王秀娟,馬艷梅,商雪嬌,陳曉平,*
(1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,吉林長(zhǎng)春130118;2.黑龍江職業(yè)學(xué)院,黑龍江雙城150111;3.長(zhǎng)春迪瑞醫(yī)療科技股份有限公司,吉林長(zhǎng)春130012)
北五味子主要產(chǎn)于我國(guó)的東北部地區(qū),屬木蘭科植物,具有很高的藥用價(jià)值和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[1-2]。五味子多糖是從五味子干燥成熟果實(shí)中提取出來(lái)的含有五味子總多糖的混合物[3]。其味酸、甘、溫,具有補(bǔ)腎寧心、收斂固澀、益氣生津等多種功效。研究表明,五味子粗多糖能夠提高機(jī)體的免疫能力,具有良好的抗衰老及抗腫瘤作用,以及較強(qiáng)的清除自由基能力,能夠提高荷瘤小鼠超氧化物歧化酶的活力,在體外能夠有效的抑制脂質(zhì)的過(guò)氧化,抑制紅細(xì)胞溶血和丙二醇(MDA)生成[4-12]。因此,研究北五味子多糖提取的有效方法和最佳工藝條件,對(duì)于新藥和功能性食品的開發(fā)具有重要意義。
乙醚、無(wú)水乙醇、丙酮、硫酸、苯酚 均為分析純,北京市化工廠;北五味子 長(zhǎng)白山北亞藥業(yè)有限公司;纖維素酶(活力為1.5萬(wàn)U/g) 淮安市百麥綠色生物能源有限公司。
CWF-2501超微粉碎機(jī) 鑫業(yè)儀器有限公司;PHG-9146A電熱鼓風(fēng)干燥箱 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;T6紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) 安普;RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠;GL-21M高速冷凍離心機(jī) 湖南星科科學(xué)儀器有限公司;JY92-2超聲波細(xì)胞粉碎機(jī) 長(zhǎng)春安普科技有限公司;PHS-25酸度計(jì) 上海日島科學(xué)儀器有限公司;AUY220電子天平 島津制作所;電熱恒溫水浴鍋 天津市豪斯特分析儀器公司。
1.2.1 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備 0.1mg/mL標(biāo)準(zhǔn)液:取1.00mg/mL貯備液10mL置于100mL容量瓶中,稀釋至刻度。
精密量取0.1mg/mL標(biāo)準(zhǔn)液0.0、0.05、0.l、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0mL放入試管中,加蒸餾水補(bǔ)至1mL,分別加入1mL 5%的苯酚溶液,5mL濃硫酸,置沸水浴中加熱15min,取出冷卻至室溫,在490nm處測(cè)定吸光度。以葡萄糖濃度為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線[13]。
1.2.2 水法提取北五味子多糖工藝條件研究 在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,選擇L9(34)正交表,對(duì)提取時(shí)間(h)、提取溫度(℃)、料液比(g∶mL)三因素進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn),因素水平見(jiàn)表1。
表1 L9(34)因素水平表Table 1Factors and levels of L9(34)orthogonal design
1.2.3 酶法提取北五味子多糖工藝條件研究 在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,選擇L9(34)正交表,對(duì)酶濃度(mg/mL)、pH、酶解時(shí)間(h)和酶解溫度(℃)四因素進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn),因素水平見(jiàn)表2。
表2 L9(34)因素水平表Table 2Factors and levels of L9(34)orthogonal design
1.2.4 超聲波輔助法提取北五味子多糖工藝條件研究在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,選擇L9(34)正交表,對(duì)料液比(g∶mL)、超聲時(shí)間(min)、超聲功率(W)、提取溫度(℃)四因素進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn),因素水平見(jiàn)表3。
表3 L9(34)因素水平表Table 3Factors and levels of L9(34)orthogonal design
1.2.5 多糖得率的計(jì)算 計(jì)算公式如下:
在波長(zhǎng)490nm處測(cè)不同葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液的吸光度,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,結(jié)果如圖1所示。經(jīng)分析得回歸方程:y=13.017x+0.0194,R2=0.9989。
圖1 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard curve of glucose
水法提取五味子多糖正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 L9(33)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 4Results of L9(33)orthogonal experiment
由表4可知,在水法提取北五味子多糖工藝條件研究中,影響多糖得率的各因素主次順序?yàn)椋篈>B>C,即提取時(shí)間>提取溫度>料液比,最優(yōu)水平組合為A2B1C3,該組合不在設(shè)計(jì)的9組實(shí)驗(yàn)中,因此對(duì)A2B1C3和A2B2C3兩個(gè)組合進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),結(jié)果A2B1C3組合多糖得率三次平均值為2.84%,A2B2C3組合多糖得率三次平均值為2.97%,因此確定最佳提取工藝為A2B2C3,即提取時(shí)間3h、提取溫度90℃、料液比1∶25(g∶mL)。
酶法提取北五味子多糖正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可知,在酶法提取北五味子多糖工藝條件研究中,影響多糖得率的各因素主次順序?yàn)椋築>C>A>D,即pH>酶解時(shí)間>酶濃度>酶解溫度,故本實(shí)驗(yàn)選取的最優(yōu)水平組合為A2B2C3D1,即最佳條件為:酶濃度0.5mg/mL、pH4.8、酶解時(shí)間2.5h、酶解溫度45℃,此條件下北五味子多糖得率為3.44%。
表5 L9(34)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 5Results of L9(34)orthogonal experiment
超聲波輔助法提取北五味子多糖正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。由表6可知,在超聲波輔助法提取北五味子多糖工藝條件研究中,影響多糖得率的各因素主次順序?yàn)椋篊>B>A>D,即,超聲功率>超聲時(shí)間>料液比>提取溫度,故本實(shí)驗(yàn)選取的最優(yōu)水平組合為A2B2C3D1,即最佳條件為:料液比1∶25(g∶mL),超聲時(shí)間40min,超聲功率600W,提取溫度55℃,此條件下北五味子多糖得率為4.67%。
表6 L9(34)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 6Results of L9(34)orthogonal experiment
不同提取方法在各自最優(yōu)條件下北五味子多糖的得率的結(jié)果見(jiàn)表7。由表7可知,超聲波輔助北五味子多糖的得率高于酶法和水提法。
表7 不同提取方法比較Table 7 The comparisons of different extraction methods
本研究采用水提法、酶法、超聲波輔助法三種方法提取五味子多糖,通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)確定最佳提取方法為超聲波輔助法,多糖得率最高。超聲波輔助法提取五味子多糖最佳條件為:料液比1∶25(g∶mL),超聲時(shí)間40min,超聲功率600W,提取溫度55℃。多糖得率為4.67%
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