全 文 ：收稿日期:2006 - 09 - 06
作者简介:龚丽芬 ,女(1964 -), 副教授 , 研究方向:天然物质提取。
E -mai l:glf531696@ sohu. com
基金项目:福建省泉州市第二批科技项目资助基金(2003N02)
超声波协同热水提取铁钉菜多糖的研究
龚丽芬1 , 龚文贤 2
(1泉州师范学院化生学院 ,福建 泉州 362000, 2石狮凤里中学)
摘要:应用超声波技术 ,研究了液固比 、超声波强度 、提取时间 、提取温度和 pH对铁钉菜多糖提取率的影响。结果表明 ,
超声波提取铁钉菜多糖最佳工艺条件为:料剂比为 3:100(g:m l), 不调 pH值 ,在 65℃ ,超声强度为 70%(210w), 超声 30 m in。
关键词:铁钉菜;超声波;多糖;提取
中图分类号:TS201. 1 文献标识码:A 文章编号:1006 -8376(2006)04 - 0011 -03
　　多糖为单糖组成的天然高分子化合物 , 在自
然界中广泛存在于植物 、动物 、微生物组织中 ,具
有许多重要的功能 。它参与了多细胞生命的全部
时间和空间过程 ,活性多糖的生理作用主要表现
在提高免疫力 、抗肿瘤 、抗病毒 、抗感染 、抗溃疡 、
降血糖 、降血脂和凝血功能 ,似肾上腺皮质激素和
促肾上腺皮质激素功能 [ 1] 。水溶性多糖用水或稀
酸 、稀碱 、盐溶液等提取 ,用有机溶剂 、盐 、季铵盐
沉淀或冷冻干燥 ,多糖中的色素一般用活性炭 、次
氯酸 、双氧水脱色 。
铁钉菜属褐藻门铁钉科海藻 ,广泛分布于我国
东海 、南海礁岩石上 ,民间用于喉咙炎 、淋巴结炎 、甲
状腺肿的治疗 ,具有清热解毒 、软坚散结的作用 [ 2] ;
国内对铁钉菜的研究较少 ,汤海峰等[ 3]从浙江产的
铁钉菜中分离出 39个化合物;杨尚军等 [ 4]报导分离
出岩藻甾醇 、甘露醇 、十六烷酸;郑怡等[ 5]从福建产
的铁钉菜中提取凝集素对枯草杆菌 、啤酒酵母细胞
有较好凝集作用;从铁钉菜提取多糖的研究未见报
导 。本文以超声波协同热水提取水溶性多糖 ,考察
了液固比 、超声波强度 、提取时间 、提取温度和 pH
对铁钉菜多糖提取率的影响。
1　实验材料与方法
1. 1　材料 、试剂及仪器
1. 1. 1　材料与试剂
市售铁钉菜干(福建产 )
葡萄糖 、苯酚 、浓硫酸 、氢氧化钠 、浓盐酸 、95%
乙醇等 (均为分析纯)。
1. 1. 2　主要仪器
721E型可见分光光度计 (上海光谱仪器有限
公司 )、KQ - 300DE型数检超声波发生器(昆山市超
声仪器有限公司 )、SC - 15型数控超级恒温槽 (宁
波市海曙天恒仪器厂)、J -2型组织捣碎机 (江苏省
金坛市江南仪表厂 )、CDE -250A型搅拌机(顺德市
容桂镇欧科电器有限公司)等 。
1. 2　实验方法
1. 2. 1　铁钉菜超声波辅助提取的工艺流程
原料清洗→干燥破碎称重→按一定比例加蒸馏
水→匀浆 10m in→调 pH值→超声波提取→纱布过
滤→清液保留→滤渣再提取→浓缩→脱色→进一步
浓缩至小体积→冷冻→95%乙醇脱水融化→无水乙
醇洗涤一次→低温干燥→铁钉菜粗多糖
1. 2. 2　单因素考察扣因素对铁钉菜多糖提取率的
影响 。
考察因素有 pH、提取次数 、超声时间 、超声强
度 、温度 、料剂比等 。
1. 3　测定方法
1. 3. 1　铁钉菜多糖总量的测定[ 6]
采用苯酚 -硫酸法 ,以葡萄糖为标准样品。
用移液管取 0. 10 mL铁钉菜多糖提取液 , 加
蒸馏水稀释到 10. 0 mL后 ,取出 1. 00 mL待测样
品 +5. 00mL浓硫酸 +1. 00mL体积分数 5%的苯
酚混合均匀 , 室温下显色 ,在 20 m in内于 490 nm
处测定其吸光度 A。依标准曲线回归方程 A =
0. 0258C - 0. 0003 (R 2 =0. 9992)计算样品溶液中
多糖的含量 。
1. 3. 2　多糖提取率按下式计算:
多糖提取率 η(%)=CV ×10-5 ×0. 9 /原料的
重量 (g)
C:为提取液中所含多糖的质量浓度 mg L -1。
氨基酸和生物资源　2006, 28(4):11～ 13
Am ino Acids＆B iot ic R esources　　　　　
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V:为提取液的体积 mL。
2　结果与讨论
2. 1　酸碱度对提取率的影响
称取一定量的铁钉菜粉末 ,加入蒸馏水使固液比
为 2:100(g:m l),调不同 pH值。在 65℃ ,超声强度
为 80%下超声提取 10 m in,过滤得提取液 ,测多糖含
量 ,计算提取率 ,实验结果见表 1。在 pH为 13时 ,提
取率最高 ,但提取液碱味重 ,颜色深;在中性条件下 ,
提取率较高 ,建议在中性条件下提取 ,可不必调 pH。
表 1　pH对铁钉菜多糖提取率的影响
pH 1 3 5 7 9 11 13
吸光度 A 0. 328 0. 256 0. 610 0. 706 0. 554 0. 428 0. 760
提取率 /% 0. 57 0. 45 1. 06 1. 23 0. 97 0. 75 1. 33
2. 2　温度对提取率的影响
称取一定量的铁钉菜粉末 ,加入蒸馏水使固液
比为 2:100(g:m l),不调 pH值 ,在 80%强度下超声
提取 10 m in,过滤得提取液 ,测多糖含量 ,计算提取
率 ,实验结果见图 1。随着温度升高 ,提取率增大 ,
提取液的颜色加深 , 75℃时有棕色物质沉淀 ,故建议
提取温度 65℃为佳 。
图 1　提取温度对铁钉菜多糖提取率的影响
2. 3　超声强度对提取率的影响
称取一定量的铁钉菜粉末 ,加入蒸馏水使固液
比为 2:100(g:m l),不调 pH值。在 65℃,不同超声
强度下超声提取 10 m in ,过滤得提取液 ,测多糖含
量 ,计算提取率 , 实验结果见图 2。在超声强度为
70%(210w)时 ,提取率最高 ,在 80%略有下降 。
图 2　超声强度对提取率的影响
2. 4　超声时间对提取率的影响
称取一定量的铁钉菜粉末 ,加入蒸馏水使固液
比为 2:100(g:m l),不调 pH值。在 65℃ ,超声强度
为 80%下 ,超声一定时间后 ,过滤得提取液 ,测多糖
含量 ,计算提取率 ,实验结果见图 3。在 10 ～ 20 m in
内提取率随提取时间的变化不大 ,但 20 m in后提取
率受提取时间的影响很大 , 建议提取时间大于 20
m in。
图 3　超声时间对铁钉菜多糖提取率的影响
2. 5　提取级数对提取率的影响
称取一定量的铁钉菜粉末 ,加入蒸馏水使固液比
为 2:100(g:m l),不调 pH值。在 65℃ ,超声强度为
70%下 ,超声 25m in后 ,过滤得提取液 ,测多糖含量 ,
计算提取率 ,实验结果见图 4。第一次提取率占总提
取率的 68%,提取 3次可达 94%,提取 5次后 ,提取率
很低 ,进一步提取已无意义 ,故提取级数≤3为好。
2. 6　料剂比对提取率的影响
称取一定量铁钉菜粉末 ,加入 1. 00 L蒸馏水 ,不
调 pH值。在 65℃ , 超声强度为 70%(210w)下 ,超
声 25m in后 , 过滤得提取液 , 测多糖含量 , 计算提取
率 , 实验结果见图 5。料剂比为 3:100(g:m l)的提取
率最高 ,料剂比为 2:100 (g:m l)的提取率次之 , 料剂
比为 5:100 (g:m l)的提取率最小。这是由于水对多
糖有一定的溶解度 , 一定量的水只能溶解一定量
12 龚丽芬等:超声波协同热水提取铁钉菜多糖的研究
图 4　提取级数对提取率的影响
图 5　不同料剂比对提取率的影响
的多糖 ,而计算提取率时 ,是以铁钉菜的量为计算基
准 ,故铁钉菜的量超过一定量时 ,提取率反而下降。
故料剂比为 3:100(g:mL)。
3　结语
　　超声协同热水提取铁钉菜多糖的最佳条件为:
料剂比为 3:100(g:m l),不调 pH值 ,在 65℃ ,超声
功率为 70%(210w),超声 30 m in,提取 3次。
参考文献:
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出版社。 2005:118 ～ 126
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社。 1998:90
[ 3] 　汤海峰 、易杨华 、姚新生 ,等。 褐藻铁钉菜中的甾醇成
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[ J] 。中草药。 1996, 27(8):460
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用的初步研究 [ J] 。植物资源与环境学报。 2002, 4:
19 ～ 21
[ 6] 　李如亮。生物化学实验 [ M ] 。武汉:武汉大学出版
社。 1999:21 ～ 22, 57 ～ 58
Study of Extraction of Ishige okamuras Polysaccharide by
U ltrasonicW ave
GONG Li- fen
1　GONG W en - x ian2
(1. School of Chem istry and bioiogy ,Quanzhou Norma lCollge,
2. Feng liHigh School , Quanzhou 362000, Ch ina)
Abstract:The effects of ra tio o f so lvent to so lute , u ltrason ic pow er , extraction du ra tion, ex traction tempe ra-
ture and pH on the ex traction of Ishige okamuras po ly saccharidew ere investigated. The resu lts showed tha t the opti-
ma l extracting conditions we re as fo llow s:3:100(g:mL) of so lute to so lvent , 70% ultrasonic pow e r , 30m inutes
ex traction dura tion at 65℃, pH7.
Key words:Ish ige okamuras;ultrasonicw ave;polysaccharides;ex traction
13 氨基酸和生物资源