蒲公英多糖提取工艺及其体外抗氧化活性的研究

潘 婷，库贵福，蔡锋隆，田川尧，王晓敏，林霖雨，洪中山

（天津农学院 动物科学与动物医学学院，天津 300380)

蒲公英（Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz）菊科，多年生植物，分布广，种质资源丰富且较易获得。目前对蒲公英的研究多侧重于有效成分的提取及提取工艺方面的优化上，蒲公英富含蛋白质、脂肪、碳水化合物、微量元素及维生素等，具备丰富的营养和保健价值；同时蒲公英中含有蒲公英醇、胆碱、有机酸、菊糖等成分，具有抗病原微生物、提高免疫功能、利胆保肝等功效。植物多糖具有多种生物活性，如蒲公英多糖具有抗肿瘤、抗突变、抗氧化、抗疲劳和提高免疫等生物活性；此外，一些植物多糖也具有抗菌作用。

本实验对天津地区的蒲公英进行多糖提取及其体外抗氧化活性测定，旨在了解天津地区蒲公英多糖抗氧化能力，为其开发应用提供技术支持，推动蒲公英多糖在农业中的应用。

1 材料与方法

1.1 主要仪器与设备

恒温水槽（上海智城分析仪器制造有限公司，ZSBB-724）、RE-52AA旋转蒸发器（上海雅荣生化设备仪器有限公司）、UV-8000型紫外可见分光光度计（上海元析仪器有限公司）、真空干燥箱（上海恒科学仪器有限公司）。

1.2 实验材料与试剂

新鲜蒲公英植株于2017年8月天津市西青地区采摘。将蒲公英分为全株、叶部、根部处理，烘干，磨粉，贮藏备用。试验试剂为DPPH自由基(上海梯希爱化成工业发展有限公司）、羟自由基测定试剂盒（南京建成生物工程研究所），95%乙醇，苯酚，硫酸均为分析纯硫酸。

1.3 实验方法

1.3.1 蒲公英多糖的提取 精确称取蒲公英样品1.0000克，置于50毫升离心管中，以蒲公英多糖提取率为指标，1500瓦超声功率，提取两次，分别提取物液比（1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60），提取时间30分钟、提取温度为60℃；分别提取时间（10分钟、20分钟、30分钟、40分钟、50分钟），提取物液比为1∶40（克/毫升），提取温度为60℃；分别提取温度(40℃、50℃、60℃、70℃、80℃），提取物液比为1∶40（克/毫升），提取时间30分钟进行试验，对3个条件进行蒲公英多糖单因素考查实验，考查各因素对蒲公英多糖提取效果的影响，提取液以备后用。

1.3.2 绘制标准曲线 采用苯酚-硫酸法，配制不同梯度的葡萄糖标准溶液，在490纳米处测吸光度值。以葡萄糖浓度为横坐标，吸光度值为纵坐标，绘制标准曲线，经过线性回归，得到方程：Y=0.0339C+0.0106（R2=0.9956）。

1.4 抗氧化活性测定

用不同浓度全株、根和茎的多糖对D P P H自由基清除效果，采用二苯代苦味酰基自由基（DPPH）法进行检测；用不同浓度全株、根和茎的多糖对羟自由基清除效果，采用邻二氮菲进行检测。

2 结果与分析

2.1 提取温度对多糖提取率的影响

由图1可知，在40～60℃，温度与多糖提取率之间成一定正比关系，当温度达到60℃时，蒲公英叶子、根部、全株多糖提取率分别为：18.22%、23.16%、21.25%。当温度为70～80℃时，多糖提取率呈下降趋势。温度升高分子运动速度加快，渗透扩散，溶解速度加快。同时温度可引起细胞膜结构变化，使多糖类化合物由外层细胞转移到溶剂中，但温度过高可能引起多糖类化合物结构被氧化破坏，导致其提取量降低。

图1 温度对多糖提取率的影响

2.2 提取时间对多糖提取率的影响

由图2可知，随时间的延长，提取率幅度有所波动。当提取时间为10～20分钟时，多糖提取率小幅度增加，当时间为20～30分钟时，多糖提取率增加幅度明显，当时间为30分钟时，蒲公英叶子、根部、全株多糖提取率分别为19.52%、23.44%、21.69%。当时间40～50分钟时，多糖得率逐渐下降。这是由于超声连续作用时间较长时，超声的空化作用和机械振动作用等导致植物细胞破裂越来越完全，多糖得率也随之提高，但随时间的延长，细胞内非有效成分进入提取液，不但影响有效成分的溶出，也降低多糖得率。

图2 提取时间对蒲公英多糖提取率的影响

2.3 提取物液比对多糖提取率的影响

由图3可知，随物液比增加，多糖提取率也逐渐增加，物液比在1∶20～1∶40时，物液比与多糖提取率成正比关系，物液比为1∶40时，蒲公英叶子、根部、全株多糖提取率分别为19.52%、23.82%、22.82%。当物液比为1∶40～1∶60时，多糖得率逐渐下降。当溶剂过少时，提取率较低，而当溶剂过大时，会给后面离心、醇沉造成一定困难。通过提取量、溶剂用量以及能量损耗的综合考虑，选择物液比1∶40（克/毫升）较合适。

图3 物液比对蒲公英多糖提取率的影响

2.4 蒲公英多糖抗氧化活性测定

2.4.1 蒲公英多糖对DPPH自由基清除效果

由图4可知，蒲公英多糖浓度在0.2～1.2毫克/毫升时，对DPPH自由基清除率显著上升，蒲公英多糖浓度为1.4毫克/毫升时，叶子、根部、全株对DPPH清除率最佳，其值分别为87.15%、89.89%、90.53%。多糖浓度达到1.6毫克/毫升时，对DPPH清除率趋于平稳。

图4 DPPH 自由基清除效果

图5 羟自由基的清除效果

2.4.2 蒲公英多糖对羟自由基清除效果 由图5可知，蒲公英多糖对羟自由基清除能力呈正比关系，多糖浓度在1～4毫克/毫升时，对羟自由基清除率增加幅度明显。当浓度为4毫克/毫升时，叶子、根部、全株多糖对羟自由基清除率分别达到44.01%、45.08%、46.69%。浓度在4～5毫克/毫升时，随多糖浓度增大，羟自由基清除率上升趋势不明显，趋于稳定。

3 结论

本实验通过超声波水浴提取法，得出了蒲公英多糖提取最佳工艺：物料比1∶40（克/毫升)、提取时间(30分钟)、提取温度(60℃)，最高提取率为23.82%。对蒲公英多糖的抗氧化性进行了研究，测定得出蒲公英多糖对羟自由基、DPPH自由基有一定的清除能力。当浓度为1.4毫克/毫升时，DPPH清除率最大为90.53%；浓度为4毫克/毫升时，羟基自由基清除率最大为46.69%。从试验可以看出，天津地区的蒲公英中含有丰富的多糖，同时也具有良好的抗氧化性。这为工业生产蒲公英多糖提供研究的基础，为开发其多糖应用提供参考。