蟬花多糖超聲波輔助提取工藝的優(yōu)化

余文娟　許明敏　潘麗輝　樊有賦　陳曄

摘要：以去離子水為提取劑，采用單因素試驗和正交試驗考察了提取時間、提取溫度和料液比對蟬花（Cordyceps cicadae）多糖提取率的影響。結果表明，蟬花多糖的最佳提取工藝條件為提取溫度70 ℃、提取時間30 min、料液比1∶20（m/V，g∶mL），在這個條件下蟬花多糖提取率為2.37%。

關鍵詞：蟬花（Cordyceps cicadae）；多糖；超聲波；提取；正交試驗

中圖分類號：R284.2文獻標識碼：A文章編號：0439-8114（2012）20-4598-03

蟬花（Cordyceps cicadae）為麥角菌科蟬擬青霉。研究表明其主要含多糖、氨基酸等多種物質(zhì)，具有調(diào)節(jié)免疫、調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、解熱鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜催眠等多種作用[1]，其中多糖含量約占2%～3%[2]。

有關蟬花多糖提取方法的研究較多，它們均采用水提醇沉法、微波輔助提取法[3-5]，但是只是單純提取，有關蟬花多糖提取工藝的優(yōu)化未見報道。研究采用單因素試驗和正交試驗考察提取時間、提取溫度、料液比對蟬花多糖提取率的影響，旨在篩選出蟬花多糖的最佳提取工藝，為蟬花的開發(fā)利用提供一定的理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1原料與藥品野生蟬花子實體采集于江西省廬山風景名勝區(qū)，采后洗凈，烘干粉碎過80目篩，粉末備用。葡萄糖、苯酚、濃硫酸、乙醇均為分析純。

1.1.2主要儀器TDL-40B低速臺式大容量離心機和TDL-50B低速臺式離心機購自上海安亭科學儀器廠，721可見分光光度計購自天津普瑞斯儀器有限公司，DW-40L92立式低溫保存箱購自青島海爾特種電器有限公司，KQ3200E型超聲波清洗器購自昆山市超聲儀器有限公司。

1.2方法

1.2.1蟬花多糖的提取工藝稱取蟬花粉末2.00 g，按照一定的料液比加去離子水，用超聲波輔助提取蟬花多糖，以4 000 r/min離心15 min得上清液，加入3倍體積的體積分數(shù)為95%的冰乙醇，置冰箱過夜。以4 000 r/min離心15 min，所得沉淀即為蟬花粗多糖[4]。

1.2.2除蛋白質(zhì)的方法采用Sevag法[4]除蛋白質(zhì)。

1.2.3蟬花多糖濃度的測定采用硫酸-苯酚法[4]。將葡萄糖配制成一系列標準溶液，于490 nm處測定吸光度，得到葡萄糖濃度C與吸光度A的回歸方程為A=0.005 3C-0.009 5（r=0.999 0）。將蟬花粗多糖除蛋白質(zhì)后，用去離子水溶解定容至100 mL，搖勻，從中移取2.5 mL于25 mL容量瓶，加去離子水至刻度，取樣液2.0 mL于具塞試管中，加入60 g/L苯酚溶液1.0 mL，再加入濃硫酸5.0 mL，按標準曲線制作的相同方法進行多糖濃度的測定。將測得的吸光度A代入標準方程，計算出樣品的蟬花多糖濃度。多糖提取率=蟬花多糖的質(zhì)量/蟬花質(zhì)量×100%。

1.2.4單因素試驗分別考察提取溫度40、50、60、70、80、90 ℃，提取時間10、30、50、70、90、110 min，料液比1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60（m/V，g∶mL，下同）對蟬花多糖提取率的影響。

1.2.5正交試驗根據(jù)單因素試驗結果，采用L9（34）正交試驗篩選蟬花多糖的最佳提取工藝，因素與水平見表1。

1.2.6驗證試驗根據(jù)1.2.5的試驗結果重復進行3次試驗。

2結果與分析

2.1單因素試驗結果

2.1.1提取溫度對蟬花多糖提取率的影響由圖1可知，不同提取溫度對蟬花多糖提取率的影響顯著。提取溫度為40～70 ℃時，蟬花多糖提取率隨提取溫度的增加而增大，在提取溫度為70 ℃時提取率達到最大值。隨著提取溫度的進一步增大，蟬花多糖提取率反而有所下降。這是因為隨著提取溫度的上升，蟬花多糖分子運動速度加快，有利于蟬花多糖的滲出、溶解和擴散，但提取溫度太高會影響蟬花多糖分子結構的穩(wěn)定性，加速蟬花多糖類化合物的分解，從而影響了提取率。因此，選擇60～80 ℃為適宜的提取溫度。

2.1.2提取時間對蟬花多糖提取率的影響由圖2可知，隨著提取時間的增加，多糖提取率也逐漸增加，當提取時間達到50 min時，多糖提取率達到最大值，此后多糖提取率又有所降低。這可能是由于在一定時間范圍內(nèi)，提取時間越長，提取溶劑與多糖作用時間越長，有利于多糖類物質(zhì)的釋放。但提取時間過長，提出的部分多糖物質(zhì)在溶液中被分解，反而使得提取率降低。因此，選擇30～70 min為適宜的提取時間。

2.1.3料液比對蟬花多糖提取率的影響由圖3可知，當料液比達到1∶20時，多糖提取率達到最大值且趨向穩(wěn)定，即溶劑用量增到一定濃度后，由于蟬花中多糖大都已被提取出來，再增大溶劑用量，提取率基本不變。由于溶劑用量的增加會大大增加濃縮、過濾、干燥等后續(xù)工作量，能量消耗較大，試驗成本增加。因此，選擇1∶30～1∶10為適宜的料液比。

2.2正交試驗結果

由表2的極差分析結果可知，在試驗范圍內(nèi)，各因素對蟬花多糖提取率的影響為提取溫度>料液比>提取時間。由表3可知，提取溫度對蟬花多糖提取率的影響極顯著。因此，通過正交試驗得出蟬花多糖的最適宜提取工藝條件為A2B1C2，即提取溫度為70 ℃，提取時間為30 min，料液比為1∶20。

2.3驗證試驗結果

在最佳提取工藝條件A2B1C2下做了3次驗證試驗，得到蟬花多糖提取率為2.38%、2.29%、2.43%，平均提取率為2.37%。結果表明，在上述工藝條件下蟬花多糖提取率相對比較穩(wěn)定，達到了優(yōu)化的目的。

3小結與討論

通過單因素試驗和正交試驗，采用超聲波輔助提取蟬花多糖，得出水提蟬花多糖的最佳工藝條件為提取溫度70 ℃，提取時間30 min，料液比1∶20。在此條件下，蟬花多糖提取率高達2.37%。華巍巍等[3]對冬蟲夏草和蟬花的多糖成分進行過比較研究，檢測結果表明蟬花菌子座與其復合體均含有多糖成分；周俐斐等[4]采用水提醇沉法對蟬花總多糖的提取、純化及含量測定進行了研究，結果表明蟬花總多糖含量為51.6%；翁梁[5]采用微波法從野生蟬花和人工蟬花中提取多糖，蟬花多糖的提取率為1.025%。試驗不僅為蟬花多糖的提取、應用提供一定的理論依據(jù)，而且為蟬花的綜合開發(fā)、利用打下了一定的基礎。

參考文獻：

[1] 王春雷，蘆柏震，侯桂蘭.中國蟬花的研究進展[J]. 中國藥學雜志，2006，41（4）：244-247.

[2] 葛飛，夏成潤，李春如，等. 蟬擬青霉菌絲體與天然蟬花中化學成分的比較分析[J].菌物學報，2007，26（1）：68-75.

[3] 華巍巍，趙嵐，蘇新.冬蟲夏草和蟬花的多糖成分比較[J].現(xiàn)代應用藥學，1989，6（5）：13-14.

[4] 周俐斐，蘆柏震，蔡菊芬.蟬花總多糖的提取純化及含量測定[J]. 江西中醫(yī)藥，2009，40（1）：56-57.

[5] 翁梁. 野生蟬花與人工蟬花多糖的提取及抑菌試驗[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備，2010（11）：22-24.