全 文 :2012年10月 皖西学院学报 Oct.,2012
第28卷第5期 Journal of West Anhui University Vol.28 NO.
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盐肤木果实多糖提取工艺研究
段文昌1,2,赵海泉1,张 莉2,赵 建2
(1.安徽农业大学 生命科学学院,安徽 合肥230036;2.安徽省植物生物技术实训中心,安徽 六安237012)
摘 要:采用热水浸提法从盐肤木果实中提取多糖,研究了料液比、提取时间、提取温度对盐肤木果实多糖提取率的影响,采
用L9(34)正交试验设计,筛选出最佳提取工艺。结果表明:盐肤木果实多糖水提法最佳提取工艺条件为浸提温度70℃、浸提时
间4h、料液比1∶60。
关键词:盐肤木果实;多糖;提取;正交试验
中图分类号:S646.9 文献标识码:A 文章编号:1009-9735(2012)05-0006-03
* 收稿日期:2012-09-08
基金项目:安徽省教育厅重点项目(KJ2010A328)和皖西学院
抗体制备及其质量检测中心资助.
作者简介:段文昌(1977-),男,安徽霍山人,硕士研究生,研究
方向:微生物发酵;通讯作者:赵海泉(1959-),男,安徽六安人,教授,
硕士生导师.研究方向:微生物工程.
盐肤木(Rhus chinensis Mil.)也称山梧桐、乌盐
泡、五倍子树等,为漆树科的多年生小乔木或灌木,一
般高5~10m,对环境的适应性很强,在我国境内除
了新疆、青海等地外都有分布,为我国重要的经济树
种之一[1]。关于盐肤木的利用在《山海经》、《博物志》
等许多古今典籍中都有记载,作为药用最早见于《本
草拾遗》,具有清热解毒、祛风化湿、止血化瘀、降火化
痰、舒筋活络、生津润肺等功效[2-4]。但迄今为止,有
关盐肤木果实多糖提取的研究却鲜有报道。
本文采用热水浸提法,结合单因子试验和L9(34)
正交试验设计,筛选出盐肤木果实多糖的最佳提取工
艺,为盐肤木果实多糖的开发提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 材料
盐肤木果实来源:2010年12月采自于霍山县大
化坪。
盐肤木果实处理:将采得的果实置105℃烘箱中
烘至恒重,粉碎过40目筛。
1.2 仪器与试剂
1.2.1 仪器
WFX-130型原子吸收分光光度计(北京瑞利分
析仪器公司),101AS-2型不锈钢数显电热鼓风干燥
箱(上海浦东跃欣科学仪器厂),FA2004电子天平
(上海精科天平),数显恒温水浴锅(国华电器有限公
司),索氏提取器等。
1.2.2 试剂
葡萄糖、浓硫酸、氯仿、苯酚等试剂均是国产分析纯。
1.3 方法
1.3.1 单因素实验
1.3.1.1 浸提温度单因素实验
分别准确称取0.5000g盐肤木干粉于7组锥形
瓶中(每组3个),设定料液比为1∶60,提取时间为2
h,设定各组提取温度分别为40℃、50℃、60℃、
70℃、80℃、90℃、100℃,采用水浴加热回流提取,
回流结束后过滤,收集滤液,用蒸馏水定容至一定体
积。分别测定各组溶液中多糖含量。
1.3.1.2 浸提时间单因素实验
分别准确称取0.5000g盐肤木干粉于7组锥形
瓶中(每组3个),设定料液比为1∶60,提取温度
70℃,设定提取时间分别为1h、2h、3h、4h、5h、6h、
7h、8h,回流提取,回流结束后过滤,收集滤液,用蒸馏
水定容至一定体积。分别测定各组溶液中多糖含量。
1.3.1.3 料液比单因素实验
分别准确称取0.5000g盐肤木干粉于7组锥形
瓶中(每组3个),设定提取温度为70℃,提取时间为
2h时,设定料液比分别为1∶20、1∶40、1∶60、1∶
80、1∶100、1∶120、1∶140,进行回流提取,回流结束
后,过滤,收集滤液,用蒸馏水定容至一定体积。分别
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测定各组溶液中多糖含量。
1.3.2 正交试验因素水平[5]
在单因素试验的基础上,采用L9(34)正交试验
设计,进行3因素3水平试验,研究盐肤木果实多糖
提取的最佳工艺参数。设计正交因素水平如表1。
表1 正交试验因素水平表
水平
因素
温度(℃) 时间(h) 料液比(g/mL)
1 60 3 1∶40
2 70 4 1∶60
3 80 5 1∶80
1.3.3 盐肤木果实多糖的含量测定
采用苯酚-硫酸法[6-7]。
1.3.3.1 标准曲线的制作
取浓度为40μg/mL的标准葡萄糖溶液,分别吸
取0.0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,1.2,1.4,1.6mL,用水
补至2.0mL,摇匀后加入1.0mL的6%苯酚溶液,继
续摇匀再迅速加入浓硫酸5.0mL,混匀后放置20
min,待全部冷却后,在波长490nm处测定吸光度。
回归方程:A=0.0194C+0.004,R2=0.9996。
1.3.3.2 样品吸光度的测定
把过滤后的粗糖溶液定容到100mL容量瓶中,
在定容后的容量瓶中分别取0.2mL于试管中,再加
1.8mL的水,按标准曲线测定方法测定吸光度。
2 结果与分析
2.1 单因素实验结果
2.1.1 提取温度对多糖提取率的影响
温度对多糖提取率的影响见图1。
图1 提取温度对多糖提取率的影响
由图1可知,随提取温度的升高,多糖提取得率
呈现出先增加后下降的趋势,提取温度为70℃时,盐
肤木果实多糖提取率最高,因此70℃为盐肤木果实
多糖提取的最佳温度。
2.1.2 提取时间对多糖提取率的影响
时间对多糖提取率的影响见图2。
由图2可知,提取时间小于4h时,随提取时间
图2 提取时间对多糖提取得率的影响
的延长,提取率显著提高,4h后变化缓慢,基本稳
定,继续增加提取时间对多糖提取率的提高无显著影
响,因此提取时间最佳为4h。
浸提时间对多糖得率的影响较小,随着浸提时间
的延长,可能是浸提时间过长,多糖在水中的溶出趋
于平衡,多糖得率提高不明显[8]。
2.1.3 料液比对多糖提取率的影响
料液比对多糖提取率的影响见图3。
图3 料液比对多糖提取得率的影响
由图3可知,随料液比的加大,多糖提取得率逐
渐增加,料液比在1∶60之后多糖得率增加不明显,
且考虑到溶剂量的加大为后续的浓缩增加负担,因此
提取料液比1∶60最合适。
2.2 正交试验结果与分析
正交试验结果见表2、3。
表2 L9(34)正交试验结果分析表
编号 A B C 得率(%)
1 1 1 1 3.25
2 1 2 2 3.51
3 1 3 3 3.63
4 2 1 2 3.71
5 2 2 3 4.06
6 2 3 1 3.49
7 3 1 3 3.86
8 3 2 1 3.44
9 3 3 2 3.85
K1 3.4633 3.6067 3.3933
K2 3.7533 3.6700 3.6900
K3 3.7167 3.6567 3.8500
极差R 0.2900 0.0633 0.4567
较优水平 A2 B2 C3
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表3 L9(34)正交方差分析表
方差来源 平方和 自由度 均方s/f F 显著水平
温度 0.1496 2 0.0748 22.667 *
时间 0.0067 2 0.0033 1.000
料液比 0.3222 2 0.1611 48.818 *
误差 0.0067 2 0.0033
总和 0.5052
F(2,2,0.05)=19.00;F(2,2,0.01)=99.00。
由表2和表3可知,由极差R分析表明,影响盐
肤木果实多糖提取得率的主次顺序依次为C(料液
比)>A(浸提温度)>B(浸提时间)。即浸提时间对
盐肤木果实中多糖的影响最小,浸提温度次之,料液
比对盐肤木果实中多糖的影响最大,即对提取效果影
响显著,最佳提取条件是 A2B2C3,即浸提温度为
70℃,浸提时间4h,料液比1∶60。
2.3 最佳提取工艺的重复验证实验
采用正交试验优化得出的最佳提取工艺条件虽
然在正交设计的9个组合之列,但是为了验证正交设
计优化理论的可行性,在得出的最佳提取工艺条件下
将实验重复,同时将正交设计9个组合中多糖得率最
高的实验条件设置为对照(见表4)。由表4可见,正
交优化的最佳工艺条件多糖的得率最高,验证了正交
设计优化理论的可行性。
表4 最佳实验条件下重复实验结果
编号 浸提温度℃ 时间h 料液比g/mL 糖得率%
1 70℃ 4h 1∶60 4.06
2 70℃ 4h 1∶60 4.09
3 讨论
影响盐肤木果实多糖提取得率的主要因素有料
液比、浸提温度、浸提时间等。实验结果表明,料液比
对盐肤木果实多糖得率的影响最大,溶剂用量增大,
有利于盐肤木果实多糖的溶出。当料液比设置为1
∶60时,多糖得率较高,表明多糖溶解较为充分。如
果料液比设置太小,多糖就不能完全溶解,会造成多
糖提取不充分;料液比设置过大,回收、过滤、转移等
工序操作较困难。
采用正交试验法优化盐肤木果实多糖提取工艺,
盐肤木果实多糖得率影响因素的优先次序分别为:C
(料液比)>A(浸提温度)>B(浸提时间)。最佳提取
工艺组合为:A2B2C3,即料液比1∶60、浸提温度70
℃、浸提时间4h,盐肤木果实多糖得率为4.09%。
本实验采用传统的热水浸提法,这种提取方法条
件简单,成本较低,易于操作,提取条件好控制。可以
保证多糖结构的稳定性,有利于进一步对多糖进行分
离纯化及其生物活性的评价。
参考文献:
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Study on Extraction Process of Polysaccharide
in Rhuschinensis Fruits
DUAN Wen-chang1,2,ZHAO Hai-quan1,ZHANG Li 2,ZHAO Jian2
(1.College of Life Science,Anhui Agricultural University,Hefei 230036,China;
2.Anhui Province Plant Biotechnology Training Centre,Luan237012,China)
Abstract:The polysaccharides was extracted from Rhuschinensis fruits by hot water extraction.Several factors,such as solid-liq-
uid ratio,extraction time and extraction temperature were investigated and the appropriate extraction conditions were obtained
from the orthogonal test.The results showed that the optimal extraction conditions are as folows:extraction temperature 70℃,
extraction time 4hand solid-liquid ratio 1∶60.
Key words:Rhuschinensis fruit;polysaccharide;extraction;orthogonal test
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