｇ 法为 ３ 种方法中最好的脱蛋白方法，活性炭脱色的最佳条件是脱色温度 ５０ ℃，ｐＨ 值等
于 ６，活性炭用量 １．５％，脱色时间 ２０ ｍｉｎ．优化后的猫须草多糖脱蛋白脱色工艺稳定可靠，可为猫须草多糖的开发利用
提供理论依据．
关键词：猫须草；多糖；脱蛋白；脱色
中图分类号：Ｒ２８４．２ 文献标志码：A
收稿日期：２０１６－０４－２７
基金项目：广西高校大学生创新创业训练计划项目（２０１５１０５９４０９４）资助．
作者简介：廖春燕，硕士，讲师，研究方向：生物分离，Ｅ－ｍａｉｌ：５５６００４３＠ｑｑ．ｃｏｍ．
０ 引言
猫须草为唇形科（Ｌａｂｉａｔａｅ）肾茶属植物，学名为肾茶（Ｃｌｅｒｏｄｅｎｄｒａｎｔｈｕｓ ｓｐｉｃａｔｕｓ）．其性凉，可煎煮入药，
服用具有排石利尿，清热利湿的功效，多用于治疗前列腺炎、乳腺癌、急慢性肾炎和肾衰竭等疾病［１－３］．主要
化学成分有糖苷类化合物、黄酮类化合物、多酚类化合物等［４－６］．猫须草多糖具有多种药理活性，在抗肿瘤、
降血糖和增强免疫机能方面具有独特的功效．
目前从中药提取多糖时多采用水作为提取剂［７－９］．猫须草经热水浸提后得到的粗多糖常常混杂有色素、
蛋白质等杂质，影响其进一步的开发和利用．
本试验采用 ｓｅｖａｇ法、三氯乙酸法和三氯乙酸－正丁醇法对猫须草粗多糖进行脱蛋白处理［１０－１４］，选择活
性炭脱色法对多糖溶液进行脱色［１５－１８］，确定最优工艺，为猫须草多糖的开发利用提供参考依据．
１ 材料与方法
１．１ 材料与试剂
猫须草：购于柳州市中药店，产地广西；考马斯亮蓝 Ｇ２５０、牛血清蛋白标准品：国药集团化学试剂有限
公司；活性炭：广东省台山市化工厂；苯酚、无水乙醇、正丁醇、三氯甲烷等试剂均为分析纯．
１．２ 仪器与设备
ＳＨＺ－ＣＤ 循环水式多用真空泵：上海普渡生化科技有限公司；ＵＶ－１１００ 紫外可见分光光度计：上海美
谱达仪器有限公司；ＤＦ－１０１Ｓ集热式恒温加热磁力搅拌器：上海普渡生化科技有限公司；８００电动离心机：
金坛市医疗仪器厂；ＨＨ－６数显恒温水浴锅：常州国华电器有限公司．
１．３ 试验方法
１．３．１ 猫须草多糖提取工艺
猫须草→烘干→粉碎→按料液比 １ ∶２５（ｇ ／ ｍＬ）加入溶剂→６０ ℃回流提取 ３ ｈ→抽滤→旋转蒸发→浓缩
第 27 卷 第 4 期 广 西 科 技 大 学 学 报 Vol.27 No.4
2016 年 12 月 JOURNAL OF GUANGXI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Dec. 2016
DOI：10.16375/j.cnki.cn45-1395/t.2016.04.020文章编号 2095鄄7335（2016）04鄄0111鄄05
广西科技大学学报 第 27 卷
液加入 ９５％乙醇溶液在 ４ ℃下沉淀→无水乙醇、 乙醚和丙酮洗涤沉淀后真空干燥→取适量沉淀用热水溶
解，得粗多糖溶液．
１．３．２ 葡萄糖标准曲线的制作
多糖含量测定采用硫酸苯酚法［１９］．以葡萄糖为标准品，得标准曲线方程为 ｙ＝２．４１２ １ｘ－０．０１８ ６，ｒ＝０．９９９ ６．
式中：ｘ——葡萄糖质量浓度（ｍｇ ／ｍＬ），ｙ——吸光度．
１．３．３ 多糖保留率的测定
按照绘制标准曲线的方法测定样液的吸光度，计算样品中多糖含量，按下式计算多糖保留率．
多糖保留率（%）=脱蛋白后多糖含量
脱蛋白前多糖含量
·100
１．３．４ 蛋白质标准曲线的制作
蛋白质含量测定采用考马斯亮蓝法［２０］．以牛血清白蛋白为标准品，得标准曲线方程 ｙ＝０．３２８ ０ｘ＋０．００４ ３，
ｒ＝０．９９９ ５．式中：ｘ——蛋白质质量浓度（ｇ ／ Ｌ），ｙ——吸光度．
１．３．５ 脱蛋白率的计算
按照标准曲线的方法测定样液的吸光度，计算样品中多糖含量，按下式计算脱蛋白率．
脱蛋白率（%）=脱蛋白前蛋白质含量-脱蛋白后蛋白质含量
脱蛋白前蛋白质含量
·100
１．３．６ 脱蛋白工艺的研究
ｓｅｖａｇ法：将氯仿与正丁醇以 ５ ∶１混合制得 Ｓｅｖａｇ试剂．取 ２０ ｍＬ多糖质量浓度为 １ ｍｇ ／ ｍＬ的粗多糖溶
液，按多糖溶液∶ Ｓｅｖａｇ试剂＝５∶１比例混合，剧烈振荡，待氯仿－正丁醇试剂与蛋白质反应完全后，４ ０００ ｒ ／ ｍｉｎ
离心分离 ２０ ｍｉｎ，弃去沉淀收集上清液，分别测定多糖含量和蛋白质含量，计算多糖保留率和脱蛋白率．
三氯乙酸法（ＴＣＡ 法）：取质量浓度为 １ ｍｇ ／ ｍＬ 粗多糖样品液 ２０ ｍＬ，加入 ０．２ 倍体积 ４％三氯乙酸溶
液使之沉淀，２０ ℃下混合 ２５ ｍｉｎ，然后于 ４ ０００ ｒ ／ ｍｉｎ 离心 ２０ ｍｉｎ，弃去沉淀收集上清液，分别测定多糖含
量和蛋白质含量，计算多糖保留率和脱蛋白率．
三氯乙酸－正丁醇法（ＴＣＡ－ＮＢＡ 法）：将三氯乙酸－正丁醇按体积比 １ ∶ ５ 混合，然后取质量浓度为
１ ｍｇ ／ ｍＬ粗多糖溶液 ２０ ｍＬ加入等体积的三氯乙酸－正丁醇试剂，将混合物剧烈振摇 ３０ ｍｉｎ，再静止 １ ｈ．分
去水层与溶剂层（上层）交界处的变性蛋白，重复至水相与溶剂相的交界面无胶状变性蛋白质．澄清液分别
测定多糖含量和蛋白质含量，计算多糖保留率和脱蛋白率．
１．３．７ 脱色率的测定
将猫须草多糖样液置于 ３００ nm~７００ ｎｍ 波长下进行可见－紫外光全波长扫描．经扫描，猫须草多糖溶
液在 ４８６ ｎｍ处有最大吸收峰；因此，选用 ４８６ ｎｍ作为猫须草多糖色素的测定波长．按下式计算脱色率：
脱色率（%）=脱色前吸光度-脱色后吸光度
脱色前吸光度
·100
１．３．８ 活性炭脱色单因素试验
脱色温度对脱色效果的影响：分别取 ｐＨ值为 ６，质量浓度为 １ ｍｇ ／ ｍＬ的猫须草多糖溶液 ２０ ｍＬ，各加
入 １．５％活性炭，分别在 ３０ ℃，４０ ℃，５０ ℃，６０ ℃，７０ ℃下脱色 ６０ ｍｉｎ，抽滤，测定多糖含量和色素含量，计算
多糖保留率和脱色率．
ｐＨ 值对脱色效果的影响： 分别取质量浓度为 １ ｍｇ ／ ｍＬ 猫须草多糖溶液 ２０ ｍＬ， 依次调节 ｐＨ 值为
２，４，６，８，１０，然后分别加入 １．５％活性炭，于 ５０ ℃恒温脱色 ６０ ｍｉｎ，抽滤，测定多糖含量和色素含量，计算多
糖保留率和脱色率．
活性炭用量对脱色效果的影响： 分别取质量浓度为 １ ｍｇ ／ ｍＬ 猫须草多糖溶液 ２０ ｍＬ， 各加入 ０．５％，
１％，１．５％，２％，２．５％活性炭，于 ５０ ℃恒温脱色 ６０ ｍｉｎ，抽滤，测定多糖含量和色素含量，计算多糖保留率和
脱色率．
脱色时间对脱色效果的影响：分别取质量浓度为 １ ｍｇ ／ ｍＬ 猫须草多糖溶液 ２０ ｍＬ，加入 １．５％活性炭，
分别于 ５０ ℃恒温脱色 ２０ ｍｉｎ，４０ ｍｉｎ，６０ ｍｉｎ，８０ ｍｉｎ，１００ ｍｉｎ，抽滤，测定多糖含量和色素含量，计算多糖保
112
第 4 期
留率和脱色率．
１．３．９ 活性炭脱色正交试验［２１－２２］
在单因素试验的基础上，选取脱色温度（Ａ），ｐＨ值（Ｂ），活性炭用量（Ｃ）和脱色时间（Ｄ）４个因素进行正
交试验，以脱色率和多糖保留率为指标，按 Ｌ９（３４）正交表设计正交试验，因素水平表见表 １．试验结果分析
采用加权评分法； 脱色率和多糖保
留率的权重各为 ０．５，综合评分的计
算方法为：
综合评分＝（脱色率指标值 ／脱色
率最大值）×０．５×１００＋（多糖保留率指
标值 ／多糖保留率最大值）×０．５×１００.
２ 结果与分析
２．１ 脱蛋白方法的比较
猫须草多糖溶液通过 ３ 种脱蛋
白方法处理后， 结果如表 ２ 所示．从
表 ２ 可知， 多糖保留率和脱蛋白率
最高的是 Ｓｅｖａｇ 法， 其次是三氯乙
酸－正丁醇法和三氯乙酸法； 因此，
Ｓｅｖａｇ法对猫须草多糖脱蛋白效果最好．
２．２ 活性炭脱色工艺
２．２．１ 脱色温度对脱色效果的影响
由图 １所示，随着温度升高，多糖保留率
和脱色率先增大后减小，当温度为 ４０ ℃时多
糖保留率和脱色率均最大．温度较低时，分子
扩散运动不明显， 色素成分不能很好地与活
性炭接触吸附； 当温度过高时， 多糖丧失活
性，多糖损失量较大 ．综合考虑，温度选择在
４０ ℃左右．
２．２．２ ｐＨ值对脱色效果的影响
如图 ２ 所示， ｐＨ 值增加，多糖保留率随
之增加 ． ｐＨ 值在 ２~４ 范围内多糖保留率较
低．当 ｐＨ＞４时，多糖保留率增加．增大 ｐＨ值，
脱色率随之下降，表明酸性条件对脱色有利．
综合考虑多糖保留率和脱色率， 选择 ｐＨ 值
为 ６左右．
２．２．３ 活性炭用量对脱色效果的影响
如图 ３所示，随着活性炭用量增加，脱色
率增加．当活性炭用量大于 ２％时脱色效果增
加缓慢．多糖保留量先增加后减小，当活性炭
用量为 １．５％时，保留率最高，随后随着活性
炭用量增加，多糖损失量增大．原因是活性炭
会吸附部分多糖 ．综合考虑，选择 １．５％左右
的活性炭用量．


 






    
    
    

表 １ 因素水平表
Ｔａｂ．１ Ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ｔｈｅｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ
表 ２ 不同方法脱蛋白效果比较
Ｔａｂ．２ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｆｏｒｄｅｐｒｏｔｅｉｎｉｚａｔｉｏｎ

  

    
  
 !#  

%
图 １ 脱色温度对脱色效果的影响
Ｆｉｇ．１ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｄｅｃｏｌｏｒｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｄｅｃｏｌｏｒｉｚａｔｉｏｎ
图 ２ ｐＨ 值对脱色效果的影响
Ｆｉｇ．２ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｐＨ ｏｎ ｄｅｃｏｌｏｒｉｚａｔｉｏｎ
图 ３ 活性炭用量对脱色效果的影响
Ｆｉｇ．３ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｄｏｓａｇｅ ｏｎ ｄｅｃｏｌｏｒｉｚａｔｉｏｎ
80.00
75.00
70.00
65.00
60.00
55.00
50.00
3030 40 50 60 70 80 90
温度/℃
百
分
率
／%
100.00
2
75.00
50.00
25.00
0.00
4 6 8 10
pH 值
脱色率
多糖保留率
百
分
率
／%
100.00
85.00
70.00
55.00
40.00
百
分
率
／%
0.50 1.00 1.50 2.00 2.50
脱色率
多糖保留率
活性炭用量/%
脱色率
多糖保留率
廖春燕等：猫须草多糖脱蛋白脱色工艺 113
广西科技大学学报 第 27 卷
２．２．４ 脱色时间对脱色效果的影响
如图 ４所示，多糖保留率受时间影响不大，
在 ４０ ｍｉｎ时多糖保留率最高． 脱色效果呈先増
后减的趋势，４０ ｍｉｎ时脱色效果最好，说明在一
定时间内延长脱色时间有利于吸附脱色，当时
间过长时可能使色素又溶于溶液中．综合考虑，
选择脱色时间在 ４０ ｍｉｎ左右．
２．２．５ 活性炭脱色正交试验
在单因素的基础上进行正交试验，以脱色
率和多糖保留率为考察指标，确定最佳工艺条件．正交试验结果如表 ３所示，方差分析如表 ４所示．
由表 ３ 分析可知，因素主次为脱色温度＞活性炭用量＞ｐＨ 值＞脱色时间；从方差分析表可知，Ａ,Ｃ 因素
对结果有显著影响，由于 D因素对结果影响不显著， 从提高效率的原则选取脱色时间为 ２０ ｍｉｎ；因此，确
定活性炭脱色最优工艺条件为 Ａ２Ｂ３Ｃ３Ｄ3，即脱色温度 ５０ ℃， ｐＨ值为 ６， 活性炭最佳用量 １．５％， 脱色时间
２０ ｍｉｎ．在最佳条件下进行 3次平行实验，得脱色率为 ７２．３７％，多糖保留率为 ８５．５７％，综合评分 ９４．０９，表明
试验所确定的工艺条件为最优工艺条件．
３ 结论
经比较，用 Ｓｅｖａｇ法、三氯乙酸－正丁醇法、三氯乙酸法对猫须草多糖溶液进行脱蛋白实验，Ｓｅｖａｇ 法脱
蛋白效果最好．多糖损失的原因是 Ｓｅｖａｇ 试剂在去除蛋白变性胶状物时溶有一部分多糖．活性炭脱色最优
图 ４ 脱色时间对脱色效果的影响
Ｆｉｇ．４ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｄｅｃｏｌｏｒｉｎｇ ｔｉｍｅ ｏｎ ｄｅｃｏｌｏｒｉｚａｔｉｏｎ
100.00
20
脱色率
多糖保留率
85.00
70.00
55.00
40.00
百
分
率
／%
40 80 10060
t/min
表 ４ 方差分析表
Ｔａｂ．４ Ｖａｒｉａｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔｓ ｒｅｓｕｌｔｓ
注：Ｆ０．０５（２，２）＝１９，Ｆ０．０１（２，２）＝9９.


         
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
        

表 ３ 正交试验结果
Ｔａｂ．３ Ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔｓ
k1
k2
k3



 df 
  
        
       
       
       

114
第 4 期
工艺为反应温度 ５０ ℃，ｐＨ 值为 ６，活性炭用量 １．５％，反应时间 ２０ ｍｉｎ．该方法具有操作简便，原料易得，经
济成本低，脱色效果明显等优点．样液经脱色后，由原来的浑浊黑褐色变成橙色透亮溶液，脱色效果明显．活
性炭具有无臭、无味、无毒的优点可反复使用，成本低，适合产品在工业上大规模使用，但活性炭会吸附部
分多糖，造成多糖损失；因此，在下一步的研究中可以考虑使用层析法进行脱色及分离其他杂质成分．
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Decoloration and deproteinization
of Clerodendranthus spicatus polysaccharide
ＬＩＡＯ Ｃｈｕｎ－yａｎ１，２， ＸＵ Ｈａｉ－rｕｎ１， ＨＵＡＮＧ Ｙａｏ１，２
（１． School ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｇｕａｎｇｘｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
Ｌｉｕｚｈｏｕ ５４５００６， Ｃｈｉｎａ； ２． Ｇｕａｎｇｘｉ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｇｒｅｅｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｆ Ｓｕｇａｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ
（Guangxi University of Science and Technology），Ｌｉｕｚｈｏｕ ５４５００６， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：To optimize the method for decoloration and deproteinization of Clerodendranthus spicatus polysaccha鄄
rides, this paper compared the Sevag method, TCA method and TCA-NBA method to screen the better depro鄄
teinization method. And the optimal method of deproteinization was evaluated by the protein removal rate and
polysaccharides retention rate. The process of decoloration using acticarbon was evaluated by the single-factor and
orthogonal test in terms of the decolorization rate and polysaccharide retention rate. The results showed that the de鄄
proteinization effect was optimal with sevag method. The best decoloration conditions was 50 ℃, pH6.0, quantity of
active carbon was 1.5% and 20 min. So this optimal technology is stable and efficient. It provides the theoretical ba鄄
sis for the production and use of Clerodendranthus spicatus polysaccharide.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Clerodendranthus spicatus; polysaccharide; deproteinization; decoloration
（学科编辑：黎 娅）
廖春燕等：猫须草多糖脱蛋白脱色工艺 115