水提-匀浆法提取石斛中多糖的工艺研究

张 义，何剑文，龙群珍，庄晓琳，白 音，任健敏*

（1.韶关学院化学与环境工程学院；2.韶关学院英东生命科学学院，广东韶关512005）

水提-匀浆法提取石斛中多糖的工艺研究

张 义1，何剑文1，龙群珍1，庄晓琳1，白 音2，任健敏1*

（1.韶关学院化学与环境工程学院；2.韶关学院英东生命科学学院，广东韶关512005）

以不同品种石斛为研究对象，在水提法的基础上，引入匀浆辅助处理，采用正交试验研究了提取时间、提取次数、提取温度对铁皮石斛多糖提取的影响.结果表明，在水温80℃、提取时间70s、提取次数5次时，提取效率较佳，这种操作简单、提取效率高的石斛多糖提取新方法，可为其他植物多糖的提取提供参考.

石斛；多糖；正交实验法；提取工艺

石斛（Dendrobium nobile Lindl）是兰科（Orchidaceae）石斛属（Dendrobium）多年生附生草本植物,是我国传统名贵中药［1］.多糖是石斛的主要活性成分之一，可促进机体免疫力，具有抑制肿瘤、抗氧化、降血糖和延缓衰老等功效［2］.因此，石斛的人工栽培、石斛多糖的药理作用及提取工艺成为近年来的研究热点［3-4］.石斛多糖的提取主要采用水提法，在水提时引入酶、超声波等辅助处理后提取效率增加.本文以铁皮石斛为研究对象，在水提法的基础上，引入匀浆辅助处理，研究了石斛多糖的提取工艺条件，建立了一种操作简单、提取效率高的石斛多糖提取新方法，为石斛多糖和其他植物多糖的提取提供参考.

1 材料与仪器

云南铁皮石斛、广西铁皮石斛、始兴金钗石斛、广西金钗石斛、云南金钗石斛（石斛采收后去叶留茎洗净，60℃的干燥箱烘干）；葡萄糖、无水乙醇、浓硫酸、苯酚等，所用试剂均为分析纯；所用水为高纯水.

JP-150-A-8型高速万能粉碎机（永康市久品公贸有限公司）、飞利浦HR2101型搅拌机（飞利浦投资有限公司）、电热恒温鼓风干燥箱（上海贺德实验有限公司）、BSA224S型电子天平（赛多利斯科学仪器有限公司）、LD-UPW型纯水机（上海砾鼎水处理设备有限公司）、722S分光光度计（上海佑科仪器仪表有限公司）.

2 实验方法

2.1 石斛的预处理

称取适量石斛粉末，加入无水乙醇回流［5］，去除可溶性单糖，滤渣挥干溶剂，备用.

2.2 多糖的提取方法

2.2 .1 水提-匀浆法 准确称取预处理好的石斛0.5 g，放入装有过滤网的搅拌机内，加入100 mL 80℃的热水，以第2档的速度匀浆浸提，分别提取5次，每次时间70 s，收集并合并过滤好的提取液，转移至1 L的容量瓶中定容，得到石斛多糖提取待测液.

2.2 .2 水提法［6］准确称取预处理好的石斛0.5 g，加入20 mL蒸馏水，90℃水浴浸提1 h，残渣反复提取三次，趁热过滤，合并滤液，加蒸馏水定容到100 mL，稀释4倍后，得到石斛多糖提取待测液.

2.3 多糖的测定方法

采用苯酚－硫酸法［7］对石斛提取液中的多糖进行测定.分别准确移取不同体积的葡萄糖标准溶液（浓度为91 ug/mL）于比色管中，然后全部加水补到相同体积.分别准确加入5%苯酚溶液1 mL、浓硫酸5 mL，摇匀，置于沸水浴中加热20 min，取出于冰水浴中冷却5 min，以试剂空白为参比，在488 nm波长下测其吸光度A，有关数据见表1，溶液的吸光度越大，表明溶液中多糖的含量越高.以吸光度A为纵坐标，葡萄糖标准溶液体积V为横坐标，绘制标准曲线，线性回归方程为A=0.789V+0.009 3，相关系数为r=0.999 5.

准确移取一定体积的石斛提取待测液于比色管，按照上述同样的步骤测定其吸光度.由标准曲线的线性回归方程计算葡萄糖标准溶液体积V，根据下列公式计算干燥石斛中多糖的含量：

表1 苯酚-硫酸法测定不同体积葡萄糖标准溶液的吸光度

图1 提取时间对石斛多糖提取效率影响

图2 提取次数对石斛多糖提取效率影响

3 结果与讨论

3.1 提取时间对铁皮石斛多糖提取效率的影响

按照实验方法 2.2.1，改变提取时间 0、30、45、60、75 s，分别进行多糖提取，得到石斛多糖提取液.再按照2.3多糖的测定方法，测定提取液的吸光度，以吸光度大小衡量铁皮石斛多糖的提取效率，结果见图1.

由图1可见，溶液的吸光度随着提取时间的增长而提高，到60 s时吸光度达到最大，之后吸光度有所降低.说明提取达到一定时间时，多糖基本溶出，为节约成本，初步确定提取时间为50～70 s.

3.2 提取次数对铁皮石斛多糖提取效率的影响

按照实验方法 2.2.1，提取次数分别为 1、2、3、4、5 次，提取时间为 60 s，得到石斛多糖提取液，采用蒽酮-硫酸法测定其吸光度.

由图2可以看出，吸光度随提取次数的增加而增大，但超过4次之后，吸光度的增长趋缓，同样考虑节约成本，初步选择提取3～5次.

3.3 提取温度对铁皮石斛多糖提取效率的影响

按照实验方法 2.2.1，改变水的温度分别为 50、60、70、80、90℃，提取次数5次，提取时间为60 s，得到石斛多糖提取液，测定其吸光度.

由图3可知，提取水的温度升高，吸光度增加，吸光度在80℃时达到最大.说明较高的温度有利于多糖的溶出，但温度太高可能会造成多糖的降解，初步确定提取温度为70～90℃.

3.4 正交试验设计

根据提取时间、提取次数和提取温度三个单因素对水提-匀浆法提取铁皮石斛多糖提取效率的影响结果，设计三因素三水平正交试验优化提取工艺条件，见表2.

3.5 正交试验结果

正交试验结果见表3，由此可知，水提-匀浆法提取铁皮石斛多糖影响因素的主次顺序为B＞C＞A，即提取次数影响最大，提取温度次之，提取时间影响最小.提取工艺最佳条件为B3C2A3，即提取次数为5次，提取温度为80℃，提取时间为70 s，由正交表可知在最佳方案下多糖的提取率为32.09%.

3.6 不同品种石斛中多糖的提取结果

按照2.2.1和2.2.2实验方法，对不同品种的石斛进行多糖的提取，结果见表4.结果表明，水提-匀浆法提取石斛多糖的效果远高于传统的水提法.不同品种的石斛的多糖含量相差也较大，铁皮石斛的多糖含量远高于金钗石斛，说明多糖是铁皮石斛的特征成分［8］.

图3 提取温度对石斛多糖提取效率影响

表2 正交试验的因素与水平

表4 不同品种石斛多糖的含量（n=3）

4 结论

在水提法的基础上，引入匀浆辅助处理，改进了提取工艺，与传统水提取法相比，水提-匀浆法操作简单，提取时间短，提取效率高.以铁皮石斛为对象，研究了提取时间、提取次数、提取温度三因素对石斛多糖提取的影响，在水温80℃、提取时间70 s、提取次数5次时，提取效率较佳.石斛多糖含量与其品种和种植环境有密切关系，铁皮石斛的多糖含量远高于金钗石斛.

水提-匀浆法是一种较好的多糖提取方法，可以用于其他植物多糖的提取.

表3 正交试验结果与分析

［1］江苏新中医学院.中药大辞典[M].上海:上海科学技术出版社,1985:586.

［2］白音,包英华,金家兴,等.我国药用石斛资源调查研究[J].中草药,2006（9）:4-6.

［3］张子燕,石海英,白音.石斛仿野生栽培模式研究[J].韶关学院学报,2016（8）:56-58.

［4］薛丹,黄豆豆,黄光辉,等.植物多糖提取分离纯化的研究进展[J].中药材,2014,37（1）:157-161.

［5］黄晓君,聂少平,王玉婷,等.铁皮石斛多糖提取工艺优化及其成分分析[J].食品科学,2013,34（22）:21-26.

［6］李程程,丁长春.水提法优化广南铁皮石斛多糖的提取工艺[J].文山学院学报,2015,28（3）:8-10.

［7］国家药典委员会.中华人民共和国药典（一部）[M].北京:中国医药科技出版社,2015:283.

［8］徐德林,储士润,肖世基,等.不同产地的铁皮石斛和金钗石斛石斛多糖、石斛碱、氨基酸含量的比较[J].时珍国医国药,2016,27（11）:2738-2740.

Research on Water-Homogenate Extraction of Polysaccharides from Dendrobium

ZHAHG Yi1,HE Jian-wen1,LONG Qun-zhen1,ZHUANG Xiao-lin1,BAI Yin2,REN Jian-min1*
（1.College of Chemistry and Environmental Engineering；2.Yingdong College of Bioengineering，Shaoguan University,Shaoguan 512005,Guangdong,China）

Using different varieties of Dendrobium candidum as materials,homogenate as assisted method on the basis of water extraction method,the extracting conditions,i.e.duration,time and temperature of extraction of polysaccharides from Dendrobium candidum was studied by orthogonal experiment.The result shows that when duration of extraction is 70 s,times of extraction is 5 and temperature of extraction is 80°C,extraction efficiency reaches optimum.This establishes an easily-operated,high efficient extraction method of polysaccharides from Dendrobium candidum,and provides reference on extraction method of polysaccharides from other plants.

Dendrobium；polysaccharides；orthogon alexperiment；extraction technology

TS201.1；TQ464.1

A

1007-5348（2017）09-0006-03

2017-06-02

广东省教育厅大学生创新创业训练计划项目（201610576045）.

张义（1997-），男，广东韶关人，韶关学院化学与环境工程学院学生；研究方向：分析化学.*通讯作者.

（责任编辑：闫文龙）