枸杞子多糖提取工藝研究進展

王華芳　吉仙枝

摘 要：枸杞多糖是枸杞的主要有效成分，具有多種藥理和生理功能。該文詳細介紹了目前枸杞多糖的主要提取工藝研究進展，通過比較分析展望了今后枸杞多糖提取工藝的發(fā)展趨勢，旨在為后續(xù)研究提供參考。

關(guān)鍵詞：枸杞多糖；提取工藝；研究進展

中圖分類號 TQ461 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2014）08-166-03

Abstract：Lycium barbarum polysaccharide（LBP）is the main effective components，which have the effect of physiological and pharmacological function. The progression of recent domestic and international research results on the extraction technology of LBP were sum marized. At the last，the prospection of the Lycium barbarum polysac charides was visualized.

Key words：Lycium barbarum polysaccharide（LBP）；Etraction technology；Rsearch progress

枸杞子是茄科植物寧夏枸杞的干燥成熟果實，屬藥食同源的典型代表，是我國傳統(tǒng)名貴中藥材。枸杞子的提取物多糖（LBP）是枸杞中的主要活性成分之一，是一種水溶性蛋白多糖，已經(jīng)被研究證實具有抗衰老、提高免疫力、降血脂、抗脂肪肝等功效[1]。隨著人們對枸杞多糖食用、藥用價值重視程度的提高，目前枸杞多糖的實驗室提取方法已經(jīng)比較成熟，主要有水浸法、堿液提取法、超聲波萃取法、酶解提取法、微波法等[2]。

1 提取方法

1.1 水浸法 又稱煎煮法，即通過（熱/冷）水浸泡得到植物成分的簡易方法，主要用于水溶性物質(zhì)的提取，是國內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的傳統(tǒng)方法。此方法的主要特點是：材料易得，萃取時間長，萃取率低，需要多次重復(fù)浸泡提取才能適當(dāng)提高產(chǎn)率，且提取的多糖純度不高[3]。

熱水提取枸杞多糖工藝中，影響多糖提取率的因素主要有料液比、提取溫度、萃取時間和萃取次數(shù)，高春燕[4]、張晶[5]、許程劍[6]、高洪霞[7]、王兆謙[8]等分別都研究以上3個因素對萃取率的影響，并通過正交試驗確定了最佳工藝條件，研究發(fā)現(xiàn)：（1）影響枸杞多糖得率的因素順序為浸提溫度>浸提時間>浸提次數(shù)>料液比；（2）隨著料液比的增加，枸杞多糖得率呈上升趨勢，但是當(dāng)料液比增加到一定值時，得率反而有所下降；（3）溫度對枸杞多糖得率影響加大，隨著溫度的上升，得率明顯上升，但是考慮到溫度過高會影響多糖活性，因此最后試驗溫度都不超過100℃；（4）萃取時間多糖得率也是呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，時間過長，得率并不能明顯增加；（5）提取次數(shù)越高，多糖產(chǎn)率越高，只是多糖得率增幅明顯減小。

此外，也有考慮到溫度高會影響LBP生物活性的，如植飛等[9]選擇冷水浸取工藝，以加水量、冷浸時間、提取次數(shù)和是否為攪拌為考察因素，以多糖得率和多糖含量為考察指標(biāo)，通過正交實驗優(yōu)化了枸杞多糖的提取條件，最佳提取工藝為：去枸杞藥材，第一次加水10倍，以后每次加水8倍量，共冷浸3次；每次冷浸1h；每1h攪拌10min。

1.2 堿液提取法 堿液提取法是在基于水提法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種方法，即在堿性環(huán)境下，通過堿性物質(zhì)破壞植物細胞壁和細胞膜，增大可溶性物質(zhì)的滲透性，從而提高萃取率。此法的優(yōu)點是提取率高，堿液可以回收利用，減少了成本[2]。但是此法缺點也較多：如提取后液體需要中和，后期處理程序繁瑣，提取物中成分復(fù)雜，提取過程中產(chǎn)生的小分子物質(zhì)不易除去，還容易使部分多糖發(fā)生水解，破壞多糖的活性結(jié)構(gòu)、減少多糖得率[10]。

由于在堿性環(huán)境下糖苷鍵易發(fā)生斷裂，影響枸杞多糖的生物活性，因此利用堿液提取枸杞多糖的應(yīng)用較少。胡仲秋[11]等考察了枸杞多糖的堿液提取條件，并利用正交試驗優(yōu)化了提取工藝，結(jié)果表明：各因素影響堿液提取LBP得率的主次因素依次為：浸提溫度>浸提液pH>液料比>浸提時間，在最佳工藝條件下，LBP得率可達7.46%，比傳統(tǒng)水提工藝提高了1.59%。

1.3 超聲波（輔助）提取法 超聲波提取法是一種利用超聲波的空化作用、機械效應(yīng)和熱作用，使植物細胞壁及整個整個生物體的破裂在瞬間完成，加速細胞胞內(nèi)有效物質(zhì)的釋放、擴散和溶解，顯著提高提取效率的提取方法。該方法的特點是工藝簡單、提取時間段、溫度低、提取效率高等，且不影響水溶性多糖的生物活性[12]等。隨著科學(xué)技術(shù)技術(shù)的進步，超聲技術(shù)逐漸與微波、表面活性劑及酶法等相結(jié)合，進一步提升了其萃取效率。

韓秋菊[13]等考察優(yōu)化了超聲法提取枸杞多糖的工藝條件，實驗表明：（1）枸杞多糖的提取率隨著料液比的增加而逐漸增加，當(dāng)料液增加大一定程度時，多糖提取率增加量減少；（2）隨著超聲功率的增加，多糖得率增大，當(dāng)增加到一定程度時，得率下降；（3）超聲時間對多糖得率的影響呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢；（4）隨著提取溫度的升高，多糖得率上升，但是當(dāng)溫度高到一定程度時，增幅減少；（5）各因素對多糖得率的影響大小順序為：超聲功率>提取溫度>超聲時間>料液比；最佳工藝為：料液比1∶50、超聲功率60W、超聲時間15min，提取溫度90℃。呂鳳嬌[14]等也考察了超聲波輔助提取枸杞多糖的工藝，結(jié)果表明：提取時間40min，提取功率100W，料液比1∶20，枸杞多糖得率為4.724%；超聲法不僅提高了多糖萃取率，還提高了多糖的純度。

1.4 酶解提取法 酶解提取法是近幾年用于中藥工業(yè)的一項生物工程技術(shù)，其原理是通過選取合適的酶，利用酶反應(yīng)較溫和地將植物組織分解，加速有效成分的釋放提取，從而提高目標(biāo)提取物產(chǎn)率的一種方法。目前應(yīng)用較多的主要是纖維素酶，枸杞多糖通常被包裹在植物細胞壁內(nèi)，并常和蛋白質(zhì)結(jié)合，以蛋白多糖的形式存在，纖維素酶能夠破壞植物細胞壁，中性蛋白酶能有效酶解與多糖結(jié)合在一起的蛋白質(zhì)，從而將多糖釋放出來[15]。酶具有高效性、專一性等特征，因此酶解提取法也具有反應(yīng)快、產(chǎn)量高、反應(yīng)溫度溫和、易于掌控等特點。endprint

王巖巖[16]、吳素萍[17]分別研究了纖維素酶提取枸杞多糖的生產(chǎn)條件，并利用單因素實驗和正交試驗優(yōu)化枸杞多糖的最佳提取工藝條件，實驗結(jié)果對比如下：（1）各因素對提取率的影響大小順序，王巖巖實驗結(jié)果為：酶解酸度>酶解溫度>加酶量>酶解時間，吳素萍實驗結(jié)果是酶解時間>加酶量>酶解溫度，兩組實驗結(jié)果之間存在差異，這可能與實驗的原料、環(huán)境等主客觀因素有關(guān)，有待進一步考察證實；（2）酶解溫度對多糖提取率的影響較大，隨著溫度的提高，反應(yīng)物的能量增加，反應(yīng)速率加快，但是當(dāng)超過酶活的適宜溫度后，酶發(fā)生蛋白質(zhì)變性，活力降低，反應(yīng)速度隨著下降；（3）隨著酶解時間的增加，提取率加大，但是時間過長，得率反而呈現(xiàn)下降的趨勢；（4）酶用量的影響，王巖巖實驗結(jié)果為：隨著酶用量的增大，提取的枸杞多糖量逐漸增加，當(dāng)酶用量超過0.5%時，增加幅度下降；吳素萍的結(jié)果為：當(dāng)纖維素酶的加量小雨0.5%時，多糖的提取率隨著酶的濃度增加而增大，當(dāng)纖維素酶的加量大于0.5%時，多糖的得率隨著酶濃度的增加而減小。

梁敏[18]等則用木瓜蛋白酶提取枸杞多糖，以溫度、加酶量、最適pH值、作用時間為考察因素，通過單因素和正交實驗優(yōu)化了提取工藝，最后確定了最佳提取工藝為：加酶量0.3%，pH為7.0，溫度為45℃，反應(yīng)時間未2h，提取率可達到14.9%。

考慮到酶的專一性對提取率的影響，汪煥林[19]等通過加入一定比例的木瓜蛋白酶和纖維素酶來提高萃取率。汪煥林[19]考察了料液比、提取時間、提取溫度和酶質(zhì)量分數(shù)4個因素對提取率的影響，并利用正交試驗優(yōu)化了提取工藝條件，實驗結(jié)果為：料液比>酶質(zhì)量分數(shù)>提取溫度>提取時間，并且在最佳實驗條件下，枸杞多糖得率為2.949 8%。鄒東恢[20-21]則系統(tǒng)考察了雙酶對枸杞多糖提取、純化與脫色工藝，先后利用單因素和正交實驗優(yōu)化實驗條件，確定最佳工藝為加酶比例2∶1，酶解反應(yīng)的溫度為55℃，反應(yīng)時間為2h和pH6.0，提取率可達到16.5%。

1.5 微波（輔助）提取法 又稱為微波（輔助）萃取技術(shù)，是指使用合適的溶劑在微波反應(yīng)器中從藥用植物、礦物、動植物組織中提取各種化學(xué)成分的技術(shù)和方法[22]。該方法的特點是萃取率高、萃取時間短、成本低，但也有報道說微波提取會使多糖分子發(fā)生降解[23-24]，從而影響多糖的生物活性。

范會平[22]等主要考察了微波提取法對枸杞多糖特性的影響，實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)：微波提取多糖的得率、相對分子質(zhì)量和抗氧化性低于傳統(tǒng)提取方法，隨著微波提取時間延長，多糖相對分子質(zhì)量下降，蛋多糖得率與抗氧化性無顯著性變化，且得到的多糖在單糖組成上與傳統(tǒng)提取方法有一定的差異，這可能與微波導(dǎo)致多糖降解有關(guān)。邱志敏[25]等則利用響應(yīng)面優(yōu)化了枸杞多糖的微波輔助水體工藝，且在最佳提取工藝條件下，枸杞多糖得率可達到9.57%，提取得到的多糖的DPPH·清除率比BHA低5%左右，但是ORAC值及抗油脂酸敗能力略高于BHA。張自萍[26]、史高峰[27]等則利用正交試驗優(yōu)化了微波輔助枸杞多糖提取工藝，實驗結(jié)果都表明，與常規(guī)法相比較，微波輔助提取技術(shù)具有提取時間短、提取率高等優(yōu)點。

韓秋菊[28]、王月囡[29]等則比較研究了微波輔助和熱水浸取提取枸杞多糖工藝條件，2組實驗結(jié)果一致，都證明了微波輔助提取法優(yōu)于熱水浸提法。韓秋菊通過實驗證明了微波輔助提取法提取時間短、能耗小、提取溶劑用量少、提取效率高，優(yōu)于熱水浸提法。王月囡通過比較發(fā)現(xiàn)，微波法提取多糖得率較熱水法提高近40%。

1.6 其他方法 除了以上5種常用的方法外，枸杞多糖提取方法還有：微波-纖維素酶法、超聲-微波協(xié)同萃取法等。如王啟為[30]等利用微波-纖維素酶法考察了枸杞多糖的提取工藝，通過單因素實驗確定了最佳工藝條件為：微波功率450W，微波處理時間6min，物料為80目，液料比25∶1（mL/g），纖維素酶用量1.5%，酶解溫度50℃，酶解時間60min，酶解體系pH值4.8，在此工藝條件下，枸杞多糖得率為13.2%。白紅進[31]等則比較研究了超聲-微波協(xié)同萃取法、常規(guī)水浴提取法、微波提取法、超聲波提取法4種方法在枸杞多糖提取上的效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：以枸杞多糖得率為標(biāo)準(zhǔn)，提取效果為： 超聲-微波協(xié)同萃取法>常規(guī)水浴提取法>微波提取法>超聲波提取法，超聲-微波協(xié)同萃取法提取黑果枸杞多糖效果好。

2 展望

枸杞子是一味食用、藥用價值極高的中藥材，枸杞多糖的含量是評價其品質(zhì)高低的重要指標(biāo)[32]，隨著其多種保健、藥用功能的不斷開發(fā)利用，枸杞多糖生產(chǎn)工藝的研究將會受到越來越多的關(guān)注。

縱觀目前枸杞多糖的提取方法還存在著部分問題，在今后枸杞多糖的提取研究中，還應(yīng)該加大解決以下幾個問題：（1）提取工藝應(yīng)在原來實驗室研究的基礎(chǔ)上，上升到實際的工業(yè)研究中，努力適應(yīng)大規(guī)模的生產(chǎn)化需要；（2）已有文獻報道方法以單一提取方法為主，存在提取效率偏低，耗時費力等各種缺點，應(yīng)嘗試將多種方法結(jié)合起來使用，揚長避短，力爭提取效率最優(yōu)化；（3）不同品種、產(chǎn)地枸杞多糖含量不同，要在一種方法的基礎(chǔ)上進行比較研究，努力尋求最有利于工業(yè)化生產(chǎn)的原料；（4）雖有不少學(xué)者研究了不同提取方法的優(yōu)劣，但是僅僅局限在一兩種方法之間比較研究，加上不同原料、實驗環(huán)境等主客觀因素的影響，不能準(zhǔn)確比較不同方法的優(yōu)劣，以至于出現(xiàn)同種方法實驗結(jié)論相悖的現(xiàn)象，應(yīng)開展一種原料多種方法比較的研究，進一步明確各種方法的優(yōu)劣。

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（責(zé)編：張宏民）endprint