全 文 ：No.5.2008
辣木水溶性多糖提取工艺的研究
任安祥,贺银凤 *,靳桂敏,汤忠荣
(韶关学院英东生物工程学院,韶关 512005)
摘要:为探索辣木水溶性多糖的提取工艺,对料液比、浸提温度和浸提时间进行正交试验。结果表
明,最佳提取工艺为料液比为1∶80、浸提温度 80℃、浸提时间30min。在此提取条件下,干燥辣木
叶粉水溶性多糖的提取率可达 10.95%。辣木不同部位多糖含量不同,辣木茎粉中多糖含量最高达
14.95%,辣木种籽多糖含量为12.35%,叶粉多糖含量相对最低为10.43%。
关键词:辣木;多糖;提取工艺
中图分类号:TS201.1 文献标志码:A 文章编号:1005-9989(2008)05-0191-03
Studyonextractionprocessingofpolysaccharideinmoringaoleifera
RENAn-xiang,HEYin-feng*,JINGui-min,TANGZhong-rong
(YingdongColegeofBioengineering,ShaoguanUniversity,Shaoguan512005)
Abstract:Inordertosearchtheextractionofpolysaccharidefrombranchofmoringaoleifera.Theratioofthe
branchpowderandwater,theextractiontemperatureandtimeweretested.Theresultsindicatedthatthebest
ratioofthebranchpowderandwater,temperatureandtimewere1∶80,80℃ and30minutesrespectively.In
thisextractioncondition,theratioofpolysaccharidefrom thebranchcouldreach10.95%.Polysaccharide
contentsindiferentorgansofmoringaoleiferawastested.itwasdiferentinthediferentorgansofmoringa
oleifera.Thepolysaccharidecontentsinthestemcontained14.95%,theleafandseedhad10.43%and12.35%
respectively.
Keywords:moringaoleiferabranchpowder;polysaccharide;extraction
辣木(Moringaoleifera)又称鼓槌树(Drumsticktree),
为辣木科辣木属植物,起源于印度西北部的喜马拉
雅山南麓,现在非洲、阿拉伯半岛、东南亚、太平洋
地区、加勒比诸岛和南美洲都有种植。目前已知的
辣木品种约有 14种,我国引种栽培了 3种食用品
种:印度传统辣木(Moringaoleifera)、印度改良种辣
木(MoringaoleiferaPKMI)和非洲辣木(Moringastenope-
tala),研究利用最多的是印度传统辣木。我国除澳门
外,广东、广西、海南和云南如今也都有辣木种植 。
辣木全株均可食用,而且营养极为丰富,富含
VA、VB、VC、VE、蛋白质及钙、铁、钾等矿物质。它
不仅是发达国家素食者的理想食物,还是贫穷地区
妇女和儿童的天然营养库,辣木在发展中国家视为
当今世界上最热门的多用途树种之一。辣木的花、
叶、果都是美味的蔬菜,干种子和幼苗的干燥根可
以碾成粉末作为调味料,辣木籽油用作食用油比橄
榄油更有益于人体健康[1]。此外,研究还发现,辣木
除了具备丰富的营养外,在印度及非洲还用作治疗
糖尿病、高血压、皮肤病、免疫力低下、贫血、骨骼
疾病、抗忧郁、关节炎、消化器官肿瘤等疾病的传统
药材[2-3]。
多糖作为一种重要的生命物质,具有丰富的生
物活性,近年来已成为天然药物研究的一个热点。多
糖最早作为药物是在 1943年,但作为广谱免疫促进
剂是在20世纪60年代初。而近些年研究发现,多糖
不但能治疗机体免疫系统受到严重损伤的癌症,也
能治疗多种免疫缺损病症如病毒性肝炎、风湿症,甚
至可以辅助治疗艾滋病和延缓衰老等[4-6]。
目前研究较多的多糖以高等真菌多糖为主,主
要有猪苓多糖、香菇多糖、云芝多糖、茯苓多糖等。
收稿日期:2007-10-26 *通讯作者
基金项目:香港铭源基金资助课题。
作者简介: 任安祥(1960—),男,内蒙古人,主要从事蔬菜及辣木开发研究工作。
提取物与应用
191
DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2008.05.008
No.5.2008
植物多糖常见的有枸杞多糖、黄芪多糖、人参多糖
等。而目前对辣木多糖的研究还处在初级阶段,在国
内有关辣木以及辣木多糖的研究文献还较少。辣木
多糖是辣木中重要的有效成分之一,提取出的辣木
多糖有很广泛的利用价值。本文对辣木多糖的提取
方法进行研究,确定最佳的提取工艺,为进一步开发
辣木多糖产品奠定基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
辣木茎、辣木叶、辣木种籽均由韶关学院辣木
课题组提供,样品采集后,经干燥、粉碎,备用。
葡萄糖、浓硫酸、三氯甲烷、无水乙醇、丙酮、
无水乙醚、正丁醇、苯酚:分析纯。
1.2 仪器和设备
恒温水浴锅 HH-S28S:金坛市大地自动化仪器
厂;可见分光光度计 SpectrumlabS22PC:上海棱光
技术有限公司;旋转蒸发器R-201:上海。
1.3 试验设计
1.3.1 辣木多糖提取工艺正交试验设计 根据预试验
结果和相关文献资料[7-8],选取影响浸提效果的 3
个主要因素即料液比 、浸提时间和浸提温度为优选
因素,进行 L9(34)正交试验,选出最优提取条件,因
素水平见表1。
1.3.2 辣木不同栽培年龄、不同部位多糖含量的测定
以一年生、两年生的辣木叶,辣木茎及其种籽为
原料,分别提取辣木多糖并测定其含量。
1.4 提取方法
工艺流程:辣木茎或叶→烘干→粉碎→取样→
去脂→浸提→测定。
准确称取辣木粉 1.000g,用滤纸包好,置于索
氏提取器中以 95%乙醇浸泡 12h,在 85～90℃回流
提取 4～6h,样品挥尽乙醇,打开样品包,连同滤
纸一齐置于烧瓶中,加蒸馏水水浴加热提取,趁热
抽滤,残渣及抽滤装置用热蒸馏水洗涤 3次,洗液
与滤液合并,冷却后移入250mL容量瓶定容,测定
多糖的含量。
1.5 测定方法
1.5.1 标准曲线的制作 精确称取葡萄糖(105℃干燥
至恒质量)0.1011g,以蒸馏水定容至 100mL容量瓶
中,准确吸取该溶液10mL于100mL容量瓶中,用
蒸馏水定容,摇匀,得葡萄供试液,浓度为 101.1
μg/mL。精确吸取上述葡萄糖溶液 0、0.3、0.6、0.9、
1.2、1.5、1.8mL于具塞试管中,分别加入 5%苯酚
试剂1.5mL,浓硫酸6.0mL,混匀,放置30min后,
再分别加蒸馏水至 12mL。以 0mL组为空白,于
490nm处测定吸收度。以吸收度为纵坐标,葡萄糖
用量为横坐标,绘制标准曲线,见图1。回归处理得
回归方程为Y=0.4511x+0.0035,R2=0.9975。
1.5.2 换算因素测定 辣木多糖精制:辣木多糖提取
液,真空浓缩,浓缩后的滤液用 Sevage法除蛋白,
根据蛋白质在氯仿等有机溶剂中变性的特点,用氯
仿∶正丁醇为 5∶1,混合物剧烈振摇 30min,蛋白质
与氯仿正丁醇生成凝胶物而分离,通过离心分去水
层和溶剂层交界处的变性蛋白质[10]。除蛋白后的处理
液用乙醇调含醇量至 80%,80℃水浴加热 20min,
滤过,沉淀以无水乙醇、丙酮反复抽洗多次,50℃
烘干即得辣木精制多糖。
准确称取精制辣木多糖 43.5mg,用水溶解于
100mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。取
其20mL定容于100mL容量瓶作贮备液。精确吸取
多糖贮备液2mL,按照1.5.1中加入5%苯酚试剂1.5
mL,浓硫酸6.0mL的方法,测定吸收度值,从回归
方程求出供试液中葡萄糖浓度,按下式计算换算因
素:f=W/CD。
式中:W为多糖质量,mg;
C为多糖液中葡萄糖浓度;
D为多糖的稀释因素。
本试验测得f=5.2193。
1.5.3 样品多糖含量的测定 准确吸取提取并定容的
多糖溶液 5.0mL于 100mL容量瓶中定容,作供试
液,采用硫酸苯酚法测定。按回归方程求出供试液中
葡萄糖含量,根据换算因素计算多糖含量。
辣木多糖含量(%)=C×D×f/W×100
式中:C为供试液的葡萄糖浓度,mg/mL;
D为供试液的稀释因素;
f为换算因素;
W为供试辣木的质量,mg。
1.5.4 吸收波长及稳定性的测定 取2mL粗多糖提
取液和 2mL蒸馏水分别放入具塞试管中,各加入 5
%苯酚试剂 1.5mL,浓硫酸 6.0mL,混匀,放置 30
水平
1 1∶40 0.5
2 1∶60 1.0 80
3 1∶80 1.5 90
因素
料液比A 浸提时间/hB 浸提温度/℃C
70
表1 辣木水溶性多糖提取因素水平表
图1 葡萄糖吸光度标准曲线
y=0.4511x+0.0035
R2=0.9975
0 0.5 1 1.5 2
葡萄糖浓度/(μg/mL)
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
吸
光
度
提取物与应用
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min后,再分别加蒸馏水至 12mL。以蒸馏水组为空
白对照,于460～520nm范围内扫描,测定其OD值,
取OD最大值时的波长为最大吸收波长。每隔30min
重复测定一次吸光度值,以确定吸收的稳定性。
2 结果与分析
2.1 辣木多糖最大吸收波长及其稳定性测定
为了确定辣木多糖最佳吸收波长,试验选择在
460～520nm范围内进行扫描,得到的结果如表 1所
示。辣木多糖从460nm开始,吸光值逐步增加,在
490nm处吸光值最大。之后,随着波长的增加,吸
光值反而下降。因此,辣木多糖最大吸收波长为490
nm。在最大吸收波长,每0.5h测试一次吸收值,测
定结果表明3h之内测定值不变,稳定性很好。
2.2 辣木多糖提取工艺的正交试验结果
以料液比、浸提时间、浸提温度为因素,采用3
因素3水平的正交试验,结果见表2和图2。
由表2可知:(1)由极差R大小可知,影响辣木水
溶性多糖提取效率的主要因素的顺序为:料液比﹥
浸提温度﹥浸提时间。并且各因素的极差 R值(3.07、
2.59、1.88)均大于空列的极差 R值(0.62),表明各因
素的效应存在。(2)由9组试验的提取率可以看出,第
8组试验提取率最高,多糖提取率达 10.92%,即料
液比为1∶80、温度为80℃、时间为1.0h。而由 K值
和图 2可得出最优组合是 A3B1C2,即料液比为 1∶80、
温度为80℃、时间为0.5h。本研究中试验的组合并
没有包括 A3B1C2组合,由于试验因素中提取时间是
次要因素,同时考虑到缩短提取时间可以降低成本,
认为提取时间 30min即可。为确信试验结果,经验
证试验组合最佳组合 A3B1C2,多糖的提取率为
10.95%。
2.3 辣木不同栽培年龄、不同部位多糖含量的测定
对一年生和二年生辣木的茎、叶以及辣木种籽
的多糖含量进行测定,结果见表 3。从表 3可看出,
辣木不同部位多糖含量不同,辣木茎粉中多糖含量
最高达 14.93%～14.97%,辣木种籽多糖含量为
12.35%,叶粉多糖含量相对最低为 9.87%～10.99%。
生长期对多糖含量影响不明显。
3 讨论与结论
3.1 讨论
本试验原理为多糖在浓硫酸的作用下水解生成
单糖,并迅速脱水成醛,然后与苯酚缩合生成有色化
合物,用分光光度法测定其含量。本法简单快速,灵
敏度高,显色稳定,重现性好。本试验首先采用
95%乙醇处理样品,消除了亲脂性杂质、单糖、低聚
糖及甙类等成分的干扰,结果可靠。
植物多糖作为免疫增强剂已引起人们的广泛关
注,临床用于糖尿病和肿瘤病人的治疗已取得较好
疗效。辣木多糖可否作为免疫增强药物应做进一步
深入研究。
3.2 结论
辣木水溶性多糖的最佳提取工艺是料液比为 1∶
80、温度为 80℃、时间为 30min。在此条件下多糖
提取率为10.95%。
影响辣木水溶性多糖提取效率的主要因素的顺
序为:料液比﹥煎提温度﹥煎提时间,并且各因素的
极差 R值均大于空列的极差 R值,表明各因素的效
应存在。
辣木不同部位多糖含量不同,辣木茎粉中多糖含
量最高达14.95%,辣木种籽多糖含量为 12.35%,叶
波长 460 470 480 490 500 510 520
吸光值 0.229 0.443 0.597 0.751 0.608 0.354 0.187
表1 波长460～520nm范围内测试的吸光值
试验号
A B C 空白
1 1 3 2 1 8.21
2 1 2 1 2 4.95
3 1 1 3 3 7.26
4 2 3 1 2 7.60
5 2 2 3 1 5.66
6 2 1 2 3 9.62
7 3 3 1 3 8.43
8 3 2 2 2 10.92
9 3 1 3 1 10.28
K1 20.42 27.15 20.98 24.15
K2 22.87 21.52 28.75 23.47
K3 29.63 24.24 23.19 25.31
k1 6.81 9.05 6.99 8.05
k2 7.62 7.17 9.58 7.82
k3 9.88 8.80 7.73 8.44
R 3.07 1.88 2.59 0.62
因素
提取率/%
表2 水提取正交试验结果分析
A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3
料液比 煎提时间 煎提温度
12
10
8
6
图2 各因素的变化趋势
种类 一年生 二年生 平均值
辣木叶粉多糖含量/% 10.99 9.87 10.43
辣木茎粉多糖含量/% 14.93 14.97 14,95
辣木种籽多糖含量/% 12.35
表3 辣木不同栽培年龄、不同部位多糖含量的测定结果
提取物与应用
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粉多糖含量相对最低为 10.43%。生长期对多糖含量
影响不明显。
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半叶马尾藻中岩藻聚糖硫酸酯的
提取工艺研究
刘承颖,王维民 *
(广东海洋大学食品科技学院,湛江524025)
摘要:从半叶马尾藻中提取岩藻聚糖硫酸酯(SPF),以多糖提取率和硫酸根含量为指标,通过单因素和
正交优化实验确立提取 SPF的最佳工艺条件。结果表明,SPF的最佳提取工艺条件为浸提时间 6h,
加水量60倍,浸提温度70℃,pH值为1.5。SPF得率可达8.73%,SPF中总多糖含量为38.32%,岩
藻糖含量为12.75%,硫酸根含量为13.16%。
关键词:半叶马尾藻;岩藻聚糖硫酸酯;提取
中图分类号:TS201.2 文献标志码:A 文章编号:1005-9989(2008)05-0194-04
Studyonextractingprocessofthefucoidanof
Sargassumhemiphylum
LIUChen-ying,WANGWei-min*
(SchoolofFoodScienceandTechnology,GuangdongOceanUniversity,Zhanjiang524025)
Abstract:FucoidanfromSargassumhemiphylum(Turn.)Agwasextractedbyacidmethod.Usingsinglefactor
andorthogonalexperimentobtainedtheoptimizationextractconditionofSPF,thatwasasthefolowing:
extractiontime6h,ratioofsolutiontoalgaepower60,temperature70℃,pH1.5.AndtheSPFextractionrate,
polysaccharidecontent,fucosecontentandsulfategroupcontentis8.73%,38.32%,12.75%and13.16%.
收稿日期:2007-10-07 *通讯作者
基金项目:广东省科技厅项目(2007A020200006-15)。
作者简介:刘承颖(1981—),男,山东青岛人,硕士研究生,研究方向为水产品加工与贮藏。
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