马齿苋多糖提取工艺研究进展
2017-12-12樊志强
樊志强
摘要:综述马齿苋多糖提取方法及工艺研究进展,总结溶剂提取法、超声波辅助提取法、微波辅助提取法、酶提取法的优势及最佳工艺条件,介绍超高压提取、酶加超声辅助提取、高压脉冲电场提取和匀浆/热水提取等提取方法,为进一步开展马齿苋多糖相关研究提供参考。
关键词:马齿苋多糖;提取工艺;综述;溶剂;超声
中图分类号:R284.2;TS202.1 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2017)08-0049-02
马齿苋(Portulaca Oleracea L.)也称五行草、长命草,为马齿苋科植物马齿苋的全草,常生长于菜园、农田、路旁等地,具有散血消肿、利肠滑、解毒通淋等功效,民间常将其茎叶用作蔬菜或农蓄饲料,为传统的药食同源野生植物。许多研究表明,马齿苋中含有生物碱、黄酮、多糖等有效成份,其中马齿苋多糖是马齿苋的有效活性成分之一,具有杀菌、抗氧化和延缓衰老等作用,广泛用于临床及保健品行业。为有效提取马齿苋多糖,科研工作者对其提取工艺及条件进行了大量的试验研究,并在提取工艺方面取得诸多研究成果,为马齿苋多糖的开发利用提供理论基础和实践参考。
1 马齿苋多糖提取方法研究进展
1.1 溶剂提取法
溶剂提取马齿苋多糖是较为传统的提取工艺,常用的提取介质有水、醇等,常用提取方式为热水浸提。
吴光杰等利用响应曲面法对马齿苋多糖的提取条件进行优化,在单因素试验的基础上,根据Box-Behnken中心组合设计原理,选取提取温度、提取时间、水料比和提取次数4因素进行响应曲面分析,得出马齿苋多糖提取的最佳条件为:提取温度100 ℃、提取时间90 min、水料比20︰1(V︰m)、提取次数3次,在此工艺条件下马齿苋多糖提取率达24.25%。
陈凌等采用不同方法提取马齿苋多糖,确定不同方法提取多糖的得率为:热水浸提>木瓜蛋白酶提取>纤维素酶提取>果胶酶提取>超声波辅助提取。
高丽等以提取率为指标,采用正交试验对马齿苋多糖的提取工艺进行优选,并进行了初步纯化。试验结果显示,在温度100 ℃、时间9 h、醇沉比4︰1、浸提次数3次的情况下,马齿苋多糖的提取率最高,为26.8%。
1.2 超声波辅助提取法
超声波辅助提取是在水浸提的同时加超声波辅助,可缩短提取时间、提高提取率,同时避免高温对有效成分的影响。
裴智山等采用超声波辅助提取法提取马齿苋多糖,在单因素试验的基础上进行四因素三水平的正交试验,确定马齿苋多糖的最优提取工艺为:提取温度80 ℃,料液比1︰25,浸提时间50 min,超声波功率200 W。
都秀玲通过单因素试验和正交试验研究萃取时间、萃取温度、料液比、超声波功率对马齿苋多糖萃取率的影响,优化后的超声波辅助萃取马齿苋多糖工艺条件为:萃取时间30 min、温度80 ℃、料液比1︰25、超声波功率300 W;在上述条件下,多糖萃取率可达13.30%,比传统水提法的萃取率高。
1.3 微波辅助提取法
微波辅助提取是在水浸提的同时加入微波。与常规提取法相比,微波辅助提取具有提取时间短、溶剂消耗小、提取率高、产品纯度高等特点。
梁彦采用单因素试验和正交试验优化工艺条件,研究液料比、微波处理时间、微波功率对马齿苋多糖萃取率的影响,确定最佳工艺条件为:液料比35︰1(mL︰g),微波处理时间15 min,微波功率540 W,萃取率为11.69%;与水提法相比(40 min,萃取率8.69%),微波辅助提取法可节省萃取时间,提高萃取率。
纪丽丽分析提取温度、提取时间、料液比对马齿苋多糖得率的影响,确定微波辅助提取马齿苋多糖的最佳工艺条件为:提取温度60 ℃,料液比1 g/30 mL,提取时间10 min,在此条件下的多糖得率为13.87%。
1.4 酶提取法
酶提取法具有快速、高效、反应时间温和、易于控制等诸多优点。在多糖提取中,为使酶活性提高到最大值,必须严格控制酶的添加量和反应时间,因此对酶添加量计算和时间控制具有较高要求。常用的提取酶有蛋白酶、纤维素酶、果胶酶,它们均具有良好的提取效果。
钱志伟等将纤维素酶用于马齿苋多糖提取,在单因素试验的基础上,采用L9(34)正交试验优化提取条件,考察酶用量、酶解温度、pH、酶解时间对马齿苋多糖提取得率的影响,结果表明:在酶用量2.0%、酶解温度40 ℃、pH 6.0、酶解时间110 min的条件下,马齿苋多糖得率最高,达9.7%。
1.5 其他提取方法
除以上提取方法外,也有很多研究采用了其他提取技术,如超高压提取、酶加超声辅助提取、高压脉冲电场提取和匀浆/热水提取等,均取得了较好的提取效果。
徐鹤采用超高压技术常温提取马齿苋多糖,通过响应曲面法优化设计,最终确定马齿苋多糖的最佳提取工艺条件为:液料比1︰20(g/mL),提取时间5 min,提取压力300 MPa。在此条件下,马齿苋多糖的提取率高达22.21%。
米热班古·木太力甫等以多糖提取得率为指标,采用正交试验优化加酶超声辅助法提取马齿苋多糖的工艺条件,确定在纤维素酶添加量2.5%、超声温度60 ℃、超声功率70 W、超声时间20 min的条件下,多糖提取得率达18.40%,比未经酶解和未采用超声处理的传统水提醇沉法的得率高很多。
杨安树等采用高压脉冲电场提取马齿苋中多糖时,将新鲜马齿苋进行预处理后,把马齿苋粉末置于双极性方波高压脉冲电场中提取,固液分离后得提取液;向提取液中加入适量95%乙醇,沉淀物用蒸馏水复溶后再加95%乙醇醇析,反复3次,用无水乙醇、无水乙醚、丙酮洗滌沉淀,真空干燥后可得马齿苋多糖提取物。
艾文超等通过单因素试验和正交试验优化匀浆+热水提法提取马齿苋叶多糖工艺,结果表明:在提取温度65 ℃、料液比(m︰m)1︰45、提取时间75 min的条件下,马齿苋多糖的得率最高,为6.28%。
2 结语
马齿苋含有丰富的营养成分和独特的生物活性成分,具有药食同源的特性,日益受到广泛关注。马齿苋多糖是马齿苋中的有效成分,开展马齿苋多糖提取工艺研究,对马齿苋资源的进一步开发利用具有重要意义。
参考文献
[1] 陈凌,陈召桂,骆卢佳,等.不同方法提取马齿苋多糖的抗氧活性比较[J].食品研究与开发,2015,36(22):14-18.
[2] 裴智山,宋方方,徐勇威,等.马齿苋多糖提取工艺优化及羟自由基清除测定[J].广东化工,2017,44(4):44-45.
[3] 都秀玲,梁彦.超声波辅助萃取马齿苋多糖的工艺优化[J].吉林农业科技学院学报,2015,24(1):23-25.
[4] 纪丽丽.马齿苋多糖微波提取条件的优化[J].生物技术世界,2014(1):58-58.
[5] 米热班古·木太力甫,敬思群.马齿苋多糖提取工艺优选及活性初筛[J].食品与发酵工业,2013,39(5):246-250.
[6] 艾洪超,张文泉,夏琪,等.马齿苋多糖提取条件优化研究[J].山东化工,2015,44(8):40-41.endprint