蒲公英多糖提取工藝及其體外抗氧化活性的研究

潘 婷，庫(kù)貴福，蔡鋒隆，田川堯，王曉敏，林霖雨，洪中山

（天津農(nóng)學(xué)院 動(dòng)物科學(xué)與動(dòng)物醫(yī)學(xué)學(xué)院，天津 300380)

蒲公英（Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz）菊科，多年生植物，分布廣，種質(zhì)資源豐富且較易獲得。目前對(duì)蒲公英的研究多側(cè)重于有效成分的提取及提取工藝方面的優(yōu)化上，蒲公英富含蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、微量元素及維生素等，具備豐富的營(yíng)養(yǎng)和保健價(jià)值；同時(shí)蒲公英中含有蒲公英醇、膽堿、有機(jī)酸、菊糖等成分，具有抗病原微生物、提高免疫功能、利膽保肝等功效。植物多糖具有多種生物活性，如蒲公英多糖具有抗腫瘤、抗突變、抗氧化、抗疲勞和提高免疫等生物活性；此外，一些植物多糖也具有抗菌作用。

本實(shí)驗(yàn)對(duì)天津地區(qū)的蒲公英進(jìn)行多糖提取及其體外抗氧化活性測(cè)定，旨在了解天津地區(qū)蒲公英多糖抗氧化能力，為其開(kāi)發(fā)應(yīng)用提供技術(shù)支持，推動(dòng)蒲公英多糖在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。

1 材料與方法

1.1 主要儀器與設(shè)備

恒溫水槽（上海智城分析儀器制造有限公司，ZSBB-724）、RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器（上海雅榮生化設(shè)備儀器有限公司）、UV-8000型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（上海元析儀器有限公司）、真空干燥箱（上海恒科學(xué)儀器有限公司）。

1.2 實(shí)驗(yàn)材料與試劑

新鮮蒲公英植株于2017年8月天津市西青地區(qū)采摘。將蒲公英分為全株、葉部、根部處理，烘干，磨粉，貯藏備用。試驗(yàn)試劑為DPPH自由基(上海梯希愛(ài)化成工業(yè)發(fā)展有限公司）、羥自由基測(cè)定試劑盒（南京建成生物工程研究所），95%乙醇，苯酚，硫酸均為分析純硫酸。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 蒲公英多糖的提取 精確稱取蒲公英樣品1.0000克，置于50毫升離心管中，以蒲公英多糖提取率為指標(biāo)，1500瓦超聲功率，提取兩次，分別提取物液比（1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60），提取時(shí)間30分鐘、提取溫度為60℃；分別提取時(shí)間（10分鐘、20分鐘、30分鐘、40分鐘、50分鐘），提取物液比為1∶40（克/毫升），提取溫度為60℃；分別提取溫度(40℃、50℃、60℃、70℃、80℃），提取物液比為1∶40（克/毫升），提取時(shí)間30分鐘進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)3個(gè)條件進(jìn)行蒲公英多糖單因素考查實(shí)驗(yàn)，考查各因素對(duì)蒲公英多糖提取效果的影響，提取液以備后用。

1.3.2 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線 采用苯酚-硫酸法，配制不同梯度的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，在490納米處測(cè)吸光度值。以葡萄糖濃度為橫坐標(biāo)，吸光度值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，經(jīng)過(guò)線性回歸，得到方程：Y=0.0339C+0.0106（R2=0.9956）。

1.4 抗氧化活性測(cè)定

用不同濃度全株、根和莖的多糖對(duì)D P P H自由基清除效果，采用二苯代苦味?；杂苫―PPH）法進(jìn)行檢測(cè)；用不同濃度全株、根和莖的多糖對(duì)羥自由基清除效果，采用鄰二氮菲進(jìn)行檢測(cè)。

2 結(jié)果與分析

2.1 提取溫度對(duì)多糖提取率的影響

由圖1可知，在40～60℃，溫度與多糖提取率之間成一定正比關(guān)系，當(dāng)溫度達(dá)到60℃時(shí)，蒲公英葉子、根部、全株多糖提取率分別為：18.22%、23.16%、21.25%。當(dāng)溫度為70～80℃時(shí)，多糖提取率呈下降趨勢(shì)。溫度升高分子運(yùn)動(dòng)速度加快，滲透擴(kuò)散，溶解速度加快。同時(shí)溫度可引起細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)變化，使多糖類(lèi)化合物由外層細(xì)胞轉(zhuǎn)移到溶劑中，但溫度過(guò)高可能引起多糖類(lèi)化合物結(jié)構(gòu)被氧化破壞，導(dǎo)致其提取量降低。

圖1 溫度對(duì)多糖提取率的影響

2.2 提取時(shí)間對(duì)多糖提取率的影響

由圖2可知，隨時(shí)間的延長(zhǎng)，提取率幅度有所波動(dòng)。當(dāng)提取時(shí)間為10～20分鐘時(shí)，多糖提取率小幅度增加，當(dāng)時(shí)間為20～30分鐘時(shí)，多糖提取率增加幅度明顯，當(dāng)時(shí)間為30分鐘時(shí)，蒲公英葉子、根部、全株多糖提取率分別為19.52%、23.44%、21.69%。當(dāng)時(shí)間40～50分鐘時(shí)，多糖得率逐漸下降。這是由于超聲連續(xù)作用時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，超聲的空化作用和機(jī)械振動(dòng)作用等導(dǎo)致植物細(xì)胞破裂越來(lái)越完全，多糖得率也隨之提高，但隨時(shí)間的延長(zhǎng)，細(xì)胞內(nèi)非有效成分進(jìn)入提取液，不但影響有效成分的溶出，也降低多糖得率。

圖2 提取時(shí)間對(duì)蒲公英多糖提取率的影響

2.3 提取物液比對(duì)多糖提取率的影響

由圖3可知，隨物液比增加，多糖提取率也逐漸增加，物液比在1∶20～1∶40時(shí)，物液比與多糖提取率成正比關(guān)系，物液比為1∶40時(shí)，蒲公英葉子、根部、全株多糖提取率分別為19.52%、23.82%、22.82%。當(dāng)物液比為1∶40～1∶60時(shí)，多糖得率逐漸下降。當(dāng)溶劑過(guò)少時(shí)，提取率較低，而當(dāng)溶劑過(guò)大時(shí)，會(huì)給后面離心、醇沉造成一定困難。通過(guò)提取量、溶劑用量以及能量損耗的綜合考慮，選擇物液比1∶40（克/毫升）較合適。

圖3 物液比對(duì)蒲公英多糖提取率的影響

2.4 蒲公英多糖抗氧化活性測(cè)定

2.4.1 蒲公英多糖對(duì)DPPH自由基清除效果

由圖4可知，蒲公英多糖濃度在0.2～1.2毫克/毫升時(shí)，對(duì)DPPH自由基清除率顯著上升，蒲公英多糖濃度為1.4毫克/毫升時(shí)，葉子、根部、全株對(duì)DPPH清除率最佳，其值分別為87.15%、89.89%、90.53%。多糖濃度達(dá)到1.6毫克/毫升時(shí)，對(duì)DPPH清除率趨于平穩(wěn)。

圖4 DPPH 自由基清除效果

圖5 羥自由基的清除效果

2.4.2 蒲公英多糖對(duì)羥自由基清除效果 由圖5可知，蒲公英多糖對(duì)羥自由基清除能力呈正比關(guān)系，多糖濃度在1～4毫克/毫升時(shí)，對(duì)羥自由基清除率增加幅度明顯。當(dāng)濃度為4毫克/毫升時(shí)，葉子、根部、全株多糖對(duì)羥自由基清除率分別達(dá)到44.01%、45.08%、46.69%。濃度在4～5毫克/毫升時(shí)，隨多糖濃度增大，羥自由基清除率上升趨勢(shì)不明顯，趨于穩(wěn)定。

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)超聲波水浴提取法，得出了蒲公英多糖提取最佳工藝：物料比1∶40（克/毫升)、提取時(shí)間(30分鐘)、提取溫度(60℃)，最高提取率為23.82%。對(duì)蒲公英多糖的抗氧化性進(jìn)行了研究，測(cè)定得出蒲公英多糖對(duì)羥自由基、DPPH自由基有一定的清除能力。當(dāng)濃度為1.4毫克/毫升時(shí)，DPPH清除率最大為90.53%；濃度為4毫克/毫升時(shí)，羥基自由基清除率最大為46.69%。從試驗(yàn)可以看出，天津地區(qū)的蒲公英中含有豐富的多糖，同時(shí)也具有良好的抗氧化性。這為工業(yè)生產(chǎn)蒲公英多糖提供研究的基礎(chǔ)，為開(kāi)發(fā)其多糖應(yīng)用提供參考。