黃秋葵多糖超生波提取工藝的研究

摘要：目的 本文優化黃秋葵中多糖的超聲波提取工藝。方法 通過L9（34）對黃秋葵中多糖的超聲波提取條件進行正交試驗設計，采用紫外分光光度法--硫酸苯酚法測定多糖的含量，以其多糖含量為指標對超聲波提取條件進行優化研究。結果 超聲波提取工藝的最佳條件為：提取時間20min、提取溫度50℃、料液比1：40。結論 上述超聲波提取法為黃秋葵中多糖的最佳提取工藝。

關鍵詞：黃秋葵；多糖；超聲波；紫外分光光度法

Abstract：Objective The aim was to optimize the ultrasonic extraction method of polysaccharide in Okra. Methods Selecting the extraction condition with an orthogonal experiment. Polysaccharide content， which as an indicator of the extraction condition， was determined by UV. Results The best condition for ultrasonic extraction： extraction time20min， extraction temperature 50℃， and the extracted proportion 1：40. Conclusion The method above was a economic and scientific extraction process.

Key words： Okra； Polysaccharide； Ultrasonic； UV

引言

黃秋葵屬于錦葵科 （Malvaceae） 秋葵屬 （AbelmoschusMedic），是咖啡黃葵（Abelmoschus esculentus.L）的根、葉、花、種子，其味淡、性寒， 具有利咽、通淋、下乳、調經等功效[1]。黃秋葵又名咖啡葵、補腎草、秋葵等。它廣泛生長于熱帶和地中海氣候地帶，是一種分布于熱帶到亞熱帶的植物，最適合在熱氣候生長（溫度在26℃左右）[2]。

中國明代李時珍的《本草綱目》中已有對黃秋葵的記載。黃秋葵為一種藥食兩用的植物，秋葵的食用部分為嫩果，嫩果為羊角形，橫斷面為五角形或六角形，含有豐富的蛋白質、脂肪、 維生素、游離的氨基酸等營養物質， 現代醫學及營養學認為這種混合物的黏滑汁液能幫助消化，防止便秘。長期食用，有治療胃炎、胃潰瘍的功效，同時保護腸胃和肝臟，并能增強身體耐力[3]。黃秋葵種子還能補脾健胃，治消化不良、不思飲食；此外，還能活血續骨，治跌打損傷、骨折[4]。

黃秋葵終年都可以種植，夏季是它的產量高峰季節。我國南北方各地均有黃秋葵的分布與栽培，臺灣地區尤為盛產。黃秋葵的化學成分復雜，黃阿根等[5]人對黃秋葵進行了成分測定與分析發現干的嫩黃秋葵果實中含蛋白質22.98%，總糖19.920%，多糖2.00%，脂肪9.40% 和2.56% 的黃酮；此外，從營養方面看，黃秋葵富含蛋白質、脂肪、碳水化合物、維生素、礦物質和膳食纖維，經大量研究發現黃秋葵具有抗疲勞、健胃保肝、 減少肺損傷、 提高機體免疫力、 抗癌、 利尿、 增強血管擴張力、 保護心臟等功能[6]。

黃秋葵多糖為植物多糖中的一種，但對其多糖的化學、生物活性和應用等的研究涉及甚少。任丹丹[7～9]等人發現黃秋葵多糖對腫瘤細胞的增殖有抑制作用，可抑制多種腫瘤細胞生長，有開發成抗癌功能食品的前景；采用響應面法對黃秋葵多糖提取工藝進行了探究。這些都為本課題正交法尋找最優超生提取方案提供了一定的基礎。

因此，本文探討了黃秋葵多糖的超生提取工藝，利用正交分析方法尋找出最優的超生提取方法，為黃秋葵多糖生物活性的探討以及在多糖領域的開發利用提供一條新路徑。

1 材料與儀器

1.1 儀器 METTLER TOLEDO電子天平（梅特勒-托利多儀器上海有限公司）；DS-1粉碎機（上海標本模型廠）；KQ-50DE數控超聲波儀器（昆山市超生儀器有限公司）；SHZ-3（Ⅲ）型循環水真空泵（河南省予華儀器有限公司）；1000μl移液槍（上海求精生化試劑儀器有限公司）；UV759S紫外-可見分光光度計（上海精科儀器有限公司）。

1.2 試劑 蒸餾水，苯酚（分析純），98%濃硫酸（分析純），鹽酸（分析純）。

1.3 藥材 舒蘭黃秋葵（購自杭州市濱江區彩虹城世紀聯華超市）；葡萄糖標準品（購自浙江省食品藥品檢驗研究院）

2 方法

2.1 超聲波提取工藝參數優化試驗 在參考文獻的基礎上，選取提取時間、提取溫度和料液比為影響因素，各因素取3個水平，采用L9（34）正交表設計實驗，以所測得多糖的含量考察指標，對黃秋葵多糖超聲波提取工藝條件進行優化，因素水平安排見表1。

2.2 標準品溶液的制備 精確稱取葡萄糖標準品100mg，加水溶解，加入5ml鹽酸，在定容至1000ml容量瓶中，得濃度為0.1mg/ml的葡萄糖標準品溶液備用。

2.3 供試品溶液的制備 分別取黃秋葵5g，精密稱定，清水洗凈后濕法粉碎，粉碎后置于250ml圓底燒瓶中，按正交設計提取，趁熱過濾，取上清液2ml于25ml容量瓶定容，搖勻，制得待測供試品溶液。在測定波長處測定吸光度，由回歸方程計算供試液中葡萄糖的含量。

2.4 測定波長的選擇 分別精確吸取l ml葡萄糖標準品溶液和供試品溶液置兩只具塞試管中，各加入5%苯酚溶液（臨用前以80%苯酚配制，下同）1ml，搖勻，加濃H2SO4 5ml，充分搖勻，室溫放置30min。另以未加葡萄糖的溶液為空白液，于400～600nm波長范圍掃描。比較標準品與供試品的光譜圖，結果顯示，標準品溶液和供試品溶液的光譜圖基本一致，因此選擇487nm作為測定波長。

2.5 標準曲線的制備 取葡萄糖標準溶液0.2、0.4、0.6、0.8、1.0ml 置于試管中，分別用水補至1ml，加入5%苯酚溶液1ml、濃硫酸5ml，室溫放置30min，用1ml 蒸餾水代替葡萄糖標準溶液作空白對照調零，在測定波長下測定，以葡萄糖濃度為橫坐標對吸光度值回歸，求得標準曲線的回歸方程為Y=9.7455X+0.0553，R2=0.9997，結果可見濃度為0.0212mg～0.0996 mg·ml-1成良好的線性關系。

3 結果與分析

3.1 超聲波提取工藝參數優化試驗 因素水平安排、正交試驗結果及正交實驗方差分析1*分別見表2、表3。

在所選因素水平范圍內，由極差R值知， 影響多糖提取的因素大小順序為：料液比>提

取時間>提取溫度。由方差分析可知，料液比對多糖提取率的影響最大，其次提取時間對提取率有一定的影響。根據正交實驗優選最佳提取工藝條件為A3B1C2。

3.2 方法學考察

3.2.1 精密度試驗 準確移取同一供試品溶液于試管中，按2.3項下方法連續測定6次，測吸光度值A，計算得RSD（%）=0.79，表明儀器的精密度良好。

3.2.2 穩定性試驗 準確移取同一供試品溶液于試管中， 按2.3項下方法，每隔30min測定一次吸光度，連續測定7次，計算出RSD（%）=0.99，表明在在3h內比較穩定。

3.2.3 重復性試驗 精密稱取同一黃秋葵各6份，每份5g，按2.3下的方法制備供試品溶液，并測定吸光度，計算出黃秋葵中多糖的含量（mg），RSD（%）=0.78，表明方法重復性良好。

3.2.4 加樣回收率試驗 準確移取2號供試品溶液1ml置于25ml容量瓶中，精密加入對照品0.6ml，定容至刻度，搖勻，按“2.4”項下的方法測吸光度，平行操作6份，計算各組分的含量，計算回收率和黃秋葵多糖，平均回收率（%）=100.2，含量的RSD（%）=1.50，均符合要求。

（注：回收率（%）=（實測總多糖含量-樣品中總多糖含量）/對照品加入量×10）

4 討論

由于超聲波提取方法快速、安全、簡便、成本低、提取率高，最重要的是多糖成分不會被破壞，所以本實驗采用超聲波輔助提取的方法從黃秋葵中提取分離多糖物質。

在測定多糖含量方法上，本實驗采用的是比較常見的硫酸苯酚法，用硫酸苯酚法，應注意控制硫酸、苯酚加入時的速度，速度不同，其顯色的程度也不同[12]，此外5%的苯酚溶液需臨用時配制。

紫外分光光度法是一種經典的測定多糖含量的方法，本實驗建立紫外分光光度法測定黃秋葵中多糖的含量，方法簡便，結果精確，重復性好，可作為黃秋葵中多糖含量的測定方法。

本實驗結果正交實驗方差分析表可知，其三個因素都不具有明顯的顯著性，但是其結果對黃秋葵多糖超聲波提取工藝的研究具有參考意義。實驗結果顯示超聲提取的最佳工藝條件是：提取時間20min、提取溫度50℃ 、料液比1：40。這個優化能為黃秋葵多糖生物活性的探討以及在多糖領域的開發利用提供一條新路徑。

參考文獻：

[1] 國家中醫藥管理局《中華本草》編委會.中華本草[M].上海：上?？茖W技術出版， 1999 4322-4323.

[2] L Brahim Doymaz. Drying characteristics and kinetics of okra[J].Journal of Food Engineering， 2005， 69（3）：275-279.

[3] 董彩文，梁少華.黃秋葵的功能特性及綜合開發利用[J].食品研究與開發，2007，28（05）：180-182.

[4] 吳燕春，謝金鮮.黃秋葵的研究進展[J].中醫藥學刊，2005，23（10）：1898-1899.

[5] 黃阿根，陳學好.黃秋葵的成分測定與分析[J].食品科學，2007，28（10）：451-454.

[6] 吳燕春， 謝金鮮.黃秋葵的研究進展[J].中醫藥學刊，2005， 23（10）： 1898-1899.

[7] 任丹丹，陳谷.黃秋葵多糖提取純化及其體外結合膽酸能力和抑制腫瘤活性分析[D].華南理工大學，2011.

[8] 任丹丹，陳谷.黃秋葵多糖組分對人體腫瘤細胞增殖的抑制作用[J].食品科學，2010，21：353-356.

[9] 任丹丹，陳谷.響應面法優化黃秋葵多糖超聲提取工藝[J].食品科學，2011，08：143-146.

編輯/馮焱