微波輔助法提取枇杷葉多糖的工藝研究

周芳，吳建麗，郝紅英，張強

（黃河科技學院醫學院，河南鄭州450063）

微波輔助法提取枇杷葉多糖的工藝研究

周芳，吳建麗，郝紅英，張強

（黃河科技學院醫學院，河南鄭州450063）

以干燥枇杷葉為原料，采用水提醇沉法，通過單因素試驗和正交試驗，優化微波輔助法提取枇杷葉中多糖的工藝條件。結果表明，最佳工藝條件為：料液比為1∶20（g/mL），微波功率為640 W，微波時間為150 s，枇杷葉多糖的提取率為10.350 mg/g。

枇杷葉；多糖；微波輔助提取；正交試驗

枇杷葉為薔薇科常綠小喬木植物枇杷Eriobotrya japonica（Thunb.）Lindl.的干燥葉，又名巴葉、蘆桔葉。枇杷葉是傳統醫藥學常用中草藥，具有清肺止咳、降逆止嘔的作用，用于治療肺熱咳嗽、氣逆喘氣、胃熱嘔逆、煩熱口渴等癥狀[1]。研究表明，枇杷葉中所含主要化學成分，除皂昔、苦杏仁昔、熊果酸、齊墩果酸外，還含有豐富的多糖和黃酮類化合物[2]。近年來的研究大多集中在從枇杷葉中提取總黃酮的工藝上，而對于枇杷葉多糖的研究較少。多糖具有降血糖、抗病毒和抗腫瘤等生物學效應，可以用于糖尿病的防治，促進胃潰瘍愈合和修復，并且具有抗輻射、降血脂等多種療效[3-5]。

本研究以枇杷葉為原料，通過單因素考察和設計正交試驗，采用水提醇沉和微波輔助方法，確定微波提取枇杷葉多糖的最佳工藝條件，為枇杷葉多糖的綜合開發利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 主要材料與試劑

1.1.1 枇杷葉前處理

1）新鮮枇杷葉（采摘于黃河科技學院校園），洗凈，于60℃烘箱烘干，經粉碎機粉碎，過60目篩；稱取適量干燥的枇杷葉粉末，用濾紙包裹置于索氏提取器中，用電加熱套加熱（75 V），用60 mL石油醚回流3次，脫去枇杷葉中的脂質，殘渣取出自然晾干；2）將晾干后的枇杷葉裝入索氏提取器中，加入60 mL的甲醇，用電加熱套加熱（75 V），回流3次，脫去其中的色素，殘渣取出自然晾干，備用。

1.1.2 主要試劑

石油醚（60℃～90℃）、無水乙醇、濃硫酸、苯酚、葡萄糖，均為分析純。

1.1.3 主要儀器

FA1004型電子天平：上海京孚儀器有限公司；HK-10B500 g粉碎機：江蘇益勇儀器有限公司；索氏提取器：鄭州市中原區興華玻璃儀器廠；電加熱套：菏澤圣邦儀器儀表開發有限公司；TL80-1型離心機：濟南格利特科技有限公司；WBFY-201微波反應器：上海科靂儀器設備有限公司；7230G可見分光光度計：上海儀電分析儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 提取方法

1）稱取適量預處理過的枇杷葉殘渣，加一定量的蒸餾水，搖勻密封，在設定功率下，在微波反應器中反應一定的時間，取上清液；2）將上清液傾入圓底燒瓶中，回流濃縮，冷卻；3）向濃縮液中加入6 mL無水乙醇。在4℃下沉淀12 h，離心10 min，收集沉淀；4）將沉淀用熱水溶解，定容至50 mL，待測。

1.2.2 枇杷葉多糖含量的測定

1.2.2.1 標準曲線的繪制

稱取恒重的葡萄糖10 mg，加蒸餾水溶解并定容至100 mL，搖勻，分別吸取此溶液0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1.1 mL、溶液與試管中，加純水至2.0 mL，以純水對照，加1 mL5%苯酚，5 mL濃硫酸，振蕩5 min后，放入冰水混合物冷卻，測定490 nm處的吸光度。以葡萄糖含量為橫坐標，相對應的吸光度為縱坐標，繪制標準曲線，得回歸方程：A=13.40857ρ+0.007 91（R2=0.998 57）。葡萄糖標準曲線見圖1。

圖1 葡萄糖標準曲線Fig.1The Standard curve of glucose content

1.2.2.2 多糖含量的測定

準確吸取待測液2 mL，按1.2.2.1的方法，測定枇杷葉多糖的吸光度，代入回歸方程計算含量。

1.3 單因素試驗

1.3.1 料液比的影響

稱取1.000 0 g預處理的枇杷葉15份（平行3組），以不同料液比[1∶15、1∶20、1∶25、1∶30、1∶35（g/mL）]分別加入相應的蒸餾水，然后置于微波反應器中，設定功率為400 W，提取時間2 min。按照上述工藝流程進行離心、濃縮、醇沉、靜置、測量吸光度。根據試驗結果分析料液比不同對多糖提取率的影響。

1.3.2 微波功率的影響

稱取1.000 0 g預處理的枇杷葉15份（平行3組），料液比為1∶20（g/mL），加入相應的蒸餾水，微波功率分別設定為80、240、400、640、800 W，提取時間1 min。按照上述工藝流程進行離心、濃縮、醇沉、靜置、測量吸光度。根據試驗結果分析微波功率對多糖提取率的影響。

1.3.3 微波時間的影響

稱取1.000 0 g預處理的枇杷葉15份（平行3組），料液比為1∶20（g/mL），加入相應的蒸餾水，微波功率設定為400 W，提取時間分別設定為30、60、90、120、150 s。按照上述工藝流程進行離心、濃縮、醇沉、靜置、測量吸光度。根據試驗結果分析微波時間對多糖提取率的影響。

1.4 正交試驗

根據單因素試驗結果，選定料液比[1∶15、1∶20、1∶25（g/mL）]、微波功率（240、400、640 W）、微波時間（90、120、150 s）進行L9（33）正交試驗，試驗優化因素水平設計見表1。

表1 L9（33）正交試驗因子水平Table 1L9（33）Orthogonal factor level table

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 料液比對枇杷葉多糖得率的影響

溶劑的量是影響多糖得率的主要因素之一，不同的料液比對多糖得率的影響，試驗結果如圖2所示。

圖2 料液比對枇杷葉多糖得率的影響Fig.2Effect of liquid-solid ratio on polysaccharide extraction rate

結果表明，料液比從1∶15（g/mL）～1∶20（g/mL），多糖的提取率明顯增加，原因可能是隨著溶劑量增加，多糖從物料里擴散到溶液中的濃度差推動力增加而有利于多糖的擴散。料液比從1∶20（g/mL）～1∶30（g/mL），料液比增大，多糖得率變化不明顯，原因可能是在微波的能量作用下，溶出的膠質多糖基本達到飽和，增加溶劑的量多糖得率變化不大，但是增加了試驗成本。因此料液比選擇1∶20（g/mL）較合適。

2.1.2 微波功率對枇杷葉多糖得率的影響

料液比為1∶20（g/mL），微波時間均為1 min，不同微波功率對多糖得率的影響，試驗結果如圖3所示。

圖3 微波功率對多糖得率的影響Fig.3Effect of microwave power on polysaccharide extraction rate

結果表明，隨著微波功率增大，提取量增加，微波功率為400 W，達到最大值。微波功率高于400 W時，多糖的得率反而降低。原因可能是隨著微波功率增加，萃取液沸騰劇烈，使得枇杷葉中多糖結構改變，多糖得率變低，因此微波功率選擇400 W。

2.1.3 微波時間對枇杷葉多糖得率的影響

料液比為1∶20（g/mL），微波功率設定為400 W，不同微波時間對多糖得率的影響，試驗結果如圖4所示。

圖4 微波時間對多糖得率的影響Fig.4Effect of microwave treatment time on polysaccharide extraction rate

結果表明，隨著微波時間的增長，多糖得率增加，在120 s時提取率達到最大值，因此，微波時間選擇120 s。

2.2 正交試驗

根據單因素試驗結果，選取料液比、微波功率、微波時間為考察因素，以多糖得率為考察指標，進行正交試驗，結果如表2所示。

從表1分析可知，各因素對多糖得率的影響順序為：料液比＞微波時間＞微波功率，最優水平是A2B3C3，即微波輔助法提取枇杷葉多糖的最佳工藝為：料液比為1∶20（g/mL）、微波功率為640 W、微波提取時間150 s。對正交試驗得到的最佳工藝條件下進行驗證，在該工藝條件下進行3次平行試驗，枇杷葉多糖的提取率分別為：10.658、10.014、10.378 mg/g，平均值為10.350 mg/g，相對標準偏差為3.11%，說明該工藝條件的多糖提取率高，并且較穩定。

表2 正交試驗結果Table 2Results of orthogonal experiment

3 結論

本研究采用微波輔助法提取枇杷葉中的多糖，以枇杷葉為原料，采用水提醇沉法，通過單因素試驗和正交試驗進行條件優化。結果表明，微波輔助法提取枇杷葉多糖的最佳工藝條件，即料液比為1∶20（g/mL）、微波功率為640 W、微波提取時間150 s，提取率為10.350 mg/g。與傳統的方法比較，微波輔助法提取率較高，成本低，并且大大縮短了提取時間，為枇杷葉多糖的進一步研究提供參考。

[1]李婷,張亞敏,林文津.枇杷葉的化學成分和藥理作用的研究進展[J].中國野生植物資源學,2010,29(5)：11-14

[2]林玉霖,林文津,林力強.枇杷葉的研究現狀與開發前景[J].中藥材,2006,29(10)：1111-1113

[3]鄭寶東,鄭金貴,曾紹校.果蔬多塘的研究狀態及應用前景[J].食品科學,2003,24(18)：152-153

[4]林俊,李萍,陳靠山.近5年多糖抗腫瘤活性研究進展[J].中國中藥雜志,2013,38(8)：1116-1120

[5]申利紅,王建森,李雅,等.植物多糖的研究及應用進展[J].中國農學通報,2011,27(2)：349-352

Study on the Extraction Technology of Polysaccharides from Loquat Leaves by Microwave

ZHOU Fang，WU Jian-li，HAO Hong-ying，ZHANG Qiang
（School of Medical Sciences，Huang He S&T College，Zhengzhou 450063，Henan，China）

Withdryloquatleavesasraw material，we used the method of water-extraction and alcohol-precipitation，optimized the technological conditions of microwave-assisted extraction through the single-factor and or thogonalexperiment.Theresultsshowedthattheoptimalextractingconditionswereliquid-solidratio1∶20（g/mL），microwavepower640Wandmicrowavetreatmenttime150s，theextractionratecouldbeupto10.350mg/g.

loquat leaves；polysaccharide；microwave-assisted extraction；orthogonal experiment

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.09.021

2016-08-15

周芳（1981—），女（漢），講師，碩士研究生，主要從事天然產物的提取及功能配合物的研究。