鹽提法提取美洲大蠊多糖工藝優化的研究

李曉慶 許龍 富堯 高敏 單曉晶 羅志文

摘 要：目的：通過鹽提法對美洲大蠊多糖進行提取試驗，為進一步開發昆蟲藥物奠定理論和實驗基礎。方法：采取鹽提法對美洲大蠊多糖進行提取試驗，采用單因素試驗和正交試驗進行工藝優化，用苯酚-硫酸分光法測定多糖含量。結果：實驗因素對美洲大蠊多糖含量影響：鹽濃度對美洲大蠊多糖影響最大，提取溫度對多糖提取影響最小。確定最佳提取工藝為鹽濃度為0.05mol/L，提取溫度60℃，提取時間2h。結論：影響水溶性多糖提取條件為鹽濃度、浸提溫度、浸提時間等因素。鹽提法提取時間越長，其細胞破碎越完全，多糖含量增高。

關鍵詞：美洲大蠊多糖；鹽提法；條件優化；提取工藝

中圖分類號 R284 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）10-0038-03

Study on Process Optimization of Periplaneta americana Polysaccharide Extracted from Salt Extraction

Li Xiaoqing et al.

（College of Life Sciences，Jiamusi University，Jiamusi 154007，China）

Abstract：[Objective]By salt extraction of Polysaccharide from Periplaneta americana，lay a theoretical and experimental basis for the further development of insect drugs. [Method]Through salt extraction of Polysaccharide from Periplaneta americana extract test，using single factor test and factors orthogonal experiment with phenol - sulfuric acid spectrophotometry to determine the content of polysaccharide. [Result]The experimental factors affect on polysaccharide content in Periplaneta americana is：the extraction of salt concentration on the polysaccharide content of Periplaneta americana impact is the biggest，followed by extraction time，extraction temperature on polysaccharide extraction has little effect. The scheme to determine the optimum extraction process for salt concentration of 0.05 mol/L，extraction time 2h，extraction temperature of 60 DEG C. [Objective]The effects of insect water soluble polysaccharide extraction factors include salt concentration，extraction temperature，extraction time. With the increase of salt extraction of Periplaneta americana powder extraction time，samples of the cell disruption may be more completely and the polysaccharide content will increase.

Key words：Periplaneta americana polysaccharide；Salt extraction；Optimization；Extraction technology

美洲大蠊Periplaneta americana L.，為昆蟲綱Insecta蜚蠊目Blattaria蜚蠊科Blattidae大蠊屬Periplaneta昆蟲，俗稱蟑螂[1]，我國近代多部藥學專著和學術文獻中也有研究記述，本草專著如《本草綱目》、《新修本草》中均有詳細記載[2-3]。從國內美洲大蠊的研究文獻記載看，研究重點主要集中在美洲大蠊的種群調查、分布、發生規律及防治；基因表達和致敏作用方面的研究；藥用價值開發的研究[4-6]等。國外對美洲大蠊的研究主要集中在基因表達及過敏性檢測等領域，包括美洲大蠊的化學成分分析、鑒定、生理功能制等研究[7-9]。目前，有關美洲大蠊的藥用開發尚處在初級階段，現已知所含的生物活性物質也缺少相關研究的佐證以及利用率，在人工飼養、食品、藥品開發方面扶持力度也不足，難以普及。本試驗采用鹽提法對美洲大蠊多糖進行提取試驗，采用苯酚-硫酸法檢測多糖，比較不同條件下美洲大蠊多糖的提取得率，為提高昆蟲活性多糖的利用率提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 美洲大蠊購于河北安國藥材大市場，經佳木斯大學羅志文副教授鑒定為蜚蠊科美洲大蠊American cockroach，藥材標本現保存于佳木斯大學生物標本館、動物學碩士研究生實驗室內。

1.2 儀器與試劑 旋轉蒸發儀、中藥粉碎機、恒溫培養箱、分光光度計、水浴鍋、冰箱、低速離心機、分樣篩、酸度計、抽濾瓶等。石油醚、無水乙醇、鹽酸等。

1.3 樣品制備和預處理 美洲大蠊藥材經40℃干燥后，粉碎后過60目篩，保存于干燥箱內備用。試驗采用原料/石油醚=1/3（W/V）處理，除去脂溶性雜質，室溫浸泡12h，經濃縮后收集石油醚。重復2次，采用50℃干燥后備用[10]。

1.4 試驗方法 采用電子天平稱取經預處理后的美洲大蠊粉末各5g，設定鹽提取的條件，包括鹽濃度、提取溫度、提取時間等因素在水浴鍋內提取美洲大蠊多糖試驗，置于50℃的石油醚中脫脂4h，濃縮后抽濾，每次提取2h，合并提取液，低溫干燥得到可美洲大蠊多糖[11]。

1.4.1 美洲大蠊多糖單因素試驗 鹽提法單因素試驗包括鹽濃度、浸提溫度、提取時間。其不同因素范圍設為：堿液濃度（A）：0.01～0.06mol/L、提取溫度（B）：30～80℃、提取時間（C）：0.5～3h。每組重復3次，取平均值，篩選出單因素試驗條件及參數。

1.4.2 美洲大蠊多糖正交試驗 按照單因素試驗的結果，選取以鹽濃度（A）、提取溫度（B）、提取時間（C）這3個因素為條件進行美洲大蠊多糖提取正交試驗，采用L9（33）正交表設計試驗[13]，詳見表1。

2 結果與分析

2.1 美洲大蠊多糖鹽提單因素優化試驗 如圖1～3所示，美洲大蠊多糖含量不斷增加的是因為鹽濃度的不斷變化，0.04mol/L至0.05mol/L多糖含量增加幅度顯著；從30℃到50℃間增加的幅度較為明顯，可能是美洲大蠊多糖溶解度隨溫度的升高而逐漸增加，所得多糖含量也逐漸增加；隨著提取時間的延長多糖含量也增加，0.5h至1.5h多糖含量增加的幅度比較明顯，這是由于隨著提取時間的不斷延長，細胞破碎可能會逐漸完全，多糖溶出的量也會增加，所得多糖含量也會升高。

3 結論與討論

3.1 鹽濃度對美洲大蠊多糖的影響 使得美洲大蠊多糖含量不斷增加的原因，是鹽濃度的不斷增加的變化。0.01mol/L至0.02mol/L時，美洲大蠊多糖含量增加的幅度較小，0.04mol/L至0.05mol/L多糖含量增加的幅度明顯，提取時間延長，多糖含量逐漸升高。

3.2 浸提溫度對美洲大蠊提取多糖提取的影響 從30℃到50℃增加的幅度明顯，這是由于美洲大蠊多糖溶解度可隨溫度的升高而逐漸增加，所得多糖也逐漸增加。而從60℃到80℃增加的幅度較小，可能隨提取溫度的持續提高，但多糖的溶出已經基本完全，所得多糖含量增加的幅度明顯減小。

3.3 提取時間對美洲大蠊多糖的影響 隨著提取時間的延長多糖含量也增加，0.5h至1.5h多糖含量增加的幅度比較明顯，這是由于隨著提取時間的不斷延長，細胞破碎可能會逐漸完全，多糖溶出的量也會增加，所得多糖含量也會升高。2h以后多糖含量增加的幅度較小，因為此時的溫度已經是非常適合多糖的析出。

3.4 正交試驗優化美洲大蠊多糖提取工藝 鹽提法獲得的多糖較少，隨著鹽提法對美洲大蠊粉末的提取時間的增加，其樣品中細胞破碎可能會越完全，美洲大蠊多糖溶出較多，多糖含量增高。影響美洲大蠊多糖提取率的因素包括鹽濃度、浸提溫度、提取時間等因素。鹽濃度對美洲大蠊多糖含量影響最大，提取溫度對多糖提取影響較小。最佳提取工藝為A3C2B3，即提取鹽濃度為0.05mol/L，提取時間為2h，提取溫度60℃。

4 研究展望

本此試驗通過對美洲大蠊多糖進行鹽提法提取優化，使用葡萄糖參照，苯酚-硫酸分光法測定樣品中的多糖量，對比不同條件下多糖提取的差異，為提高昆蟲活性多糖的利用率提供了科學依據，同時為進一步開發具有功能性食品昆蟲或昆蟲藥物方面奠定理論和相應的實驗基礎。

參考文獻

[1]肖小芹.美洲大蠊生物學特性及藥用價值研究[D].長沙：中南大學，2007.

[2]蕭慶慈，肖泓，劉昆平.蜚蠊的古今應用[J].云南中醫學院學報，2012，35（1）：55-59.

[3]彩萬志，龐雄飛，花保禎，等.普通昆蟲學[M].北京：中國農業大學出版社，2001.

[4]高永翔，扈曉宇，鐘森.蟑螂提取物對急性肝損傷動物模型的干預[J].藥物研究，2006，15（10）：3-4.

[5]張丹.美洲大蠊抗腫瘤活性成分及其結腸定位片的研究[D].成都：成都中醫藥大學，2014.

[6]柳建發，汪世平，徐紹銳，等.醫學昆蟲蜚蠊化學組分及藥用價值研究現狀[J].地方病通報，2009，24（6）：93-95.

[7]張丹.美洲大蠊抗腫瘤活性成分及其結腸定位片的研究[D].成都：成都中醫藥大學，2014.

[8]柳建發，汪世平，徐紹銳，等.醫學昆蟲蜚蠊化學組分及藥用價值研究現狀[J].地方病通報，2009，24（6）：93-95.

[9]方耀敏，李曉慶，趙也，等.光肩星天牛多糖最佳提取工藝試驗研究[J].黑龍江醫藥科學，2013，36（5）：2-4.

[10]羅志文，劉娟，張聰穎，等.地鱉蟲多糖提取工藝的優化研究[J].安徽農業科學，2012，40（28）：13978-13979.

[11]羅志文，劉娟，趙永勛.酶解法提取地鱉蟲多糖工藝的優化[J].黑龍江農業科學，2018（8）：102-104. （責編：張宏民）