全 文 ：69※工艺技术 食品科学 2009, Vol. 30, No. 02
蕨麻水溶性多糖的提取工艺与含量测定研究
王 峰1，李建科1,*，刘海霞1，张建兵2
(1.陕西师范大学食品工程与营养科学学院，陕西 西安 710062；
2.中国人民解放军61542部队卫生所，陕西 西安 710016)
摘 要：本实验对蕨麻中水溶性多糖进行提取和测定研究。通过单因素试验和L9(33)正交试验优化提取工艺，结
果显示最佳工艺为：料液比1:30，温度100℃，时间3.5h，蕨麻多糖提取率为8.78%。同时，采用改良苯酚-硫
酸法，以葡萄糖为参照品，利用紫外分光光度法测定蕨麻中多糖的含量。葡萄糖含量在10.8～75.6μg/ml范围内与
吸光度呈良好的线性关系。回归方程为A=0.0124C+0.0052，R2=0.9987，得到蕨麻多糖含量为9.26%，精密度为
0.829%(n=6)，样品加标平均回收率为99.33%。此法操作简便，结果稳定可靠，是蕨麻多糖含量测定的有效方法。
关键词：蕨麻；多糖；提取；测定
Extraction and Determination of Water-soluble Polysaccharides from Potentilla anserina L.
WANG Feng1，LI Jian-ke1,*，LIU Hai-xia1，ZHANG Jian-bing2
(1. College of Food Engineering and Nutritional Science, Shaanxi Normal University, Xian 710062, China；
2. Health Center of 61542 Army, Peoples Liberation Army, Xian 710016, China)
Abstract ：Single factor test and orthogonal test methods L9(33) were applied to op imize the technics for extraction and
determination of water-soluble polysaccharide in Potentilla anserina L. The results ind cated that the optimum technics are as
following: solid-liquid ratio 1:30, temperature 100 ℃ and time 3.5 h. Under these conditions, the obtained polysaccharide
content is 8.78%. Using improved phenol-sulfuric acid method with glucose as the reference objective, the polysaccharide content
in Potentilla anserina L. was also determined by ultraviolet spectrophotometer. The linear range of polysaccharide content is at
10.8～75.6 μg/ml, the regress equation is A=0.0124C+0.0052, R2=0.9987. The determined polysaccharide content is 9.28% and
the precision is 0.829% (n=6). The average rate of recovery is 99.33%. In conclusion, this method is simple, easy and
reproducible and can be used on the quality control.
Key words：Potentilla anserina L.；polysaccharide；ext action； termination
中图分类号：O636.1 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2009)02-0069-05
收稿日期：2008-01-08
作者简介：王峰 (1983-)，男，硕士研究生，主要从事食品营养安全研究。E-mail：wf2008472@163.com
*通讯作者：李建科(1960-)，男，教授，博士，研究方向为食品营养学、功能食品学和食品毒理学。E-mail：jiankel@snnu.edu.cn
蕨麻为蔷薇科委陵菜属植物鹅绒委陵菜(Potentilla
anserina L.)的根，鹅绒委陵菜是一种草本植物，分布
在青海等高寒地区，其根系膨大，含有鞣质、糖类、
蛋白质、脂肪酸及委陵菜苷等营养，常作为保健品和
中草药使用，现代药理研究表明，蕨麻多糖具有明显
的增强肌体免疫力功能、抗肿瘤、提高机体免疫力、
抗疲劳、耐缺氧和止泻抑菌等作用[1]，是一种很有发展
前途的生物调节剂，对蕨麻多糖的合理开发利用是有依
据的[2-3]。本实验对甘肃产蕨麻多糖的提取、含量测定
进行了初步研究，采用苯酚-硫酸法对蕨麻所含多糖的
含量进行测定，测得蕨麻中多糖含量约9.28%。
1 材料与方法
1.1材料与试剂
蕨麻产于甘肃天水。
葡萄糖、苯酚、浓硫酸、氯仿、正丁醇、无水
乙醇、双氧水、丙酮、乙醚等试剂均为AR级。
1.2仪器与设备
FZ-102型多功能食品粉碎机 河北黄骅市新兴电器
厂；JA型电子天平 上海精科天平厂；WFJ2000型紫
外可见分光光度计 尤尼柯(上海)仪器有限公司；RE-52
旋转蒸发仪 上海安亭实验仪器有限公司；SHB-Ⅲ型
循环水式真空泵 郑州长城科工贸有限公司；TDL-4型
低速离心机 上海安亭离心机厂。
1.3方法
2009, Vol. 30, No. 02 食品科学 ※工艺技术70
1.3.1蕨麻多糖提取工艺条件的优化
将蕨麻洗净烘干，粉碎过40目筛，取适量置于圆
底烧瓶中，加入石油醚，40℃回流浸提2h，以脱去表
面脂肪，抽滤并挥干滤渣溶剂。然后分别取定量滤渣，
以水作为溶剂，采用一定的温度、料液比、提取时间
对滤渣进行多糖的提取实验。合并滤液，浓缩至原滤
液体积的1/4，加入体积相当于溶液体积3倍的95%乙
醇，多糖呈絮状沉淀析出，静置24h后，3000～6000r/min
离心分离20min左右。用适量无水乙醇、丙酮洗涤沉淀
多次，40℃烘箱内烘干，即得蕨麻粗多糖。按照不同
的浸提温度、浸提时间以及料液比为考察因素做单因素
试验，并采用正交试验对蕨麻多糖的提取条件进行优
化，以确定最佳的工艺参数。
1.3.2粗多糖的提纯精制
本实验采用Sevag法脱蛋白。Sevag是利用蛋白质
遇有机溶剂变性而不溶于水的特点而分离除去，除去蛋
白质的样品用紫外分光光度计检测在波长280nm处是否
有吸收，无吸收则表明蛋白质已除尽。多糖提取液于
70℃在恒温磁力搅拌器中保温5h，加入多糖溶液体积1/5
体积的氯仿，再加入氯仿体积1/5的正丁醇，混合后，
剧烈振荡20～30min，分去水层和溶剂层交界处的变性
蛋白质，重复3次，经过振荡、静置、分离、浓缩、
醇沉、洗涤、干燥得脱蛋白的多糖。
1.3.3蕨麻多糖含量的测定
以葡萄糖为标准品，采用苯酚-硫酸法[4-5]。
1.3.3.1最大吸收波长的确定
移取浓度为102.0μg/ml的葡萄糖标准溶液1ml于具
塞试管中，迅速摇匀，置于冰水浴中，迅速加入新配
的苯酚-硫酸溶液4ml，摇匀，在沸水浴中煮7min，取
出，用自来水迅速冷却至室温，以同量苯酚和浓硫酸
为空白对照，放置10min经显色后，在波长200～600nm
范围内进行全波长光谱扫描，测定各个波段的吸光度。
1.3.3.2苯酚-硫酸溶液的配制
取苯酚100g，加铝粉0.1g和碳酸氢钠0.05g，常压
蒸馏，收集182馏分，称取该馏分5g，置100ml容量
瓶中，加新鲜蒸馏水稀释至刻度，摇匀，滤过至棕色
瓶中，得到5%苯酚溶液，置冰箱中备用。
1.3.3.3葡萄糖标准溶液的配制
精密称取105℃干燥至恒重的标准葡萄糖0.102g，
定容至100ml容量瓶中，得浓度为1.02mg/ml的储备液
10ml于100ml的容量瓶中，用蒸馏水定容，摇匀，得
葡萄糖供试液，浓度为102.0μg/ml。
1.3.3.4标准曲线的制作
精密称取葡萄糖供试液0.0、 .2、0.4、0.6、0.8、
1.0、1.2、1.4ml，分别置于10ml比色皿中，各以水补
至2.0ml，加5%苯酚溶液1.0ml后，迅速加入浓硫酸
5.0ml，40℃水浴0.5h，冷却至室温。另取1ml蒸馏水，
同法操作，加同量苯酚和浓硫酸，作为空白对照。在
波长280nm处测定吸光度，以吸光度(A)对葡萄糖浓度
(C)进行回归，得到回归方程及相关系数(R)。
1.3.3.5换算因子a的测定
精密称取60℃干燥至恒重的蕨麻多糖41.6mg，定容
至100ml容量瓶，摇匀，吸取10ml于100ml容量瓶，定
容，按标准曲线制备项下的方法测定吸收度，从1.3.3.4
得到的回归方程中求出多糖提取溶液中葡萄糖含量，按
下式计算换算因子(a)[6-7]：
a＝M / n× b (1)
式中：M表示多糖质量(g)；n为蕨麻多糖提取液
中葡萄糖的浓度(μg/ml)；b表示多糖稀释倍数。
1.3.3.6样品溶液的制备
称取蕨麻粉末2g，加入乙醇50ml浸泡过夜，过滤，
残渣以乙醇50ml 95℃回流提取1.5h，趁热滤纸过滤，同
法重复回流提取一次，滤渣用热乙醇洗涤两次，挥干
溶剂，滤渣连同滤纸置于烧瓶中加80ml蒸馏水100℃水
浴回流提取1h，重复提取一次，趁热过滤，少量热蒸
馏水洗涤残渣，于250ml的容量瓶中定容，备用。
1.3.3.7样品中多糖含量测定
精密吸取样品溶液2.0ml，在1.3.3.1确定的最大吸
收波长下测定吸光度(A)，由1.3.3.4得到的回归方程计
算样品液中葡萄糖的含量(C)，按照下式计算样品中蕨麻
多糖的含量。
多糖含量(%)＝C×a×b/Ｗ×100 (2)
式中：C为蕨麻多糖提取液中葡萄糖的浓度(μg/ml)；
a为换算因子；Ｗ为称取多糖的重量(mg)；b表示供试
液稀释倍数。
1.3.4重现性实验
称取6份蕨麻粉末各1.0g，按照1.3.3.6的方法制取6
份样品溶液，分别移取样品溶液2ml置于具塞试管中，按
照1.3.3.7的方法测定吸光度，计算多糖含量并求平均值。
1.3.5稳定性实验
量取样品贮备液2ml，按照1.3.3.6的方法制取6份
样品溶液，按照1.3.3.7方法每隔0.5h测定吸光度1次，
连续3h，以观察其稳定性。
1.3.6加样回收率测定
称取5份蕨麻粉末各5g，分别加入蕨麻多糖20mg，
按照1.3.3.6的方法处理加样的样品溶液，按照1.3.3.7的
方法分别测定五个加样样品溶液的吸光度，并计算多糖
的回收率。
1.3.7精密度实验
取上述样品溶液进行6次测定，计算相对标准偏
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差，分析其重现性。
2 结果与分析
2.1最大吸收波长的确定
按照1.3.3.1方法，对照品溶液与供试样品溶液在波
长280nm处均有最大吸收峰，多次重复，峰形一致，
故可选择280nm作为样品的最大吸收波长，结果见图1。
图1 紫外可见光吸收曲线
Fig.1 Ultraviolet-visible absorption spectrum
0.65
0.55
0.45
0.35
0.25
0.15
0.05
200 300400 500 600700
吸
光
度
波长(nm)
图2 葡萄糖标准曲线
Fig.2 Standard curve of glucose
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0 1020 304050607080
y=0.0124x+0.0052
R2=0.9987
吸
光
度
葡萄糖浓度(μg/ml)
根据上述选定的最佳实验条件绘制标准曲线(图2)。
总糖量(C)在10.8～75.6μg/ml范围内与吸光度(A)呈良好的
线性关系。回归方程为A＝0.0124C+0.0052，R2=0.9987。
式中，C为每1ml溶液所含的葡萄糖微克数。
2.3换算因子的确定
将测得的多糖吸光度(A)代入回归方程A=0.0124C+
0.0052，由公式(1)得到换算因子：a=M/n×b=3.12。
2.4多糖提取条件工艺优化
2.4.1时间对多糖提取率的影响
图3 提取时间对多糖提取率的影响
Fig.3 Effects of different time on extraction rate of polysaccharides
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0.51 1.52 2.53 3.54 4.55
多
糖
提
取
率
(
%
)
时间(h)
图4 提取温度对多糖提取率的影响
Fig.4 Effects of different temperatures on extraction rate of
polysaccharides
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
6065707580859095100105
多
糖
提
取
率
(
%
)
浸提温度(℃)
图5 料液比对多糖提取率的影响
Fig.5 Effects of different liquid to solid ratios on extraction rate
of polysaccharides
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
1:51:10:15:201:251:301:351:401:45
多
糖
提
取
率
(
%
)
料液比(W/V)
由图5可见，随着料液比的增加，多糖提取率也
增加。而料液比为1:10、1:20、1:30、1:40时多糖提
取率差别不大，且料液比为1:30与1:40时的提取率基本
持平。这可能是由于多糖在溶剂中已基本全部溶解，此
时多糖的量已基本稳定，继续加大液料比也不会提高提
取率。因此初步选取1:30为最佳料液比。
2.5正交试验设计和结果
以浸提时间、浸提温度、料液比做正交表安排试
验，得出最佳浸提条件，因素水平见表1，正交试验
结果见表2。
2.2标准曲线的制备
由图3可以看出，提取时间为3.5h时多糖的提取率
显著高于其他提取时间，这可能是因为在一定时间内提
取的时间越长，多糖在热水中溶解地更充分，使得提
取率增大。在5.5h开始多糖提取率反而下降，这可能
是加热时间过长导致多糖发生部分水解。因此，初步
确定提取时间为3.5h。
2.4.2温度对多糖提取率的影响
由图4可见，多糖提取率随着温度的增加而增大。
这可能是因为温度越高，多糖的提取率就越高，温度
的上升伴随着多糖提取率的显著上升，与其他温度相比，
100℃条件下多糖的提取率最高，因此初步确定100℃为提
取多糖的最佳温度。
2.4.3料液比对多糖提取率的影响
2009, Vol. 30, No. 02 食品科学 ※工艺技术72
水平
A料液比 B浸提温度 C浸提时间
(W/V) (℃) (h)
1 1:10 80 1.5
2 1:20 90 2.5
3 1:30 100 3.5
表1 正交试验因素水平表
Table 1 Factors and levels of orthogonal test on polysaccharides
extraction conditions
序号 A B C 吸光度
1 1 1 1 5.06
2 1 2 2 6. 99
3 1 3 3 7.16
4 2 1 2 5.14
5 2 2 3 7.00
6 2 3 1 8.16
7 3 1 3 5.35
8 3 2 1 7.22
9 3 3 2 8.35
K1 18.99 15.55 20.44
K2 20.30 20.99 20.48 T=60.21
K3 20.92 23.67 19.51
最优水平 A3 B3 C2
k1 6.33 5.18 6.81
k2 6.77 6.99 6.75
k3 6.97 7.89 6.5
R 0.64 2.71 0.31
主次顺序 B A C
表2 L9(34)正交试验结果及其分析
Table 2 Results and analysis of L9(34) orthogonal test on
polysaccharides extraction conditions
从表2可知，极差值的大小顺序为B＞A＞C，因
此浸提温度是影响蕨麻多糖提取率的最关键因素，其次
是料液比，浸提时间对蕨麻多糖提取率的影响最小。经
过K值比较，发现最佳工艺组合A3B3C3，即料液比1:
30，浸提温度100℃，浸提时间3.5h。
2.5.1正交试验结果分析
变异来源 平方和 自由度 均方 F值 p值
料液比 0.788362 0.394185.478920.15435
浸提温度 11.174962 5.5874877.663780.01271
浸提时间 0.052692 0.026340.366180.73197
误差 0.143892 0.07194
总和 12.15989
表3 正交试验方差分析
Table 3 Analysis of variance of orthogonal test
由表3可见，浸提温度有显著性差异(p＜0.05)，而
料液比和浸提时间没有显著性差异(p＞0.05)，因此温度
对蕨麻多糖提取率的影响起最主要作用，而料液比和浸
提时间在此实验范围内没有显著性差异。
2.5.2各因素水平间多重性比较
2.5.2.1料液比各水平间差异显著性SSR(新复极差法)
比较
注：同一列相同字母表示差异不显著，下同。
处理 均值 α=0.05 α=0.01
3 6.97667 a A
2 6.79 a A
1 6.27667 a A
表4 料液比各水平间差异显著性SSR检验
Table 4 Significant differences among different liquid to solid
ratios with SSR test method
由表4SSR检验可知，料液比的三个水平间都没有
显著差异，故选平均值最大的，确定料液比的最佳工
艺参数为1:30。
2.5.2.2浸提温度各水平间差异显著性SSR比较
处理 均值 α=0.05 α=0.01
3 7.9 a A
2 6.93667 b AB
1 5.20667 c B
表 5 浸提温度各水平间差异显著性SSR检验
Table 5 Significant differences among different extraction
temperatures with SSR test method
注：同一列不同字母表示差异显著。
由表5的SSR检验可知，控制浸提温度非常关键，
三个水平间都有显著差异，故选平均值最大的，即温
度最佳工艺参数为100℃。
2.5.2.3浸提时间各水平间差异显著性SSR比较
处理 均值 α=0.05 α=0.01
3 6.74333 a A
2 6.72667 a A
1 6.57333 a A
表6 浸提时间各水平间差异显著性SSR检验
Table 6 Significant differences among different extraction time
with SSR test method
由表6的SSR检验显示，浸提时间的三个水平间都
没有显著差异，故选平均值最大的，即浸提时间的最
佳工艺参数是3.5h。
2.6多糖含量及重现性
将三个样品的吸光度(A)，代入回归方程A=0.0124C
+0.0052，按照式(2)计算各个样品中多糖含量。多糖含
量结果如表7所示。计算其平均多糖含量为9.26%，重
现性结果见表8。由表8可见，在同等条件下进行六次
实验重复，得到的多糖含量的RSD值为0.37%，表明
本实验的重复性很好。
73※工艺技术 食品科学 2009, Vol. 30, No. 02
样品号 1 2 3 4 5 6
蕨麻质量(mg)100.01100.02100.01100.02100.01100.02
多糖含量(%) 9.239.239.259.289.219.25
平均含量(%) 9.26
RSD(%) 0.135
表7 多糖含量结果
Table 7 Determination results of polysaccharides content
样品号 1 2 3 4 5 6
多糖含量(%) 9.269.249.269.249.25 9.26
RSD(%) 0.37
表8 重现性实验结果
Table 8 Results of reproducibility for polysaccharides content
2.7蕨麻多糖测定方法的稳定性
利用此提取方法考查多糖含量测定的稳定性。由表
9可看出，多糖含量在3h内的测定结果基本不变，其
RSD值为0.933%，表明该方法稳定性很好。
时间(min)0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
吸光度 0.4850.4900.4880.4890.4860.490
RSD(%) 0.933
表9 多糖测定的稳定性结果(n=6)
Table 9 Results of stability for polysaccharides content (n=6)
2.8加样回收率实验
多糖加样回收率的测定结果见表10。取相同的样
品，加入5种不同量的标准品，经过重复性实验测定多
糖的含量，测定平均回收率在99.33%，表明本法测定
多糖含量的结果准确可靠。
取样量 加标量 测定值 计算值 回收率 平均回收率
(μg) (μg) (μg) (μg ) (%) (%)
20.0110.2 30.05 9.95 99.47
20.0111.3 31.28 10.87 99.90
20.0110.5 30.27 9.78 99.21 99.33
20.0111.0 30.83 10.89 99.42
20.0110.4 30.00 9.97 98.65
表10 加样回收率实验结果(n=5)
Table 10 Results of spiked recovery experiments for
polysaccharides (n=5)
测定次数(次) 1 2 3 4 5 6
吸光度 0.5110.4990.5030.5100.5040.502
RSD(%) 0.829
表11 精密度的测定(n=6)
Table 11 Results of precision experiments for polysaccharides (n=6)
由表11可看出，采用同一个样品溶液，经过6次
重复性实验并且分别测定其吸光度，计算所得的RSD值
为0.829%，表明本方法的重现性良好。
3 结 论
多糖含量测定的原理是多糖在强酸作用下水解成单
糖，并迅速脱水生成糖醛或其衍生物，并产生颜色物
质，显色吸光度与多糖的含量呈线性关系。由于组成
多糖链的单糖种类很多，各种单糖在浓硫酸下脱水的难
易程度不同，且不同单糖的标准曲线的斜率不同，所
以采用葡萄糖做标准曲线需要采用精制的蕨麻多糖计算
换算因子，避免用葡萄糖做标准而引起系统误差[7]影响
实验结果。
本实验得到蕨麻多糖最佳提取工艺条件为：浸提温
度100℃，料液比1:30，浸提时间3.5h，得到蕨麻中多
糖含量为9.26%。经过提取的蕨麻粗多糖中含有大量的
蛋白质，采用Sevag法首先对粗多糖进行除蛋白处理，
再以葡萄糖为对照品，最终采取苯酚-硫酸法-分光光
度法测定总多糖含量。除蛋白一定要彻底，直至无蛋
白层产生。因为含有色氨酸的蛋白质对显色反应有一定
的干扰。
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