鹽膚木果實(shí)多糖提取工藝研究

段文昌，趙海泉，張 莉，趙 建

（1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，安徽 合肥230036；2.安徽省植物生物技術(shù)實(shí)訓(xùn)中心，安徽 六安237012）

鹽膚木（Rhus chinensis Mill.）也稱山梧桐、烏鹽泡、五倍子樹等，為漆樹科的多年生小喬木或灌木，一般高5～10m，對環(huán)境的適應(yīng)性很強(qiáng)，在我國境內(nèi)除了新疆、青海等地外都有分布，為我國重要的經(jīng)濟(jì)樹種之一［1］。關(guān)于鹽膚木的利用在《山海經(jīng)》、《博物志》等許多古今典籍中都有記載，作為藥用最早見于《本草拾遺》，具有清熱解毒、祛風(fēng)化濕、止血化瘀、降火化痰、舒筋活絡(luò)、生津潤肺等功效［2-4］。但迄今為止，有關(guān)鹽膚木果實(shí)多糖提取的研究卻鮮有報(bào)道。

本文采用熱水浸提法，結(jié)合單因子試驗(yàn)和L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，篩選出鹽膚木果實(shí)多糖的最佳提取工藝，為鹽膚木果實(shí)多糖的開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

鹽膚木果實(shí)來源：2010年12月采自于霍山縣大化坪。

鹽膚木果實(shí)處理：將采得的果實(shí)置105℃烘箱中烘至恒重，粉碎過40目篩。

1.2 儀器與試劑

1.2.1 儀器

WFX-130型原子吸收分光光度計(jì)（北京瑞利分析儀器公司），101AS-2型不銹鋼數(shù)顯電熱鼓風(fēng)干燥箱（上海浦東躍欣科學(xué)儀器廠），F(xiàn)A2004電子天平（上海精科天平），數(shù)顯恒溫水浴鍋（國華電器有限公司），索氏提取器等。

1.2.2 試劑

葡萄糖、濃硫酸、氯仿、苯酚等試劑均是國產(chǎn)分析純。

1.3 方法

1.3.1 單因素實(shí)驗(yàn)

1.3.1.1 浸提溫度單因素實(shí)驗(yàn)

分別準(zhǔn)確稱取0.5000g鹽膚木干粉于7組錐形瓶中（每組3個(gè)），設(shè)定料液比為1∶60，提取時(shí)間為2 h，設(shè)定各組提取溫度分別為40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃，采用水浴加熱回流提取，回流結(jié)束后過濾，收集濾液，用蒸餾水定容至一定體積。分別測定各組溶液中多糖含量。

1.3.1.2 浸提時(shí)間單因素實(shí)驗(yàn)

分別準(zhǔn)確稱取0.5000g鹽膚木干粉于7組錐形瓶中（每組3個(gè)），設(shè)定料液比為1∶60，提取溫度70℃，設(shè)定提取時(shí)間分別為1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h，回流提取，回流結(jié)束后過濾，收集濾液，用蒸餾水定容至一定體積。分別測定各組溶液中多糖含量。

1.3.1.3 料液比單因素實(shí)驗(yàn)

分別準(zhǔn)確稱取0.5000g鹽膚木干粉于7組錐形瓶中（每組3個(gè)），設(shè)定提取溫度為70℃，提取時(shí)間為2h時(shí)，設(shè)定料液比分別為1∶20、1∶40、1∶60、1∶80、1∶100、1∶120、1∶140，進(jìn)行回流提取，回流結(jié)束后，過濾，收集濾液，用蒸餾水定容至一定體積。分別測定各組溶液中多糖含量。

1.3.2 正交試驗(yàn)因素水平［5］

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，進(jìn)行3因素3水平試驗(yàn)，研究鹽膚木果實(shí)多糖提取的最佳工藝參數(shù)。設(shè)計(jì)正交因素水平如表1。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表

1.3.3 鹽膚木果實(shí)多糖的含量測定

采用苯酚-硫酸法［6-7］。

1.3.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

取濃度為40μg／mL的標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液，分別吸取0.0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，1.2，1.4，1.6mL，用水補(bǔ)至2.0mL，搖勻后加入1.0mL的6%苯酚溶液，繼續(xù)搖勻再迅速加入濃硫酸5.0mL，混勻后放置20 min，待全部冷卻后，在波長490nm處測定吸光度。

回歸方程：A＝0.0194C＋0.004，R2＝0.9996。

1.3.3.2 樣品吸光度的測定

把過濾后的粗糖溶液定容到100mL容量瓶中，在定容后的容量瓶中分別取0.2mL于試管中，再加1.8mL的水，按標(biāo)準(zhǔn)曲線測定方法測定吸光度。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 提取溫度對多糖提取率的影響

溫度對多糖提取率的影響見圖1。

圖1 提取溫度對多糖提取率的影響

由圖1可知，隨提取溫度的升高，多糖提取得率呈現(xiàn)出先增加后下降的趨勢，提取溫度為70℃時(shí)，鹽膚木果實(shí)多糖提取率最高，因此70℃為鹽膚木果實(shí)多糖提取的最佳溫度。

2.1.2 提取時(shí)間對多糖提取率的影響

時(shí)間對多糖提取率的影響見圖2。

圖2 提取時(shí)間對多糖提取得率的影響

由圖2可知，提取時(shí)間小于4h時(shí)，隨提取時(shí)間的延長，提取率顯著提高，4h后變化緩慢，基本穩(wěn)定，繼續(xù)增加提取時(shí)間對多糖提取率的提高無顯著影響，因此提取時(shí)間最佳為4h。

浸提時(shí)間對多糖得率的影響較小，隨著浸提時(shí)間的延長，可能是浸提時(shí)間過長，多糖在水中的溶出趨于平衡，多糖得率提高不明顯［8］。

2.1.3 料液比對多糖提取率的影響

料液比對多糖提取率的影響見圖3。

圖3 料液比對多糖提取得率的影響

由圖3可知，隨料液比的加大，多糖提取得率逐漸增加，料液比在1∶60之后多糖得率增加不明顯，且考慮到溶劑量的加大為后續(xù)的濃縮增加負(fù)擔(dān)，因此提取料液比1∶60最合適。

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

正交試驗(yàn)結(jié)果見表2、3。

表2 L9（34）正交試驗(yàn)結(jié)果分析表

表3 L9（34）正交方差分析表

由表2和表3可知，由極差R分析表明，影響鹽膚木果實(shí)多糖提取得率的主次順序依次為C（料液比）＞A（浸提溫度）＞B（浸提時(shí)間）。即浸提時(shí)間對鹽膚木果實(shí)中多糖的影響最小，浸提溫度次之，料液比對鹽膚木果實(shí)中多糖的影響最大，即對提取效果影響顯著，最佳提取條件是A2B2C3，即浸提溫度為70℃，浸提時(shí)間4h，料液比1∶60。

2.3 最佳提取工藝的重復(fù)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

采用正交試驗(yàn)優(yōu)化得出的最佳提取工藝條件雖然在正交設(shè)計(jì)的9個(gè)組合之列，但是為了驗(yàn)證正交設(shè)計(jì)優(yōu)化理論的可行性，在得出的最佳提取工藝條件下將實(shí)驗(yàn)重復(fù)，同時(shí)將正交設(shè)計(jì)9個(gè)組合中多糖得率最高的實(shí)驗(yàn)條件設(shè)置為對照（見表4）。由表4可見，正交優(yōu)化的最佳工藝條件多糖的得率最高，驗(yàn)證了正交設(shè)計(jì)優(yōu)化理論的可行性。

表4 最佳實(shí)驗(yàn)條件下重復(fù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3 討論

影響鹽膚木果實(shí)多糖提取得率的主要因素有料液比、浸提溫度、浸提時(shí)間等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，料液比對鹽膚木果實(shí)多糖得率的影響最大，溶劑用量增大，有利于鹽膚木果實(shí)多糖的溶出。當(dāng)料液比設(shè)置為1∶60時(shí)，多糖得率較高，表明多糖溶解較為充分。如果料液比設(shè)置太小，多糖就不能完全溶解，會(huì)造成多糖提取不充分；料液比設(shè)置過大，回收、過濾、轉(zhuǎn)移等工序操作較困難。

采用正交試驗(yàn)法優(yōu)化鹽膚木果實(shí)多糖提取工藝，鹽膚木果實(shí)多糖得率影響因素的優(yōu)先次序分別為：C（料液比）＞A（浸提溫度）＞B（浸提時(shí)間）。最佳提取工藝組合為：A2B2C3，即料液比1∶60、浸提溫度70℃、浸提時(shí)間4h，鹽膚木果實(shí)多糖得率為4.09%。

本實(shí)驗(yàn)采用傳統(tǒng)的熱水浸提法，這種提取方法條件簡單，成本較低，易于操作，提取條件好控制?？梢员ＷC多糖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，有利于進(jìn)一步對多糖進(jìn)行分離純化及其生物活性的評價(jià)。

［1］中國科學(xué)院《中國植物志》編輯委員會(huì).中國植物志［M］.北京：科學(xué)出版社，1999.

［2］趙軍，崔承彬，蔡兵，等.國產(chǎn)鹽膚木屬植物的研究進(jìn)展［J］.解放軍藥學(xué)學(xué)報(bào)，2006，22（1）：48-51.

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