标题 | 五味子多糖的提取工艺研究进展 |
范文 | 摘要:在查阅、收集国内五味子多糖提取文献方法基础上,综述超声提取法、酶解提取法、超声波辅助酶法提取法、超声波-微波协同提取法、双水相体系提取法、闪式提取法等五味子多糖提取工艺研究进展,为进一步开展相关研究提供参考。 关键词:五味子多糖;提取工艺;酶解;超声波 中图分类号:R284.2????文献标识码:A????文章编号:1674-1161(2019)06-0051-02 五味子(Schisandra?chinensis?Baill.)为木兰科植物五味子的干燥成熟果实,具有敛肺滋肾、生津敛汗、涩精止泻、宁心安神等功效,具有较高的营养价值和药用价值,为我国传统的药食兼用植物。现代药理研究发现,五味子多糖是其主要活性成分之一,具有抗衰老、保肝、抗氧化、降血脂、抗肿瘤、增强免疫等生物活性。近年来,国内对五味子多糖的提取工艺进行了大量研究,综述相关研究进展,对五味子的开发利用具有借鉴意义。 1 五味子多糖的提取方法 五味子多糖的传统提取方法是水提醇沉法和热水浸提法,提取效率低,耗费时间长。近年来,多采用现代提取方法进行五味子多糖提取,如超声提取法、酶解提取法、超声波辅助酶法提取法、超声波-微波协同提取法、双水相体系提取法、闪式提取法等。 1.1 超声波提取法 超声辅助提取利用超声空化现象,增强细胞渗透效应和毛细管效应,使有效成分得以释放,直接进入溶剂并充分混合。此法可缩短提取时间和提高提取率,避免高温对有效成分的影响。 张莹等以五味子干粉为原料,比较超声波辅助法和热水浸提法提取五味子多糖的效果,通过正交试验优化提取条件。超声波辅助提取的最佳工艺参数为:提取温度50?℃、液料比10∶1、提取时间1?h、醇沉浓度80%,平均得率18.61%。热水浸提的最佳工艺参数为:提取温度100?℃、液料比10∶1、提取时间3?h、醇沉浓度80%,平均得率9.35%。采用苯酚-硫酸法测定多糖含量,多糖含量分别为54.13%和52.38%。从提取率和含量来看,超声波辅助法均优于热水浸提法,还具有温度低、效率高和方便操作的优势。 1.2 微波提取法 程振玉等研究微波辅助法萃取北五味子多糖的最佳工艺时,考察单因素料液比、微波功率、药材粒径、温度和时间对多糖提取率的影响,并用正交试验优化提取条件,确定微波辅助萃取五味子多糖的最佳工艺参数为:料液比1︰15(g/mL)、加热温度100?℃、处理时间25?min、辐射功率900?W,提取率20.08%。微波与回流有机结合能节省提取时间、降低溶剂消耗、提高多糖提取率,适于工业化生产。 1.3 酶解辅助提取法 酶解法提取五味子多糖主要利用酶解使五味子结构变得松散,降低与原料的结合力,从而使多糖浸出。 张楠楠等采用星点设计-响应面法优化五味子多糖的酶提工艺,以溶液pH、酶用量、提取温度为响应因子,以提取率为响应值,在单因素试验的基础上进行3因素5水平星点设计。優化的最佳提取工艺条件为:酶提溶液pH?5.7、酶用量1.3%、提取温度53?℃。验证试验中,五味子多糖的提取率为14.30%(RSD=1.84%,n=6)。优化的提取工艺简便、合理、稳定,可用于五味子多糖提取。 1.4 超声波辅助酶法提取法 超声酶法是将酶解作用与超声空化相结合,可缩短提取时间,破坏百合多糖中的蛋白质,具有反应条件温和、省时、省力等优点。 胡琴汉等按照Box-Benhnken中心组合试验设计原理,以多糖得率为响应值,以单因素试验数据为基础,进行响应面分析试验,考察提取pH、提取温度和提取时间对多糖得率的影响。最佳提取工艺条件为:提取pH?4.8、提取温度57?℃、提取时间66?min、复合酶用量3.0%,南五味子多糖得率8.73%±0.25%。研究结果表明,该提取方法可减少多糖提取时间和提取溶剂用量,降低温度,有效提高多糖得率,可应用于南五味子多糖制备。 1.5 微波辅助酶法提取法 用复合酶本酶解五味子后再用微波提取,微波能对提取体系中不同组分进行选择性加热,使目标组分直接分解,具有较好地选择性。此法大大缩短提取时间,提高提取效率。 程振玉等利用响应面优化试验设计法,系统研究微波辅助复合酶法提取多糖的可行性及其工艺。确定最佳工艺参数为:微波辐射时间10?min,pH4.2,酶解温度48?℃,酶解时间3?h,纤维素酶、果胶酶、蛋白酶浓度分别为1.5%,北五味子多糖提取率达7.49%。与回流法、超声波辅助法和酶法相比,微波辅助酶法提取率高,且提取温度低,能保护热不稳定性成分。 1.6 超声/微波协同法提取法 超声波-微波协同萃取技术将超声波与微波两种作用相结合,充分利用超声波振动的空化作用和微波的高能作用,克服常规超声波和微波单一萃取的不足,具有溶剂用量少、提取时间短、提取效率高、节省能源、操作简单等优点。 宋海燕等在单因素试验的基础上,设计正交试验优化超声/微波协同法提取北五味子多糖工艺参数。在提取温度100?℃、提取时间80?min、微波功率600?W、料液比1︰40、药材粒径80目的条件下,五味子多糖的提取率为11.68%。 1.7 双水相体系提取法 双水相技术是一种新型的分离技术,具有反应条件温和、有机溶剂用量少、操作时间短、提取效率高等特点。 李化等基于Box-Behnken响应面法,采用双水相体系优化五味子多糖的提取工艺。在单因素试验的基础上,选取药液量、K2HPO4用量、PEG6000用量为考察因素,以双水相体系的相比、分配系数和萃取效率的总评归一值(OD)为响应值,采用Box-Behnken响应面法筛选双水相体五味子多糖提取工艺。最佳的五味子多糖双水相提取参数为:药液量5?mL,K2HPO4用量1.0?g,PEG6000用量1.8?g,离心时间9?min。该模型的预测性能良好,验证试验的实测OD值为0.950,与理论预测值的偏差为3.94%。 1.8 闪式提取法 闪式提取技术依靠高速机械剪切力和超动分子渗滤技术,在室温及溶剂存在下数秒内把植物的根、茎、叶、花、果实等物料破碎至细微颗粒,使有效成分迅速达到组织内外平衡,通过过滤达到提取目的。闪式提取法具有最大限度保留植物有效成分、溶剂用量小、提取时间短、效率高等优点。 程振玉等分别采用回流法、微波辅助法、闪式法提取北五味子多糖,应用响应面试验对最佳方法的工艺进行优化。闪式法的多糖提取率高于回流法和微波辅助法,其最佳工艺为:料液比1∶20(m∶V),提取时间127?s、提取电压190?V、提取溫度78?℃,北五味子多糖提取率达到20.97%。不同提取方法对多糖的提取率影响较大,闪式法多糖提取率高,耗费时间短,溶剂用量少。 2 结语 五味子是一类药食兼用的天然植物,具有较高的药用价值和保健价值,而五味子粗多糖类成分又是五味子中的有效活性成分。开展五味子多糖提取工艺研究,对于五味子资源的进一步开发利用具有重要意义。 收稿日期:2019-08-12 作者简介:柳玥雯(1983—),女,讲师,从事食品、药品、化学品及农产品的分析检验及方法研究。 参考文献 [1]?张莹,王洪源,周宇航,等.超声波辅助提取和热水浸提五味子多糖的比较研究[J].特产研究,2015,37(3):52-57. [2]?张楠楠,朱志军,蒋亚超,等.星点设计-响应面法优化五味子多糖的酶提工艺[J].中国药房,2016,27(22):3142-3144. [3]?胡琴汉,汪伟,罗应彪,等.响应面分析法优化超声波辅助酶法提取南五味子多糖工艺的研究[J].生物技术进展,2018,8(4):351-357. [4]?宋海燕,程振玉,马朝红,等.正交试验优化超声波-微波协同法萃取北五味子多糖工艺研究[J].吉林化工学院学报,2015,32(6):12-16. [5]?李化,柯华香,李发洁,等.Box-Behnken响应面法优选五味子多糖双水相提取工艺[J].中药材,2016,39(3):593-597. Research?progress?on?extraction?technology?of Schisandra?Chinensis?Polysaccharide LIU?Yuewen (Benxi?Chemical?Industry?School,?Benxi?Liaoning?117004,?China) Abstract:?On?the?basis?of?looking?up?and?collecting?domestic?documents?on?the?extraction?method?of?Schisandra?Chinensis?polysaccharide,?this?paper?reviewed?the?research?progress?on?the?extraction?technology?of?Schisandra?Chinensis?polysaccharide?including?ultrasonic?extraction,?enzymatic?hydrolysis?extraction,?ultrasonic?assisted?enzymatic?extraction,?ultrasonic-microwave?collaborative?extraction?method,?two-aqueous?phase?system?extraction?and?flash?extraction,?in?order?to?provide?reference?for?further?related?development. Key?words:?Schisandra?Chinensis?polysaccharide;?extraction?technology;?enzymolysis;?ultrasonic?wave |
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