樊志強(qiáng)
摘要:綜述馬齒莧多糖提取方法及工藝研究進(jìn)展,總結(jié)溶劑提取法、超聲波輔助提取法、微波輔助提取法、酶提取法的優(yōu)勢及最佳工藝條件,介紹超高壓提取、酶加超聲輔助提取、高壓脈沖電場提取和勻漿/熱水提取等提取方法,為進(jìn)一步開展馬齒莧多糖相關(guān)研究提供參考。
關(guān)鍵詞:馬齒莧多糖;提取工藝;綜述;溶劑;超聲
中圖分類號:R284.2;TS202.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-1161(2017)08-0049-02
馬齒莧(Portulaca Oleracea L.)也稱五行草、長命草,為馬齒莧科植物馬齒莧的全草,常生長于菜園、農(nóng)田、路旁等地,具有散血消腫、利腸滑、解毒通淋等功效,民間常將其莖葉用作蔬菜或農(nóng)蓄飼料,為傳統(tǒng)的藥食同源野生植物。許多研究表明,馬齒莧中含有生物堿、黃酮、多糖等有效成份,其中馬齒莧多糖是馬齒莧的有效活性成分之一,具有殺菌、抗氧化和延緩衰老等作用,廣泛用于臨床及保健品行業(yè)。為有效提取馬齒莧多糖,科研工作者對其提取工藝及條件進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究,并在提取工藝方面取得諸多研究成果,為馬齒莧多糖的開發(fā)利用提供理論基礎(chǔ)和實(shí)踐參考。
1 馬齒莧多糖提取方法研究進(jìn)展
1.1 溶劑提取法
溶劑提取馬齒莧多糖是較為傳統(tǒng)的提取工藝,常用的提取介質(zhì)有水、醇等,常用提取方式為熱水浸提。
吳光杰等利用響應(yīng)曲面法對馬齒莧多糖的提取條件進(jìn)行優(yōu)化,在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,根據(jù)Box-Behnken中心組合設(shè)計原理,選取提取溫度、提取時間、水料比和提取次數(shù)4因素進(jìn)行響應(yīng)曲面分析,得出馬齒莧多糖提取的最佳條件為:提取溫度100 ℃、提取時間90 min、水料比20︰1(V︰m)、提取次數(shù)3次,在此工藝條件下馬齒莧多糖提取率達(dá)24.25%。
陳凌等采用不同方法提取馬齒莧多糖,確定不同方法提取多糖的得率為:熱水浸提>木瓜蛋白酶提取>纖維素酶提取>果膠酶提取>超聲波輔助提取。
高麗等以提取率為指標(biāo),采用正交試驗(yàn)對馬齒莧多糖的提取工藝進(jìn)行優(yōu)選,并進(jìn)行了初步純化。試驗(yàn)結(jié)果顯示,在溫度100 ℃、時間9 h、醇沉比4︰1、浸提次數(shù)3次的情況下,馬齒莧多糖的提取率最高,為26.8%。
1.2 超聲波輔助提取法
超聲波輔助提取是在水浸提的同時加超聲波輔助,可縮短提取時間、提高提取率,同時避免高溫對有效成分的影響。
裴智山等采用超聲波輔助提取法提取馬齒莧多糖,在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行四因素三水平的正交試驗(yàn),確定馬齒莧多糖的最優(yōu)提取工藝為:提取溫度80 ℃,料液比1︰25,浸提時間50 min,超聲波功率200 W。
都秀玲通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)研究萃取時間、萃取溫度、料液比、超聲波功率對馬齒莧多糖萃取率的影響,優(yōu)化后的超聲波輔助萃取馬齒莧多糖工藝條件為:萃取時間30 min、溫度80 ℃、料液比1︰25、超聲波功率300 W;在上述條件下,多糖萃取率可達(dá)13.30%,比傳統(tǒng)水提法的萃取率高。
1.3 微波輔助提取法
微波輔助提取是在水浸提的同時加入微波。與常規(guī)提取法相比,微波輔助提取具有提取時間短、溶劑消耗小、提取率高、產(chǎn)品純度高等特點(diǎn)。
梁彥采用單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)優(yōu)化工藝條件,研究液料比、微波處理時間、微波功率對馬齒莧多糖萃取率的影響,確定最佳工藝條件為:液料比35︰1(mL︰g),微波處理時間15 min,微波功率540 W,萃取率為11.69%;與水提法相比(40 min,萃取率8.69%),微波輔助提取法可節(jié)省萃取時間,提高萃取率。
紀(jì)麗麗分析提取溫度、提取時間、料液比對馬齒莧多糖得率的影響,確定微波輔助提取馬齒莧多糖的最佳工藝條件為:提取溫度60 ℃,料液比1 g/30 mL,提取時間10 min,在此條件下的多糖得率為13.87%。
1.4 酶提取法
酶提取法具有快速、高效、反應(yīng)時間溫和、易于控制等諸多優(yōu)點(diǎn)。在多糖提取中,為使酶活性提高到最大值,必須嚴(yán)格控制酶的添加量和反應(yīng)時間,因此對酶添加量計算和時間控制具有較高要求。常用的提取酶有蛋白酶、纖維素酶、果膠酶,它們均具有良好的提取效果。
錢志偉等將纖維素酶用于馬齒莧多糖提取,在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采用L9(34)正交試驗(yàn)優(yōu)化提取條件,考察酶用量、酶解溫度、pH、酶解時間對馬齒莧多糖提取得率的影響,結(jié)果表明:在酶用量2.0%、酶解溫度40 ℃、pH 6.0、酶解時間110 min的條件下,馬齒莧多糖得率最高,達(dá)9.7%。
1.5 其他提取方法
除以上提取方法外,也有很多研究采用了其他提取技術(shù),如超高壓提取、酶加超聲輔助提取、高壓脈沖電場提取和勻漿/熱水提取等,均取得了較好的提取效果。
徐鶴采用超高壓技術(shù)常溫提取馬齒莧多糖,通過響應(yīng)曲面法優(yōu)化設(shè)計,最終確定馬齒莧多糖的最佳提取工藝條件為:液料比1︰20(g/mL),提取時間5 min,提取壓力300 MPa。在此條件下,馬齒莧多糖的提取率高達(dá)22.21%。
米熱班古·木太力甫等以多糖提取得率為指標(biāo),采用正交試驗(yàn)優(yōu)化加酶超聲輔助法提取馬齒莧多糖的工藝條件,確定在纖維素酶添加量2.5%、超聲溫度60 ℃、超聲功率70 W、超聲時間20 min的條件下,多糖提取得率達(dá)18.40%,比未經(jīng)酶解和未采用超聲處理的傳統(tǒng)水提醇沉法的得率高很多。
楊安樹等采用高壓脈沖電場提取馬齒莧中多糖時,將新鮮馬齒莧進(jìn)行預(yù)處理后,把馬齒莧粉末置于雙極性方波高壓脈沖電場中提取,固液分離后得提取液;向提取液中加入適量95%乙醇,沉淀物用蒸餾水復(fù)溶后再加95%乙醇醇析,反復(fù)3次,用無水乙醇、無水乙醚、丙酮洗滌沉淀,真空干燥后可得馬齒莧多糖提取物。
艾文超等通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)優(yōu)化勻漿+熱水提法提取馬齒莧葉多糖工藝,結(jié)果表明:在提取溫度65 ℃、料液比(m︰m)1︰45、提取時間75 min的條件下,馬齒莧多糖的得率最高,為6.28%。
2 結(jié)語
馬齒莧含有豐富的營養(yǎng)成分和獨(dú)特的生物活性成分,具有藥食同源的特性,日益受到廣泛關(guān)注。馬齒莧多糖是馬齒莧中的有效成分,開展馬齒莧多糖提取工藝研究,對馬齒莧資源的進(jìn)一步開發(fā)利用具有重要意義。
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