呂英杰
摘要:黃芪,名貴中藥材,皂苷、多糖和蛋白質(zhì)等活性物質(zhì)豐富,其中以黃芪多糖應(yīng)用最為廣泛。但現(xiàn)階段該活性物質(zhì)提取工藝種類較多,效率參差不齊。本文基于此,對(duì)現(xiàn)有的6種黃芪多糖提取工藝進(jìn)行了綜述,比較了優(yōu)勢與不足,進(jìn)一步對(duì)各提取工藝進(jìn)行了明確,為該活性物質(zhì)提取效率再提升和工業(yè)化推廣提供參考。
關(guān)鍵詞:黃芪多糖;活性物質(zhì);提取工藝
【中圖分類號(hào)】 R283 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A? ? ? 【文章編號(hào)】2107-2306(2022)09--01
1.前言
黃芪中含有豐富的皂苷、多糖和蛋白質(zhì)等活性物質(zhì),其中以多糖應(yīng)用及研究最多,該活性物質(zhì)由黃芪干燥根提取獲得,為粉末狀,呈黃色,成分為葡聚糖和雜多糖,在消炎殺菌、保肝利膽等方面作用顯著。
2.溫水提醇沉法
溫水提醇沉法,把黃芪碾碎至粉末狀,以適當(dāng)比例的水和適宜溫度進(jìn)行煎煮,后將無水乙醇加入離心后的上清液中,把沉淀析出,后干燥析出的沉淀得到粗多糖。宮安東,宋夢鴿等[1]在研究中,對(duì)該工藝的提取時(shí)間、溫度和料液進(jìn)行改變,發(fā)現(xiàn)提取中溫度達(dá)到100℃、提取時(shí)間達(dá)到2小時(shí)、提取液體積分?jǐn)?shù)達(dá)到90%時(shí),黃芪多糖的提取率最優(yōu),為4.3%。其他學(xué)者對(duì)應(yīng)研究中,雖然研究變量有所差距,但得出的結(jié)論殊途同歸,都發(fā)現(xiàn)適當(dāng)在溫水提醇沉法提取中進(jìn)行適度升溫、延長提取時(shí)間、增加提取液比例、黃芪多糖的提取率明顯得到提升,但提取率在4.1%-4.8%之間。此提取工藝的優(yōu)勢:1.操作方法簡單且安全;2.無水乙醇試劑較易得到;3.具體的操作流程較為簡單。此提取工藝的劣勢:1.不同的黃芪植株,提取條件和結(jié)果有所差異;2.提取效率低,高雜質(zhì)含量,用時(shí)長;3.高溫極易造成多糖結(jié)構(gòu)成分破壞,影響藥效發(fā)揮;四是造成藥材浪費(fèi)和燃料消耗。
3.堿溶提取法
堿溶提取法,基于黃芪多糖提取率與黃芪細(xì)胞壁纖維素的溶解關(guān)系,將溫水提醇沉法中的水換為弱堿溶液,借助黃芪細(xì)胞壁纖維素于堿性環(huán)境中溶脹的特性,強(qiáng)化提升纖維素溶解度,讓纖維間脂鍵進(jìn)一步斷裂,加深黃芪細(xì)胞壁破壞程度,加快多糖流出速度,促成多糖提取率提升。宮安東,宋夢鴿等[2]以pH=12的NaOH和CaO分別調(diào)制堿水浸提黃芪多糖,發(fā)現(xiàn)提取率明顯高于溫水提醇沉法提取率。其他學(xué)者也以不同pH值的堿性溶液進(jìn)行黃芪多糖浸提,也得出同樣的結(jié)論,而提取率在7.1%-7.7%之間。此提取工藝的優(yōu)勢:1.操作過程較為簡單;2.提取成本相對(duì)較低。此提取工藝的劣勢:1.大量使用極易污染環(huán)境;2.提取廢液中堿性物質(zhì)含量較大,增加過濾和濃縮難度。
4.堿醇提取法
堿醇提取法,基于弱堿增加5%乙醇,回流提取,濃縮后以95%乙醇醇沉,以堿溶提取法為前提,適量增添乙醇,達(dá)到提取率提升的目的。堿性環(huán)境下,多糖以游離形式被提取,后因醇強(qiáng)化了多糖的滲透性,最終堿醇共力,提升多糖提取效率。劉穎,張金蓮等[3]基于5%的乙醇溶液,調(diào)制pH=12的NaOH堿水,對(duì)黃芪莖葉進(jìn)行多糖提取,多次提取后,發(fā)現(xiàn)提取率均高于8.8%。其他學(xué)者用相似或相同方法提取,得出的結(jié)論是通過堿醇提取法,黃芪多糖的提取率達(dá)到8.8%-10.1%。此提取工藝的優(yōu)勢:堿醇共力,提高極性污染物吸附力,強(qiáng)化蛋白類物質(zhì)沉淀,大幅提升提取效率與純度。此提取工藝的劣勢:1.酸堿需求量大;2.設(shè)備要求高,污染問題嚴(yán)重。
5.酶輔助提取法
酶輔助提取法,利用纖維素酶、蛋白酶等把黃芪細(xì)胞壁纖維素等降解,暴露細(xì)胞膜,促進(jìn)內(nèi)溶液留出,助力細(xì)胞內(nèi)大分子多糖等分解,提高黃芪多糖的提取效率、純度和藥效。王吉利,趙艷龍[4]基于纖維素酶處理黃芪藥材后,以溫水提醇沉法提取多糖,發(fā)現(xiàn)將0.8%的纖維素酶加入75℃水中,酶解2小時(shí)后,黃芪多糖的提取率為9.8%。其他學(xué)者在控制水浴溫度、時(shí)長、酶量等條件的前提下,將藥材置于不同溫度的水中,加入不同濃度的酶,酶解不同的時(shí)長,獲得的提取率不同,但提取率達(dá)到30.1%左右。此提取工藝的優(yōu)勢:環(huán)保安全性能更優(yōu),耗能更小;此提取工藝的劣勢:提取要求嚴(yán)格,成本較高,酶易失活。
6.超聲波提取法
超聲波提取法,基于超聲波,將黃芪藥材的組織與細(xì)胞震碎,獲得細(xì)胞內(nèi)容物的方法。屈圣富,郝中禹用超聲波提取法對(duì)1:20的黃芪藥材固液進(jìn)行提取,設(shè)定提取用時(shí)為0.2小時(shí)、溫度為60攝氏度、超聲功率為65W,最終獲得的最高提取率為8.8%。另外,其他同等前提下不同變量的對(duì)應(yīng)研究數(shù)據(jù)顯示,超聲波提取法的黃芪多糖提取率大約為8.5%-9.3%之間。此提取工藝的優(yōu)勢:能確保植物組織均勻分散,提升黃芪藥材的細(xì)胞壁溶解率;此提取工藝的劣勢:設(shè)備要求高,時(shí)間把控要求嚴(yán)格,提取率有待進(jìn)一步優(yōu)化。
7.生物發(fā)酵提取法
生物發(fā)酵提取法,通過微生物的細(xì)胞壁消化破碎功能,獲得黃芪多糖。田崇梅,邢夢雨等用FGM發(fā)酵提取的方法,在39℃環(huán)境下,以5%的接菌量、PH=5.4、時(shí)長48小時(shí)為生物發(fā)酵提取具體條件和過程,獲得了37.9%的提取率。其他學(xué)者對(duì)應(yīng)研究中也有所收獲,雖結(jié)果不一,起伏波動(dòng)較大,但生物發(fā)酵提取法的高提取率特點(diǎn)無可否認(rèn)。此提取工藝的優(yōu)勢:1.無需極嚴(yán)格的條件控制;2.環(huán)保安全系數(shù)更高;此提取工藝的劣勢:技術(shù)尚未完全成熟,還有待進(jìn)一步研究完善。
8.總結(jié)
黃芪主要藥用價(jià)值是降血壓、提升機(jī)體免疫力、補(bǔ)氣益氣、理皮健脾、抗菌消炎等。此外,黃芪以食材用之,還有補(bǔ)氣養(yǎng)血的作用。而黃芪又以多糖為主要活性物質(zhì)。因此,黃芪多糖提取,成為當(dāng)前相關(guān)研究中的重要內(nèi)容之一。而當(dāng)前可應(yīng)用提取方法較多,有傳統(tǒng)方法,亦有現(xiàn)代化方法,但不同方法提取要求及結(jié)果有所差異?;诖?,展開進(jìn)一步分析研究意義深遠(yuǎn)。
參考文獻(xiàn):
[1]宮安東,宋夢鴿,王高瞻,郜振,雷銀玉,孫美鶴.黃芪中黃芪多糖的提取工藝研究進(jìn)展[J/OL].信陽師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版):1-5[2022-05-03].
[2]宮安東,宋夢鴿,王高瞻,郜振,雷銀玉,孫美鶴.黃芪中黃芪多糖的提取工藝研究進(jìn)展[J].信陽師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2022,35(01):168-172.
[3]劉穎,張金蓮,鄧亞羚,任洪民,夏瀾婷,劉敏敏,葉先文,李湘云.黃芪多糖提取、分離純化及其藥理作用研究進(jìn)展[J].中華中醫(yī)藥雜志,2021,36(10):6035-6038.
[4]王吉利,趙艷龍.黃芪多糖含量的相關(guān)種植因素研究[J].陜西中醫(yī),2019,40(12):1803-1806.
通訊作者:韋智英(天津賽諾制藥有限公司)