鞍山师范学院学报 Ｊｏｕｒｎａｌ Ｄ，Ａｎｓｈａｎ Ｎｏｒｍａｌ Ｃ 如Ｐ ２０１０・０８．１２（４）：３９—４３ 两种不同方法提取枸杞多糖的比较研究 王月因，辛广，翁 霞 （鞍山师范学院化学系，辽宁鞍山１１４００７） 摘要：以枸杞多糖为研究对象，比较两种不同提取方法对枸杞多糖的提取效果，采用单因素和正交试验 对枸杞多糖提取工艺（热水法和微波法）进行了初步探讨，比较了料液比、浸提温度、提取时间、提取次数 等因素对多糖提取率的影响．结果表明：传统热水法提取的最佳条件为提取温度９ｏ℃，提取时间３．５ ｈ，料 液比１：１０（ｍＬ／ｇ），提取次数３次；微波提取的最佳条件为微波功率４８０ Ｗ，微波时间２０ ｍｉｎ，料液 比１：３０（ｍＬ／ｇ），提取次数２次．通过两种方法的比较，微波法提取多糖提取率提高近４０％，微波法提取枸 杞多糖优于热水浸提法． 关键词：枸杞；多糖；微波提取；热水浸提；比较 中图分类号：Ｒ２８４．２ 文献标识码：Ａ 文章篇号：１００８－２４４１（２ｏｌｏ）０４－００３９－０５ 枸杞为茄科植物的干燥成熟果实，具有多种药理作用和生物功能．它的化学成分主要包括枸杞多糖 （Ｌｙｃｉｕｍ ｂａｒｂａｒｕｍｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ，ＬＢＰ）、胡萝卜素、ＶＢ族、ＶＣ和微量元素钙、磷、铁等多种活性成 分［１］．大量实验表明，枸杞多糖（ＬＢＰ）是其主要的保健功能因子，具有调节免疫功能，降血糖、抗疲劳、 抗衰老等作用ｌ ２１．枸杞多糖不仅具有良好的保健功能，而且在食用安全方面也是许多保健品无法比 拟的． 传统枸杞多糖的提取方法包括：传统热水法、超声波法、微波法、酶法、碱法等提取方法．传统的枸杞 多糖提取工艺复杂，浸提剂用量大，收率低，成本高；利用微波射线穿透性极好，在接近环境温度下抽提 所需的有效成分，对热敏性成分的浸提极为有效【３１．本试验将微波技术应用于枸杞多糖的提取，并与传 统的热水提取工艺进行了对比研究，建立经济的枸杞多糖提取工艺，为后续多糖保健产品的研制开发奠 定了基础． １材料与方法 １．１实验材料 枸杞：原产宁夏，购于鞍山市某大型超市． １．２试剂与仪器 Ｇ８０２３ＹＳＬ—Ｖ２型微波炉：佛山市顺德区格兰仕微波炉电器有限公司；７２１紫外可见分光光度计：上 海佑科仪器仪表有限公司；ＤＺＦ一１ ＢＣ型真空干燥箱：北京市永光明医疗仪器厂；ＦＺ１０２型微型植物粉碎 机；天津市泰斯特仪器有限公司；ＤＫ－９８．Ⅱ型水浴锅：天津市泰斯特仪器有限公司；ＳＨＢ．Ｂ９５型循环水式 多用真空泵：上海沪西分析仪器厂有限公司。 标准葡萄糖、苯酚、浓硫酸、无水乙醇，以上试剂均为分析纯． １．３试验方法Ｌ１ Ｊ １．３．１枸杞预处理 将枸杞于６Ｏ℃烘箱中恒温干燥２４ ｈ，风干，粉碎后过４ｏ目筛（筛孔直径０．４２５ ｍｎ１） 收稿日期：２０１０－０３—１０ 作者简介：王月囡（１９８１一），女，辽宁鞍山人，鞍山师范学院化学系助教，硕士，主要从事食品生物技术方面研究 鞍山师范学院学报 第１２卷 备用． １．３．２操作要点 １．３．２．１ 热水浸提法提取多糖 一精确称取粉碎的枸杞粉末２．Ｏ０ ｇ，加入蒸馏水浸取，在水浴锅浸提 定时间后，抽滤，滤液经旋转蒸发掉一部分溶剂后，再加同体积的乙醇进行醇析、抽滤．滤液再加４倍 体积的乙醇进行醇析、并置于冰箱中放置一段时间后抽滤得粗糖产品，称重． １．３．２．２微波法提取多糖 精确称取粉碎的枸杞粉末２．Ｏ０ ｇ，加人蒸馏水浸取，用微波炉加热后，抽 滤，滤液经旋转蒸发掉一部分溶剂后，再加同体积的乙醇进行醇析、抽滤．滤液再加４倍体积的乙醇进行 醇析，并置于冰箱中放置一段时问后抽滤得粗糖产品，称重． １．３．２工艺流程ｌ４ Ｊ 多糖． 枸杞一粉碎一加水一微波提取一过滤一减压浓缩一醇沉一抽滤一干燥一枸杞 采用苯酚一硫酸法测定，以葡萄糖为标准品【５，６１． １．３．３标准曲线的绘制及枸杞多糖含量的测定 １．３．３．１溶液的配制 待用． 准确称取在１０５℃干燥至恒重的葡萄糖标准品０．１００ ０ ｇ，置于１００ ｍＬ容量 瓶中，加蒸馏水溶解并稀释至刻度，另取１０ ｍＬ该溶液于１００ ｍＬ容量瓶中，稀释至刻度，配成标准溶液， １．３．３．２标准曲线的绘制准确移取标准溶液０．２０，０．４０，０．６０，０．８０，１．Ｏ０ ｍＬ浓度为１００ ｇ／ｍＬ的葡 萄糖溶液，分置于比色管中，各加蒸馏水补足至每管２．Ｏ０ ｍＬ，再各加入６％的苯酚溶液１．Ｏ０ ｍＬ摇匀， 依次加人９８％的浓硫酸５．Ｏ０ ｍＬ静止１５ ｍｉｎ后，置沸水浴中加热２０ ｍｉｎ，取出后冷却至室温．以蒸馏水 同法做空白参比，在３５０～６００ ｎｎｌ处测Ａ值，在４９０ ｎｍ处吸收度最大． 根据已确定的最大吸收度（４９０ ｎｍ），以浓度做横 ０．１８ ０．１ ６ ０．１ ２ ０．１ 坐标，以吸收度做纵坐标绘制标准品曲线结果如图１．一 ０．１４ 将待测管中葡萄糖浓度与吸光度作回归处理，得回归嚣 。‘ 。。 ６ ２‘ ０．０８ １．３．３．３枸杞多糖得率的计算 ‘ ０．０６ ０．０４ 枸杞多糖提取率（％）＝ × Ｏ０ ０．０２ ０ ０ ０．２ ０．４ ０．６ ０．８ ｌ ｉ．２ ２结果与分析 ２．１ 传统热水法与微波法提取条件的单因素研究 葡萄糖浓度￣ｍｇ／ｍＬ） 图１葡萄糖标准曲线 ２．１．１不同的料液比对枸杞多糖得率的影响 由图２可看出，无论微波法还是传统热水提取法，料 液比小于１：１５时，多糖提取率都随溶剂量的增大而提 高，这是因为溶剂量越大，细胞内部的多糖物质向外扩散 也越多．而当大于１：１５时，多糖提取率反而逐渐下降，其褂 原因是枸杞多糖在枸杞中的含量是一定的，其中的水溶性蘑 多糖在溶剂中的溶解度有限，当溶液趋于饱和时，多糖溶 解量减小。当溶解达到饱和状态后，提取量的增加趋势减 缓．因此确定料液比在１：１５时较为合适，既能保证一定 的提取率，又能减少后续操作难度，节省材料和能耗． 微波法提取条件为：微波功率４８０ Ｗ，微波时间２Ｏ ２．１．２不同微波功率对多糖提取率的影响 料液比（ｖ／ｗ） 图２料液比对多糖提取率的影响 ｍｉｎ，提取１次；传统热水法提取条件为浸提温度９Ｏ ｃＣ，提取时间３．５ ｈ，提取１次． 由图３可知，微波法提取多糖时开始随着微波功率的增大，多糖提取率也上升．但当微波功率超过 ４８０ Ｗ时，多糖提取率开始下降，可能是由于多糖水解程度加大而造成的，同时功率大时，提取液黏稠度 第４期 王月囡，等：两种不同方法提取枸杞多糖的比较研究 Ｉ）斟 吣 ４１ 增加，使过滤困难，并且提取过程中易发生爆沸．微波功率４８０ Ｗ为最佳提取功率． ４ ３ ４ ３ Ｉ ９ ３ ７ ３ ３ ５ ３３ ２ ２ ，．９ Ｔ ２ ５ 微波法提取条件为料液比１：１５，微波时间２０ ｍｉｎ，提取１次． ２．１．３不同温度对多糖提取率的影响 由图４可以看出传统热水法提取多糖过程中，随着温度的升高，多糖的提取率也增大，温度在９Ｏ℃ 以后增大幅度趋向平缓；考虑到过高温度会破坏多糖结构，使有些多糖发生降解而影响生物活性，另外 高温提取也会增加能耗和设备的投人，因此热水提取法的最佳温度为９０℃． 传统热水法提取条件为料液比１：１５，提取时间３．５ ｈ，提取１次． ３ 槲 ＾兽 碍 聪２ ３ ５ ２００ ４００ ６００ ８００ ４０ ５０ ６０ ７０ ８０ ９０ １００ 微ｌ诙功率（ ） 图３微波功率对多糖提取率的影响 温度（℃） 图４热水浸提温度比对多糖提取率的影晌 ２．１．４不同时间对多糖提取率的影响 由图５和图６明显看出，两种提取方法多糖提取率随时间的延长而提高，但传统热水法提取多糖的 所需时间比微波法提取长得多，且多糖提取率比较低．而微波作用缩短了提取总时间，在微波处理２０ ｍｉｎ 时达到提取最大值，而后随微波时间延长，多糖提取率有所下降，这是由于可能是由于在短时间内微波 对细胞产生了较大的破坏作用，在溶剂的作用下溶出物较多，提取率迅速升高．随着处理时间的增加，细 胞膜进一步破裂，溶剂达到饱和，有效成分不再被溶解，杂质溶出，多糖提取率反而有所下降． 微波法提取条件为料液比１：１５，微波功率４８０ Ｗ，提取１次；传统热水法提取条件为料液比１： １５，浸提温度９０℃，提取１次． 一．．４．５ 享 鐾ｎ 。．ｓ ３ １０ １２ ｌ４ ｌ６ １８ ２０ ２２ ２４ ２６ ２８ ３０ １ ２ ３ ４ ５ 微波时问（ｎｉｎ） 图５微波时间对多糖提取率的影响 畏提时间（ｈ） 图６热水浸提时间对多糖提取率的影响 通过以上分析可知，微波所用最佳时间为２０ ｍｉｎ；而传统热水法提取多糖，考虑到浸提３．５ ｈ后，多 糖提取率有所下降，可能是由于时间过长导致多糖破坏和降解．所以，从综合角度考虑，采用浸提时间 ３．５ ｈ为最佳． ２．１．５不同浸提次数对多糖提取率的影响 由表１、表２可知，微波法提取多糖，提取３次多糖提取率最高；而传统热水法随提取次数的增加， 多糖得率逐渐提高．但提取３次时，枸杞中的多糖已基本提尽，再增加提取次数已不能提高多糖得率，而 且会浪费溶剂和回收溶剂的动力，所以，提取３次最为适宜． ４２ 鞍山师范学院学报 第ｌ２卷 微波法提取条件为料液比１：１５，微波功率４８０ ｗ，微波时间２０ ｍｉｎ；传统热水法提取条件为料液比 １：１５，浸提温度９０℃，提取时间３．５ ｈ． 表１ 微波法浸提次数对多糖得率的影响 浸提次数（次） ｌ ２ ３ ４ 表２热水法浸提次数对多糖得率的影响 浸提次数（次） １ ２ ３ ４ 多糖得率（％） ３．３８ ３．８９ ３．５６ ３．３１ 多糖得率（％） ２．５２ ３．Ｏ１ ３．２５ ３．３１ Ｒ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ ２．２正交试验 ２．２．１ 枸杞多糖微波提取法的正交试验 确定最适的提取条件，见表３． 根据单因素实验，确定微波时间、微波功率、料液比和提取 ：：： ０，次数为考察的因素，每个因素确定３个水平，选用 （３ ）表安排试验，以枸杞多糖提取率为评价指标， 表３因素水平表 ２ ３。２ ３ ２ ３ ￡！ 成 邶 ｎ ０ 。 ， Ｂ ｍ ｍ 由表４的结果可看出，影响枸杞多糖得率的因素主次顺序为Ｂ＞Ｃ＞Ａ＞Ｄ；也即微波功率大于微波时 间大于料液比大于浸提次数，综合各因素的Ｋ值和直接比较，最佳提取工艺为：Ａ。Ｂ ｃ：Ｄ ，即微波时间 ： ，。 ０ ２０ ｍｉｎ，功率４８０ ｗ，料液比１－３０，提取次数２次． 朋 表４微波法提取枸杞多糖正交直观分析表 Ｂ功率 Ｃ时间 试验号 Ａ料液比 Ｄ浸提次数 多糖提取率（％） ｍ ％ 盯 ２．２．２枸杞多糖传统热水提取法的正交试验 根据单因素试验，确定提取温度（Ａ）、提取料液比（Ｂ）、 提取时间（Ｃ）、提取次数（Ｄ）为考察的因素，每个因素确定３个水平，Ａ因素水平依次为８０，９０，１００ ｃｃ，Ｂ因 素的各水平依次为１，１．５，２ ｈ，Ｃ因素的各水平依次为１：２０，１：２５，１：３０，Ｄ因素的各水平依次为１、 ２、３次．选用 （３ ）表安排试验，以枸杞多糖提取率作为评价的指标，确定最适的提取条件，见表５． 表５因素水平表 由表６的结果可看出，影响枸杞多糖得率的因素主次顺序为Ａ＞Ｄ＞Ｂ＞Ｃ；也即提取温度大于浸提次 数大于提取时间大于料液比，综合各因素的Ｋ值和直接比较，最佳提取工艺为：Ａ Ｂ ｃ Ｄ ，即提取温度 ９０ ｃ【＝，提取时间３．５ ｈ，料液比１：１０，提取次数３次． 第４期 王月囡，等：两种不同方法提取枸杞多糖的比较研究 ４３ 表６传统热水法提取枸杞多糖正交直观分析表 ３结论 （１）通过单因素试验和正交试验，确定传统热水法提取枸杞多糖的最优工艺条件：提取温度９Ｏ℃， 提取时间３．５ ｈ，料液比１：１０，提取次数３次；微波法提取枸杞多糖的最优工艺条件：微波时间２０ ｍｉｎ， 功率４８０ Ｗ，料液比１：３０，提取次数２次． （２）根据对两种提取方法的最佳提取工艺条件下得到的枸杞多糖含量的比较，微波法比热回流法 提高近４０％．且从工业化的角度考虑，微波提取法热效率高，升温快速均匀，大大缩短了提取时问，提高 了提取效率，适合工业化生产． 参考文献： ［１］杨继祥．药用植物栽培学［Ｍ］．北京：中国农业出版社，２００１． ［２］李为，戴寿芝，马蔚，等．口服枸杞子对老年人血中超氧化物歧化酶、血红蛋自和过氧化脂质含的动态观察［Ｊ］．中草 药，１９９１，２２（６）：２５１． ［３］高梦祥，刘恒蔚，宗明远．采用微波技术提取海带多糖的工艺研究［Ｊ］．食品研究与开发，２００６，２７（８）：６９—７２． ［４］张兰杰，张维华，赵珊红．北五味子果实中多糖的提取和纯化［Ｊ］．鞍山师范学院学报，２００２，（１）：５８—６０． ［５］李书倩，辛广，戴亚东，等．白灵菇多糖抗氧化性质的研究［Ｊ］．鞍山师范学院学报，２００７，（２）：２７—２９． ［６］张惟杰．糖复合物生化研究技术［Ｍ］．第２版．杭州：浙江大学出版社，１９９９． Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｌｙｃｉｕｍ Ｂａｒｂａｒｕｍ Ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ ｂｙ Ｔｗｏ Ｄｉ ｒｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄ ＷＡＮＧ Ｙｕｅ—ｎａｎ，ＸＩＮ Ｇｕａｎｇ，ＷＥＮＧ Ｘｉａ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ａｎｓｈａｎ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ａｎｓｈａｎ Ｌｉａｏｎｉｎｇ １１４００７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｏｌｙｓａｅｃｈａｒｉｄｅ ｉｓ ｅｘｔｒａｃｔｅｄ ｆｒｏｍ Ｌｙｃｉｕｍ ｂａｒｂａｒｕｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．Ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌ— ｏｇｉｅｓ ｏｆ Ｌｙｃｉｕｍ ｂａｒｂａｒｕｍ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ（ＬＢＰ）ｏｆ ｐｒｉｍａｒｙ ｓｔｕｄｙ ａｒｅ ｆｉｎｉｓｈｅｄ ｗｉｔｈ ａ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ｏｒｔｈｏｇｏ— ｎａｌ ｔｅｓｔ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｇｒｏｕｐｓ（ｈｏｔ—ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｍｅｔｈｏｄ），ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ｆａｃｔｏｒｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｑｕｉｄ ｔｏ ｓｏｌｉｄ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｅｔｃ．ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｒａｔｅ ｏｆ Ｌｙ－ ｃｉｕｍ ｂａｒｂａｒｕｍ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ ａｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ａｔ ｇｉｖｅｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈ ｔｒａｄｉｉｔｏｎａｌ ｍｅｔｈｏｄ ｒａｅ：ｔｈｅ ｍａｔｅｒｉｌａ ｆｌｕｉｄ ｒａｔｉｏ ｉｓ １：１０（ｍＬ／ｇ），ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ９０℃，ｈｅａｔｉｎｇ ｔｉｍｅ ３．５ ｈ，ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｔｈｉｒｄ．Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｍｅｔｈｏｄ ａｒｅ：ｔｈｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｆｌｕｉｄ ｒａｔｉｏ ｉｓ １：３０（ｍＬ／ｇ），ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｐｏｗｅｒ ４８０ Ｗ，ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｔｉｍｅ ２０ｍｉｎ，ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｔｗｉｃｅ．Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｈｔ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｈｏｔ—ｗａｔｅｒ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ，ｈｔｅ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｗａｓ ｂｅｔｔｅｒ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｅｘｔｒａｃｔｅｄ ｒａｔｅ ｎｅａｒｌｙ ４０％． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｌｙｃｉｕｍ ｂａｒｂａｒｕｍ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ；Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ；Ｈｏｔ—ｗａｔｅｒ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｕｑｅ； Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ （责任编辑：陈欣）