全 文 ：第 20卷第 3期 烟台大学学报(自然科学与工程版) Vo.l 20 No. 3
2007年 7月 Journa l o f Yan ta i Un ive rsity (N atura l Sc ience and Eng ineering Ed ition) Ju.l 2007
　　文章编号:1004 - 8820(2007)03 -0183 - 03
　　收稿日期:2006 - 05 - 12
　　基金项目:国家 863项目 (2001AA620416);烟台大学青年基金资助项目 (HY05Z2).
　　作者简介:冯咏梅(1971 -), 女 ,山东莱阳人 , 副教授 ,博士研究生 , 主要从事生物产品的提取分离研究.
热水浸提法提取库拉索芦荟花多糖的研究
冯咏梅1 ,常秀莲 1 ,常晓娟 2 ,夏尚文 1 ,柳　婵 1
(1.烟台大学 化学生物理工学院 ,山东 烟台 264005;2. 烟台自来水公司 ,山东 烟台 264001)
摘　要:采用热水浸提法提取库拉索芦荟花多糖 ,对温度 、时间 、加水量 、芦荟花粒度 4个
工艺条件进行了研究.本实验条件下 ,芦荟花多糖提取的最佳条件为:温度:100 ℃;粒度:
40-60目;时间:4 h;加水量:100mL.分两次提取比单次提取多糖收率可提高 10%.
关键词:库拉索芦荟花;热水浸提;多糖;正交试验
中图分类号:Q81　　　　文献标识码:A
　　芦荟系百合科(Liliacease)多年生常绿多肉质
的亚热带草本植物 ,是一种极具开发前景的植物 ,
芦荟产品主要用于药品 、化妆品和食品 [ 1] . 芦荟
叶片多糖及芦荟花多糖是芦荟的主要成分之一 ,
具有多种生理功能[ 2, 3] :健胃 、安神 、增强精力;使
皮肤收敛 、柔软 、保湿 、增白 、增加皮下弹性蛋白弹
力;强心 、软化血管 、降低胆固醇;使体液碱性化 ,
改善胶原;提高人体免疫力 ,防治癌症和艾滋病;
能长期持续降低血糖 ,对糖尿病有显著疗效等.
芦荟花有治疗咳嗽 、吐血 、血浊的功效 ,可利
喉润嗓 、去火治咳 、养颜美容 、清热解毒.芦荟花中
维生素 B1、维生素 B2、维生素 C、抗坏血酸含量远
远高于菠菜 、槐花 、金银花 、西瓜 、葡萄 、梨 、桃 、苹
果 、芹菜 、竹笋等食物[ 4] . 库拉索芦荟干鲜花中都
含有萜类化合物 、醇类和烃类含氧化合物 ,这些化
学成分决定了库拉索芦荟花具有芦荟特有的淡雅
香气和生物活性 [ 5] .
目前国内外对于芦荟花多糖的研究少有报
道 [ 6] .对于花类多糖的提取 ,目前大多以水浸法
提取为主.本实验即利用热水提取的方法 ,通过不
同温度 、加水量 、提取时间 、芦荟花粒度等主要因
素 ,寻求热水提取芦荟花多糖的最佳工艺条件.
1　材料与方法
1. 1　原材料及来源
库拉索芦荟花(A loe barbadensisM ille r flow er)
来自海南三亚科研生产基地. 买来的干芦荟花经
烘箱 60℃烘 4 h ,确定其中无水分后 ,置干燥箱中
备用.
1. 2　主要仪器及设备
见参考文献 [ 6] .
1. 3　实验方法
1. 3. 1　分析方法　芦荟花多糖的测定:采用改进
的苯酚-硫酸法 [ 7] .
葡萄糖标准曲线的制作:称取烘干至恒重的
葡萄糖 (80 , 5 h)0. 0597 g,溶于 100 mL蒸馏水
中 ,分别吸取 0, 0. 50, 1. 00, 1. 50, 2. 00, 2. 50 mL
于 25mL容量瓶中 ,定容 ,再各吸取 2. 00 mL于
10mL具塞试管中 ,加 6%苯酚水溶液 1. 00 mL,
摇匀 ,迅速滴加浓硫酸 5. 00 mL,摇匀后置沸水浴
中加热 15m in,取出后冷却至室温 ,于 490 nm处
测吸光度. 以葡萄糖溶液浓度 c(mg /mL)对吸光
度值 A490作图得标准曲线为:A490 =14. 351c -
0. 0049,相关指数 R2 =0. 9998.
样品中多糖含量测定:准确量取一定体积的
芦荟花提取液 ,按 1∶7的体积比加入 95%的乙
醇 ,混匀 , 70 ℃水浴中保持 1 h , 4800 r /m in的转
烟台大学学报(自然科学与工程版) 第 20卷　
速下离心 10 m in,小心倾出上清液 ,得沉淀 ,加 3
mL乙醇离心洗沉淀两次 ,把沉淀转移至一定体积
的容量瓶中溶解定容.吸取此溶液 2. 00mL,按标
准曲线制作方法测定吸光度 ,查标准曲线的得样
品中多糖含量.
1. 3. 2　芦荟花多糖的提取　称取 0. 5 g芦荟花
置于 250 mL圆底烧瓶中 ,加入一定体积的蒸馏
水 ,在一定温度 、一定时间下进行回流提取 ,将提
取液在 4800 r /m in的转速下离心 10 m in,所得溶
液再经 400目的滤布过滤除去浮于表层的芦荟
花 ,得多糖清液.
分批次加水实验中 ,取 0. 5 g 40-60目的芦荟
花置于烧瓶中 ,先加入一定体积水 , 100 ℃下回流
提取一定时间后 ,离心 ,用 400目滤布过滤得清
液 ,剩余残渣 ,再加入一定体积的蒸馏水 100℃再
回流提取一定时间 ,离心后过滤 ,根据实验次数的
需要 ,可如此重复操作 ,将得到的清液与上述清液
合并. 用少许蒸馏水清洗残渣离心一次后 ,再用
400目滤布过滤 ,将清液合并入 100 mL容量瓶中
定容.
2　结果与讨论
2. 1　多糖提取的初步正交试验设计
称取芦荟花 0. 5 g,加入 100mL蒸馏水 ,设计
三因素三水平的 L9(34)正交试验 ,因素水平及实
验结果如表 1所示.由表 1极差分析可知影响多
糖提取量的主次因素顺序为:粒度 >温度 >时间.
由方差分析[ 8]得知:粒度 (p=0. 01 <0. 05)
和温度 (p =0. 029<0. 05)对多糖提取量的影响
显著 ,不经粉碎的整株花直接提取多糖 ,提取量很
低 ,随粉碎程度的增加 ,多糖的提取量随之增加;
最高温度已设置成 100℃,不能再升高了.时间(p
=0. 160>0. 05)对多糖的提取量的影响不显著 ,
但随时间的延长 ,多糖的提取量还是呈上升趋势 ,
因此以下对芦荟花粒度和提取时间进一步进行单
因素试验.
2. 2　芦荟花粒度的进一步实验
由于芦荟花粒度对多糖的提取量影响最大 ,
因此对粒度进一步实验 ,芦荟花粉碎筛分成四种
粒度范围:20-40目 、40-60目 、60-80目 、80-100
目 , 100℃下回流提取 3 h,实验结果如图 1所示.
表 1　正交试验方案和实验结果
Tab. 1　P rojec t and resu lts o f orthogona l te st
试验
号
温度 /
℃
时间 /
h
粒度 多糖 /(mg g- 1)
1 1(60) 1(3) 1(原粒) 13. 828
2 1 2(2) 2(20-40目) 28. 892
3 1 3(1) 3(40-60目) 32. 528
4 2(80) 1 3 39. 810
5 2 2 1 17. 040
6 2 3 2 30. 830
7 3(100) 1 2 47. 289
8 3 2 3 49. 291
9 3 3 1 20. 754
K 1 75. 248 100. 927 51. 622
K 2 87. 680 95. 223 107. 011
K 3 117. 334 84. 112 121. 629
R 42. 086 16. 815 70. 007
　　K
i
为各水平多糖之和 , R为极差.
图 1　粒度与多糖提取量的关系曲线
F ig. 1　Relationship between pa rticle size and po ly saccharide
　 　　 y ie ld
由图 1可见:40-100目范围内 ,粒径的降低
对芦荟花多糖的提取率影响不大 ,粒径太小 ,反而
会给后续离心或过滤增加难度 ,因此适宜的粒度
范围以 40-60目操作为宜.
2. 3　时间对多糖提取量的影响
各称取 40 -60目的芦荟花 0. 5 g,加入 100
mL蒸馏水 ,在 100 ℃下 ,分别回流提取 3、4、5 h,
结果如图 2所示.
184
　第 3期 冯咏梅 ,等:热水浸提法提取库拉索芦荟花多糖的研究
图 2　时间与多糖提取量的关系曲线
F ig. 2　Re la tionsh ip be tw een time and polysaccha ride y ie ld
由图 2可见 ,提取时间 4 h比 3 h多糖得率能
提高 5. 86%,而 5 h比 4 h仅提高 0. 2%,因此 ,在
生产中为节省能量 ,提高提取效率 ,提取 4h最好.
以下实验均采用 4 h提取多糖.
2. 4　加水量对多糖提取的影响
芦荟花取 0. 5 g,分别加入 25、50、100、 150
mL蒸馏水 , 100 ℃下回流提取 4 h,实验结果如图
3所示.
图 3　加水量与多糖提取量的关系曲线
F ig. 3　Re lationship between w a te r added and po ly saccharide
　 　　 y ie ld
由图 3可见 ,随加水量的增加 ,多糖的提取量
随之增加 ,而 100 mL与 150mL水提取多糖的量
没有多少变化 ,因此采用 100mL的加水量已能充
分提取芦荟花多糖.
2. 5　分批次加水提取芦荟花多糖
芦荟花取 0. 5 g,温度 100 ℃,粒度 40-60目 ,
总加水量为 100mL,总提取时间为 4 h ,分 1次 、2
次 、3次加水提取多糖 ,结果如表 2所示.
由表 2可见:分批次加水有利于多糖提取 ,而
3次提取与 2次提取结果差别不大 , 2次提取比 1
次提取多糖量约提高 10%,因此采用两次提取法
效果较好.在该实验条件下比超声波法 [ 6] (温度:
70℃,时间:2 h,加水量:75 mL,粒度:40-60目 )
提取芦荟花多糖收率可提高 20%.
表 2　芦荟花多糖分批次提取结果比较
Tab. 2　Ba tch extraction results of aloe flow er po ly saccharide
提取
次数
每次
加水量 /
m L
每次提
取时间 /
h
总加
水量 /
m L
总提取
时间 /
h
多糖 /
mg g - 1
1 100 4 100 4 53. 25
2 50 2 100 4 58. 41
3 33. 3 1. 33 100 4 58. 50
3　结　论
(1)本实验条件下 ,热水浸提法提取芦荟花
多糖的最佳条件为:温度为 100 ℃,时间为 4 h ,加
水量为 100mL,粒度为 40-60目.
(2)芦荟花多糖分 2批次加水提取比单次加
相同水量可多提取 10%的多糖 ,提取方式为:2次
均匀加水 ,且每次均提取 2 h.
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(下转第 214页)
185
烟台大学学报(自然科学与工程版) 第 20卷　
(Schoo l o f S cience, Q ingdao Techno log ica lUniversity, Q ingdao 266033, China)
Abstract:Based on laten t slip su rface and safe ty factor, the rationality of the designed parame te rs o f support
and excava tions can be judged so as to adopt appropriate improvement suggestions. The results show that the
burial depth and the space be tw een double ho les are reasonab le. The who le defo rmation of surrounding rock
mass in tunne l is sm allwhile the loca l defo rmation is sign ifican.t These position should be paidmo re attention
to in the process of design and construc tion of the suppo r.t Tensile stre ss reg ion appears on the top of double
ho les, butmax imum tensile stress still sm aller than rock tensile streng th. The simula te results prov ide credible
basis for designing subsea tunne l.
Key words:streng th reduction finite e lementme thod;subsea tunnel;safe ty factor
(责任编辑　柳瑞雪)
(上接第 185页)
Polysacchar ide Extraction ofA loe BarbadensisM iller F lower by HotW ater
FENG Yong-mei1 , CHANG X iu-lian1 , CHANG X iao-juan2 , X IA Shang-wen1 , LIU Chan1
(1. Chem isty and B io logy Co lleg e, Yantai Un ive rsity, Yan ta i 264005, Ch ina;2. W a ter Supp ly Co rpo ra tion o fYantai C ity, Yanta i
264001, China)
Abstract:Ho tw a te r is used for polysaccharide ex traction o fAloe barbadensisM iller f low er. Four fac to rs such
as tempera ture, time, water adding volume, and g ranula r size o f aloe flow er are investigated on the ex traction
yie ld. The resu lts show that the optimum ex traction conditions of aloe f low e r polysaccharide are tempe ra ture
100 ℃, extrac ting time 4 h, wa te r add ing vo lume 100mL, g ranular size 40-60 mesh. Tw o batches of ex trac-
tion can yie ld 58. 41mg /g polysaccharide, about 10% higher than once batchme thod under the same condi-
tions.
Key words:Aloe barbadensisM iller flow er;ho tw ater ex traction;polysaccharide;orthogonal test
(责任编辑　周雪莹)
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