玉竹属药食两用植物,富含丰富的营养及化学成分,并具有广泛的营养保健及药理活性的作用,许多研究已证明植物多糖具有增强免疫、降低血压、抗炎、抗病毒、调节糖脂代谢等多种生理生化作用。传统的多糖提取工艺有水提醇沉法、碱提取法、酸提取法等,这些方法不但操作流程复杂,而且提取率低,生产成本也高,多糖纯度同样不高,并且操作的周期过长,不仅增加了提取工艺的成本和人力的消耗,而且所得到的多糖品质也有不同程度的损耗。近年来,一些新型的提取方法如酶催化提取法、微波辅助提取法、超声辅助提取法、膜分离技术、超高压提取法等,这些方法与传统方法相比较,具有更加温和的提取条件、多糖纯度高和提取率高等优点,为得到高纯度与优质的多糖提供了更加简便和高效的方法。本研究通过比较中药多糖常用的提取方法:水浸提法、超声波法
和酶解法对玉竹多糖的提取效果,并采用正交试验对玉竹多糖最佳提取方法进行工艺优化,再以酶法脱蛋白,考察脱蛋白率,以期为玉竹多糖的开发利用提供理论参考。
1 材料与方法
1.1 药品与试剂
玉竹,购于佛山万山红中药饮片实业有限公司;无水葡萄糖对照品,批号:110833⁃200904,中国食品药品检定研究院,纯度为 100%;木瓜蛋白质酶(源叶生物);水为纯化水;其他化学试剂均为分析纯。
1.2 仪器
TU⁃1901紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司),AUW120D 十万分之一分析天平(日本岛津),RE-52AA 旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂),HWS⁃24 电热恒温水浴锅(上海一恒科学仪器有限公司),KQ5200DE超声清洗机(昆山市超声仪器有限公司),DHG⁃9070A电热恒温鼓风干燥箱(上海一恒科学仪器有限公司),DFY⁃500 粉碎机(温岭市林大机械有限公司),LXJ⁃IIB离心机(上海安亭科学仪器厂)。
1.3 试验方法
1.3.1 原料处理方法
将干燥的玉竹经粉碎后过24目筛,备用。
1.3.2 对照品溶液的制备
取无水葡萄糖对照品 60 mg,精密称定,置100 mL 容量瓶中,加水使溶解并稀释至刻度,摇匀;精密量取5 mL,置于100 mL量瓶中,加水至刻度,摇匀,即得(每1 mL含葡萄糖30 μg)。
1.3.3 供试品溶液的制备
精密量取供试品 0.1 mL,置 10 mL 量瓶中,加水使至刻度,摇匀,即得。液比为1∶20。
2.3.2 超声时间对玉竹多糖提取率的影响
如图 4可知,当超声时间达到 60 min时,提取率最高,考虑是因为时间的增加会使玉竹细胞破碎度逐渐增大,让多糖溶出量逐渐增加,随之提取率也有所提高;反之,超声时间一旦超过 60 min,提取率明显降低,超声时间一旦过长,在增大有效成分的介质分子运动速度的同时也让杂质的穿透力增强,溶出也随之增多,使玉竹多糖的提取率也随之降低。并且,超声波具有一定的机械效应、热效应与空化效应,在长时间的超声作用下,机械效应会使大分子的多糖断裂,也会使溶剂快速产生大量的热能,使有效成分有所损耗,从而影响多糖的提取率.因此,综合以上因素,超声波作用时间以60 min最佳。
2 结论
当溶剂为纯化水、料液比为 1∶20、提取温度为70 ℃、提取次数为两次的相同条件下,比较了水浸提法、超声辅助水浸提法、酶辅助法提取 3 种方法对玉竹多糖的提取效果,多糖提取率依次是14.24%、20.98%、5.48%。综合分析,超声辅助水浸提法所得玉竹多糖的得率最高。2. 采用超声辅助水浸提法,水的来源广泛、价格低廉、使用过程中无毒无害,可以强有力的穿透天然产物的细胞,提取效果好。经过正交实验,提取工艺的优化参数为液料比 1∶20、超声时间 60min、提取温度 100 ℃、提取次数为 3 次,在此条件下实验得到玉竹多糖的提取率为35.52%。
3. 运用木瓜蛋白质酶来酶解蛋白的主要目的
是使其成为相对分子质量较小多肽或者氨基酸,然后醇沉。一般情况下绝大多数的大分子多糖会出现沉淀,而分子质量相对较小的多肽和氨基酸则大部分保留于溶液中,因此,本文采用木瓜蛋白质酶来酶解蛋白,酶用量为玉竹药材的 0.2%,pH中性,在 60 ℃水浴条件下酶解 2 h,试验表明,蛋白脱除率达49.19%,多糖保留率为59.34%。