敗醬草多糖的提取工藝研究

敗醬草多糖的提取工藝研究

失敗的草，又名澤珍和苦菜，屬于晚熟植物科。敗醬草是我國常用中藥,具有清熱解毒之功效,野生敗醬草廣泛存在于自然界,研究表明,敗醬草含有較高的黃酮、皂苷、多糖等活性物質(zhì),敗醬草葉粗提物具有明顯的抗氧化、抗腫瘤及抗菌等藥理功效;同時(shí)有研究發(fā)現(xiàn)它具有極高的營養(yǎng)價(jià)值,含有豐富的維生素、氨基酸和礦物質(zhì),在我國的許多地方被作為野生蔬菜食用,由此可見敗醬草不僅是一個(gè)安全性高的中藥材而且還是一較好的天然抗氧化劑。多糖在動(dòng)物細(xì)胞膜、植物和微生物細(xì)胞壁中廣泛存在,是一類高分子化合物,它是醛糖或酮糖通過糖苷鍵連接在一起的多聚物,是構(gòu)成生命的四大基本物質(zhì)之一。活性多糖是指具有某種特殊生物活性的多糖化合物,如真菌多糖、植物多糖、殼聚糖等。多糖具有多方面的生物活性和功能,免疫調(diào)節(jié)功能、抗病毒、抗腫瘤、降血脂、降血糖等,且其在醫(yī)藥上誰一種很好的佐劑。研究表明,敗醬草有效成分AP4(敗醬草多糖)具有明顯抑制呼吸道合胞病毒(RSV)增殖的作用,其治療指數(shù)為114,且其抗病毒指數(shù)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于病毒唑。中草藥是我國醫(yī)學(xué)的瑰寶,敗醬草作為其中的一種,對于它的研究目前還不夠詳細(xì),其中多糖的具體研究也不夠豐富,使這一草藥的價(jià)值沒有得到最大的發(fā)揮,所以對于敗醬草多糖具有很大的研究開發(fā)和利用空間。因此研究敗醬草中的多糖具有很大的實(shí)際意義。但由于提取條件和采集時(shí)期的不同導(dǎo)致多糖提取率有很大的不同。本研究對敗醬草中多糖的提取條件進(jìn)行優(yōu)化,以不同部位、不同采集時(shí)期的敗醬草中多糖提取率進(jìn)行測定,旨在確定敗醬草中多糖的最佳提取工藝條件和最佳采集時(shí)期和應(yīng)用部位,為敗醬草的綜合開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。1材料和方法1.1儀器和實(shí)驗(yàn)設(shè)備敗醬草老葉購于藥店(產(chǎn)地:遼寧),敗醬嫩葉和根自當(dāng)?shù)匾巴獠杉?洗凈陰干,粉碎后備用。葡萄糖、蒽酮、硫酸、乙醚、95%乙醇等(均為分析純);蒸餾水。雙光束紫外-可見分光光度計(jì)天津港東科技發(fā)展有限公司;數(shù)顯恒溫水浴鍋蘇州威爾實(shí)驗(yàn)用品有限公司;離心機(jī)上海離心機(jī)械研究所有限公司;真空抽濾裝置北京華旦儀器科技發(fā)展有限公司;超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)寧波新芝生物科技股份有限公司。1.2方法1.2.1黑加農(nóng)草提取工藝敗醬草→石油醚脫脂→烘干→熱水浸提→離心→取上清液→加入6倍體積的95%乙醇沉淀→定容→測吸光度1.2.2葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)使用液精密稱取干燥至質(zhì)量恒定的葡萄糖30mg,至于250mL容量瓶中,加蒸餾水溶解,稀釋至刻度制成葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液。精密吸取葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液0、0.2、0.4、0.6、0.8mL至于10mL容量瓶中,加蒸餾水至2.0mL,加5%苯酚溶液1.0mL,濃硫酸5.0mL,搖勻,于沸水中加熱15min,用冷水冷卻15min后測定吸光度。以葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為橫坐標(biāo),所測定的吸光度為縱坐標(biāo),采用線性回歸方法,求回歸方程作標(biāo)準(zhǔn)曲線。1.2.3計(jì)算糖的性能吸取樣液之前充分混勻,精確吸取1.0mL,按1.2.2節(jié)中的方法測量其吸光度,重復(fù)3次,取其平均值作為最終吸光度。1.2.4溫度和比水比對2.2選擇對提取多糖有重要影響的因素,分別采用時(shí)間為0.5、1、1.5、2、2.5、3h6個(gè)水平,溫度為50、60、70、80、90、100℃6個(gè)水平,料水比為1:10、1:15、1:20、1:25、1:30、1:35(g/mL)6個(gè)水平進(jìn)行試驗(yàn)。1.2.5正交試驗(yàn)根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果,做正交試驗(yàn),得出多糖提取的最佳工藝組合。多糖提取率用下式計(jì)算:1.2.6不同收獲時(shí)間和不同部位的葡萄糖提取率的測定應(yīng)用多糖提取的最佳工藝組合對敗醬草老葉、嫩葉、根中的多糖分別進(jìn)行提取。1.2.7提取時(shí)間對多糖提取率的影響根據(jù)正交試驗(yàn)的結(jié)果,引入超聲波輔助提取,超聲波外接水浴鍋以保證提取溫度,時(shí)間為30min,超聲波頻率為40kHz,水提時(shí)間相應(yīng)縮短30min來維持總的提取時(shí)間不變,然后進(jìn)行多糖提取率測定。2結(jié)果與分析2.1標(biāo)準(zhǔn)曲線吸取葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制,得葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程為y=68.6x+0.0024,R2=0.9998,見圖1。2.2率的影響及值在提取溫度為80℃、料水比為1:20的條件下,研究提取時(shí)間對多糖提取率的影響。圖2表明,隨著提取時(shí)間的延長,多糖提取率增大,提取時(shí)間達(dá)到2h以后,多糖提取率有下降的趨勢,可能是因?yàn)槎嗵窃谒薪釙r(shí)間過長,破壞了它的結(jié)構(gòu),發(fā)生降解而導(dǎo)致多糖提取率減少。因此,提取時(shí)間以2h為宜。2.3提取溫度對多糖得率的影響在提取時(shí)間為2h、料水比為1:20的條件下,研究提取溫度對多糖得率的影響,圖3表明,隨著提取溫度的升高,多糖得率逐漸增大,但溫度超過80℃,多糖提取率下降,因此80℃時(shí)多糖得率為最高。2.4料水比對多糖提取率的影響在提取時(shí)間為2h、溫度為80℃的條件下,研究料水比對多糖提取率的影響。圖4表明,當(dāng)料水比在1:10~1:20之間時(shí),吸光度不斷增加,當(dāng)料水比達(dá)到1:20以后,多糖提取率略有下降,而加水量增加會(huì)加重后續(xù)濃縮負(fù)擔(dān),加大能源消耗,因此,最佳料水比為1:20。2.5響應(yīng)面法試驗(yàn)結(jié)果以單因素試驗(yàn)結(jié)果為依據(jù),采用L9(33)設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)(表1),試驗(yàn)結(jié)果見表2。由極差分析可知,各因素對多糖提取的影響由大到小分別為C(料水比)>A(提取時(shí)間)>B(溫度)。最佳組合為A2B2C3,即提取時(shí)間為2h、溫度為80℃、料水比為1:20。2.6料水比、確定根據(jù)正交試驗(yàn)的結(jié)果,敗醬草多糖的最佳提取條件為時(shí)間2h、溫度80℃、料水比1:20;在此條件下,用索氏抽提法,分別對敗醬草老葉、嫩葉和根進(jìn)行提取,最后進(jìn)行多糖提取率的比較,結(jié)果見圖5,可以看出,敗醬草不同采收期、不同部位多糖提取率的變化規(guī)律:嫩葉>老草>根。2.7多糖提取率測定在正交試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,引入超聲波輔助提取,進(jìn)行多糖提取率測定,結(jié)果見圖6,測得多糖提取率,嫩葉1.69%,根1.00%,老葉1.27%。結(jié)果表明,超聲波破壁有利于多糖的提取,可以提高多糖的提取率。3超聲波提取,多糖提取率低,且有不足敗醬草中多糖提取通過正交試驗(yàn)確定的最佳提取條件為提取時(shí)間2h、提取溫度80℃、料水比1:20。測得多糖的提取率為老葉1.10%、嫩葉1.24%、根0.84%。引入超聲波提取后,則多糖提取率為老葉1.27%