葛根多糖提取條件的研究

張勇，王艾平，周麗明，林國衛(wèi)

（上饒師范學院生命科學學院，江西上饒334001）

葛根多糖提取條件的研究

張勇，王艾平，周麗明，林國衛(wèi)

（上饒師范學院生命科學學院，江西上饒334001）

研究乙醇回流法從葛根渣中提取葛根多糖的工藝條件。通過試驗確定從葛根渣中提取葛根多糖的最佳工藝條件為回流時間1.5 h，乙醇濃度75%，料液比1∶40（g/mL），回流溫度95℃。葛根多糖提取率為1.168%。

葛根渣；葛根多糖；乙醇回流法

Abstract:The craft condition of peuraria polysaccharides extraction from peuraria residue by the process of alcohol refluxing was studied in the paper.The optimum craft condition were confirmed that the refluxing time was 1.5 h,the concentration of alcohol was 75%,the ratio of peuraria residue to solvent was 1∶40(g/mL)and the refluxing temperature was 95℃.The extraction rate of peuraria polysaccharides reached 1.168%.

Key words：peuraria residue;peuraria polysaccharides;the process of alcohol refluxing

葛根是多年生藤本植物野葛（Pueraria lobata）的根，是我國的民族植物，始載于《神農本草經》，具有解肌退熱、生津、透疹、升陽止瀉等功效[1]。我國葛根資源極為豐富，除新疆、西藏、青海外，各省均有分布[2]。我國對葛根資源的研究和利用尚處于起步階段，主要是從葛根中提取淀粉和黃酮類化合物，而對葛根多糖的研究還不多見。大量藥理及臨床研究證實，多糖具有多種多樣的生物學功能，如降血糖作用[3]、提高機體的免疫功能[4]、抗輻射[5]、抗病毒[6]、抗腫瘤[7]、抗衰老[8]、抗氧化活性[9]、保鮮[10]、抗突變[11]等。

葛根渣是葛根提取葛根粉后的殘渣，含有大量粗纖維及葛根本身的藥物營養(yǎng)成分，但是喂豬不消化，作肥不腐爛，隨意傾倒又造成環(huán)境污染。江西是個產葛根大省，據不完全統(tǒng)計，江西每年都有數千噸葛根渣被廢棄掉，所以，加強葛根渣的綜合利用就成了葛根加工業(yè)中一個亟需解決的重要問題了。本文以乙醇溶液為提取溶劑，通過加熱回流方式從葛根渣中提取葛根多糖，以探尋葛根多糖的提取最佳工藝條件，旨在為葛根多糖的應用提供一個參考。

1 試劑與器材

1.1 儀器與試劑

1.1.1 試驗儀器

UV-2102.PC型：紫外可見分光光度計尤尼柯上海儀器有限公司；SSW型微電腦電熱恒溫水槽；上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠；電子天平：梅特勒-托利多儀器上海有限公司；微量移液器：上海榮泰生化工程有限公司；SHZ-III型循環(huán)水真空泵：上海亞榮生化儀器廠。

1.1.2 試驗試劑

濃硫酸（98%）：分析純，廣東省精細化學藥品技術所；苯酚：分析純，廣東汕頭市西隴化工產；葡萄糖：分析純，中國集團上海化學試劑公司。

1.1.3 試驗材料

野生葛根渣，取自上饒縣。

1.2 溶液的配制

80%苯酚的配制：取80 mL無水苯酚加水定容至100 mL，制成80%苯酚溶液，儲存，備用。

6%苯酚的配制：取7.5 mL 80%苯酚加蒸餾水定容至100 mL得到6%苯酚溶液。

葡萄糖標準液（0.506 mg/mL）：精密稱取105℃干燥至恒重的葡萄糖0.0506 g，溶解后定容至100 mL，制成葡萄糖標準液。

2 方法

2.1 標準曲線的制作

采用苯酚-硫酸法[12]。

分別取葡萄糖標準液 0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL 置于試管中，然后加水補至2.0 mL，另一試管加入2.0 mL蒸餾水作為空白。各試管分別加入6%苯酚1.0 mL，然后迅速加入濃硫酸5.0 mL，搖勻，放置5 min,置沸水浴中水浴15 min。取出冷卻至室溫后于490 nm處測定其吸光值。以葡萄糖溶液的濃度為橫坐標、吸光值為縱坐標，繪制標準曲線。

2.2 提取方法及提取物多糖含量的測定

準確稱取干燥葛根渣5 g，加入一定體積的乙醇溶液在一定溫度下加熱回流一定時間后過濾，收集濾液，定容至100 mL，制得樣液。取樣液10 mL于試管中，加入濃硫酸2 mL，搖勻,沸水浴90 min對樣液中的多糖進行降解，取降解后溶液2 mL于試管中，按2.1方法操作，測其吸光值。根據回歸方程計算樣品溶液中多糖的濃度，然后按下式計算葛根多糖提取率。

提取率=降解液中多糖的濃度（mg/mL）×0.12/葛根渣的質量（g）×100%

3 結果與討論

3.1 標準曲線

標準曲線見圖1。

結果表明，葡萄糖在濃度0~0.2530 mg/mL內與其吸光值呈良好的線性關系，在此范圍內的線性回歸方程為：y=5.8142x+0.1143，r=0.9908。

3.2 單因素試驗

3.2.1 回流時間對葛根多糖提取率的影響

在回流溫度為80℃，料液比為1∶20 g/mL，乙醇濃度為80%的條件下，選擇回流時間分別為1、1.5、2、2.5 h，考察回流時間對葛根多糖提取率的影響，結果見圖2。

由圖2可知，不同回流時間對提取率的影響不大。在回流時間為1 h時，提取率達到最大，隨著回流時間的加長提取率略有減小。可能是由于回流時間過長導致雜質溶出過多，影響了多糖的溶出。因此以下單因素實驗均回流1 h。

3.2.2 乙醇濃度對葛根多糖提取率的影響

在回流溫度為 80℃，料液比為 1∶20（g/mL），回流時間為1 h的條件下，選擇乙醇濃度分別為75%、80%、85%、90%，考察乙醇濃度對葛根多糖提取率的影響，結果見圖3。

由圖3可知，在乙醇濃度達到80%時，多糖提取率達到最大。隨著乙醇濃度的進一步提高，多糖提取率下降。這主要是因為多糖不溶于純乙醇，所以隨著乙醇濃度的提高，多糖提取率下降。因此以下單因素實驗均用80%乙醇來提取葛根多糖。

3.2.3 料液比對葛根多糖提取率的影響

在回流溫度為80℃，乙醇濃度為80%，回流時間為 1 h 的條件下，選擇料液比分別為 1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50 g/mL，考察料液比對葛根多糖提取率的影響，結果見圖4。可知，隨著料液比的增大提取率也增加，在料液比達到1∶40（g/mL）時達到最大，再增加料液比提取率有所下降。所以確定料液比為1∶40（g/mL）。

3.2.4 溫度對葛根多糖提取率的影響

在乙醇濃度為80%，回流時間為1 h，料液比為1∶40（g/mL）的條件下，選擇回流溫度分別為 80、85、90、95℃，考察溫度對葛根多糖提取率的影響，結果見圖5。

由圖5可知，提取率在90℃之前隨著溫度升高而增大，超過90℃，隨著溫度升高，提取率略有減小。可能由于溫度升高導致雜質溶出過多，影響多糖的溶出。因此確定溫度為90℃。

3.3 葛根多糖提取最佳工藝的確定

為了確定葛根多糖提取最佳工藝，在單因素試驗的基礎上設計了四因素三水平的正交試驗L9（34），具體設計及結果見表1。

表1 正交試驗設計及結果分析Table 1 Design and result of Orthogonal experiment

由表1可知，4種因素對葛根多糖提取率影響的主次順序依次為：乙醇濃度＞料液比＞回流溫度＞回流時間。直觀分析葛根多糖的最佳提取條件是A2B1C2D3，即回流時間 1.5 h，乙醇濃度 75%，料液比 1∶40（g/mL），回流溫度95℃，葛根多糖提取率為1.168%，在正交實驗結果中最大。因此確定最佳試驗條件為：回流時間1.5 h，乙醇濃度 75%，料液比 1∶40（g/mL），回流溫度95℃。

4 結論

根據單因素和正交試驗確定了用乙醇回流法從葛根渣中提取葛根多糖的最佳工藝條件為回流時間1.5 h，乙醇濃度 75%，料液比 1∶40（g/mL），回流溫度95℃，葛根多糖提取率可達1.168%。各因素對葛根多糖提取率的影響程度由大到小依次為：乙醇濃度＞料液比＞回流溫度＞回流時間。所得提取液對碘-碘化鉀反應無現象，呈陰性，說明溶液中不含淀粉。

[1]劉義娟,宛曉春.葛根資源的開發(fā)與利用[J].中國林副特產,1998,45(2):40-41

[2]中國科學院植物研究所主編.中國高等植物圖鑒(第二冊)[M].北京:科學出版社,1985:502

[3]趙春桂,司世麟.多糖類的藥用[J].生命的化學,1988,(2):31-40

[4]唐小江,祝壽芬.國內外高等植物多糖的研究概況[J].山西醫(yī)科大學學報,1998,29(1):94-95

[5]孫元琳,藺毅峰,高文庚,等.當歸多糖抗輻射功能的構效關系探討[J].中國食品學報,2009,9(3):33-37

[6]張英慧.海帶多糖FGS對小鼠巨噬細胞細胞毒活性的影響[J].免疫學雜志,2002,18(5):403-404

[7]Matsumoto T,Kiyohara H,Yamad H,et al.The pectic polysaccharide from Bupleurum falcatum L.enhances elearance of immune complexes in mice[J].Phytotherapy Research,1996,10(7):585-588

[8]李福香,徐敏,王鍵,等.肉蓯蓉的藥理學研究現狀與展望[J].安徽農學通報,2006,12(13):92-93

[9]Yuan HuaMao,Zhang WeiWei,Li XueGang,et al.Preparation and in Vitro Antioxidant Activity of κ-carrageenan Oligosaccharides and Their Oversulfated.Acetylated,and Phosphorylated Derivatives[J].Carbohydrate Research,2005,340(4):685-692

[10]王文果,龐杰.多糖涂膜保鮮果蔬的研究進展[J].山地農業(yè)生物學報,2006,25(4):358-363

[11]董彩婷,楊青,肖元梅,等.蘆薈多糖抗突變作用的試驗研究[J].華西醫(yī)大學報,2002,33(3):477-478

[12]張惟杰.糖復合物生化研究技術[M].杭州:浙江大學出版社,1999:132-136

Study on the Condition of Peuraria Polysaccharides Extraction

ZHANG Yong,WANG Ai-ping,ZHOU Li-ming,LIN Guo-wei
（College of Life Science,Shangrao Normal University,Shangrao 334001,Jiangxi,China）

2011-11-10

上饒師范學院科研基金資助項目（201106）

張勇（1978—），男（漢），講師，碩士，研究方向：天然產物與活性物質。