水提-勻漿法提取石斛中多糖的工藝研究

張 義，何劍文，龍群珍，莊曉琳，白 音，任健敏*

（1.韶關學院化學與環境工程學院；2.韶關學院英東生命科學學院，廣東韶關512005）

水提-勻漿法提取石斛中多糖的工藝研究

張 義1，何劍文1，龍群珍1，莊曉琳1，白 音2，任健敏1*

（1.韶關學院化學與環境工程學院；2.韶關學院英東生命科學學院，廣東韶關512005）

以不同品種石斛為研究對象，在水提法的基礎上，引入勻漿輔助處理，采用正交試驗研究了提取時間、提取次數、提取溫度對鐵皮石斛多糖提取的影響.結果表明，在水溫80℃、提取時間70s、提取次數5次時，提取效率較佳，這種操作簡單、提取效率高的石斛多糖提取新方法，可為其他植物多糖的提取提供參考.

石斛；多糖；正交實驗法；提取工藝

石斛（Dendrobium nobile Lindl）是蘭科（Orchidaceae）石斛屬（Dendrobium）多年生附生草本植物,是我國傳統名貴中藥［1］.多糖是石斛的主要活性成分之一，可促進機體免疫力，具有抑制腫瘤、抗氧化、降血糖和延緩衰老等功效［2］.因此，石斛的人工栽培、石斛多糖的藥理作用及提取工藝成為近年來的研究熱點［3-4］.石斛多糖的提取主要采用水提法，在水提時引入酶、超聲波等輔助處理后提取效率增加.本文以鐵皮石斛為研究對象，在水提法的基礎上，引入勻漿輔助處理，研究了石斛多糖的提取工藝條件，建立了一種操作簡單、提取效率高的石斛多糖提取新方法，為石斛多糖和其他植物多糖的提取提供參考.

1 材料與儀器

云南鐵皮石斛、廣西鐵皮石斛、始興金釵石斛、廣西金釵石斛、云南金釵石斛（石斛采收后去葉留莖洗凈，60℃的干燥箱烘干）；葡萄糖、無水乙醇、濃硫酸、苯酚等，所用試劑均為分析純；所用水為高純水.

JP-150-A-8型高速萬能粉碎機（永康市久品公貿有限公司）、飛利浦HR2101型攪拌機（飛利浦投資有限公司）、電熱恒溫鼓風干燥箱（上海賀德實驗有限公司）、BSA224S型電子天平（賽多利斯科學儀器有限公司）、LD-UPW型純水機（上海礫鼎水處理設備有限公司）、722S分光光度計（上海佑科儀器儀表有限公司）.

2 實驗方法

2.1 石斛的預處理

稱取適量石斛粉末，加入無水乙醇回流［5］，去除可溶性單糖，濾渣揮干溶劑，備用.

2.2 多糖的提取方法

2.2 .1 水提-勻漿法 準確稱取預處理好的石斛0.5 g，放入裝有過濾網的攪拌機內，加入100 mL 80℃的熱水，以第2檔的速度勻漿浸提，分別提取5次，每次時間70 s，收集并合并過濾好的提取液，轉移至1 L的容量瓶中定容，得到石斛多糖提取待測液.

2.2 .2 水提法［6］準確稱取預處理好的石斛0.5 g，加入20 mL蒸餾水，90℃水浴浸提1 h，殘渣反復提取三次，趁熱過濾，合并濾液，加蒸餾水定容到100 mL，稀釋4倍后，得到石斛多糖提取待測液.

2.3 多糖的測定方法

采用苯酚－硫酸法［7］對石斛提取液中的多糖進行測定.分別準確移取不同體積的葡萄糖標準溶液（濃度為91 ug/mL）于比色管中，然后全部加水補到相同體積.分別準確加入5%苯酚溶液1 mL、濃硫酸5 mL，搖勻，置于沸水浴中加熱20 min，取出于冰水浴中冷卻5 min，以試劑空白為參比，在488 nm波長下測其吸光度A，有關數據見表1，溶液的吸光度越大，表明溶液中多糖的含量越高.以吸光度A為縱坐標，葡萄糖標準溶液體積V為橫坐標，繪制標準曲線，線性回歸方程為A=0.789V+0.009 3，相關系數為r=0.999 5.

準確移取一定體積的石斛提取待測液于比色管，按照上述同樣的步驟測定其吸光度.由標準曲線的線性回歸方程計算葡萄糖標準溶液體積V，根據下列公式計算干燥石斛中多糖的含量：

表1 苯酚-硫酸法測定不同體積葡萄糖標準溶液的吸光度

圖1 提取時間對石斛多糖提取效率影響

圖2 提取次數對石斛多糖提取效率影響

3 結果與討論

3.1 提取時間對鐵皮石斛多糖提取效率的影響

按照實驗方法 2.2.1，改變提取時間 0、30、45、60、75 s，分別進行多糖提取，得到石斛多糖提取液.再按照2.3多糖的測定方法，測定提取液的吸光度，以吸光度大小衡量鐵皮石斛多糖的提取效率，結果見圖1.

由圖1可見，溶液的吸光度隨著提取時間的增長而提高，到60 s時吸光度達到最大，之后吸光度有所降低.說明提取達到一定時間時，多糖基本溶出，為節約成本，初步確定提取時間為50～70 s.

3.2 提取次數對鐵皮石斛多糖提取效率的影響

按照實驗方法 2.2.1，提取次數分別為 1、2、3、4、5 次，提取時間為 60 s，得到石斛多糖提取液，采用蒽酮-硫酸法測定其吸光度.

由圖2可以看出，吸光度隨提取次數的增加而增大，但超過4次之后，吸光度的增長趨緩，同樣考慮節約成本，初步選擇提取3～5次.

3.3 提取溫度對鐵皮石斛多糖提取效率的影響

按照實驗方法 2.2.1，改變水的溫度分別為 50、60、70、80、90℃，提取次數5次，提取時間為60 s，得到石斛多糖提取液，測定其吸光度.

由圖3可知，提取水的溫度升高，吸光度增加，吸光度在80℃時達到最大.說明較高的溫度有利于多糖的溶出，但溫度太高可能會造成多糖的降解，初步確定提取溫度為70～90℃.

3.4 正交試驗設計

根據提取時間、提取次數和提取溫度三個單因素對水提-勻漿法提取鐵皮石斛多糖提取效率的影響結果，設計三因素三水平正交試驗優化提取工藝條件，見表2.

3.5 正交試驗結果

正交試驗結果見表3，由此可知，水提-勻漿法提取鐵皮石斛多糖影響因素的主次順序為B＞C＞A，即提取次數影響最大，提取溫度次之，提取時間影響最小.提取工藝最佳條件為B3C2A3，即提取次數為5次，提取溫度為80℃，提取時間為70 s，由正交表可知在最佳方案下多糖的提取率為32.09%.

3.6 不同品種石斛中多糖的提取結果

按照2.2.1和2.2.2實驗方法，對不同品種的石斛進行多糖的提取，結果見表4.結果表明，水提-勻漿法提取石斛多糖的效果遠高于傳統的水提法.不同品種的石斛的多糖含量相差也較大，鐵皮石斛的多糖含量遠高于金釵石斛，說明多糖是鐵皮石斛的特征成分［8］.

圖3 提取溫度對石斛多糖提取效率影響

表2 正交試驗的因素與水平

表4 不同品種石斛多糖的含量（n=3）

4 結論

在水提法的基礎上，引入勻漿輔助處理，改進了提取工藝，與傳統水提取法相比，水提-勻漿法操作簡單，提取時間短，提取效率高.以鐵皮石斛為對象，研究了提取時間、提取次數、提取溫度三因素對石斛多糖提取的影響，在水溫80℃、提取時間70 s、提取次數5次時，提取效率較佳.石斛多糖含量與其品種和種植環境有密切關系，鐵皮石斛的多糖含量遠高于金釵石斛.

水提-勻漿法是一種較好的多糖提取方法，可以用于其他植物多糖的提取.

表3 正交試驗結果與分析

［1］江蘇新中醫學院.中藥大辭典[M].上海:上海科學技術出版社,1985:586.

［2］白音,包英華,金家興,等.我國藥用石斛資源調查研究[J].中草藥,2006（9）:4-6.

［3］張子燕,石海英,白音.石斛仿野生栽培模式研究[J].韶關學院學報,2016（8）:56-58.

［4］薛丹,黃豆豆,黃光輝,等.植物多糖提取分離純化的研究進展[J].中藥材,2014,37（1）:157-161.

［5］黃曉君,聶少平,王玉婷,等.鐵皮石斛多糖提取工藝優化及其成分分析[J].食品科學,2013,34（22）:21-26.

［6］李程程,丁長春.水提法優化廣南鐵皮石斛多糖的提取工藝[J].文山學院學報,2015,28（3）:8-10.

［7］國家藥典委員會.中華人民共和國藥典（一部）[M].北京:中國醫藥科技出版社,2015:283.

［8］徐德林,儲士潤,肖世基,等.不同產地的鐵皮石斛和金釵石斛石斛多糖、石斛堿、氨基酸含量的比較[J].時珍國醫國藥,2016,27（11）:2738-2740.

Research on Water-Homogenate Extraction of Polysaccharides from Dendrobium

ZHAHG Yi1,HE Jian-wen1,LONG Qun-zhen1,ZHUANG Xiao-lin1,BAI Yin2,REN Jian-min1*
（1.College of Chemistry and Environmental Engineering；2.Yingdong College of Bioengineering，Shaoguan University,Shaoguan 512005,Guangdong,China）

Using different varieties of Dendrobium candidum as materials,homogenate as assisted method on the basis of water extraction method,the extracting conditions,i.e.duration,time and temperature of extraction of polysaccharides from Dendrobium candidum was studied by orthogonal experiment.The result shows that when duration of extraction is 70 s,times of extraction is 5 and temperature of extraction is 80°C,extraction efficiency reaches optimum.This establishes an easily-operated,high efficient extraction method of polysaccharides from Dendrobium candidum,and provides reference on extraction method of polysaccharides from other plants.

Dendrobium；polysaccharides；orthogon alexperiment；extraction technology

TS201.1；TQ464.1

A

1007-5348（2017）09-0006-03

2017-06-02

廣東省教育廳大學生創新創業訓練計劃項目（201610576045）.

張義（1997-），男，廣東韶關人，韶關學院化學與環境工程學院學生；研究方向：分析化學.*通訊作者.

（責任編輯：閆文龍）