植物多糖提取方法的研究進(jìn)展

李熹

植物多糖是由10個(gè)以上的單糖分子通過(guò)糖苷鍵連接而成的天然高分子化合物，廣泛存在于植物的細(xì)胞壁中，因其具有抗腫瘤、抗病毒、抗氧化、降低血脂等活性而廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)領(lǐng)域。植物多糖的提取方法直接影響其提取效率，本文對(duì)植物多糖的各種提取工藝進(jìn)行綜述，以期為植物多糖的深入開發(fā)與研究提供參考。

多糖類物質(zhì)由于其分子結(jié)構(gòu)中有多個(gè)極性基團(tuán)，易溶于水，因此植物多糖常用熱水提取，但是多糖分子量增大、分支程度升高會(huì)使其疏水性增強(qiáng)，此時(shí)宜用酸、堿或有機(jī)溶劑提取。張婧涵等采用了水提法提取桑木耳中的多糖，研究表明，在料液比為1：108（m/V）、溫度為100 ℃、提取時(shí)間為3.5 h時(shí)，木耳多糖的提取率為6.96%;鞠興榮等采用鹽酸提取菜籽餅粕中的粗多糖，當(dāng)鹽酸濃度為0.28 mol/L、提取時(shí)間為5 h、提取溫度為71.9 ℃、液料比為43.05 mL/g時(shí)，粗多糖的提取率為4.01%;諸愛士等在提取小米多糖時(shí)，采用堿性溶液提取，當(dāng)堿濃度為0.8 mol/L、液料比為20：1、溫度為80.0 ℃、浸提時(shí)間為1.0 h時(shí)，多糖提取率為47.27 mg/g。溶劑提取法所需設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，適于工業(yè)的大規(guī)模生產(chǎn)，但是溶劑法也存在提取時(shí)間長(zhǎng)、提取溫度高、酸堿破壞多糖結(jié)構(gòu)等缺點(diǎn)。

1 酶解法

酶解法主要是采用纖維素酶、果膠酶等酶類化合物與植物的細(xì)胞壁發(fā)生酶解反應(yīng)，通過(guò)破壞細(xì)胞壁從而加速植物多糖的快速溶出，是近年來(lái)頗受關(guān)注的一種專屬性生物提取技術(shù)。楊萍等采用纖維素酶提取黑甜糯玉米中的多糖，當(dāng)纖維素酶添加量為2.50%，料液比為1：15，浸提液pH為5.0，溫度為60 ℃時(shí)為最佳提取條件，提取率為 0.0513%。

2 超聲波輔助提取法和微波輔助提取法

超聲波輔助提取法通過(guò)利用超聲波的機(jī)械效應(yīng)、空化效應(yīng)等物理作用破壞植物細(xì)胞壁，使溶質(zhì)組分快速溶解到提取液中。而微波輔助提取法是通過(guò)高能量的電磁波照射植物細(xì)胞，使細(xì)胞內(nèi)溫度升高、壓力增大，從而使細(xì)胞壁破裂，溶質(zhì)分子溶于提取劑中。這兩種方法都能加速植物多糖的提取效率。吳瓊等比較了熱水浸提法、超聲波輔助熱水提取法和超聲波協(xié)同果膠酶提取法對(duì)黑木耳粗多糖提取率的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，熱水浸提法效率最低，為8.32%;超聲輔助熱水提取法效率則大大提高，為16.59%，而超聲波協(xié)同果膠酶提取法的效率最高，為19.84%。李佳笑等在采用微波輔助水提法提取三七多糖中發(fā)現(xiàn)，微波提取的效率可達(dá)21.0 mg/g，比傳統(tǒng)的熱水浸提法水提高了8.3 mg/g。超聲波輔助和微波輔助都可使提取效率大大增加，提取時(shí)間縮短，提取溫度降低，但是設(shè)備的價(jià)格昂貴，提取時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)導(dǎo)致部分多糖降解。

3 超臨界流體CO2萃取

此方法利用超臨界流體溶解度與密度間的關(guān)聯(lián)性，通過(guò)改變壓力或溫度，使不同極性、沸點(diǎn)、相對(duì)分子質(zhì)量的物質(zhì)依次分離開來(lái)。朱俊玲等采用超臨界流體CO2法提取蘆薈多糖，在添加2.5 mL/g乙醇、25 MPa壓力、35 ℃下提取60 min可使蘆薈多糖的提取率高達(dá)85.10%，比傳統(tǒng)方法高出50%。超臨界流體具有提取條件易控制、提取效率高、不污染環(huán)境等眾多優(yōu)點(diǎn)，但由于設(shè)備昂貴，處理樣品量有限，目前還未大規(guī)模應(yīng)用于工業(yè)上。

4 其他方法

除上述提取方法外，還有超高壓提取法，多種提取方法結(jié)合的復(fù)合提取法，如水—酶法、水—超聲波法、水—微波法、超聲波—酶法、微波—酶法、微波—超聲波法等，通過(guò)吸收不同提取方法的優(yōu)點(diǎn)，使兩種或多種方法結(jié)合，更快、更好地提取植物多糖。

隨著時(shí)代的進(jìn)步、科技的發(fā)展、工業(yè)的需求，出現(xiàn)了越來(lái)越多植物多糖的提取方法，從最傳統(tǒng)的水提法到現(xiàn)今的超臨界流體萃取法，植物多糖的提取速度變得越來(lái)越快、提取效率也變得越來(lái)越高，相信在未來(lái)會(huì)有更多的植物多糖提取方法出現(xiàn)，更好地應(yīng)用于科學(xué)研究和工業(yè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：長(zhǎng)沙醫(yī)學(xué)院）