五味子多糖不同提取工藝的研究

王秀娟，馬艷梅，商雪嬌，陳曉平，*

（1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130118；2.黑龍江職業(yè)學(xué)院，黑龍江雙城150111；3.長(zhǎng)春迪瑞醫(yī)療科技股份有限公司，吉林長(zhǎng)春130012）

北五味子主要產(chǎn)于我國(guó)的東北部地區(qū)，屬木蘭科植物，具有很高的藥用價(jià)值和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[1-2]。五味子多糖是從五味子干燥成熟果實(shí)中提取出來(lái)的含有五味子總多糖的混合物[3]。其味酸、甘、溫，具有補(bǔ)腎寧心、收斂固澀、益氣生津等多種功效。研究表明，五味子粗多糖能夠提高機(jī)體的免疫能力，具有良好的抗衰老及抗腫瘤作用，以及較強(qiáng)的清除自由基能力，能夠提高荷瘤小鼠超氧化物歧化酶的活力，在體外能夠有效的抑制脂質(zhì)的過(guò)氧化，抑制紅細(xì)胞溶血和丙二醇（MDA）生成[4-12]。因此，研究北五味子多糖提取的有效方法和最佳工藝條件，對(duì)于新藥和功能性食品的開(kāi)發(fā)具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

乙醚、無(wú)水乙醇、丙酮、硫酸、苯酚 均為分析純，北京市化工廠；北五味子 長(zhǎng)白山北亞藥業(yè)有限公司；纖維素酶（活力為1.5萬(wàn)U/g） 淮安市百麥綠色生物能源有限公司。

CWF-2501超微粉碎機(jī) 鑫業(yè)儀器有限公司；PHG-9146A電熱鼓風(fēng)干燥箱 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；T6紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) 安普；RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠；GL-21M高速冷凍離心機(jī) 湖南星科科學(xué)儀器有限公司；JY92-2超聲波細(xì)胞粉碎機(jī) 長(zhǎng)春安普科技有限公司；PHS-25酸度計(jì) 上海日島科學(xué)儀器有限公司；AUY220電子天平 島津制作所；電熱恒溫水浴鍋 天津市豪斯特分析儀器公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備 0.1mg/mL標(biāo)準(zhǔn)液：取1.00mg/mL貯備液10mL置于100mL容量瓶中，稀釋至刻度。

精密量取0.1mg/mL標(biāo)準(zhǔn)液0.0、0.05、0.l、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0mL放入試管中，加蒸餾水補(bǔ)至1mL，分別加入1mL 5%的苯酚溶液，5mL濃硫酸，置沸水浴中加熱15min，取出冷卻至室溫，在490nm處測(cè)定吸光度。以葡萄糖濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線[13]。

1.2.2 水法提取北五味子多糖工藝條件研究 在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，選擇L9（34）正交表，對(duì)提取時(shí)間（h）、提取溫度（℃）、料液比（g∶mL）三因素進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，因素水平見(jiàn)表1。

表1 L9（34）因素水平表Table 1Factors and levels of L9（34）orthogonal design

1.2.3 酶法提取北五味子多糖工藝條件研究 在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，選擇L9（34）正交表，對(duì)酶濃度（mg/mL）、pH、酶解時(shí)間（h）和酶解溫度（℃）四因素進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，因素水平見(jiàn)表2。

表2 L9（34）因素水平表Table 2Factors and levels of L9（34）orthogonal design

1.2.4 超聲波輔助法提取北五味子多糖工藝條件研究在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，選擇L9（34）正交表，對(duì)料液比（g∶mL）、超聲時(shí)間（min）、超聲功率（W）、提取溫度（℃）四因素進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，因素水平見(jiàn)表3。

表3 L9（34）因素水平表Table 3Factors and levels of L9（34）orthogonal design

1.2.5 多糖得率的計(jì)算 計(jì)算公式如下：

2 結(jié)果與分析

2.1 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

在波長(zhǎng)490nm處測(cè)不同葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液的吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果如圖1所示。經(jīng)分析得回歸方程：y=13.017x+0.0194，R2=0.9989。

圖1 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard curve of glucose

2.2 水法提取北五味子多糖

水法提取五味子多糖正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 L9（33）正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 4Results of L9（33）orthogonal experiment

由表4可知，在水法提取北五味子多糖工藝條件研究中，影響多糖得率的各因素主次順序?yàn)椋篈＞B＞C，即提取時(shí)間＞提取溫度＞料液比，最優(yōu)水平組合為A2B1C3，該組合不在設(shè)計(jì)的9組實(shí)驗(yàn)中，因此對(duì)A2B1C3和A2B2C3兩個(gè)組合進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，結(jié)果A2B1C3組合多糖得率三次平均值為2.84%，A2B2C3組合多糖得率三次平均值為2.97%，因此確定最佳提取工藝為A2B2C3，即提取時(shí)間3h、提取溫度90℃、料液比1∶25（g∶mL）。

2.3 酶法提取北五味子多糖

酶法提取北五味子多糖正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可知，在酶法提取北五味子多糖工藝條件研究中，影響多糖得率的各因素主次順序?yàn)椋築＞C＞A＞D，即pH＞酶解時(shí)間＞酶濃度＞酶解溫度，故本實(shí)驗(yàn)選取的最優(yōu)水平組合為A2B2C3D1，即最佳條件為：酶濃度0.5mg/mL、pH4.8、酶解時(shí)間2.5h、酶解溫度45℃，此條件下北五味子多糖得率為3.44%。

表5 L9（34）正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 5Results of L9（34）orthogonal experiment

2.4 超聲波輔助法提取北五味子多糖

超聲波輔助法提取北五味子多糖正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。由表6可知，在超聲波輔助法提取北五味子多糖工藝條件研究中，影響多糖得率的各因素主次順序?yàn)椋篊＞B＞A＞D，即，超聲功率＞超聲時(shí)間＞料液比＞提取溫度，故本實(shí)驗(yàn)選取的最優(yōu)水平組合為A2B2C3D1，即最佳條件為：料液比1∶25（g∶mL），超聲時(shí)間40min，超聲功率600W，提取溫度55℃，此條件下北五味子多糖得率為4.67%。

表6 L9（34）正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 6Results of L9（34）orthogonal experiment

2.5 不同提取方法比較

不同提取方法在各自最優(yōu)條件下北五味子多糖的得率的結(jié)果見(jiàn)表7。由表7可知，超聲波輔助北五味子多糖的得率高于酶法和水提法。

表7 不同提取方法比較Table 7 The comparisons of different extraction methods

3 結(jié)論

本研究采用水提法、酶法、超聲波輔助法三種方法提取五味子多糖，通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)確定最佳提取方法為超聲波輔助法，多糖得率最高。超聲波輔助法提取五味子多糖最佳條件為：料液比1∶25（g∶mL），超聲時(shí)間40min，超聲功率600W，提取溫度55℃。多糖得率為4.67%

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