全 文 ：芦笋茎叶多糖的提取纯化研究
黄晓德 1 , 赵伯涛 1 , 钱 骅 1 , 孙春艳 2
(1. 南京野生植物综合利用研究院 ,江苏 南京 210042;2. 南京农业大学食品学院 ,江苏 南京 210095)
摘　要:以多糖得率 、多糖纯度为指标 ,对芦笋茎叶多糖提取工艺中料液比 、温度 、乙醇浓度 、
沉淀时间等影响因素进行了试验分析 ,确定芦笋茎叶粗多糖提取的最佳条件为:料液比为 1∶20;提
取温度为 90℃;提取时间为 2h;沉淀乙醇浓度为 80%;沉淀时间 8h。并确定了 sevag脱蛋白 、多次
醇沉的纯化工艺。
关键词:芦笋;多糖;提取;纯化
中图分类号:TS201. 2　文献标识码:A　文章编号:1001 -8581(2006)01 -0015 - 04
Study on Extraction and Pur ification of Polysaccharides from
Stem and Leaves ofAsparagus officinalis L.
HUANG X iao - de
1 , ZHAO Bo - tao1 , Q IAN Hua1 , SUN Chun - yan2
(1. Nanjing Research Institute of Com prehensive U tiliza tion o fW ild P lant , N an jing 210042, China;
2. C ollege o f Food Sc ience and Techno logy, Nanjing Agricultura l Un ive rsity , Nan jing 210095, China)
Abstract:Taking ob taining ra te and pu rity of po lysaccharides as standard, the effects of proportion o fm a-
terial to liqu id, tempe ra tu re, e thanol concentra tion, precipita tion time on ex traction of po lysaccharide s from
stem and leaves o f Asparagus officinalis L. w ere tested and analyzed. The resu lts show ed tha t the optimum
condition fo r ex tracting rude po ly saccharidesw as as fo llow s:the propo rtion ofma te ria l to liquid was 1∶20, the
temperaturew as at 90℃, the ex traction timew as 2 hours, the concen tration o f e thano lw as 80% and the pre-
cipitation timew as 8 hours. A nd the purifica tion techno logy by sevag me thod and precipita ting alcoho l for sev-
eral times w as ga ined.
Key words:Asparagus officinalis;Polysaccharides;Ex traction;Purification
芦笋(Asparagus officinalis L. )学名石刁柏 ,为百合科天门冬属宿根性多年生植物 ,其嫩茎可供食用 ,
在国外被称为 “蔬菜中的人参”。芦笋富含维生素 、蛋白质 、矿物质等营养成分和天门冬酰胺 、芸香甙 、
叶酸等药用成分 [ 1 ～ 3] 。近年来的研究发现 ,芦笋汁及水提物具有较强的抗疲劳 、降血脂 、抗衰老 、抗突
变 、抗肿瘤等多方面的药理作用 [ 4 ～ 8] 。目前 ,中国生产的芦笋主要是以嫩茎作为蔬菜食用或加工成芦笋
罐头 ,而占植株 70% ～ 80%的茎叶被当作废弃物丢掉 ,不仅浪费了资源 ,而且造成了环境污染 [ 9] 。为了
实现对芦笋资源的综合利用 ,同时也为对芦笋的药理活性成分作进一步的深入研究 ,我们对芦笋茎叶粗
多糖的提取及纯化工艺进行了初步研究。
1　材料与方法
1. 1　仪器 、试剂
仪器:电子天平 、RE型旋转蒸发仪 (上海亚荣生化仪器厂 )、恒温水浴锅 (江苏省医疗器械厂 )、UV
- 1800型紫外可见分光光度计 (北京普析通用仪器有限责任公司 )、L04 - 2型离心机(北京医用离心机
厂 )、 TG328A型电子分析天平 (上海分析天平厂)。
　江西农业学报　2006, 18(1):15 ～ 18
Ac taAg ricu ltu rae Jiangxi　　　　 　
收稿日期:2005 - 07 - 22
　作者简介:黄晓德(1975 -),男 ,山东广饶人 ,助理研究员 ,从事植物资源利用研究。
试剂:葡萄糖 、蒽酮 、硫酸 、正丁醇 、氯仿 、乙醚 、石油醚 、无水乙醇 ,均为国产分析纯 。
1. 2　试验材料
试验所用芦笋茎叶于 2004年 6月采自江苏丰县 ,新鲜材料经过水洗 ,自然晾干 ,粉碎过 60目筛 ,于
干燥器内贮藏备用。
1. 3　实验方法
1. 3. 1　粗多糖提取液制备　将芦笋茎叶粉 100g置于索氏抽提器中经石油醚抽提脱脂 2h,过滤 ,挥干
石油醚 ,滤渣加 80%乙醇 , 80℃水浴回流提取 1h,趁热过滤 ,并用 80%热乙醇洗涤多次以脱除单 、寡糖。
加入 2000mL蒸馏水提取 2h,过滤 ,滤渣再用 2000mL蒸馏水提取 2h,过滤合并滤液。减压浓缩至
800mL,得粗多糖提取液 ,备用 。
1. 3. 2　总糖含量测定　采用硫酸 -蒽酮法 [ 10, 11] 。
1. 3. 3　结果计算　粗多糖得率及多糖纯度采用以下公式计算 。
粗多糖得率 (%)=粗多糖重量 (mg)样品干重(mg) ×100;
多糖纯度(%) =粗多糖中总糖含量(mg)粗多糖重量(mg) ×100
2　结果与分析
2. 1　标准曲线的绘制
2. 1. 1　标准溶液的配制　精密称取 105℃干燥至恒重的葡萄糖标准品 0. 1000g,置 100mL容量瓶中 ,加
蒸馏水溶解并稀释至刻度;摇匀 ,制成 1. 000mg /mL的标准溶液 ,然后分别移取0、0. 5、1. 0、1. 5、2. 0、
2. 5、3. 0mL标准溶液 ,置于 100mL容量瓶中 ,以蒸馏水定容至刻度 ,摇匀 ,配成系列标准溶液。
2. 1. 2　标准曲线的绘制　分别准确移取系列标准溶液 2mL于具塞试管中 (各平行 3份 ),以 2mL蒸馏
水作空白 ,置冰水浴中 ,各加入 5mL蒽酮试剂 ,摇匀 ,加完沸水浴 8m in,取出流水冷却 ,室温静置 10m in,
于 620nm处测定吸光值 ,结果见图 1。以吸光值 (A)对葡萄糖浓度 (C , mg /100mL)作回归分析 ,得回归
方程:A =0. 165*C -0. 0015, r=0. 9994。
2. 2　芦笋茎叶粗多糖的提取
2. 2. 1　提取温度的影响　精密称取过 60目筛的芦笋茎叶粉 0. 5g置于三角瓶中 ,残渣用热乙醇洗涤
(10mL ×3次 ),残渣连同滤纸置三角瓶中 ,以 40mL蒸馏水 100℃水浴 ,提取 1h,趁热过滤 ,残渣用热水
洗涤(8mL ×3次 ),洗液并入滤液中 ,置冷后 ,定容于 100mL容量瓶中 ,用硫酸 -蒽酮法测定提取液中的
总糖含量(以葡萄糖计 ,下同)。结果如图 2。由图 2可知 ,在 50 ～ 100℃内 ,随着温度的升高 ,提取液中
总糖的含量明显增加 。在温度达到 80℃后 ,总糖含量的增加趋势明显减缓 , 90℃与 100℃之间 ,提取液
中总糖含量基本一致 ,考虑到长时间的沸水浴可能会影响多糖的活性 ,所以选择芦笋茎叶多糖的提取温
度为 90℃。
图 1　葡萄糖的标准曲线 图 2　提取温度的影响
F igure 1　Standard curve of glucose F igure 2　Effec t of ex trac tion temperature
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2. 2. 2　提取时间的影响　精密称取过 60目筛的芦笋茎叶粉 1. 0g 5份 ,加入 30mL蒸馏水 ,分别于 90℃
提取 1 ～ 3h,提取两次后过滤 ,滤液浓缩定容至 100mL,测定溶液中的总糖含量 ,结果如图 3。从图 3可
以看出 ,提取液中总糖含量随提取时间的延长呈现出增加趋势 ,但在提取时间达到 2h以后 ,提取液中的
总糖含量基本趋于稳定 ,表明提取 2h、提取 2次即可以把芦笋茎叶中的多糖基本提取完全。因此确定
芦笋茎叶多糖的提取时间为 2h,提取 2次。
2. 2. 3　料液比的影响　称取过 60目筛的芦笋茎叶粉 50g 6份 ,加入不同比例的蒸馏水 ,分别于 90℃提
取 2h,提取两次后过滤 ,滤液浓缩定容至 100mL,测定溶液中的总糖含量 ,结果如图 4。从图 4可以看
出 ,在芦笋茎叶多糖提取过程中 ,当料液比在 1∶(5 ～ 15)时 ,由于芦笋茎叶粉的吸胀作用较强 ,过滤时难
以获得提取液 ,提取液量少 ,提取液中总糖含量亦低;当料液比为 1∶(15 ～ 30)时 ,由于加水量充足 ,能够
充分提取芦笋茎叶中的多糖 ,因而提取液内总糖含量较高且变化幅度较小 ,考虑到加水量对后期浓缩操
作的影响 ,确定最适料液比为 1∶20。
图 3　提取时间的影响 图 4　料液比的影响
F igure 3　E ffect of extraction tim e F igure 4　Effec t of propor tion ofmaterial to liqu id
2. 3　芦笋茎叶粗多糖的分离
2. 3. 1　乙醇浓度的影响　分别取多糖提取液 50mL 5份于三角瓶中 ,加入无水乙醇调节乙醇浓度分别
为 50%、60%、70%、80%、90%。于 4℃静置过夜 , 4000r /m in, 10m in离心得粗多糖沉淀 , 50℃减压干燥
后称重 ,计算粗多糖得率。同时测定粗多糖中的总糖含量 ,结果如图 5。由图 5可知 ,随着乙醇浓度的
增大 ,粗多糖得率提高 ,在乙醇浓度达到 80%后粗多糖得率增加趋缓;同时粗多糖中总糖含量在乙醇浓
度达 80%时达到最大 ,故在沉淀粗多糖时选择乙醇浓度为 80%。
2. 3. 2　沉淀时间的影响　取粗多糖提取液 50mL 6份于三角瓶中 ,用无水乙醇调节乙醇浓度达 80%,
分别于 4℃静置沉淀 2h、4h、6h、8h、10h、12h , 4000r /m in, 10m in离心得粗多糖沉淀 , 50℃减压干燥后称
重 ,计算粗多糖得率 ,同时测定粗多糖中总糖含量 ,计算多糖纯度 ,结果如图 6。从图 6可以看出 ,随沉
淀时间的延长 ,粗多糖得率有所提高 ,在沉淀时间达 8h后 ,粗多糖得率达到最大 ,并趋于稳定;粗多糖纯
度与沉淀时间没有明显的相关性 ,且随沉淀时间的变化波动很小 ,只有 0. 55个百分点。结合实际生产
中的时间要求 ,确定乙醇沉淀时间为 8h。
图 5　乙醇浓度的影响 图 6　沉淀时间的影响
F igure 5　E ffect of alcohol concentra tion F igure 6　Effec t of prec ip itation tim e
17　1期　　　　　　　　　　　　　黄晓德等:芦笋茎叶多糖的提取纯化研究
2. 4　芦笋茎叶多糖的纯化
2. 4. 1　除蛋白　用上述优化条件提取的芦笋茎叶粗多糖 ,利用 sevag法分别脱除蛋白 1 ～ 5次后 ,调节
多糖溶液的乙醇浓度达 80%,沉淀分离多糖 ,烘干称重 ,计算所得多糖对粗多糖的得率 (即精多糖得
率 ),并测定其中的总糖含量 ,计算精多糖纯度 (以葡萄糖计 ,下同 ),结果如图 7。由图 7可知 ,利用
sevag法脱除芦笋茎叶粗多糖中的蛋白质 ,随着脱除次数的增加 ,精多糖纯度不断提高 ,脱蛋白 3次后 ,
精多糖纯度提高到 65. 8%。而脱除 4 ～ 5次后精多糖纯度为 66. 4% ～ 66. 8%,精多糖纯度提高极少 ,所
以可以推断经过 sevag法 3次脱蛋白 ,芦笋茎叶多糖中的蛋白质已基本被脱除。
2. 4. 2　多次醇沉　称取脱除蛋白质的精制多糖 0. 5g 5份 ,分别用 50mL蒸馏水 70℃水浴溶解 30m in
后 , 4000 r /m in, 10m in离心 ,上清液用无水乙醇调节乙醇浓度至 80%,于 4℃静置沉淀 8h,离心分离沉
淀 ,真空烘干 ,如此反复纯化 1 ～ 4次后 ,得芦笋茎叶精制多糖 ,测定计算精制多糖的得率及纯度 ,结果如
图 8。由图 8可知 ,经过 4次醇沉 ,可以使芦笋茎叶多糖的纯度从 66. 5%提高到 79. 4%,但多次醇沉过
程 中多糖的损失量较大 ,按粗多糖中总糖含量计算 ,醇沉 1 ～ 4次的总糖损失率分别为 17. 48%、
28. 20%、34. 43%、38. 24%,这可能是由于醇沉的不完全引起的。
图 7　脱蛋白对精多糖纯度的影响 图 8　多次醇沉的影响
F igure 7　Effect of sevagm ethod on purity of Figure 8　Effec t of prec ip ita ting alcohol
ref ined poly sacchar ides for several t imes
3　小结与讨论
芦笋茎叶多糖提取工艺的最优条件是:料液比为 1∶20;提取温度为 90℃;提取时间为 2h;沉淀乙醇
浓度为 80%;沉淀时间 8h。
芦笋茎叶含有较多的蛋白质 ,直接水提醇沉所得粗多糖中含有大量的蛋白质 ,利用 sevag脱除粗多
糖中的蛋白质 , 2 /3体积用量下 ,脱除 3次即可获得较好的效果。
利用反复醇沉法可以进一步提高芦笋茎叶多糖的纯度 ,但反复醇沉易造成多糖在操作中的损失 ,因
此为了避免粗多糖的损失 ,可根据需要选择是否通过多次醇沉进行芦笋多糖的进一步纯化 。
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