全 文 ：湖 北 农 业 科 学 2014 年
收稿日期：2014-03-14
基金项目：四川省高校重点实验室开放基金项目（GR-2013-F-01）
作者简介：张 颖（1981-），女，重庆永川人，讲师，硕士，主要从事生物分离与细胞工程的教学与研究工作，（电话）18980350127（电子信箱）
zemn@sina.com。
第 53卷第 12期
2014年 6 月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol． 53 No.12
Jun．，2014
大青叶和板蓝根系常用中药， 具有清热解毒、
凉血利咽的功效， 分别为十字花科植物菘蓝（Isatis
minima Bunge）的叶和根。 板蓝根利咽功效较好，而
大青叶凉血化斑之功效较好。 有关大青叶和板蓝根
有效成分的研究多集中在靛蓝、有机酸等［1，2］几个方
面。 多糖作为大青叶和板蓝根的有效成分之一，具
有免疫调节、抗肿瘤等作用。由于多糖从作用机理到
临床研究等方面的应用增多，多糖的提取分离及鉴
定技术具有较大的应用价值，能为大青叶和板蓝根
多糖的功能食品与新药开发及大青叶的质量控制
打下技术基础［3－5］。多糖的提取分离方式主要有水煎煮
法、酸碱提取法、酶法、超临界流体法和超声波法，
含量测定主要采用双波长薄层扫描法、紫外分光光
度法和高效液相色谱测定法等［6－11］。 综合经济原则，
本研究尝试采用水提醇沉法，利用单因素试验和正
交试验比较菘蓝叶和根多糖提取的工艺条件。
1 材料与方法
1．1 材料
菘蓝植株购于攀枝花市仁和区种植基地，分别
取叶和根洗净，60 ℃烘干，粉碎后过 60 目筛，得干
粉备用。
1．2 试剂
石油醚、无水乙醇、无水葡萄糖、乙醚、浓硫酸
购于成都市科龙化工试剂厂，苯酚购于天津市化学
试剂厂六厂，以上试剂均为分析纯。
菘蓝叶和根多糖的提取工艺
张 颖 1，2
（1．攀枝花学院生物与化学工程学院，四川 攀枝花 617000；
2．干热河谷特色生物资源研发四川省高校重点实验室，四川 攀枝花 617000）
摘要：试验采用水提醇沉法，以菘蓝（Isatis minima Bunge）叶和根粉末为原料，以料液比（m ／V，g∶mL）、提
取温度、提取时间为考察因素，通过单因素试验比较得出，菘蓝根、叶中多糖的最佳提取条件为料液比
1∶25，在 80～95 ℃条件下提取 2～3 h，其中根中的得率要高于叶中。 通过正交试验进一步研究得出影响菘
蓝根多糖提取的因素依次为料液比、提取温度、提取时间，即料液比为 1∶25，提取时间 3．5 h，提取温度
95℃，在此条件下菘蓝根多糖得率为 3．93％。
关键词： 菘蓝（Isatis minima Bunge）；多糖；正交试验；提取工艺
中图分类号：TS201．2 文献标识码：A 文章编号：0439－8114（2014）12－2886－03
Extraction of Polysaccharide from the Leaves and Roots of Isatis Tinctoria
ZHANG Ying1，2
（1． Panzhihua University， College of Biological and Chemistry Engineering， Panzhihua 617000， Sichuan， China；2． Key Laboratory of Dry－hot
Valley Characteristic Bio－Resources Development at university of Sichuan Province， Panzhihua 617000， Sichuan， China）
Abstract： The effects of liquid ratio， temperature and time on polysaccharide extraction were investigated through orthogonal
design after three single factor experiments． The test showed that the optimal liquid ratio was 1∶25， extracted for 2～3 h under
the temperature of 80～95℃． Through comparative studies， the extraction of polysaccharide from isatis tinctoria root was better．
The optimum extraction conditions were as follows： liquid ratio 1∶25，extracting time 3．5 h， temperature 95 ℃， and the polysac-
charide content could reach 3．93％．
Key words： isatis tinctoria （Isatis minima Bunge）； polysaccharide； orthogonal design； extraction
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.12.016
第 12 期
1．3 仪器
722型紫外分光光度计（上海精密科学仪器有限公
司）；60MAQM－100型纯水仪（北京中西远大科技有限
公司）；CP324S 型分析天平（金紫光科技发展有限公
司）；HH－8型数显恒温水浴锅 （郑州杜甫仪器厂）；02－
2AB型电热恒温干燥箱（北京中兴伟业仪器有限公司）。
1．4 方法
1．4．1 葡萄糖标准液的配制 准确称取 105 ℃干燥
至恒重的无水葡萄糖 100mg， 用去离子水溶解并准确
定容至 100mL，再稀释 10倍，即得 100μg ／mL的葡萄
糖标准液。用吸量管准确移取苯酚 5mL，去离子水稀释
定容至 100mL，即得 5％苯酚液，棕色瓶中避光保存。
分别取 0．1、0．2、0．4、0．6、0．8、1．0 mL 葡萄糖标
准溶液定容至 2．0 mL，加入 5 ％苯酚溶液 1 mL 和浓
硫酸 5 mL 混匀，置于沸水浴中保温 8 min，冷却于
室温后静置 15 min。 以空白试液为对照，在最大吸
收波长 485 nm处测定吸光度，每组测定 3次。 以吸
光度为纵坐标， 葡萄糖浓度为横坐标绘制标准曲
线，并求回归方程。
1．4．2 多糖提取工艺 提取工艺流程为：原料→粉
碎→脱脂→热水浸提→取上清液→二次提取→合
并上清液→醇沉→有机溶剂醇洗涤→干燥→粗多
糖成品。
准确称取备用叶或根样品 10 g， 置于索氏回流
器中，经一定量的乙醚回流抽提脱脂 2次，每次 2 h。
取药渣，置于带塞锥形瓶中，按照设定的料液比加
去离子水，设定并保持温度恒定，在水浴锅中进行
搅拌提取。 将提取液冷却至室温，抽滤，将滤渣进行
二次提取（与第一次提取条件相同），合并滤液，减
压浓缩，加人 95 ％乙醇至含醇量 80 ％［11］，静置 24 h
后抽滤得沉淀，用无水乙醇和乙醚反复洗涤沉淀数
次，60 ℃恒温干燥，得到粗多糖。
1．4．3 单因素试验 分别称取叶和根 10 g， 分别在
提取温度为 60、70、80、90、100 ℃，提取时间为 1、2、
3、4、5 h，料液比为 1∶5、1∶10、1∶20、1∶30、1∶40（m ／V，
g∶mL，下同）条件下提取 2 次，每组重复 3 次，得出
最佳提取条件。
1．4．4 正交试验 在单因素试验的基础上，选择料
液比、提取温度和提取时间作 3因素 3水平的正交试
验，每组 3次重复，以菘蓝根多糖得率为考察指标，对
多糖的提取工艺条件进行优化，因素与水平见表 1。
1．4．5 多糖含量测定 取干燥至恒重的粗多糖样
品 100 mg，定容至 100 mL 再稀释 10 倍，吸取样品
溶液 2 mL 于 10 mL 试管中， 以制作标准曲线的方
法操作。 测定其吸光度并带入回归方程计算叶和根
中多糖在原料中的得率。 多糖得率计算公式如下：
多糖得率＝M 粗×（C×n×Vs×Wo）
M 料
×100%
式中，Vs＝100 mL；n 为稀释倍数；C 为样品溶
液中多糖浓度（μg ／ mL）；W0 为称取样品质量（g）；
M 粗＝提取粗多糖质量（g）；M 料为大青叶原料质量（g）。
2 结果与分析
2．1 标准曲线绘制
取吸光度对葡萄糖液浓度进行线性回归，得回
归方程及标准曲线（图 1）。
2．2 单因素试验结果
2．2．1 料液比对多糖得率的影响 由图 2 可知，随
着料液比的降低，多糖得率呈上升趋势，当料液比达
到 1∶25左右，多糖得率较高，再继续增加溶剂量，多
糖得率变化不大。如果去离子水用量过多，不利于以
后的浓缩分离，而且增加醇沉中的醇用量，故选择
1∶25 为适合的料液条件，以根为原料的多糖得率稍
高于叶。
2．2．2 提取温度对多糖得率的影响 提取温度从
表 1 因素与水平
水平
1
2
3
料液比（A）//g∶mL
1∶20
1∶25
1∶30
提取温度（B）//℃
85
90
95
提取时间（C）//h
2.5
3.0
3.5
因素
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
吸
光
度
0 2 4 6 8 10 12 14
葡萄糖浓度//μg/mL
图 1 葡萄糖标准曲线
y=0.054 3x+0.006 2
r=0.994 8
叶
根
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0
多
糖
得
率
//%
1∶5 1∶10 1∶20 1∶30 1∶40
料液比//g∶mL
图 2 料液比对多糖得率的影响
张 颖：菘蓝叶和根多糖的提取工艺 2887
湖 北 农 业 科 学 2014 年
60 ℃升高到 80 ℃时， 多糖的得率迅速增加， 超过
80 ℃多糖的得率变化平缓， 而温度达到 95 ℃之后
多糖的得率变化甚至有降低的趋势（图 3）。 其原因
可能是温度过低， 溶剂的渗透能力和溶解能力差，
多糖不能有效溶出；温度过高虽对细胞的破坏作用
增大，有利于多糖的浸出，但是会导致多糖裂解，使
得多糖得率降低。 故提取温度选择 80～95 ℃时效果
较好，以根为原料的提取结果稍高于叶。
2．2．3 提取时间对多糖得率的影响 随着提取时
间的延长，多糖的得率逐渐增加（图 4），提取 3 h 后
多糖得率增加缓慢。 考虑到时间过长会导致多糖结
构破坏和降解，故提取时间选择 2～3 h，以根为原料
的提取结果稍高于叶。
2．3 正交试验
正交试验结果见表 2，由表 2 可知，各因素对菘
蓝根多糖得率影响大小依次为料液比、 提取温度、
提取时间。确定最佳提取工艺条件为 A2B3C3，即在料
液比 1∶25时提取 2次，每次 3．5 h，提取温度 95 ℃。在
此最佳组合工艺条件下验证，多糖得率为 3．93％。
3 小结与讨论
本试验以菘蓝叶和根为原料，通过单因素试验
得出菘蓝根、叶中多糖的最佳提取条件为料液比 1∶25，
在 80~95℃条件下提取 2~3 h，根中多糖得率高于叶
中， 通过正交试验得在料液比 1 ∶25,95 ℃下提取
3.5 h时菘蓝根中多糖得率为 3.93%。
多糖可溶于水，在多糖的水溶液中加入乙醇会
破坏多糖与水形成的氢键，降低多糖溶解度，使多
糖以沉淀形式析出。 利用多糖的这一性质，可将多
糖从水溶液中沉淀出来。 相比酶提法、超声法和超
临界萃取法等，传统的水提醇沉法有利于节约提取
成本和某些负效应，如酶法降解副产物对提取会有
影响，超声波的凝聚作用以及热点作用下多糖的降
解问题等［4，5］。本试验中菘蓝根多糖得率高于叶多糖
得率［12－15］，与其他研究结果一致。影响多糖得率的因
素复杂，包括料液比、提取时间、提取温度、提取次
数、醇沉浓度、醇沉时间等，本研究仅取前三个常见
因素作正交优选。 今后有必要就工艺纯化方面和提
取工艺中的其他因素的影响效果做深入研究。
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（责任编辑 龙小玲）
图 3 提取温度对多糖得率的影响
叶
根
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0
多
糖
得
率
//%
60 70 80 90 100
温度//℃
表 2 正交试验结果
试验号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
x1
x2
x3
R
A
1
1
1
2
2
2
3
3
3
2.28
3.43
3.06
1.15
B
1
2
3
1
2
3
1
2
3
2.39
3.15
3.23
0.84
C
1
2
3
2
3
1
3
1
2
2.67
2.83
3.26
0.59
多糖得率//%
1.39
2.48
2.98
2.85
3.89
3.54
2.92
3.09
3.17
叶
根
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0
多
糖
得
率
//%
1 2 3 4 5
时间//h
图 4 提取时间对多糖得率的影响
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