枸杞多糖提取工艺优化研究

枸杞多糖提取工艺优化研究 熊俐,黄治国,罗惠波,卫春会 (四川理工学院酿酒生物技术及应用四川省重点实验室,四川 自贡 643000) 摘 要:本文利用正交试验究验了温度、料液比和提取次数对枸杞多糖热水浸提的影响,以探索最佳提取工艺。结果 表明:提取温度对枸杞多糖纯度和得率的影响显著(P<0.05),两者都随温度的上升而呈上升趋势;抽提次数对枸杞多 糖得率的影响显著(P<0.05),得率随抽提次数的增加而呈先升后降的趋势;最佳的提取工艺为:料液比 1∶25,温度 95℃,提取2次,枸杞多糖得率为1.62%。 关键词:枸杞;枸杞多糖;提取;温度 中图分类号:TS261 文献标识码:A 文章编号:1671-6892(2008)01-0058-0003 StudyonExtractionTechnologyofLyciumBarbarum PolysaccharidebyOrthogonalTest XIONGLi,HUANGZhi-Guo,LUOHui-Bo,WEIChun-Hui (Liquor-makingBiotechnology&ApplicationKeyLaboratoryofSichuanProvince,SichuanUniversityofScience& Engineering,Zigong643000,China) Abstract:Theeffectoftemperature,ratioofwatertomaterialandextractingtimesofhotwaterextractingtechniquesonrate andpurityoflyciumbarbarumpolysaccharid(LBP)wasstudiedbyorthogonaltest.Theresultsshowedthat:Extractionrate andpurityofLBPincreasedwithsignificantchanges(P<0.05)asthetemperatureroseup;extractionrateofLBPrising firstlyandthendeclinedwithsignificantchanges(P<0.05)astheextractingtimesincreased;andtheextractionratewas highestwith1.62%whenapplyingtheconditionofratioofwatertomaterial1:25,temperature95℃andextracting2times. Keywords:Lyciumbarbarum;Lyciumbarbarumpolysaccharide;extraction;temperature 收稿日期:2007-11-18 作者简介:熊俐(1976-),女,硕士,研究方向为生物技术。 枸杞 (FructusLycit)为茄科植物枸杞(Lycium chineseMill)的干燥成熟果实,主产于河北与宁夏, 味甘、性平,为一传统滋补中药,有滋肾补髓、养肝明 目和祛风的作用[1]。大量研究表明,枸杞多糖(Lyci- umbarbarumpolysaccharide,LBP)是其主要的保健 功能因子,具有调节免疫功能、降血糖、抗疲劳、抗衰 老、抗肿瘤等作用[2,3,4,5,6]。枸杞多糖是植物多糖中少 有的蛋白质多糖,含有18种氨基酸组成的蛋白质主 链,以 Glycan-O-Der方式连接,这种蛋白质具有生 物活性,是一种高强度的免疫增强剂[7]。 多糖提取的方法有热水浸提、酸浸提和碱浸提 等,但酸性或碱性条件易引起糖苷键断裂,因此,大 多采用热水浸提法。热水浸提法的效果受各种实验 因素的影响,为了提高枸杞子的利用率,本试验采用 正交试验法对枸杞多糖热水浸提法进行了研究,以 此确定其最佳工艺参数。 1材料与方法 1.1材料与试剂 枸杞子为宁夏中宁县产品,使用前烘干、粉碎。 甲醇、氯仿、95%乙醇、丙酮、苯酚和浓硫酸等均 为市售纯试剂。 1.2仪器与设备 四 川 食 品 与 发 酵 SichuanFoodandFermentation 第44卷(第1期) Vol.44,No.1 N-1000EYELA型旋转蒸发仪(上海爱朗仪器有 限公司);721E型可见光分光光度计(上海光谱仪器 有限公司);JA2003型电子天平(上海衡平仪器仪表 厂)。 1.3枸杞多糖热水浸提法工艺流程 枸杞→烘干、粉碎→氯仿-甲醇回流脱脂→热水浸提→ 抽滤→减压浓缩→ 无水乙醇沉淀 4h→95%乙醇洗涤→丙酮 洗涤→干燥→粗多糖 1.4枸杞多糖热水浸提法最佳工艺研究 用L9(34)正交试验研究温度、浸提次数(每次4h) 和料液比对枸杞多糖纯度与得率的影响,以确定热 水浸提法的最佳工艺(表1),每个试验重复三次。对 正交试验所得的最佳提取工艺进行验证性试验。 1.5枸杞多糖纯度测定 采用苯酚硫酸比色法测定枸杞多糖粗品中的多 糖含量[8]。配制葡萄糖溶液绘制标准曲线,求得枸杞 多糖粗品中多糖的含量。 1.6数据分析 试验结果用SPSS13.0软件进行方差分析。 表1 L9(34)因素水平表 2结果与分析 2.1葡萄糖标准曲线 根据葡萄糖标准液不同浓度下的吸光值,以葡 萄糖浓度为横坐标,吸光值为纵坐标作图,绘制标准 曲线,所得回归方程为: y=6.457x+0.0067(R2=0.9985)。 2.2温度、抽提次数和料液比对枸杞多糖纯度的影 响 研究结果表明:随着提取温度的升高,枸杞多糖的 纯度呈上升趋势,提取温度对枸杞多糖纯度的影响达 到了显著水平(P<0.05);随着抽提次数和料液比的升 高,枸杞多糖的纯度呈下降趋势,但抽提次数和料液比 对枸杞多糖纯度影响不显著(P>0.05);在所研究的三 个因素中,影响枸杞多糖纯度的因素的主次顺序为A> B>C(表2,图1),即温度>提取次数>料液比。因此,对于 枸杞多糖纯度来说,最佳的提取工艺应是A3B1C1,但该 试验组合没有做,还有待验证。 表2 温度、抽提次数和料液比对枸杞多糖纯度和得率的影响 图1 温度、提取次数和料液比对枸杞多糖纯度的影响 图2 温度、提取次数和料液比对枸杞多糖得率的影响 同一因素内不同水平间的差异用示,无 相同字母的表示差异显著(P<0.05),同一因素内未标 注字母的表示差异都不显著(P>0.05)。 2.3温度、抽提次数和料液比对枸杞多糖得率的影响 研究结果表明:随着提取温度的升高,枸杞多糖 1 2 3 试验因素 A/℃ 1(75) 2(85) 3(95) B/提取次数 1(1次) 2(2次) 3(3次) C/料液比 1(1∶15) 2(1∶25) 3(1∶30) 水平 A/℃ 75 85 95 75 85 95 75 85 95 24.8309 27.337 29.6016 4.7708 0.9055 1.1237 1.294 0.3885 B/提取次数 1 1 1 2 2 2 3 3 3 28.9238 27.3701 25.4755 3.4483 0.954 1.197 1.1727 0.2427 C/料液比 1:15 1:25 1:30 1:25 1:30 1:15 1:30 1:15 1:25 28.3098 26.7705 26.6891 1.6207 1.1025 1.101 1.1197 0.01874 纯度/% 27.7735 28.3337 30.6643 24.4212 27.1051 30.5839 22.2979 26.572 27.5566 得率/% 0.783 0.8976 1.1812 1.0166 1.2611 1.3121 0.9169 1.2125 1.3887 试验组 1 2 3 4 5 6 7 8 9 k1 k2 k3 R k1 k2 k3 R 纯 度 得 率 熊俐等:枸杞多糖提取工艺优化研究第44卷(总第142期) 59 得率呈上升趋势,温度对枸杞多糖得率的影响达到 了显著水平(P<0.05);随着抽提次数的增加,枸杞多 糖得率呈先升后降的趋势,抽提次数对枸杞多糖得 率的影响也达到了显著水平(P<0.05);随着料液比 的增加,枸杞多糖的得率呈先降后升的趋势,但料液 比对枸杞多糖得率的影响不显著(P>0.05);在所研 究的三个因素中,影响枸杞多糖得率的因素的主次 顺序为A>B>C(表2,图2),即温度>提取次数>料液 比。因此,对于枸杞多糖得率来说,最佳提取工艺应 是A3B2C2,但该试验组合没有做,有待验证。 2.4 验证试验结果 由于抽提次数和料液比对枸杞多糖纯度影响不 显著,且本试验的主要研究指标是枸杞多糖的得率, 故认为理论上的最佳提取工艺为A3B2C2。对其进行 验证性试验,结果发现,枸杞多糖的得率为 1.62%, 与正交试验的直观分析结果基本相符。 3讨论 本试验研究了枸杞多糖热水浸提法的工艺参 数,结果发现料液比1∶25,95℃,提取2次时,枸杞多 糖得率最高,为1.62%。研究还发现:随着提取温度 的升高,枸杞多糖的纯度和得率都呈上升趋势,温度 对二者的影响达到了显著水平(P<0.05),高春燕[9]研 究发现对枸杞多糖得率影响最大的因素是提取温 度,与我们的研究结果基本一致。本文首次研究了提 取次数对枸杞多糖的得率的影响,发现抽提次数对 枸杞多糖得率的影响达到了显著水平 (P<0.05),随 着抽提次数的增加,得率呈先升后降的趋势。 参考文献: [1]江苏新医学院.中药大辞典 ().上海科技出版社[M]. 1975 [2]王玲,李维波,邓学端,等.枸杞多糖对糖尿病小鼠模型免 疫功能的影响[J].上海免疫学杂志,2000,15(2):118. 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