王秀娟,馬艷梅,商雪嬌,陳曉平,*
(1.吉林農業大學食品科學與工程學院,吉林長春130118;2.黑龍江職業學院,黑龍江雙城150111;3.長春迪瑞醫療科技股份有限公司,吉林長春130012)
北五味子主要產于我國的東北部地區,屬木蘭科植物,具有很高的藥用價值和營養價值[1-2]。五味子多糖是從五味子干燥成熟果實中提取出來的含有五味子總多糖的混合物[3]。其味酸、甘、溫,具有補腎寧心、收斂固澀、益氣生津等多種功效。研究表明,五味子粗多糖能夠提高機體的免疫能力,具有良好的抗衰老及抗腫瘤作用,以及較強的清除自由基能力,能夠提高荷瘤小鼠超氧化物歧化酶的活力,在體外能夠有效的抑制脂質的過氧化,抑制紅細胞溶血和丙二醇(MDA)生成[4-12]。因此,研究北五味子多糖提取的有效方法和最佳工藝條件,對于新藥和功能性食品的開發具有重要意義。
乙醚、無水乙醇、丙酮、硫酸、苯酚 均為分析純,北京市化工廠;北五味子 長白山北亞藥業有限公司;纖維素酶(活力為1.5萬U/g) 淮安市百麥綠色生物能源有限公司。
CWF-2501超微粉碎機 鑫業儀器有限公司;PHG-9146A電熱鼓風干燥箱 上海精宏實驗設備有限公司;T6紫外可見分光光度計 安普;RE-52A旋轉蒸發儀 上海亞榮生化儀器廠;GL-21M高速冷凍離心機 湖南星科科學儀器有限公司;JY92-2超聲波細胞粉碎機 長春安普科技有限公司;PHS-25酸度計 上海日島科學儀器有限公司;AUY220電子天平 島津制作所;電熱恒溫水浴鍋 天津市豪斯特分析儀器公司。
1.2.1 葡萄糖標準曲線的制備 0.1mg/mL標準液:取1.00mg/mL貯備液10mL置于100mL容量瓶中,稀釋至刻度。
精密量取0.1mg/mL標準液0.0、0.05、0.l、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0mL放入試管中,加蒸餾水補至1mL,分別加入1mL 5%的苯酚溶液,5mL濃硫酸,置沸水浴中加熱15min,取出冷卻至室溫,在490nm處測定吸光度。以葡萄糖濃度為橫坐標,吸光度為縱坐標繪制標準曲線[13]。
1.2.2 水法提取北五味子多糖工藝條件研究 在單因素實驗基礎上,選擇L9(34)正交表,對提取時間(h)、提取溫度(℃)、料液比(g∶mL)三因素進行正交實驗,因素水平見表1。

表1 L9(34)因素水平表Table 1Factors and levels of L9(34)orthogonal design
1.2.3 酶法提取北五味子多糖工藝條件研究 在單因素實驗基礎上,選擇L9(34)正交表,對酶濃度(mg/mL)、pH、酶解時間(h)和酶解溫度(℃)四因素進行正交實驗,因素水平見表2。

表2 L9(34)因素水平表Table 2Factors and levels of L9(34)orthogonal design
1.2.4 超聲波輔助法提取北五味子多糖工藝條件研究在單因素實驗基礎上,選擇L9(34)正交表,對料液比(g∶mL)、超聲時間(min)、超聲功率(W)、提取溫度(℃)四因素進行正交實驗,因素水平見表3。

表3 L9(34)因素水平表Table 3Factors and levels of L9(34)orthogonal design
1.2.5 多糖得率的計算 計算公式如下:

在波長490nm處測不同葡萄糖標準液的吸光度,繪制標準曲線,結果如圖1所示。經分析得回歸方程:y=13.017x+0.0194,R2=0.9989。

圖1 葡萄糖標準曲線Fig.1 Standard curve of glucose
水法提取五味子多糖正交實驗結果見表4。

表4 L9(33)正交實驗結果Table 4Results of L9(33)orthogonal experiment
由表4可知,在水法提取北五味子多糖工藝條件研究中,影響多糖得率的各因素主次順序為:A>B>C,即提取時間>提取溫度>料液比,最優水平組合為A2B1C3,該組合不在設計的9組實驗中,因此對A2B1C3和A2B2C3兩個組合進行驗證實驗,結果A2B1C3組合多糖得率三次平均值為2.84%,A2B2C3組合多糖得率三次平均值為2.97%,因此確定最佳提取工藝為A2B2C3,即提取時間3h、提取溫度90℃、料液比1∶25(g∶mL)。
酶法提取北五味子多糖正交實驗結果見表5。由表5可知,在酶法提取北五味子多糖工藝條件研究中,影響多糖得率的各因素主次順序為:B>C>A>D,即pH>酶解時間>酶濃度>酶解溫度,故本實驗選取的最優水平組合為A2B2C3D1,即最佳條件為:酶濃度0.5mg/mL、pH4.8、酶解時間2.5h、酶解溫度45℃,此條件下北五味子多糖得率為3.44%。

表5 L9(34)正交實驗結果Table 5Results of L9(34)orthogonal experiment
超聲波輔助法提取北五味子多糖正交實驗結果見表6。由表6可知,在超聲波輔助法提取北五味子多糖工藝條件研究中,影響多糖得率的各因素主次順序為:C>B>A>D,即,超聲功率>超聲時間>料液比>提取溫度,故本實驗選取的最優水平組合為A2B2C3D1,即最佳條件為:料液比1∶25(g∶mL),超聲時間40min,超聲功率600W,提取溫度55℃,此條件下北五味子多糖得率為4.67%。

表6 L9(34)正交實驗結果Table 6Results of L9(34)orthogonal experiment
不同提取方法在各自最優條件下北五味子多糖的得率的結果見表7。由表7可知,超聲波輔助北五味子多糖的得率高于酶法和水提法。

表7 不同提取方法比較Table 7 The comparisons of different extraction methods
本研究采用水提法、酶法、超聲波輔助法三種方法提取五味子多糖,通過正交實驗確定最佳提取方法為超聲波輔助法,多糖得率最高。超聲波輔助法提取五味子多糖最佳條件為:料液比1∶25(g∶mL),超聲時間40min,超聲功率600W,提取溫度55℃。多糖得率為4.67%
[1]李文科.北五味子的醫療保健作用[J].民營科技,2010(1):20-21.
[2]應國清,俞志明,單劍峰,等.北無味子有效組分的研究進展[J].河南中醫,2005,25(6):84-87.
[3]李曉光,高勤,翁文,等.五味子多糖的研究概況[J].時珍國醫國藥,2006,27(6):931-932.
[4]葛斌,許愛霞,楊社華.黃芪多糖抗衰老作用機制的研究[J].中國醫院藥學雜志,2004,24(10):610-612.
[5]孫文娟.北五味子多糖抗衰老作用的實驗研究[J].中國老年學雜志,2001,21(6):454-455.
[6]苗明三,方曉艷.五味子多糖對正常小鼠免疫功能的影響[J].中國中醫藥科技,2003,10(2):100-101.
[7]Yip AY,Loo W T,Chow LW.Fructus Schisandrae(Wuweizi)containing compound in modulating human lymphatic systemaphase I minimization clinical trial[J].Biomed Pharmacother,2007,61(9):588-590.
[8]陳榮華,吳向陽,仰榴青,等.五味子醇提殘渣中粗多糖的體外抗氧化活性研究[J].時珍國醫國藥,2009,20(6):1512-1513.
[9]苗明三.五味子多糖對衰老型小鼠的影響[J].中國醫藥學報,2002,17(3):187-188.
[10]黃玲,陳華.五味子多糖對荷瘤小鼠SOD和MDA的影響[J].福建中醫學院學報,2005,15(1):28-29.
[11]謝大澤,湛學軍,章濤,等.枸杞等5種多糖清除自由基的實驗研究[J].江西醫學檢驗,2002,20(4):195-197.
[12]王艷杰,吳勃巖,孫陽,等.五味子粗多糖對H22,S180荷瘤小鼠抑制作用的實驗研究[J].中藥信息,2007,24(5):64-65.
[13]胡芳,陳虞蘇.減法提取紅棗多糖的工藝研究[J].臨床醫學,2011,24(5):2909-2910.