正交试验优选桃胶多糖超声波辅助提取工艺

丁成丽，刘力，李银芳

（1.中国科学院新疆理化技术研究所，分析测试中心，新疆乌鲁木齐830011；2.中国科学院新疆理化技术研究所，中国科学院干旱区植物资源化学重点实验室，新疆乌鲁木齐830011；3.中国科学院新疆生态与地理研究所，新疆乌鲁木齐830011）

桃胶是树木在受创部位渗出的黏性液体，暴露于空气中经风干后形成玻璃状的透明物质，一般呈深褐色或淡黄色。桃胶是由复杂的多糖类成分所组成[1]。

传统植物多糖提取多选择水提醇沉法，但桃胶胶质水溶后粘度较大，多糖难以扩散出来，传统方法提取的多糖提取率低。采用超声波辅助提取技术用于有效成分提取，具有简便快速、高效节能、重复性好、不影响提取物的活性等许多传统方法无法比拟的优点[2-3]。目前，对桃胶多糖提取还鲜见采用超声波辅助提取的研究报道，本文对此进行了研究，为桃胶多糖在农业、工业、食品、医药等领域的开发和利用提供基础理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

TU-1901双光束紫外可见分光光度计：北京普析通用仪器有限公司；原桃胶：由中科院新疆生态与地理研究所提供；D-木糖：德国Dr.Ehrenstorfer公司；其余试剂均为国产分析纯。

1.2 桃胶多糖的提取[4-5]

将桃胶去杂、漂洗后进行冷冻干燥，干燥的桃胶经粉碎后过80目筛得原桃胶粉末。超声波提取按表2进行实验．以1号实验为例，称取一定量的桃胶原粉末，加20 mL 85%乙醇超声5 min重复两次，过滤，自然挥发干燥。加50倍量的蒸馏水，90℃、4 h搅拌提取多糖粗糖后，在超声频率20 kHz，超声功率70 W的条件下，超声处理10 min，重复两次。离心得上清液，先加入6 mol/L HCl 10 mL再将上清液放入沸水浴加热水解30 min，冷却后用6 mol/L NaOH调pH到中性（1滴酚酞试剂检测呈微红）然后转移至100 mL容量瓶中定容，过滤后，取10 mL上清液稀释至100 mL即为稀释 1000倍的多糖水解液。

1.3 桃胶多糖含量测定及方法[6-7]

桃胶多糖的测定以木糖为标准品，采用3，5-二硝基水杨酸（DNS）比色法。

精密称取100 mg干燥至恒重的木糖，置100 mL容量瓶中，用水溶解至刻度，即得。

1.3.2 标准曲线的绘制

精密吸取 0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL 木糖对照液于6个25 mL比色管中，加水至1 mL。然后各管再加入DNS试剂3 mL。沸水浴加热10 min，取出冷却后再加入蒸馏水至25 mL。摇匀，放置20 min后，分光光度计490 nm处测定吸光值，以水代替木糖溶液做空白对照。以吸光值为纵坐标，木糖含量为横坐标，绘制标准曲线。得出回归方程为：C= 1399.9A+75.021，R2=0. 9993。式中：A为吸光度，C为测定液中木糖含量，（μg/mL），结果表明多糖浓度在12 μg/mL～40 μg/mL之间与吸光度有较好的线性关系。

1.3.3 样品含量测定

精密吸取各样品溶液100 μg/mL，按1.3.2方法操作，在波长490 nm处测定桃胶多糖A值，重复3次，取平均值。根据标准曲线方程求出样品液中多糖的含量。

1.3.4 稳定性实验

同一样品溶液，每隔10分钟记录一次吸光度，连续测定3 h，RSD为0.78%，说明稳定性良好。

造林的质量是森林防火的先决条件，所以森林防火是非常重要的。随着科学技术的发展，造林质量水平逐渐提高。森林防火树造林的技术要求也有一定的标准。本文研究旨在研究几种提高森林防火造林质量的技术措施，并针对存在的问题，本着造福全人类的森林防火林方针进行分析和探讨，从而改善居住环境人们的生活氺评。

1.3.5 精密度实验

同一浓度24 μg/mL标准溶液，平行测定5次吸光度，RSD为0.82%，说明精密度良好。

1.3.6 重复性实验

称取同一桃胶样品5份，分别制备样品溶液，按1.3.3方法测定多糖含量，RSD为1.79%，说明重复性较好。

1.3.7 回收率实验

精密称取原桃胶粉适量，加入精制桃胶多糖适量，按样品液制备和多糖含量测定方法操作，测得多糖平均回收率98.24%，RSD为1.35%。

2 结果与讨论

2.1 超声波辅助提取工艺条件的单因素考察结果

2.1.1 超声功率对树胶多糖含量的影响

在料液比为1∶100 g/mL、提取时间为10 min的条件下，研究超声功率对多糖含量的影响，见图1。

图1 超声功率对树胶多糖含量的影响Fig.1 Effect of different extraction ultrasonic power

图1可知，随着功率的升高，多糖的含量也随之升高，80 W时提取率达最大，超过80 W后多糖的提取率开始降低，这可能是因为功率过高细胞被破碎的同时，多糖也会遭到破坏，多糖的含量下降。因此选择80 W为最适功率。

2.1.2 料液比对树胶多糖含量的影响

在超声功率80 W、提取时间为10 min的条件下，研究料液比对多糖含量的影响，见图2。

图2 料液比对树胶多糖含量的影响Fig.2 Effect of different ratio of material and water

图2可知，在料液比达到1∶100（g/mL）之前，随着料液比的增大，树胶多糖含量有显著的提高。在1∶100（g/mL）之后，随着料液比的变化，树胶多糖的含量保持稳定，这是因为料液比太低时，在短时间内多糖浸取就达到平衡，不利于多糖的进一步浸出。如果浸提液体积过大，不利于下一步的浓缩分离，因此以料液比 1∶100（g/mL）为佳。

2.1.3 超声时间对多糖含量的影响

在超声功率80 W、料液比为1∶100（g/mL）的条件下，研究超声时间对多糖含量的影响，见图3。

图3 超声时间对多糖含量的影响Fig.1 Effect of different extraction ultrasonic time

图3可知，随着超声时间的增加，多糖含量也随之增加，到10 min达最大，10 min后略有下降，然后基本保持稳定。因此选择10 min为最佳超声时间。

2.2 树胶多糖提取条件的优化[8]

根据预实验的结果，以超声功率、料液比和超声时间为因素，作如下三因素、三水平的正交试验。选择正交表L9（34），以桃胶多糖含量为考察指标。因素水平表见表1。

表1 因素水平表Table 1 Lists of facts and levels

2.2.1 正交试验测定结果及分析

正交试验测定结果及分析见表2。

由表2知影响提取效果的主次因素顺序为：A＞C＞B，即超声功率＞超声时间＞料液比。最佳提取工艺条件为 A1B2C1，即在超声功率 70 W，料液比 1 ∶100（g/mL），时间为10 min的条件下，提取的多糖含量较高。

2.2.2 最佳工艺验证

按照A1B2C1条件进行3次重复试验，得到的多糖质量分数分别为：79.73%、80.02%、79．91%验证试验结果与正交试验结果基本吻合，表明工艺稳定，重现性好。

表2 正交试验结果Table 2 Results of orthogonal tests

3 结论

采用超声波辅助法提取树胶多糖，影响多糖得率的主次关系依次为：超声功率、超声时间、料液比。最佳提取工艺，即在超声功率70 W，料液比1∶100（g/mL），超声时间为10 min的条件下，提取的多糖含量较高。

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