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超声辅助提取酸枣多糖的工艺研究

2015-06-05张严磊薛妍刘妍如宋中兴唐志书王

中国民族民间医药 2015年13期
关键词:酸枣果肉多糖

张严磊薛 妍刘妍如宋中兴唐志书王 梅

1.陕西中医学院陕西省中药资源产业化协同创新中心,陕西省中药基础与新药研究重点实验室,陕西 咸阳 712083;2.陕西中医学院附属医院,陕西 咸阳 712083

超声辅助提取酸枣多糖的工艺研究

张严磊1薛 妍1刘妍如1宋中兴1唐志书1王 梅2*

1.陕西中医学院陕西省中药资源产业化协同创新中心,陕西省中药基础与新药研究重点实验室,陕西 咸阳 712083;2.陕西中医学院附属医院,陕西 咸阳 712083

目的:以酸枣果肉为原料,研究超声辅助法对酸枣果肉多糖提取得率的影响。方法:在单因素试验基础上采用正交实验法研究温度、料液比、超声功率对酸枣多糖得率的影响,进一步优化超声提取的工艺。结果:酸枣多糖的最佳提取工艺为:提取温度80℃,料液比为1∶25,超声功率80W,超声时间40min。在该条件下酸枣多糖的提取率可达18.81%,产品为淡黄色粉末。结论:与传统的水热提取法相比,超声辅助提取酸枣多糖时间短、收率高。

超声辅助;提取;酸枣果肉;酸枣多糖

酸枣Ziyphus spinesu(Bunge)Hu.为属李科的枣属植物,主产于我国北方,在中南各省市也有分布。成熟酸枣的果仁 (酸枣仁)是我国传统名贵中药材,含有黄酮、皂苷、生物碱等多种活性成分,具有镇静催眠的功效[1]。目前,酸枣的利用主要以酸枣仁药用为主,酸枣果肉则大多被当作废弃物丢弃,而据文献报道,酸枣的果肉中也富含多种活性成分,具有较高的营养价值[2]。

植物多糖是近年来中药研究的热点领域,生物活性也不断被挖掘[3]。酸枣果肉多糖很早就被证明具有增强体液免疫和细胞免疫的功能[4],另有报道酸枣果肉多糖具有抗氧化的作用,可提高小鼠血中SOD和CAT水平,可降低血中MDA水平[5],酸枣果肉多糖对小鼠CCl4急性肝损伤具有明显的治疗作用[6],因此研究酸枣多糖的高效提取具有重要意义。

与传统的水提法相比,超声辅助提取法具有提取时间短、收率高等特点,在多糖提取中被广泛使用,是提取领域的新方法与新趋势之一[7-8]。本文利用超声辅助水热法提取酸枣果肉中的酸枣多糖,并通过单因素和正交实验优化提取工艺,为酸枣资源的综合开发和利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 仪器与材料

1.1.1 仪器 KQ-250DA超声波清洗仪(上海昆山超声仪表厂);SHB-III循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司)。

1.1.2 材料 新鲜酸枣采自陕西省澄城县,去核,果肉干燥后粉碎过筛备用;所用试剂均为分析纯。

1.2 实验方法

1.2.1 提取工艺 取酸枣果肉适量,烘干,粉碎过筛,称取酸枣果肉粉5g,加石油醚脱脂,95%乙醇脱色素,加入相应比例的纯净水(一定的温度和超声频率)提取30min,抽滤,滤液浓缩至原液的五分之一,加入4倍体积无水乙醇,4℃静置过夜,抽滤,滤渣醇洗,干燥称重。酸枣多糖得率 (%)=样品中酸枣多糖质量 (g)/样品质量 (g)×100%。

1.2.2 单因素试验 ①时间对酸枣多糖得率的影响:各份酸枣粉分别超声辅助提取10、20、30、40、50、60min,料液比1∶25,温度50℃,超声频率50W。②料液比对酸枣多糖得率的影响:各份酸枣粉分别按料液比1∶10、1∶15,1∶20、1∶25、1∶30加入纯净水,温度50℃,超声频率50W。③温度对酸枣多糖收率的影响:各份酸枣粉温度分别为50、60、70、80、90℃,料液比1∶25,超声频率50W。④超声频率对酸枣多糖得率的影响:各份酸枣粉分别为超声频率40、50、60、70、80、100W,料液比1∶25,温度50℃。在此基础上设计正交试验,考查温度、料液比、超声功率、超声时间对酸枣多糖得率的影响,确定超声辅助提取酸枣多糖的最佳工艺。

1.2.2 正交实验设计 根据单因素试验结果设计正交实验,正交实验因素及水平见表1。

表1 正交实验因素及水平

2 结果与分析

2.1 超声时间对酸枣多糖得率的影响 由图1可知,在料液比1∶25,温度50℃,超声频率50W的条件下,酸枣多糖的得率随着时间的延长一直增加,时间30min以前随时间增加明显,当时间超过30min后,得率随着时间的延长依然增加,但是增加不再明显。因此选择30min为试验时间。

2.2 料液比对酸枣多糖得率的影响 由图2可知,在温度为50℃,超声频率为50W的条件下,料液比对酸枣多糖的得率影响较大,随着料液比的增大,酸枣多糖的得率呈上升趋势。当料液比大于1∶25时,得率达到最大值,此后随着料液比的增大,多糖收率不再显著增加。因此选择1∶25为试验的料液比。

2.3 温度对酸枣多糖得率的影响 由图3可知,在料液比为1∶25,超声频率为50W的条件下,当温度低于60℃时,酸枣多糖的得率随温度升高变化不大,温度超过60℃时酸枣多糖的得率随着温度的升高增加温度很快,当温度达到70℃时得率达到最大值,此后随着温度升高得率不再显著增加。因此选择70℃为试验温度。

2.4 超声频率对酸枣多糖得率的影响 由图4可知,在料液比为1∶25,温度50℃的条件下,酸枣多糖的得率随着超声频率的增加而增加,当超声频率达到70W时得率达到最大值。此后,随着超声频率的增大,得率不再显著增加。因此选择超声频率70W为试验频率。

2.5 正交实验 单因素实验的基础上,以提取温度、料液比、超声功率为因素设计正交实验,实验结果如下 (见表2)。

表2 正交实验结果

正交实验结果显示,各条件影响酸枣多糖得率的主次顺序为B>D>C>A,最佳条件为A3B2C3D3,即温度80℃,料液比为1∶25,超声频率80W的条件下提取40min,酸枣多糖的提取得率最高,可达17.92%。

2.7 正交实验最佳条件验证 按最佳条件A3B2C3D3进行酸枣多糖超声辅助提取的重复验证实验,结果显示,最佳条件下酸枣多糖的提取得率可达18.81%;对比试验则表明超声辅助提取法的提取效率高于传统的水热提取法 (表3)。

表3 超声辅助法与传统水热法提取酸枣多糖效率对比试验

3 讨论

研究结果显示,酸枣多糖的最佳提取工艺为:提取温度80℃,料液比为1∶25,超声功率80W,超声时间40min。在该条件下酸枣多糖的提取率可达18.81%。与传统的水热提取法相比,超声辅助提取法能在大大缩短提取时间的同时提高提取效率,是酸枣多糖提取的一条高效途径。

[1]黄小娟,姜建国,林福兰,等.酸枣仁多糖的提取及其镇静催眠作用的研究[J].现代食品科技,2006,22(2):37-39.

[2]吴树勋,李兰芳,王洪占,等.酸枣的营养成分及营养实验研究 [J].河北医药,1990,12(1):31-31.

[3]马红樱,张德,胡春香,等.植物活性多糖的研究进展 [J].西北师范大学学报:自然科学版,2004,40(3):112-117.

[4]郎杏彩.酸枣仁、肉多糖增强小鼠免疫功能和抗放射性损伤的实验研究[J].中国中药杂志,1991,16(6):366.

[5]郎杰,崔娜,张金良,等.酸枣果肉多糖的提取工艺和抗氧化研究[J].食品工业科技,2009,30(12):259-261.

[6]张惠芳,周瑜珍,陈嘉璐,等.酸枣多糖对小鼠CCl4急性肝损伤的作用[J].现代食品科技,2014,30(9):33-37.

[7]赵鹏,欧莉,张丽华,等.超声辅助提取葛根多糖工艺研究 [J].医药导报,2009,28(10):1338-1339.

[8]Cai-ping Zhu,Xi-chuan Zhi,Lin-qiang Li,et al.Response surface optimization of ultrasound-assisted polysaccharides extraction from pomegranate peel[J].Food Chemistry,2015,177:139-146.

Study on the technology of ultrasonic assisted extraction of polysaccharide from w ild jujube

ZHANG Yanlei1XUE Yan1LIU Yanru1SONG Zhongxing1Tang ZHIshu1WANGMei2*
1.Shanxi University of Chinese Medicine/Shanxi Collaborative Innovation Center of Industrialization of Traditional Chinese Medicine Resources;Shanxi Key Laboratory of New Drugs and Bioactive Constituents of Traditional Chinese Medicine,Xianyang 712083,China;2.The Affiliated Hospital of Shanxi University of Chinese Medicine Xianyang,Xianyang 712083,China

ObjectiveWith the wild jujube as raw material,to study the effect of ultrasonic assisted method on yield of polysaccharide extracted from wild jujube.Method Based on the single factor experiments,studied the extraction temperature,ratio ofmaterial to liquid,ultrasonic power on the effects ofwild jujube yield of Polysaccharide by orthogonal experiments,and further optimized the process of ultrasonic assisted extraction.Results the best extraction process of jujube polysaccharide as:extraction temperature of 80℃,the ratio ofmaterial to liquid is 1∶25,ultrasonic power 80W,ultrasonic time 40min,under this condition,the extraction rate of wild jujube polysaccharide could up to 18.81%,and the product is light yellow powder.Conclusion compared with the traditional extractionmethod to extract polysaccharide from wild jujube,the ultrasound assisted method could give higher yield with shorter time.

ultrasonic assisted extraction;wild jujube;wild jujube polysaccharide

R284.2

A

1007-8517(2015)13-0006-02

2015.03.23)

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