桑葉多糖的提取研究進展

喻明軍

摘要：研究證明桑葉多糖具有抗腫瘤、抗氧化、消炎等生物活性，在保健品和藥品中有著良好的應用前景.桑葉多糖的提取是這些研究的前提.本文對近年來關于桑葉多糖提取工藝的研究進行了綜述，以期為桑葉多糖提取的深入研究提供借鑒參考.

關鍵詞：桑葉多糖;熱水提取;超聲波提取;微波提取;酶促提取

中圖分類號：Q53? 文獻標識碼：A? 文章編號：1673-260X（2019）08-0038-02

1 引言

桑樹在我國種植廣泛，因此桑葉資源非常豐富.我國把桑葉作為中藥使用由來已久，具有疏散風熱、清肺潤燥、清肝明目等功效.桑葉中多糖含量豐富是桑葉的主要功能性成分之一.大量科學研究表明，桑葉多糖有降血糖活性、抗腫瘤、抗氧化、抗動脈粥樣硬化、抗炎和抑菌[1-4]等多種生物學活性.桑葉多糖的提取是研究其生物活性的前提條件，因此研究桑葉多糖的提取工作具有非常重要的現實意義.本文就桑葉多糖的提取研究進展做一綜述.

2 桑葉多糖的提取方法

2.1 水提取法

水浸提法是提取多糖的一種傳統方法，在多糖的提取中廣泛應用.對于熱水提取法，國內外研究的比較多，主要是尋找最佳的提取溫度、提取時間、pH和最佳的料液比.在研究中部分研究者通過正交實驗來確定最佳的提取工藝條件，如王芳等[5]人通過正交實驗確定的最佳提取工藝條件是提取溫度80℃，時間1h，料液比1：40，桑葉多糖的得率約為11.50%.王淑萍等[6]人通過三因素三水平正交實驗優化出最佳的提取工藝為料液比1：9，提取時間90min，提取溫度90℃，桑葉多糖的得率為8.08%.還有些研究者通過利用響應面法來優化提取條件，如韓愛芝等[7]采用響應面法試驗設計對藥桑葉多糖提取條件進行優化，得出在液料比25：1，提取溫度90℃，提取時間3h條件下，藥桑葉粗多糖提取率最高為13.39±0.53%.劉軍海等[8]利用響應面法對桑葉多糖的提取工藝進行優化，得出桑葉多糖浸提的最佳工藝條件為：料水比1：19，浸提溫度96℃，浸提時間2.5h，浸提2次，桑葉多糖的實際一次提取率可達3.094%.

2.2 超聲提取法

超聲提取法是利用超聲波產生的空化效應及攪拌作用破壞植物細胞的細胞膜，從而加快細胞內有效活性成分的釋放與溶出相比于傳統的提取法，其提取效率高、速度快.

桑葉多糖的超聲提取是與熱水提取法相結合的，用超聲輔助熱水提取來提高收得率、提取效率和降低能耗.在超聲提取的時候通過優化超聲功率、提取溫度、超聲時間和料液比等來獲得最佳的提取工藝.劉學軍等[9]報道了對超聲波功率、溫度、時間和粒徑4個參數進行正交實驗優化，得到的最佳提取工藝條件是超聲波功率50W，提取溫度為85℃，提取時間2.5h，收得率為10.74%.王芳等[5]人報道了超聲功率300W，超聲處理10min之后水浸提多糖的得率為12.25%.Zhang等[10]人報道了最佳超聲波提取條件為溫度57℃，提取時間80min，液固比53mL/g，產率為6.92±0.29%.Ying等[11]人報道了超聲波提取的最佳條件是提取功率60W，提取溫度60℃，提取時間20min，水與原料的比例為15：1，收得率為10.79%.通過對比超聲輔助熱水提取和直接熱水提取可以發現，提取溫度相對降低了，提取時間也相對減少了，對降低能耗和生產成本有一定的幫助，但是提取收率未有明顯的提高.

2.3 微波提取法

目前，與其他常規方法相比，微波輔助提取被廣泛用于從各種植物材料中提取多糖，因為其提高了提取效率.當微波輔助提取用于提取多糖時，溫度會快速升高，降低乳液粘度，破壞植物材料外膜，提高提取率.同時還會發生分子旋轉，導致離子的運動增強，提高了萃取過程的效率.

Liu等[12]人報道了超聲微波輔助提取，其最優的提取條件是提取溫度76℃，提取時間807s，pH值6.16，料液比1：40，實驗得率為10.29±0.41%，大大好于熱水提取4.67%的收得率.王尉等[13]人報道了通過Box-Behnken設計3因素3水平的試驗得出的最優提取條件為溫度88oC，提取時間11min和料液比為1：18，收得率為15.20%，是相同時間的熱水提取收得率的2.18倍.從以上可以看出，微波提取具有時間短，溫度低，收得率高的優點，但還未見有大規模生產的報道.

2.4 酶提取法

植物細胞由纖維素、半纖維素和果膠質等成分構成，這些物質阻礙了胞內多糖等大分子的溶出，選用合適的酶對待提取物進行預處理，能夠分解這些物質，從而破壞細胞壁的結構，有利于糖類物質的溶出，這會縮短提取時間從而提高提取效率.

研究酶法提取桑葉多糖的報道較少，王芳等[5]報道了利用纖維素酶、果膠酶、胰蛋白酶來提取桑葉多糖，并比較了這三種酶的提取效率，得出纖維素酶的提取效果最好.其最佳的提取條件為纖維素酶用量為桑葉量的1.5%，酶解時間2h，酶解溫度50℃，酶處理后水提多糖得率為12.49%.夏平等[14]人報道了用纖維素酶和果膠酶的復合酶水解，其最佳提取條件為溫度50℃，pH為4.5，酶用量1.0%，提取1h，桑葉多糖的提取收得率為14.32%.酶法提取桑葉多糖的條件比較溫和，提取效率高時間短有利于降低能耗，并且提取收得率相對較高，有繼續研究的價值.

3 桑葉多糖提取相關的專利

有關桑葉多糖提取的專利比較多，如李翠清等[15]在專利中利用CO2超臨界萃取桑葉后再利用乙醇萃取、沉淀、過濾得到多糖.章華偉等[16]在專利中利用微波提取，然后將提取液，加酸調節pH值至2-5，再加入乙酸乙酯萃取，將水層用三氯乙酸溶液調節pH值至2-3，降溫、攪拌、靜置后，離心除去沉淀物，將上清液超濾，濃縮到多糖質量濃度為5%-15%，超濾膜截留分子量為5000D-10000D，濃縮液中加入乙醇，降溫、攪拌、靜置后，離心，即得桑葉多糖產品.

4 結論及展望

目前對熱水浸提法提取桑葉多糖的研究最多，其提取溫度主要在80℃-100℃之間，液料比也在20：1-40：1之間，提取時間在1-3小時之間，多糖提取收得率在10%-13%之間.雖然這種提取方法的缺點是能耗高、廢水多，但是其優點也很明顯，其對設備條件要求不高且操作簡單，多糖的回收率也適中.因此熱水提取依然是采用最多的方法.目前超聲波輔助提取桑葉多糖的最佳提取溫度大多在50℃-60℃之間，對比于直接熱水提取的80℃-100℃，可以看出超聲波輔助提取顯著降低了提取溫度，提取時間也大多控制在1小時以內.由于超聲波提取降低了生產能耗，在當今節減排的大背景了，應積極發展超聲波提取桑葉多糖.微波法提取桑葉多糖，提取時間短，大多在10min以內，多糖收得率較熱水提取高.同時微波還可以起到滅活酶和細菌的作用，是一種極具發展潛力的新型提取技術.隨著提取新技術的不斷出現和不斷完善，桑葉多糖的提取將會變得更加高效、更加環保.

桑葉多糖具有抗凝血、抗氧化、抑菌等多種藥理作用，因此其在藥品和保健品的開發方面具有廣闊的前景.目前對桑葉多糖提取方法和工藝條件研究的比較透徹，將有利于桑葉多糖的深度開發利用.但是目前對桑葉多糖的純化研究不多，目前的純化工藝還比較繁瑣，且損失較大.因此，對桑葉多糖的純化將是今后的研究重點和難點.

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