超聲波輔助提取蓮子多糖條件的優(yōu)化研究

摘 要：本文對(duì)超聲波輔助提取蓮子多糖的條件進(jìn)行單因素試驗(yàn)篩選和正交試驗(yàn)優(yōu)化研究。結(jié)果表明，影響蓮子多糖提取率的因素主次關(guān)系為：提取溫度>料液比>提取時(shí)間；最佳工藝條件為：超聲波時(shí)間80℃，料液比1：20，處理時(shí)間30min。在此工藝條件下，蓮子多糖的提取率為1.686%。

關(guān)鍵詞：蓮子多糖 超聲波 提取

蓮子又名水芝丹、藕實(shí)、蓮蓬子等，屬睡蓮科蓮屬。蓮子具有補(bǔ)脾、益肺、養(yǎng)心、益腎和固腸等作用，適用于心悸、失眠、體虛、遺精、白帶過(guò)多等癥狀，為我國(guó)傳統(tǒng)藥食兩用品[1]。大量的藥理和臨床研究表明，植物多糖具有抑制腫瘤生長(zhǎng)、改善機(jī)體免疫功能、降血糖等作用而廣泛重視。

傳統(tǒng)的多糖提取工藝為水提取乙醇沉淀法和堿法，都存在費(fèi)時(shí)長(zhǎng)、耗能高、提取率低等缺點(diǎn)[2]。超聲提取法是應(yīng)用超聲波在溶液體系中產(chǎn)生空化過(guò)程，處于空化附近的細(xì)胞受到嚴(yán)重的損傷以致破壞，從而使細(xì)胞中的有效成分得以釋放，直接與溶劑接觸并溶解在其中。將超聲波應(yīng)用于提取植物中的多糖成分，具有時(shí)間短，效率高，節(jié)省溶劑、提取率高、提取物的結(jié)構(gòu)破壞較少等特點(diǎn)[3]。目前，超聲波輔助提取技術(shù)在提取植物化學(xué)成分方面已得到廣泛的應(yīng)用，但在提取蓮子多糖方面卻未見(jiàn)報(bào)道。

一、材料與儀器

1.材料與試劑

市售去芯白蓮（洪湖魚米香有限公司）；95%乙醇、苯酚、硫酸、氯仿、異戊醇均為分析純；α一淀粉酶（無(wú)錫杰能科有限公司，酶活力為4000U/mL）。

2.主要儀器

JY92II超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)（寧波新芝生物科技股份有限公司）；UV-1600紫外分光光度計(jì)（北京瑞利分析儀器公司）；離心機(jī)（上海安亭科學(xué)儀器廠）；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀RE-52A （上海亞榮生化儀器廠）；電熱恒溫干燥箱（天津市泰斯特儀器有限公司）。

二、方法

1.蓮子多糖的提取方法

蓮子篩選后，稱取一定量的果肉研磨成漿，按一定比例加入蒸餾水，在一定的超聲波條件下進(jìn)行提取，提取液在3000r/min離心10分鐘，濃縮、醇析、用sevag法去蛋白后，再以3000r/min離心10分鐘，沉淀用丙酮、乙醚各洗兩次，真空干燥得到蓮子多糖的粗品[4]。

2.多糖含量測(cè)定方法

多糖最大吸收波長(zhǎng)的測(cè)定：精密吸取葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液1.0 ml，置于干燥的燒杯中，加入1.0 ml苯酚溶液，再加入5.0 ml濃硫酸，室溫下放置20min后，在300～700 nm進(jìn)行慢速掃描，通過(guò)慢速掃描曲線測(cè)得最大吸收波長(zhǎng)為490 nm。

標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液的配制：精確稱取105℃干燥至恒重的標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖1g，用100ml蒸餾水定容。量取1ml葡萄糖液于100mL容量瓶中，配制0.1mg/mL的葡萄糖對(duì)照品貯備液。分別吸取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.6、1.8mL，加蒸餾水至2.0ml，然后加入6%苯酚水溶液1.0ml，再迅速加入濃硫酸5.0ml，顯色后在冷水中冷卻至室溫。以水代替糖溶液作空白對(duì)照[5，6]。在波長(zhǎng)490nm處測(cè)定吸光度，以吸光度為縱坐標(biāo)，葡萄糖濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得線性方程為Y=0.0012X+0.072，R2=0.9987

樣品測(cè)定：稱取蓮子多糖粗品適量后，用蒸餾水溶解并定容至I00ml。吸取樣品液10ml按上述步驟操作，測(cè)吸光度，以標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算多糖含量。

三、結(jié)果與分析

1.單因素試驗(yàn)

1.1料液比對(duì)蓮子多糖提取率的影響

稱取5份一定質(zhì)量的蓮子多糖干粉，分別以1：10、1：15、1：20、1：25、1：30的固液比，70℃條件下超聲波提取20min后，測(cè)定多糖提取率，結(jié)果見(jiàn)圖1。

由圖1可知，隨著料液比的不斷加大，多糖的提取率不斷增加，當(dāng)料液比為1：20時(shí)，蓮子多糖的提取率最高，因此比較適宜的料液比為1：20左右。

1.2提取溫度對(duì)蓮子多糖提取率的影響

稱取5份一定質(zhì)量的蓮子多糖干粉，按1：20比例加入蒸餾水，分別在50℃、60℃、70℃、80℃、90℃條件下超聲提取20min，測(cè)定多糖的提取率。結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖1料液比對(duì)蓮子多糖提取率的影響

圖2提取溫度對(duì)蓮子多糖提取率的影響

由圖3可知，隨著溫度的升高，多糖的提取率也在不斷增加，當(dāng)提取溫度等于80℃，多糖的提取率達(dá)到最大。因此初步確定提取溫度為80℃ 。

1.3提取時(shí)間對(duì)蓮子多糖提取率的影響

稱取4份一定質(zhì)量的蓮子多糖干粉，按1：20比例加入蒸餾水，在80℃條件下，分別超聲提取處理10、20、30、40min后，測(cè)定多糖提取率，結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3提取時(shí)間對(duì)蓮子多糖提取率的影響

由圖2可知，隨著超聲波處理時(shí)間的不斷加大，多糖的提取率不斷增加，當(dāng)超聲處理30min后，提取率的增加趨勢(shì)趨于平緩。因此比較適宜的超聲波提取時(shí)間為30min。

2.正交實(shí)驗(yàn)

根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，選作L9（33）表做正交實(shí)驗(yàn)，得出超聲波提取蓮子多糖的最佳工藝參數(shù)。

四、結(jié)論

由正交試驗(yàn)結(jié)果可以看出，提取溫度是影響超聲波提取蓮子多糖提取率的主要因素，料液比次之，影響最小的是超聲波提取時(shí)間。提高提取溫度可以增加蓮子多糖的提取率，當(dāng)溫度過(guò)大，易加快多糖的水解；延長(zhǎng)提取時(shí)間也可以增加多糖的提取率，但時(shí)間太長(zhǎng)，超聲波產(chǎn)生的機(jī)械剪切力對(duì)多糖有一定的降解與破壞作用，同時(shí)會(huì)增加雜質(zhì)含量，減少多糖含量。依據(jù)直觀分析結(jié)果，結(jié)合生產(chǎn)成本，確定最佳工藝條件為：溫度為80℃，超聲波處理時(shí)間30 min，固液比1：20，按此條件蓮子多糖的提取率為1.686%。

參考文獻(xiàn)

[1]趙文亞.蓮子的營(yíng)養(yǎng)保健功能及開(kāi)發(fā)利用[J].食品工程，2007，9（3）：37-39.

[2]龔鋼明.王化田.韓娜.超聲波法提取紅景天多糖[J].食品科學(xué)，2005，26（10）：127-130.

[3]張海容.劉露琛.超聲提取青蒿多糖的工藝優(yōu)化[J].食品研究與開(kāi)發(fā)，2006，27（5）：46-48.

[4]陳嬋等.蓮子可溶性多糖提取工藝的研究[J].福建輕紡，2006，25（11）：91-93.

[5]劉文英.藥物分析[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2007.80-84.

[6]梁生旺.中藥制劑分析[M].北京：中國(guó)中醫(yī)藥出版社，2007.150-155.

作者簡(jiǎn)介：趙艷霞（1980-），女，湖北人，碩士，武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物學(xué)院講師，研究方向：分析檢測(cè)。