桂花葉多糖提取工藝的優(yōu)化

林志鑾,陳培珍,王燕萍,焦龍,溫玉云,陳蓓

摘要：以水為溶劑提取桂花（Ｏｓｍａｎｔｈｕｓ ｆｒａｇｒａｎｓ）葉多糖，以多糖含量為指標(biāo)，考察提取時間、提取溫度、水料質(zhì)量比對多糖提取率的影響，設(shè)計單因素試驗和Ｌ９（３４）正交試驗優(yōu)化提取工藝。結(jié)果表明，最佳提取條件為水料質(zhì)量比６０∶１、提取溫度９０ ℃、提取時間４ ｈ，在此條件下桂花葉多糖的提取率為１１．３５％。

關(guān)鍵詞：桂花（Ｏｓｍａｎｔｈｕｓ ｆｒａｇｒａｎｓ）；多糖提??；正交試驗；提取工藝

中圖分類號：Ｒ２８４．２；Ｓ６８５．１３文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０12）05－0986-03

Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｒｏｍ Ｏｓｍａｎｔｈｕｓ ｆｒａｇｒａｎｓ Ｌｅａｖｅｓ

ＬＩＮ Ｚｈｉ－ｌｕａｎａ，ｂ，ＣＨＥＮ Ｐｅｉ－ｚｈｅｎａ，ＷＡＮＧ Ｙａｎ－ｐｉｎｇｂ，ＪＩＡＯ Ｌｏｎｇｂ，ＷＥＮ Ｙｕ－ｙｕｎｂ，ＣＨＥＮ Ｂｅｉｂ

（ａ． Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｇｒｅｅｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｆｕｊｉａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ；

ｂ． Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ａｎｄ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｗｕｙｉ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｗｕｙｉｓｈａｎ ３５４３００， Ｆｕｊｉａｎ， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ ｗａｓ ｅｘｔｒａｃｔｅｄ ｆｒｏｍ Ｏｓｍａｎｔｈｕｓ ｆｒａｇｒａｎｓ ｕｓｉｎｇ ｗａｔｅｒ ａｓ ｅｘｔｒａｃｔａｎｔ． Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｅｘｔｒａｃｔｉon ｔｉｍｅ， ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｍａｓｓ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｔｏ ｍａｔｅｒｉａｌ ｗｅｒｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｂｙ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ ｔｅｓｔｓ ａｎｄ Ｌ９（３４） ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ ａｓ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｅｘｔｒａｃｔｉon ｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｓ ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ｆｏｒ ４ ｈ ｕｎｄｅｒ ９０ ℃ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｍａｓｓ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｔｏ ｍａｔｅｒｉａｌ ６０∶１． Ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ ｗａｓ １１．３５％ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅｓｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｏｓｍａｎｔｈｕｓ ｆｒａｇｒａｎｓ； ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ； ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ； ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

近年來，植物、海洋生物及菌類等來源的多糖已作為有生物活性的天然產(chǎn)物中的一個重要類型出現(xiàn)，多糖所具有的抗腫瘤、免疫、抗凝血、降血糖和抗病毒等多種生物活性、毒副作用小和不易造成殘留等優(yōu)點越來越受到重視［１－３］，植物多糖的提取、功能等成為新的研究熱點［４，５］，目前已報道有馬尾藻多糖［６］、玫瑰花多糖［７］、沙棘葉多糖［８］、綠茶多糖［９］等。桂花（Ｏｓｍａｎｔｈｕｓ ｆｒａｇｒａｎｓ Ｌｏｕｒ．）又名木犀、九里香、金栗，是我國十大傳統(tǒng)名花之一，富含蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等，被稱為“全營養(yǎng)食品”［１０］。本研究采用正交試驗法，對桂花葉多糖的提取工藝進(jìn)行了優(yōu)化，為桂花葉多糖的開發(fā)利用提供一定依據(jù)。

１材料與方法

１．１材料和儀器

桂花葉來自福建武夷山地區(qū)，自然曬干，烘干至恒重備用。葡萄糖、苯酚、硫酸、無水乙醇、石油醚、氯仿和正丁醇均為分析純。紫外可見分光光度計ＵＶ－２５５０（日本島津），恒溫水浴鍋（常州國華電器有限公司），分析天平（北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司），真空干燥箱（上海精宏實驗設(shè)備有限公司），自動純水蒸餾器（上海嘉鵬科技有限公司），微型植物粉碎機(jī)（天津市泰斯特儀器廠）。

１．２試驗方法

１．２．１桂花多糖的提取工藝流程桂花干葉→粉碎、過６０目篩→乙醇索氏提取回流至無色→殘渣晾干→水浴浸提４ ｈ→減壓過濾→Ｓｅｖａｇｅ法脫蛋白→劇烈振蕩→靜置分離→濃縮至１５ ｍＬ左右→乙醇沉淀→減壓過濾→丙酮溶劑洗滌３次→低溫干燥→桂花多糖（備用）。

１．２．２葡萄糖工作曲線的制作采用苯酚－硫酸法［１１，１２］，稱取葡萄糖０．０２０ ｇ于１００ ｍＬ容量瓶中加入蒸餾水定容，即為0.2 ｍｇ／ｍＬ葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液。取２．０ ｍＬ蒸餾水作為空白樣，依次?。埃?、０．８、１．２、１．６、１．８、２．０ ｍＬ葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，用蒸餾水補(bǔ)足至２．０ ｍＬ，在７個樣品中均加入１．０ ｍＬ ６％的苯酚，５．０ ｍＬ ９８％的濃Ｈ２ＳＯ４，靜置１０ ｍｉｎ后搖勻，室溫放置２０ ｍｉｎ，定容到２５ ｍＬ。然后測定４９０ ｎｍ波長處的吸光度。葡萄糖在０．０１６～０．１６０ ｍｇ／ｍＬ時濃度（Ｘ）和吸光度Ａ４９０ ｎｍ（Ｙ）呈良好的線性關(guān)系Ｙ＝８．８２０ １２Ｘ－０．１３０ ００，Ｒ＝０．９９９ ７。

１．２．３單因素試驗準(zhǔn)確稱?。埃担埃?ｇ桂花葉粉末，按１．２．１工藝流程提取多糖，設(shè)計單因素試驗考察提取溫度、提取時間和水料質(zhì)量比對多糖提取率的影響。各因素水平設(shè)置如下：浸提溫度，６０、７０、８０、９０、１００ ℃ ５個水平；浸提時間，２、３、４、５、６ ｈ ５個水平；去離子水做為溶劑，水料質(zhì)量比分別為４０∶１、５０∶１、６０∶１、７０∶１、８０∶１。

１．２．４正交試驗在單因素試驗的基礎(chǔ)上確定正交試驗工藝參數(shù)范圍，通過正交試驗確定最佳提取工藝條件，正交試驗因素與水平設(shè)計見表１。

１．２．４總還原糖含量的測定根據(jù)１．２．２的方法測定所得提取液中桂花葉多糖的含量并計算多糖提取率。多糖提取率＝提取所得多糖的質(zhì)量／原料干重×１００％。

２結(jié)果與分析

２．１單因素試驗結(jié)果

２．１．１提取時間對多糖提取率的影響桂花葉多糖的提取率隨著提取時間的延長而升高（圖１），２～４ ｈ時提取率隨時間的延長升高較快，４ ｈ后提取率的增加速度變慢。

２．１．２水料質(zhì)量比對多糖提取率的影響隨著提取溶劑的增加，桂花葉多糖的提取率不斷升高（圖２），水料質(zhì)量比為４０∶１～６０∶１時提取率隨提取溶劑的增加升高較快，之后再增加提取溶劑，提取率的升高不明顯，且添加過多提取劑不利于后期的濃縮純化。

２．１．３浸提溫度對多糖提取率的影響桂花葉多糖的提取率先隨著提取溫度的升高而升高，６０～８０ ℃時提取率升高較快，９０ ℃時提取率達(dá)到最高，之后隨著溫度的增加提取率明顯下降?？赡艿脑蚴嵌嗵窃跍囟冗^高時會降解。

２．２正交試驗結(jié)果

正交試驗結(jié)果見表２，由極差分析可知，各因素對桂花葉多糖提取率的影響為水料質(zhì)量比＞提取溫度＞提取時間。最佳試驗組合為Ａ３Ｂ２Ｃ２，即水料質(zhì)量比為６０∶１，提取溫度為９０ ℃，提取時間為４ ｈ。精確稱取桂花葉粉末０．５００ ｇ，按照上述優(yōu)化的條件提取多糖，重復(fù)５次，進(jìn)行驗證試驗，所得桂花多糖提取率為１１．３５％，與正交試驗組合Ａ３Ｂ３Ｃ２所得提取率相同，高于其他試驗組合。分析Ａ３Ｂ３Ｃ２與Ａ３Ｂ２Ｃ２提取率沒有明顯差異的原因，可能是各因素中提取時間對多糖提取率的影響最小，且單因素試驗結(jié)果顯示，在其他條件相同的情況下，提取４ ｈ與５ ｈ提取率差異不顯著，因此，確定最佳工藝的提取時間為４ ｈ。

３結(jié)論

本試驗以桂花葉為原料，以水為溶劑提取多糖，考察了各因素對多糖提取率的影響，通過單因素試驗和正交設(shè)計確定了桂花葉多糖的最佳提取工藝條件為提取溫度９０ ℃、提取時間４ ｈ、水料質(zhì)量比６０∶１，此條件下多糖提取率為１１．３５％，為桂花葉多糖的進(jìn)一步開發(fā)與利用奠定了一定的基礎(chǔ)。

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