桑叶多糖的提取研究进展

喻明军

摘要：研究证明桑叶多糖具有抗肿瘤、抗氧化、消炎等生物活性，在保健品和药品中有着良好的应用前景.桑叶多糖的提取是这些研究的前提.本文对近年来关于桑叶多糖提取工艺的研究进行了综述，以期为桑叶多糖提取的深入研究提供借鉴参考.

关键词：桑叶多糖;热水提取;超声波提取;微波提取;酶促提取

中图分类号：Q53  文献标识码：A  文章编号：1673-260X（2019）08-0038-02

1 引言

桑树在我国种植广泛，因此桑叶资源非常丰富.我国把桑葉作为中药使用由来已久，具有疏散风热、清肺润燥、清肝明目等功效.桑叶中多糖含量丰富是桑叶的主要功能性成分之一.大量科学研究表明，桑叶多糖有降血糖活性、抗肿瘤、抗氧化、抗动脉粥样硬化、抗炎和抑菌[1-4]等多种生物学活性.桑叶多糖的提取是研究其生物活性的前提条件，因此研究桑叶多糖的提取工作具有非常重要的现实意义.本文就桑叶多糖的提取研究进展做一综述.

2 桑叶多糖的提取方法

2.1 水提取法

水浸提法是提取多糖的一种传统方法，在多糖的提取中广泛应用.对于热水提取法，国内外研究的比较多，主要是寻找最佳的提取温度、提取时间、pH和最佳的料液比.在研究中部分研究者通过正交实验来确定最佳的提取工艺条件，如王芳等[5]人通过正交实验确定的最佳提取工艺条件是提取温度80℃，时间1h，料液比1：40，桑叶多糖的得率约为11.50%.王淑萍等[6]人通过三因素三水平正交实验优化出最佳的提取工艺为料液比1：9，提取时间90min，提取温度90℃，桑叶多糖的得率为8.08%.还有些研究者通过利用响应面法来优化提取条件，如韩爱芝等[7]采用响应面法试验设计对药桑叶多糖提取条件进行优化，得出在液料比25：1，提取温度90℃，提取时间3h条件下，药桑叶粗多糖提取率最高为13.39±0.53%.刘军海等[8]利用响应面法对桑叶多糖的提取工艺进行优化，得出桑叶多糖浸提的最佳工艺条件为：料水比1：19，浸提温度96℃，浸提时间2.5h，浸提2次，桑叶多糖的实际一次提取率可达3.094%.

2.2 超声提取法

超声提取法是利用超声波产生的空化效应及搅拌作用破坏植物细胞的细胞膜，从而加快细胞内有效活性成分的释放与溶出相比于传统的提取法，其提取效率高、速度快.

桑叶多糖的超声提取是与热水提取法相结合的，用超声辅助热水提取来提高收得率、提取效率和降低能耗.在超声提取的时候通过优化超声功率、提取温度、超声时间和料液比等来获得最佳的提取工艺.刘学军等[9]报道了对超声波功率、温度、时间和粒径4个参数进行正交实验优化，得到的最佳提取工艺条件是超声波功率50W，提取温度为85℃，提取时间2.5h，收得率为10.74%.王芳等[5]人报道了超声功率300W，超声处理10min之后水浸提多糖的得率为12.25%.Zhang等[10]人报道了最佳超声波提取条件为温度57℃，提取时间80min，液固比53mL/g，产率为6.92±0.29%.Ying等[11]人报道了超声波提取的最佳条件是提取功率60W，提取温度60℃，提取时间20min，水与原料的比例为15：1，收得率为10.79%.通过对比超声辅助热水提取和直接热水提取可以发现，提取温度相对降低了，提取时间也相对减少了，对降低能耗和生产成本有一定的帮助，但是提取收率未有明显的提高.

2.3 微波提取法

目前，与其他常规方法相比，微波辅助提取被广泛用于从各种植物材料中提取多糖，因为其提高了提取效率.当微波辅助提取用于提取多糖时，温度会快速升高，降低乳液粘度，破坏植物材料外膜，提高提取率.同时还会发生分子旋转，导致离子的运动增强，提高了萃取过程的效率.

Liu等[12]人报道了超声微波辅助提取，其最优的提取条件是提取温度76℃，提取时间807s，pH值6.16，料液比1：40，实验得率为10.29±0.41%，大大好于热水提取4.67%的收得率.王尉等[13]人报道了通过Box-Behnken设计3因素3水平的试验得出的最优提取条件为温度88oC，提取时间11min和料液比为1：18，收得率为15.20%，是相同时间的热水提取收得率的2.18倍.从以上可以看出，微波提取具有时间短，温度低，收得率高的优点，但还未见有大规模生产的报道.

2.4 酶提取法

植物细胞由纤维素、半纤维素和果胶质等成分构成，这些物质阻碍了胞内多糖等大分子的溶出，选用合适的酶对待提取物进行预处理，能够分解这些物质，从而破坏细胞壁的结构，有利于糖类物质的溶出，这会缩短提取时间从而提高提取效率.

研究酶法提取桑叶多糖的报道较少，王芳等[5]报道了利用纤维素酶、果胶酶、胰蛋白酶来提取桑叶多糖，并比较了这三种酶的提取效率，得出纤维素酶的提取效果最好.其最佳的提取条件为纤维素酶用量为桑叶量的1.5%，酶解时间2h，酶解温度50℃，酶处理后水提多糖得率为12.49%.夏平等[14]人报道了用纤维素酶和果胶酶的复合酶水解，其最佳提取条件为温度50℃，pH为4.5，酶用量1.0%，提取1h，桑叶多糖的提取收得率为14.32%.酶法提取桑叶多糖的条件比较温和，提取效率高时间短有利于降低能耗，并且提取收得率相对较高，有继续研究的价值.

3 桑叶多糖提取相关的专利

有关桑叶多糖提取的专利比较多，如李翠清等[15]在专利中利用CO2超临界萃取桑叶后再利用乙醇萃取、沉淀、过滤得到多糖.章华伟等[16]在专利中利用微波提取，然后将提取液，加酸调节pH值至2-5，再加入乙酸乙酯萃取，将水层用三氯乙酸溶液调节pH值至2-3，降温、搅拌、静置后，离心除去沉淀物，将上清液超滤，浓缩到多糖质量浓度为5%-15%，超滤膜截留分子量为5000D-10000D，浓缩液中加入乙醇，降温、搅拌、静置后，离心，即得桑叶多糖产品.

4 结论及展望

目前对热水浸提法提取桑叶多糖的研究最多，其提取温度主要在80℃-100℃之间，液料比也在20：1-40：1之间，提取时间在1-3小时之间，多糖提取收得率在10%-13%之间.虽然这种提取方法的缺点是能耗高、废水多，但是其优点也很明显，其对设备条件要求不高且操作简单，多糖的回收率也适中.因此热水提取依然是采用最多的方法.目前超声波辅助提取桑叶多糖的最佳提取温度大多在50℃-60℃之间，对比于直接热水提取的80℃-100℃，可以看出超声波辅助提取显著降低了提取温度，提取时间也大多控制在1小时以内.由于超声波提取降低了生产能耗，在当今节减排的大背景了，应积极发展超声波提取桑叶多糖.微波法提取桑叶多糖，提取时间短，大多在10min以内，多糖收得率较热水提取高.同时微波还可以起到灭活酶和细菌的作用，是一种极具发展潜力的新型提取技术.随着提取新技术的不断出现和不断完善，桑叶多糖的提取将会变得更加高效、更加环保.

桑叶多糖具有抗凝血、抗氧化、抑菌等多种药理作用，因此其在药品和保健品的开发方面具有广阔的前景.目前对桑叶多糖提取方法和工艺条件研究的比较透彻，将有利于桑叶多糖的深度开发利用.但是目前对桑叶多糖的纯化研究不多，目前的纯化工艺还比较繁琐，且损失较大.因此，对桑叶多糖的纯化将是今后的研究重点和难点.

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参考文献：

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