桑葉多糖提取分離工藝研究進(jìn)展

張 華

(滁州學(xué)院 材料與化學(xué)工程學(xué)院，安徽 滁州 239000)

桑葉為桑科植物桑樹的樹葉，可藥食兩用[1-2]。桑葉用來用于醫(yī)治感冒頭痛、頭暈眼花等癥狀和鎮(zhèn)靜神經(jīng)、清熱排毒等作用。研究發(fā)現(xiàn)，多糖作為桑葉的主要活性之一，具有降血糖、遏制腫瘤、抗凝血等多種藥性功能[3-4]。另外桑葉中還含有黃酮、氨基酸、維生素等化學(xué)組分[5]。王向陽等[6]深入探究桑葉中活性多糖組分可以用來保護(hù)胰島β細(xì)胞不受傷害,進(jìn)而使小鼠體內(nèi)細(xì)胞血糖有明顯降低的趨勢，因此，從桑葉中提取并分離純化多糖，對(duì)糖尿病藥物的研制與開發(fā)具有重要意義。

桑葉多糖常與蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等結(jié)合，需要選擇合適的提取方法。由于多糖混合物化學(xué)組成，分子大小，聚合度不同，為研究其藥理活性，需進(jìn)一步根據(jù)分子量的大小進(jìn)行分離純化。本文主要綜述桑葉多糖的提取工藝和分離純化方法，以期為桑葉多糖產(chǎn)品的進(jìn)一步開發(fā)利用提供參考。

1 桑葉多糖的提取方法

1.1 熱水浸提法

熱水浸提法就是采用熱水高溫蒸煮植物破壞植物細(xì)胞細(xì)胞壁和體內(nèi)結(jié)構(gòu)，使得多糖溶于水中，提取率較低，耗時(shí)長。趙俊等[7]采用蒸餾水80℃，蒸煮60min，80%濃度乙醇提取，提取率達(dá)2.5%。邢東旭等[8]優(yōu)化提取工藝：料液比1∶45，加熱保持恒溫時(shí)長達(dá)到90分鐘，蒸煮溫度85℃，多糖浸出率提高到3.1%。

1.2 酶解提取法

酶解提取法就是采用酶和傳統(tǒng)方法相聯(lián)合的方式，將酶的降解的功能特征和蒸餾水的高溫結(jié)合，使其細(xì)胞壁等組織損壞，多糖從胞內(nèi)流動(dòng)阻礙變少。酶還能夠促使桑葉細(xì)胞中的蛋白質(zhì)類等高分子水解，降低他們對(duì)多糖附著力，對(duì)提取起到促進(jìn)的作用。但是由于熱水浸提時(shí)間較長，酸堿易損壞多糖的結(jié)構(gòu)和活性，目前大部分研究采用復(fù)合酶與水提醇沉法相聯(lián)用。此方法條件溫和、雜質(zhì)易除，相比單純的熱水浸提法得率會(huì)有所上升。夏平等[9]用復(fù)合酶進(jìn)行50℃，加熱時(shí)間1小時(shí)，酸性溶液中提取，提取率達(dá)到8.2%。

1.3 超聲波提取法

超聲波技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于很多領(lǐng)域，利用超聲波發(fā)生的高頻率震蕩、極高的加速度及攪動(dòng)作用，可使多糖類活性成份進(jìn)入溶劑的速率變高，提高浸出率、節(jié)約桑葉資源、有利于對(duì)多糖組分進(jìn)行保護(hù)。劉學(xué)軍等[10]利用超聲波儀器功率55W，提取溫度達(dá)到85℃，提取時(shí)長2.5h，提取率達(dá)7.3%。凌慶枝等[11]使用料液比1∶15，在220W下提取30min，提取率達(dá)2.1%。

1.4 超高壓提取法

超高壓也是近些年興起的一種新技術(shù)，可用于天然產(chǎn)物的提取。其原理是利用加壓裝置對(duì)植物進(jìn)行加減壓，其驟降驟升的壓力會(huì)使細(xì)胞破裂從而流出有效物質(zhì)。目前已有大量文獻(xiàn)報(bào)道利用超高壓技術(shù)提取生理活性物質(zhì)。超高壓提取可以在常溫下進(jìn)行，可以避免傳統(tǒng)因高溫引起多糖成分的變化。同時(shí)超高壓提取具有能耗低，操作簡單，環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)提取工藝相比，具有明顯的優(yōu)勢。楊青珍等[12]使用壓強(qiáng)300MPa，反應(yīng)時(shí)長4.5min，pH值達(dá)到9.0，料液比1∶46，多糖提取達(dá)到2.2%。

1.5 微波提取法

微波提取是非常具備發(fā)展前景的新發(fā)現(xiàn)的輔助提取方式，加溫程度高以至于破碎細(xì)胞的能力很強(qiáng)。因其獨(dú)有的穿透能力，微波法可增大多糖浸出含量。此外，微波的短時(shí)間制造的熾熱環(huán)境能夠讓桑葉內(nèi)某些降解酶失去活性，從而使多糖類組分不會(huì)被損壞。與使用普遍的熱水浸提法相比，具備吸熱平均、污染小、方便等優(yōu)點(diǎn)。黃山等[13]通過使用料液比1∶25，弱堿溶液下微波320W處理10分鐘，多糖得率為3.8%。

2 桑葉多糖的分離純化

2.1 溶劑分級(jí)沉淀法

乙醇、甲醇、丙酮等有機(jī)溶劑加入到多糖水溶液中，可以破壞多糖與水分子的氫鍵，降低多糖在水中的溶解度，析出沉淀。溶劑分級(jí)沉淀可采用不同濃度的有機(jī)溶劑得到不同組分的多糖沉淀。崔漢釗等[14]將提取得到的多糖粗品采用濃度為80%的乙醇溶液進(jìn)行分級(jí)沉淀，形成大量的絮狀物沉淀，經(jīng)脫蛋白和脫色處理后得到淺灰色粉末，分析結(jié)果表明采用此方法分離2個(gè)多糖組分。

2.2 柱層析分離法

利用凝膠顆粒之間空隙很小的特點(diǎn)，凝膠柱層析可以根據(jù)分子量大小將多糖類物質(zhì)進(jìn)行分離。應(yīng)芝[15]采用 DEAE Sepharose FF離子交換柱層析和 Sephadex G-100 凝膠柱層析分離桑葉多糖得到2個(gè)組分。孫蓮[16]等超聲提取后，先過微孔濾膜，再過DEAE-52纖維素柱，以不同濃度的氯化鈉溶液進(jìn)行梯度洗脫，最后上清液再注入SephadexG-200凝膠柱中，以0.5mL/min的流速用純凈水進(jìn)行洗脫，收集洗脫液，硫酸-蒽酮法進(jìn)行跟蹤檢測，分離出4個(gè)組分，選擇性較好。

2.3 大孔樹脂法

大孔樹脂法分離純化桑葉多糖具有條件溫和，操作方便，多糖保留率高的優(yōu)點(diǎn)。黃勇[17]等采用X-5和D101大孔樹脂分離桑葉多糖和黃酮成分，將桑葉多糖提取液以0.5mL/min的流速進(jìn)行動(dòng)態(tài)吸附，每5mL收集一管流出液，測定多糖的濃度，其中X-5對(duì)多糖的吸附量為329.12+8.28c，取得了較好的效果。

2.4 膜分離法

膜分離技術(shù)作為一種新型分離技術(shù)，以選擇性隔膜為分離介質(zhì)，小于膜截留分子量的分子可透過膜，而大于膜截留分子量的分子則無法通過，達(dá)到分離的目的。膜分離技術(shù)能在常溫下進(jìn)行、選擇性好、能耗低、分離效率高，對(duì)于天然組分能夠保留生物活性，且純度較高。Xie等[18]采用超濾膜分離青錢柳中水溶性多糖，得到的CPPS-A和CPPS-B餾分中多糖的含量約為69.5%和12.7%。葉曉等[19]聯(lián)合使用微濾、超濾和納濾對(duì)姬松茸、枸杞、茶樹菇和灰樹花多糖進(jìn)行分級(jí)分離，去除了原糖溶液中的雜質(zhì)和相對(duì)分子質(zhì)量超過500000的大分子物質(zhì)。

3 結(jié)語

我國種桑養(yǎng)蠶年代長遠(yuǎn),有著非常多的桑葉資源,目前桑葉大部分用來喂食家蠶,還沒有廣泛用來作為其他用處,桑葉相關(guān)產(chǎn)品附加值偏低,其中多糖成分的提取是限制其開發(fā)的主要影響因素，因此探索出桑葉多糖適宜的提取工藝以及高效的分離純化方法有利于桑葉多糖產(chǎn)品的開發(fā)，對(duì)桑葉資源的綜合利用具有一定的推動(dòng)作用。