全 文 ：第 44 卷第 21 期
2016 年 11 月
广 州 化 工
Guangzhou Chemical Industry
Vol. 44 No. 21
Nov. 2016
南瓜叶多糖纯化工艺研究*
张 强
(西北农林科技大学林学院，陕西 杨凌 712100)
摘 要:南瓜叶多糖含量较高，为了开发利用南瓜叶多糖资源，利用大孔树脂纯化南瓜叶粗多糖，研究了多糖溶液浓度，
温度，pH对树脂吸附率的影响，以及大孔树脂加入量，温度，时间对脱色率的影响。结果发现，大孔树脂 AB － 8 和 D101 对南瓜
叶多糖的吸附能力均很低，调节南瓜叶多糖浓度、温度和 pH不能显著增加使南瓜叶多糖的吸附率;大孔树脂 D101 对南瓜叶多糖
脱色效果较好，最佳工艺条件为，添加量为南瓜叶多糖溶液体积的 5%，脱色时间为 3 h，温度 40 ℃。脱色后，多糖含量由
32. 14%提高到 58. 68%，纯度提高了 82. 6%，而蛋白质含量由 13. 93%降低到 4. 59%。大孔树脂可有效提纯南瓜叶多糖。
关键词:南瓜叶;多糖;大孔树脂;脱色
中图分类号:S713 文献标志码:A
文章编号:1001 － 9677(2016)021 － 0037 －
03
* 基金项目:国家林业局林业公益性行业专项“林源食用叶类深加工与产品质量控制技术研究”(201304811)。
作者简介:张强 (1975 －) ，男，讲师，博士，研究方向:植物资源加工利用。
Purification Process of Polysaccharide from Pumpkin Leaves*
ZHANG Qiang
(College of Forestry，Northwest A＆F University，Shaanxi Yangling 712100，China)
Abstract:Pumpkin (Cucurbita moschata Duch. )is a popular food material in China，however，pumpkin leaves
have not yet been industrial utilized although they are rich in protein，trace elements，carotenes，polyphenols and other
nutrition or function components. In order to utilize the pumpkin leaf polysaccharide resources，the macroporous resin was
used to purify the polysaccharide. The effects of polysaccharide concentration，temperature，pH on the resin absorbing
rate，and the effects of resin mass，time，temperature on the pumpkin leaf polysaccharide decoration were studied. The
results showed that the resin AB －8 and D101 could not absorb the pumpkin leaf polysaccharide efficiently. The optimum
extraction condition was as follows:resin mass of 5% of the volume of polysaccharide solution，30 min and temperature at
40 ℃. Under this condition，the purity of pumpkin leaf polysaccharide increased from 32. 14% to 58. 68%，and the
content of protein was decreased from 13. 93% to 4. 59%.
Key words:pumpkin leaf;polysaccharide;macroporous resin;decoloration
南瓜 (Cucurbita moschata Duch. )果实富含氨基酸、蛋白
质、纤维素及维生素等多种营养成分，多糖等功能活性成分，
具有降血糖、降血脂及增强免疫等功能，日益受到重视［1 － 2］。
我国南瓜资源丰富，约占世界产量的 30%。但是大量南瓜叶被
丢弃。南瓜叶中粗脂肪、粗蛋白、Vc、微量元素等营养成分含
量较高，同时含有胡萝卜素、酚类、黄酮等活性成分［3］。南瓜
叶醇提物可延缓冷冻猪肉的油脂氧化和细菌侵染［4］，对大鼠肝
脏损伤具有保护作用［5］。南瓜叶蛋白质含量最高可至干叶质量
35%以上，营养价值较高［6］。前期研究显示，南瓜叶多糖含量
占干叶质量 10%左右，但是未见研究报道。本文利用大孔树脂
纯化南瓜叶粗多糖，旨在更快的纯化南瓜叶多糖，为其开发利
用提供实验依据。
1 实 验
1. 1 原料与试剂
南瓜叶样品于 2014 年 9 月份采自位于陕西眉县的西北农林
科技大学猕猴桃试验站，将南瓜叶去杂，阴干，粉碎，用石油
醚回流 2 次脱脂，抽滤，烘干。脱脂南瓜叶粉密封冷藏备用
(含水率为 8. 78%)。
D －101 大孔树脂，型号为 AB － 8，购于陕西蓝晓科技有限
公司。
奎诺二甲基丙烯酸酯 (Trolox) ，97%，2，2 －联苯基 － 1 －
苦基肼基 (DPPH，97%) ，购于 Sigma 公司;其他试剂购自上
海医药集团和西安试剂厂，均为分析纯。
1. 2 仪器与设备
UV －1800 紫外分光光度计，上海美谱达仪器有限公司;
SK2510LHC数控超声波清洗器，上海科导超声仪器有限公司。
1. 3 试验方法
1. 3. 1 粗多糖制备
南瓜叶 400 g加入 20倍水，60 ℃超声波 200 W提取 60 min，
过滤，提取液浓缩至适当体积后，加入 4 倍量的无水乙醇，过
滤，沉淀冷冻干燥，备用。
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1. 3. 2 多糖提取率测定
苯酚—硫酸法测定多糖含量［7］。回归方程为:y = 12. 020x +
0. 01533，Ｒ2 = 0. 9918，式中 y 为吸光度，x 为葡萄糖浓度
(mg /mL) ，线性范围 0. 01 ～ 0. 08 mg /mL。
1. 3. 3 大孔树脂吸附多糖影响因素研究方法
采用单因素试验，研究多糖溶液浓度，温度，pH 对树脂
吸附率的影响。吸附量和吸附率按照下式计算。
吸附量 (mg /g) =
(C0 － C1) × V
M
吸附率 =
C0 － C1
C0
× 100%
式中:C0———吸附前溶液多糖浓度，mg /mL
C1———吸附后溶液多糖浓度，mg /mL
V———多糖溶液体积，mL
M———大孔树脂质量，g
多糖质量浓度对吸附效果的影响:准确称取 1 g 的预处理
D101树脂和 AB － 8 树脂于锥形瓶中，分别加入 0. 5 mg /mL、
1 mg /mL、2 mg /mL的南瓜叶粗多糖溶液 30 mL，用保鲜膜封口，
橡皮筋扎紧，置于摇床上，于 25 ℃恒温水浴振荡吸附 12 h。静
置后取上清液，测定多糖质量浓度，计算多糖吸附量、吸附率。
温度对吸附效果的影响:准确称取 1 g的预处理 D101 树脂
和 AB －8树脂于锥形瓶中，分别加入 2 mg /mL的南瓜叶粗多糖
溶液 30 mL，用保鲜膜封口，橡皮筋扎紧，置于摇床上，控制温
度为 20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃，恒温水浴振荡吸附 12 h。静
置后取上清液，测定多糖质量浓度，计算多糖吸附量、吸附率。
pH值对脱色效果的影响:准确称取 1 g 的预处理 D101 树
脂于锥形瓶，分别加入调节 pH 为 4. 5、5. 0、5. 5、6. 2、7. 0、
7. 7 的 2 mg /mL的南瓜叶粗多糖溶液 30 mL，用保鲜膜封口，
橡皮筋扎紧，置于摇床上，于 30 ℃恒温水浴振荡吸附 12 h。
静置后取上清液，测定多糖质量浓度，计算多糖吸附量、吸附
率。
1. 3. 4 大孔树脂对多糖脱色率影响因素研究方法
采用单因素试验，研究大孔树脂加入量，温度，时间对脱
色率的影响。脱色率按照下式计算。
脱色率 =
A1 － A2
A1
× 100%
式中:A1———样品处理前吸光度 (380 nm)
A2———样品处理后吸光度 (380 nm)
大孔树脂加入量对脱色的影响:20 mL 南瓜叶多糖溶液
(5 mg /mL)于锥形瓶，分别加入大孔树脂 0. 2 g、0. 4 g、0. 6 g、
0. 8 g、1. 0 g，用保鲜膜封口，置于摇床上，于 30 ℃恒温水浴下
处理 4 h，抽滤，取上清液测吸光度。(大孔树脂 D101 和 AB － 8
作对照实验，做三组平行实验，取平均值。下同)
处理时间对脱色的影响:量取 20 mL南瓜叶多糖溶液于锥
形瓶，按南瓜叶多糖溶液加入量的 5%加入大孔树脂 (即 1 g) ，
用保鲜膜封口，置于摇床上，于 30 ℃恒温水浴下摇动脱色，
控制脱色时间为 0. 5、1、1. 5、2、3、4、5 h，抽滤，测上清液
脱色率。
温度对脱色的影响:量取 20 mL 南瓜叶多糖溶液于锥形
瓶，按南瓜叶多糖溶液加入量的 5%加入大孔树脂 (即 1 g) ，
用保鲜膜封口，置于摇床上，分别于 20 ℃、30 ℃、40 ℃、
50 ℃ 水浴下摇动脱色 4 h，抽滤，测上清液脱色率。
1. 3. 5 脱色效果
将南瓜叶粗多糖溶液在最佳大孔树脂脱色条件下脱色，浓
缩，冷冻干燥，得精制多糖，比较南瓜叶多糖纯化前后纯度，
蛋白质含量。
2 结果与讨论
D101 和 AB － 8 型大孔树脂对不同质量浓度的南瓜叶粗多
糖溶液的吸附效果如表 1 所示。两种树脂对 1 mg /mL的南瓜叶
粗多糖溶液吸附率较大，最大 31. 26%，并且增大和减小浓度，
吸附率均降低，这是由于当多糖浓度较低时，增加浓度，溶液
中多糖量增加，吸附率和吸附量增加，当浓度继续增大，树脂
吸附量增大，但是溶液中其他物质的吸附量也增多，影响多糖
在树脂内部的扩散。AB － 8 型大孔树脂较 D101 型对对南瓜叶
多糖吸附能力较好，但两种树脂的吸附能力较弱。
表 1 南瓜叶多糖溶液质量浓度对吸附效果的影响
Table 1 Effects of concentration of polysaccharides on theabsorption
树脂型号 浓度 /(mg /mL) 吸附率 /% 吸附量 /(mg /g)
D101
2
1
0. 5
22. 15
28. 46
24. 92
4. 260
2. 741
1. 201
AB － 8
2
1
0. 5
24. 37
31. 26
28. 15
4. 678
3. 004
1. 358
温度对南瓜叶多糖吸附率的影响如图 1 所示，温度在 20 ～
30 ℃之间时，随着温度升高，大孔树脂对南瓜叶多糖的吸附率
增大，因为随温度增加，分子扩散增大，多糖被大孔树脂吸附
和在大孔树脂内部扩散加快，因而吸附增大。但是吸附率增加
幅度并不大。当温度继续增加时，吸附率又下降，故吸附温度
选择 30 ℃。
图 1 温度对南瓜叶多糖吸附率的影响
Fig. 1 Effects of temperature of polysaccharides on theabsorption
pH对南瓜叶多糖吸附率的影响如图 2。由图 2 可知，pH
对南瓜叶多糖吸附率有明显影响，当 pH 增大时，吸附率缓慢
增大，当 pH由 6. 2 减小到 5. 5 时，南瓜叶多糖吸附率增长较
快，当 pH有 5. 5 减小到 5. 0 时，吸附率减小，吸附率继续减
小到 4. 5 时，吸附率有缓慢增加。当 pH 在 4. 5 ～ 7. 2 范围时，
2 mg /mL 的南瓜叶粗多糖溶液在 pH 为 5. 5 时吸附率最大，达
到 36. 76%。调节 pH不能使大孔树脂 D101 对南瓜叶多糖的吸
附率显著增大。
图 2 pH对南瓜叶多糖吸附率的影响
Fig. 2 Effects of pH of polysaccharides on theabsorption
第 44 卷第 21 期 张强:南瓜叶多糖纯化工艺研究 39
通过上述 3 个实验表明，大孔树脂 AB － 8 对南瓜叶多糖的
吸附能力比大孔树脂 D101 稍好，但这两种树脂对南瓜叶多糖
的吸附能力均很低，调节南瓜叶多糖浓度、温度和 pH 不能使
南瓜叶多糖的吸附率显著增加。
大孔树脂加入量对南瓜叶多糖脱色的影响如图 3 所示，从
图 3 可以看出，随着大孔树脂加入量的增加，南瓜叶多糖脱色
率也随之增大。考虑成本问题，大孔树脂的用量选择按南瓜叶
多糖溶液质量的 5%添加。
图 3 大孔树脂加入量对脱色的影响
Fig. 3 Effects of mass of resins on the decoloration
大孔树脂 D101 对南瓜叶多糖的脱色能力要优于 AB － 8 型
大孔树脂，推测其原因是多糖中所含色素组分的极性与 D101
型大孔树脂的极性较为相近，根据相似相容原理更容易被其吸
附所致，但两者相差不是很大。当大孔树脂与多糖溶液的质量
比为 5%时，D101 型大孔树脂的脱色率达到 60. 16%。
图 4 脱色时间对南瓜叶多糖脱色的影响
Fig. 4 Effects of absorbing time on the decoloration
由图 4 可知，随着脱色时间增加，脱色率也逐渐增加，脱
色时间从 0. 5 h增加到 3 h，两种大孔树脂对南瓜叶多糖的脱色
较为显著，脱色时间继续增加，脱色率增长减缓，当时间超过
4 h，脱色率几乎不再变化。D101 型大孔树脂在 2 h后，对有色
物质吸附明显减缓，而 AB － 8 型树脂在 3 h后才出现较为明显
的减缓，因此脱色 3 h 后认为脱色达到平衡，脱色时间最佳为
3 h。
温度对脱色的影响见图 5。由图 5 可知，随着温度升高，大
孔树脂 D101和 AB －8对南瓜叶多糖的吸附率都有一定的增加，
且大孔树脂 D101的增长趋势较大，大孔树脂 D101 比 AB － 8 更
适合做南瓜叶多糖的脱色剂。当温度在 20 ～ 30 ℃之间时，两
张树脂对南瓜叶多糖的脱色率增加很显著，超过 30 ℃后，增
长趋势减缓，而当温度由 40 ℃增加到 50 ℃时，脱色率几乎不
再增加。分析原因，可能是随着温度增加，南瓜叶粗多糖溶液
中色素分子等运动加快，被大孔树脂吸附也就越多，在卡孔
树脂内部扩散也越快，因而溶液颜色迅速变浅，脱色率增大;
随着温度继续增加，溶液中其他分子的竞争和树脂吸附逐渐饱
和，脱色率增长幅度减小，最后几乎不再增加。
图 5 温度对脱色的影响
Fig. 5 Effects of temperature on the decoloration
综上，大孔树脂对南瓜叶多糖脱色的最佳工艺条件为，选
择 D101 型大孔树脂为脱色材料，添加量为南瓜叶多糖溶液质
量的 5%，脱色时间为 3 h，温度 40 ℃。
经过大孔树脂 D101 对南瓜叶粗多糖在以上条件下脱色纯
化，醇沉、冷冻干燥后，多糖含量由 32. 14%提高到 58. 68%，
纯度提高了 82. 6%，而蛋白质含量大幅下降，含量由 13. 93%
降低到 4. 59%。因此，大孔树脂可以有效脱除粗多糖中的色
素，同时还能脱除蛋白质，大幅提高多糖纯度。
3 结 论
大孔树脂 D101 和 AB － 8 对南瓜叶多糖吸附率较低，但具
有较好脱色性能。当 D101 树脂添加量为多糖溶液质量 5%，温
度 40 ℃，处理时间 3 h后，南瓜叶多糖纯度明显提高，同时蛋
白质含量大幅下降。因此，大孔树脂纯化南瓜叶粗多糖操作简
便、效果明显。
参考文献
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