铁皮石斛多糖Sevage法脱蛋白效果分析
2015-09-29潘雪丰
潘雪丰
(福建卫生职业技术学院药学系,福建 福州 350101)
铁皮石斛(Dendrobium candidum Wall.ex Lindll),属兰科(Orchidaceae)石斛属(Dendrobbium)多年生附生型草本植物,主要分布于安徽、浙江、福建等地。铁皮石斛是我国的名贵中药,其味甘、性微寒,具有益胃生津、滋阴清热、提高免疫力、抗肿瘤、延缓衰老等功效[1]。铁皮石斛药用部分是新鲜或干燥的茎,多糖是最主要的有效成分[2],石斛生理活性的强弱与其多糖含量有一定关系,常以其多糖含量高低来判断石斛类药材质量的好坏。
目前铁皮石斛多糖提取方法主要有水提醇沉法、超声波提取法和酶提法等3种。传统的水提醇沉法步骤繁多,提取率不高[3];超声波提取技术通过机械、热学及空化等作用,可提高提取率[4];酶提法利用酶水解细胞壁,使细胞中含有的物质充分溶解到水中,提取率大幅提高,是近年来应用比较广泛的提取技术[5]。铁皮石斛的药理作用主要成分是多糖,为此,药理学研究上通常要尽量脱除蛋白质。Sevage法是经典的脱蛋白法,除蛋白较温和,可以多次使用,但同时会损失部分多糖成分。本研究探讨不同次数Sevage法对铁皮石斛脱蛋白率和多糖损失率的影响,以提高多糖提取率和纯度,为进一步研究铁皮石斛多糖的药理作用提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
铁皮石斛新鲜茎秆购自康恩贝集团浙江济公缘药业有限公司。无水葡萄糖标准品由中国药品生物制品检定所提供(批号:110833-201205),牛血清白蛋白V标准品购自上海源叶生物科技有限公司(批号:ZN0521LA15),其他试剂均为分析纯,水为实验用的纯净水。主要仪器设备包括TDL-5A离心机(上海菲恰尔仪器分析有限公司)和T6新世纪722型可见分光光度计(北京普析通用仪器有限公司)。
1.2 多糖提取与测定
1.2.1 提取 将新鲜铁皮石斛茎秆剪成3 mm长小段,杀青烘干至恒重,随后粉碎备用。称取1 g石斛粉末用滤纸包裹,加150 mL石油醚,用索氏提取器80℃回流提取1.5 h,脱去石斛中的脂肪。烘干后的药包加80%乙醇溶液150 mL,用索氏提取器95℃回流提取1.5 h,脱去石斛中的醇溶性单糖[6]。参考唐政等[5]及王培培等[7]方法并略加修改。将烘干的药包放置于圆底烧瓶内,加入纯净水100 mL和1 g混合酶(0.5 g纤维素酶和0.5 g果胶酶),50℃下回流提取135 min后,抽滤,滤液另存;滤渣加入40 mL蒸馏水70℃回流提取120 min,此步骤重复2次;合并3次滤液,将多糖提取液90℃灭活水解酶活性15 min后,离心取上清液。
1.2.2 含量测定 准确称取100 mg葡萄糖标准品加入100 mL蒸馏水,振荡摇匀。用蒸馏水分别稀释为100、200、300、400、500 μg·mL-1,各取2 mL 分别置于5 个干燥的试管中,以2 mL 蒸馏水为空白对照。在冰浴中加入新鲜配制的硫酸蒽酮试剂6.0 mL,摇匀,置沸水浴中加热15 min,取出,冰浴冷却15 min,静置后测定D625nm,绘制标准曲线。以稀释40倍后的石斛多糖提取溶液1 mL为供试溶液,采用蒽酮比色法测定含量。
多糖提取率/%=(D625nm-0.027 1)/0.002×n×v×100式中,n为提取液稀释的倍数,v为提取液体积/mL。
1.3 蛋白质含量测定
称取100 mg考马斯亮蓝G-250溶于50 mL 90%乙醇中,加入85%磷酸100 mL,最后用纯净水定容至1 000 mL。准确称取100 mg牛血清白蛋白,溶于100 mL蒸馏水中,即为1 000 μg·mL-1原液。用纯净水将原液分别稀释为20、40、60、80、100 μg·mL-1。各取1 mL,分别置于5 个干燥的试管中,以1 mL 蒸馏水为对照。每个试管加入考马斯亮蓝G-250试剂5 mL。涡流混合,放置10 min,测定D595nm,绘制标准曲线。未稀释的石斛多糖提取溶液为供试品溶液,采用考马斯亮蓝G-250法测定含量。
蛋白含量 =(D595nm-0.007 1)/0.006 2×v式中,v为提取液体积/mL。
1.4 Sevage法脱除蛋白方法
参考穆文静等[8]Sevage法脱蛋白工艺。Sevage试剂(正丁醇∶氯仿为1∶4)与多糖提取液比例为1∶2,振荡20 min,在3 000 r·min-1下离心3 min,取上清液,即得精制多糖溶液。测定不同次数Sevage法脱蛋白对铁皮石斛蛋白和多糖的影响,以确定最佳脱蛋白次数。
1.5 统计分析
方差分析模型采用单因素有重复观察值,平均值多重比较采用SNK(Student-Newman-Keuls)测验。数据统计分析采用SAS 8.1数理统计软件完成。
2 结果与分析
2.1 多糖含量分析
绘制葡萄糖标准品标准曲线(图1),进行线性回归,得回归方程:y=0.002x+0.027 1,R2=0.997 6。由此计算铁皮石斛多糖为383.7 mg·g-1,提取率为38.4%。该结果与文献[5]报道结果相接近。
2.2 蛋白含量分析
铁皮石斛含有蛋白质。根据考马斯亮蓝G-250绘制的标准曲线(图2),得线性回归方程:y=0.006 2x+0.007 1,R2=0.999 3。由此计算铁皮石斛可溶性蛋白质含量为 17.82 mg·g-1,占 1.78%。
图1 葡萄糖标准曲线Fig.1 Standard curve of glucose at D625 nm
图2 蛋白质标准曲线Fig.2 Standard curve of bovine serum albumin at D625 nm
2.3 Sevage法脱蛋白次数对蛋白和多糖含量的影响
2.3.1 蛋白含量 从表1可见,Sevage法脱除铁皮石斛蛋白效果较明显,3次脱蛋白率分别为21.9%、29.9%、32.0%。多重比较表明,第1次脱蛋白率与第2、第3次脱蛋白率有显著差异(P<0.05),脱蛋白率绝对值相差达8.0% -10.1%;第2与第3次脱蛋白率未见显著差异(P>0.05)。
表1 Sevage法脱蛋白次数对脱蛋白率和多糖损失率的影响1)Table1 Effects of number of deproteinization sevage treatments on protein removal and polysaccharide loss from sugar extracts
2.3.2 多糖含量 从表1可见,不同次数Sevage法脱蛋白后多糖损失率明显增加。3次脱蛋白后多糖损失率分别为28.3%、56.6%、62.1%。多重比较表明,第1次脱蛋白时多糖损失率与第2、第3次多糖损失率有显著差异(P<0.05),多糖损失率绝对值相差达28.3% -33.8%;第2与第3次脱蛋白后多糖损失率未见显著差异(P>0.05)。
3 小结
脱蛋白是多糖纯化的重要步骤。为获得较高的脱蛋白率和糖保留率,并且保持多糖较高的生物活性,选择合适的脱蛋白方法显得尤为关建。Sevage法是经典的脱蛋白法,具有操作简便、试剂廉价等优点,除蛋白较温和,可以多次使用,但同时会损失部分多糖成分。本研究探讨了不同次数Sevage法对铁皮石斛脱蛋白率和多糖损失率的影响,发现脱蛋白2次或2次以上,脱蛋白率提高不明显且多糖损失严重。为此,建议Sevage法脱蛋白以1次为宜,多糖提取率可达27.5%。本文采用酶解法结合Sevage法脱蛋白等工艺提取铁皮石斛多糖,具有较高的提取率和纯度,且工艺稳定、重复性好。
[1]徐步青,崔永一,郭岑,等.不同光照强度和培养时间下铁皮石斛类原球茎生物量、多糖和生物碱量的动态变化[J].中草药,2012,43(2):355 -359.
[2]陈超琴,蒋丽华,赵黎明,等.石斛多糖的研究进展[J].食品工业科技,2012,33(2):441-445.
[3]周术涛,雷志力,俞巧仙,等.均匀设计与正交设计联用优选铁皮石斛多糖提取工艺的研究[J].食品工业科技,2010,31(11):296 -297,314.
[4]叶余原.超声法提取铁皮石斛多糖工艺的研究[J].中药材,2009,32(4):617-620.
[5]唐政,陈小香,黄献珠.混合酶提法提取铁皮石斛中石斛多糖的优化工艺研究[J].北方园艺,2014(6):132-134.
[6]熊丽萍,万屏南,衷友泉.几种石斛多糖的提取分离及其抗氧化性能研究[J].江西中医学院学报,2006,18(4):55-56.
[7]王培培,鲁芹飞,陈建南,等.正交实验法优化铁皮石斛多糖的提取工艺[J].时珍国医国药,2012,23(11):2781-2782.
[8]穆文静,杜玲,扈瑞平,等.钝顶螺旋藻多糖Sevage法脱蛋白工艺的研究[J].内蒙古石油化工,2011,37(10):1-4.