全 文 ：中 国 酿 造
2012年 第 31卷 第 3期
总第 240期
土人参为马齿苋科植物栌兰的根，生长于田间、路边
等阴湿处，分布于四川、广西、贵州等地。味甘、淡、性平，
有补中益气，养阴润肺，消肿止痛之效，可用于脾虚食少乏
力、泄泻、脱肛、肺痨咳血、潮热、痈肿疮疖等症[1]。多年对
多糖的深入研究表明，多糖具有多种生物活性[2]，多糖具
有抗肿瘤、抗病毒、增强免疫力、延缓衰老、降血脂血糖、解
毒等功效[3]。超声波产生的强烈振动、高的加速度、强烈的
空化效应等可加速植物材料中的有效成分进入溶剂，从
而增加有效成分的提取率，缩短提取时间，并且还可避免
高温对提取成分的影响[4]。有关土人参多糖超声波提取的
研究尚未见报道，为此研究土人参多糖的提取工艺条件。
1 实验部分
1.1 仪器与试药
1.1.1 仪器
电子分析天平FA1104（上海天平仪器厂）、电热恒温
鼓风干燥箱（上海精宏实验设备有限公司）、植物粉碎机
FZ102（上海锐丰仪器仪表有限公司）、KQ5200DB型数控
超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）、电热式恒温水
浴锅HHS-21-4（江苏金坛宏凯仪器厂）、SHB-III循环水式
多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）、755B紫外可见分
光光度计（上海精密科学仪器有限公司）。
1.1.2 试药
土人参（采于广西天等县高州山，由右江民族医学院
民族医学教研室覃道光副教授鉴定为马齿苋科植物栌兰
的根），苯酚、浓硫酸、葡萄糖等均为分析纯。
1.2方法与结果
1.2.1 土人参多糖待测液的制备
将干燥的土人参在植物粉碎机上粉碎，制成土人参干
粉。根据实验按需称取1g土人参干粉若干份，分别在不同
料液比、超声功率、提取温度、作用时间等单因素条件下进
行提取实验。将提取液过滤后定容，取上液适量稀释一定
的倍数，待测。根据单因素试验结果，以多糖提取率为实验
指标，进行L9（34）正交试验。
1.2.2 土人参多糖提取率的检测
本试验对多糖的测定采用硫酸-苯酚法[5]。取待测液
0.5mL置于10mL的试管中，加入 5%的苯酚溶液1.0mL，
混匀，迅速加入5.0mL的浓硫酸，摇匀，40℃水浴中反应
30min，然后置于冷水中冷却10min，以葡萄糖为标样，于波
收稿日期：2011-11-05
基金项目：右江民族医学院民族医药协会资助项目（20110715）
作者简介：黄礼德（1988-），男，广西天等人，在读本科生，主要从事中药有效成分提取工作；黄锁义*，教授，通讯作者。
正交设计优化土人参多糖的超声提取工艺
黄礼德1，郭立强2，潘廷啟1，张照平3，颜祖弟3，刘胜利1，黄锁义4*
（1.右江民族医学院临床学院，广西 百色 533000；2.右江民族医学院检验学院，广西 百色 533000；
3.右江民族医学院基础学院，广西 百色 533000；4.右江民族医学院药学系，广西 百色 533000）
摘 要：优化超声法提取土人参多糖。通过单因素试验和正交试验，研究料液比、超声功率、超声提取温度和超声作用时间对土人参
多糖提取效果的影响。超声提取法的优化工艺条件为料液比（g∶mL）1∶20，提取温度80℃，超声功率180W，作用时间40min。在此条件
下，土人参多糖的平均提取率为20.01%，RSD为0.33%。超声波强化提取土人参多糖效果省时高效。
关 键 词：土人参；多糖；超声提取；正交设计
中图分类号：O658 文献标识码：A 文章编号：0254-5071（2012）03-0105-03
Optimizing ultrasonic extraction of polysaccharides from Talinum triangulare Willd. based on orthogonal design
HUANG Lide1, GUO Liqiang2, PAN Tingqi1, ZHANG Zhaoping3, YAN Zudi3, LIU Shengli1, HUANG Suoyi4*
(1. School of Clinical Medicine, Youjiang Medical University for Nationalities, Baise 533000, China;
2. School of Clinical Laboratory Medicine, Youjiang Medical University for Nationalities, Baise 533000, China;
3. School of Basic Medical Sciences, Youjiang Medical University for Nationalities, Baise 533000, China;
4. Department of Pharmacy, Youjiang Medical University for Nationalities, Baise 533000, China)
Abstract: The ultrasonic extraction of polysaccharides from Talinum triangulare Willd. was optimized by orthogonal design. The effects of solid-liq-
uid ratio, ultrasonic power, ultrasonic temperature and time on the yield of polysaccharides from T. triangulare Willd. were studied by single factor
and orthogonal tests. The optimum ultrasonic extraction conditions were obtained as follows: solid-liquid ratio (g ∶mL) 1∶20, extraction temperature
80℃, ultrasonic power 180W and ultrasonic time 40min. Under these conditions, the average yield of the polysaccharides was 20.01% with an RSD
of 0.33%. The ultrasonic extraction of polysaccharides from T. triangulare Willd. was simple, fast and effective.
Key words: Talinum triangulare Willd.; polysaccharide; ultrasonic extraction; orthogonal design
研究报告 105· ·
China Brewing
2012 Vol.31 No．3
Serial No．240
长490nm处测定吸光度值。由一元线性回归方程推算出土
人参多糖的质量。
1.2.3 标准曲线的绘制
精密称取干燥（105℃）至恒重的葡萄糖50mg，加蒸馏水
定容至100mL，得标准葡萄糖溶液。取标准葡萄糖溶液0mL、
1mL、2mL、4mL、6mL、8mL、10mL，分别定容至50mL，得不
同浓度的稀释液。分别精密吸取上述稀释液0.5mL按“1.2.2”
中方法显色，测定吸光度值，以吸光度值（A）对质量浓度
（C）进行回归，得回归方程为：A=5.9153C-0.0031，r=0.9993，
表明对照品葡萄糖含量在0.010mg/mL～0.100mg/mL范围
内与对应吸光度值有良好线性关系。
1.2.4 料液比对土人参多糖提取率的影响
试验结果见表1，随着提取剂量的增加，土人参多糖的
提取率先上升后下降，最大值出现在1∶30处。当提取剂量
大于1∶30时，土人参多糖的提取率呈下降趋势，这可能是
土人参多糖已基本提取完全，其它杂质进入浸提液，使浸
提液粘度升高，扩散速度变慢，导致多糖不易溶出。
1.2.5 超声功率对提取率影响
试验结果见表2。随着超声波功率的增加，土人参多
糖的含量呈现出一定的波动，分别在80W和160W处出现
2个峰值，且 160W的含量高于80W。超声功率增加，对细
胞壁的机械剪切作用增强，使细胞内多糖溶出率增加，溶
液中多糖含量也相应提高，故多糖的提取功率以160W较
为适宜。
1.2.6 提取温度对提取率影响
不同提取温度对土人参多糖提取率的影响见表3。试
验结果表明，升高温度对土人参多糖的提取是有利的，这
是因为随着温度的升高，溶剂分子和溶质分子的运动加剧，
促进了扩散作用，从而有利于提取率的提高。由于温度过
高，会导致多糖的降解，降低多糖的活性。因此以仪器最高
温度80℃为土人参多糖的最佳超声提取温度。
1.2.7 作用时间对提取率的影响
超声作用时间对土人参多糖提取率的影响结果见表4。
试验结果表明，土人参多糖的提取率随超声时间的增加逐
渐增高，30min提取率达到最大，而30min后，提取率降低。
分析其中的原因主要有两点：一是由于超声波具有较强的
机械剪切作用，长时间的作用会使多糖大分子链断裂，损失
增大而影响多糖的提出量；二是超声作用时间太长，会使
提取物中的杂质含量增加，有效成分含量反而降低，影响
提取率的增加。
1.2.8 优化工艺条件的正交试验
根据单因素试验可知，料液比、提取温度、超声功率、
作用时间等因素都影响土人参多糖的提取效果。为确定
这4个因素的综合影响，以多糖提取率为指标，按L9（34）正
交表进行正交试验确定最佳提取工艺条件，因素水平表见
表5，正交试验结果见表6。由分析结果可知，各因素对土
人参多糖提取率影响的主次顺序为B>A>C>D，即提取温
度>料液比>超声功率>超声时间。方差分析（表7）表明，提
取温度在超声提取土人参多糖中有高度显著意义，料液比
在超声提取土人参多糖中有显著意义。因此，优选出的最
佳提取工艺为A1B3C3D3，即按1∶20料液比，以180W的超声
功率在80℃进行提取40min。
1.2.9 验证试验
取土人参干粉3份，每份1g，按优选出的最佳提取工艺
进行提取，即按1∶20料液比，以180W的超声功率在80℃进
行提取40min。将提取液过滤后定容，取上液适量稀释一
定的倍数，测定吸光度值，计算土人参多糖的提取率。验证
试验结果见表8，按最佳提取条件进行提取，多糖提取率平
均为20.01%，RSD为0.33%，结果与正交试验中的3号试验
的多糖提取率相近，考虑到在正交试验中理论最佳条件与
实际最佳条件均为A1B3C3D3（即3号试验），因此认为正交
试验得出的结果是可靠的且工艺稳定可行。
表5 正交试验因素水平
Table 5. Factors and levels of L9(34) orthogonal test
水平
A料液比
（g∶mL）
B提取
温度/℃
C超声
功率 /W
D超声
时间 /min
1 1∶20 60 140 20
2 1∶30 70 160 30
3 1∶40 80 180 40
表1 料液比对多糖提取率的影响
Table 1. Effect of solid-liquid ratio on the content of polysaccharide
料液比 1∶10 1∶20 1∶30 1∶40 1∶50 1∶60
多糖提取率/% 11.75 10.91 12.49 11.50 11.24 9.85
表2 超声功率对提取率的影响
Table 2． Effect of ultrasonic power on the content of polysaccharide
功率/W 80 100 120 140 160
多糖提取率/% 16.76 15.96 15.49 17.67 18.51
180 200
15.85 15.56
表3 超声提取温度对提取率的影响
Table 3． Effect of extraction temperature on the content of
polysaccharide
温度/℃ 40 50 60 70
多糖提取率/% 11.69 10.78 11.87 16.75
80
17.11
表4 超声作用时间对提取率的影响
Table 4. Effect of ultrasonic action time on the content of
polysaccharide
时间/min 10 20 30 40 50 60
多糖提取率/% 13.08 13.76 17.35 16.27 15.66 14.44
Research Report106· ·
中 国 酿 造
2012年 第 31卷 第 3期
总第 240期
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国家新的食用盐碘含量标准开始实施，提供了3种标准，允许各省根据不同情况选择。
我国是受碘缺乏病威胁最为广泛的国家之一，除上海市外，全国30个省（区、市）和新疆生产建设兵团均有不同程度的碘缺
乏病流行。1993年，我国全面启动了以普及碘盐为主的综合防治措施。截至2011年底，全国已有28个省（区、市）达到了省级消除
碘缺乏病的阶段目标。我国于1994年第一次确定的食用盐碘含量的标准是：碘盐含碘浓度（以碘离子计）加工为50mg/kg，出厂
不低于40mg/kg，销售不低于30mg/kg，用户不低于20mg/kg。随后，我国在1996年对盐碘含量规定不得超过60mg/kg的上限值。
2000年，盐碘含量标准下调至加工为35mg/kg。由于我国幅员辽阔，饮食习惯差异较大，食盐的摄入量区别较大，不同地区人群
尿碘水平高低不一，统一的盐碘含量标准不能满足人群需要。2011年9月，卫生部发布了食品安全国家标准《食用盐碘含量》，于
2012年3月15日起实施。食用盐中碘含量的平均水平由原来加工水平的35mg/kg下调至产品水平20mg/kg至30mg/kg，分为
20mg/kg、25mg/kg、30mg/kg 3种。新标准规定各地可结合本省人群碘营养水平供应1种、2种或3种碘含量的碘盐。
监测与专项调查数据显示，我国居民每日摄入的碘主要来自碘盐。如果停止食盐加碘，让居民食用不加碘食盐，将会导致人
群碘营养不足的严重后果，特别是胎儿和婴幼儿将最先受到危害，将损伤脑发育而影响我国人口素质。
摘自食品产业网
行
业
信
息
食用盐碘含量新标准开始实施三标准允许各省选择
表6 L9(34)正交试验及结果
Table 6. Results of L9(34) orthogonal test
试验号 A B C D 多糖提取率/%
1 1 1 1 1 13.23
2 1 2 2 2 18.05
3 1 3 3 3 19.99
4 2 1 2 3 13.12
5 2 2 3 1 16.27
6 2 3 1 2 17.12
7 3 1 3 2 12.87
8 3 2 1 3 15.45
9 3 3 2 1 17.86
K1 51.27 39.22 45.80 47.36
K2 46.51 49.77 49.03 48.04
K3 46.18 54.97 49.13 48.56
R 4.76 15.75 3.33 1.20
表7 正交试验结果方差分析
Table 7. Variance analysis of orthogonal test results
方差来源 平方和 自由度 F 显著性
A 5.4083 2 22.4039 *
B 42.9339 2 177.8538 **
C 2.3924 2 9.9105
D 0.2414 2
注：F0.05（2，2）=19；F0.01（2，2）=99
表8 验证试验结果
Table 8. Results of verification test
试验序号 多糖提取率/% 平均提取率/% RSD/%
1 20.08
2 19.95 20.01 0.33
3 20.01
2 讨论
本试验旨在优化土人参多糖的超声提取工艺，以蒸馏
水为提取剂，以土人参多糖提取率为考察指标，采用正交
设计法，得出最佳超声提取工艺条件为土人参料液比1∶20，
超声功率180W，提取温度80℃，作用时间40min。在此条件
下，土人参多糖的平均提取率为20.01%，RSD为0.33%。本
试验采用蒸馏水为提取剂进行提取，提取效率高，极大地
缩短了提取周期，起到简化工艺流程，节省成本，减少杂质
的作用，具有合理、经济、可行的优点；超声提取多糖可以
明显降低提取温度 、缩短提取时间、提高提取产量，便于
产品纯化，对提取产物的结构和理化性质无影响[6]，为土
人参多糖的提取方法及其工业化生产提供了新手段。与
传统工艺相比，超声提取土人参多糖具有省时、高效、节
能的优点。
本试验应用紫外分光光度法，经苯酚-浓硫酸显色，多
糖在浓硫酸的作用下，水解成单糖，并迅速脱水生成糖醛
衍生物，然后和苯酚缩合成橙黄色化合物，且颜色稳定，该
化合物颜色深浅与糖的浓度成正比。苯酚——浓硫酸比
色法测定土人参中多糖含量，简便易行、快速、准确，且供
试液在120min内稳定，重现性良好，可作为土人参多糖含
量测定的方法。
参考文献：
[1]南京中医药大学，中药大辞典（上册）[M].上海：上海科学技术出版
社，2005.
[2]冉 靓，杨小生，朱海燕，等. 土人参多糖的分离及诱导 PC12 细胞
分化活性[J].中草药，2007，38（4）：512- 514.
[3]姜 波，王艳颖，刘长建，等.银杏叶多糖提取、纯化及其含量的测定
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[4]刘胜利，黄礼德，郭立强，等.正交设计法优选穿山龙总皂苷的超声提
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研究报告 107· ·