樟樹成熟果皮中總多糖的提取工藝研究

楊 瑾，陳 怡，劉 影，姜紅宇,2*

(1.湖南科技學院 化學與生物工程學院，湖南 永州 425199； 2.湖南科技學院 湘南優勢植物資源綜合利用湖南省重點實驗室，湖南 永州 425199)

樟樹是樟科樟屬常綠高大的闊葉喬木，為亞熱帶常綠闊葉喬木屬藥用植物。樟樹具有驅蟲、防腐耐蛀的功能[1-2]。樟樹中提取的芳香油作為醫藥和日用工業的原料在全世界享有盛譽。植物多糖具有增強機體免疫力、抗腫瘤等功效，目前已成為國內外研究的熱點[3-4]。當前對樟樹果實研究主要集中在精油和花色苷、紅色素和黃酮類成分[5-11]，但關于樟樹成熟果皮中中化學成分研究的文獻不多，關于樟樹成熟果皮中多糖類化合物的研究，國內外研究較少。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

樟樹成熟果皮，2017年12月20日采自湖南科技學院校園內。將樟樹成熟果皮洗凈、去籽、干燥、粉碎，過篩、密封常溫保存備用；濃硫酸、葡萄糖、無水乙醇、正丁醇、三氯甲烷均為分析純。

WG-71電熱恒溫鼓風干燥箱；JFSD-100粉碎機；YP1200電子分析天平；DF-101S恒溫加熱磁力攪拌器；ZLS-2離心機；UV-2800紫外分光光度計；SHZ-D(III)循環水式多用真空泵。

1.2 實驗方法

1.2.1 單因素實驗

精密稱取2 g的樟樹成熟果皮粉末，置圓底燒瓶中，按料液比加入蒸餾水，置于一定溫度的水浴中，回流提取一定的時間后，冷卻，過濾。濾液在3000 r/min下離心10min，量取一定濾液體積，采用苯酚硫酸法測定提取液總多糖量[12-13]。

1.2.2 正交實驗

通過單因素實驗的結果分析，選取料液比(A)、提取溫度(B)、和提取時間(C)這3個因素在得到多糖含量最高時的水平，設計L9(34)因素水平表。再以多糖含量為特性指標，設計正交試驗表，進行正交實驗，得出最佳工藝條件。

1.3 分析方法

1.3.1 葡萄糖標準曲線的制作

用電子分析天平精密稱取10 mg葡萄糖標準品置于100 mL容量瓶中，加入適量蒸餾水定容，充分搖勻，得到0.1 mg/mL的葡萄糖對照品溶液。取6個10 mL容量瓶，分別加入對照品溶液0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mL，加入蒸餾水至2 mL，各加入5%的苯酚溶液1 mL，迅速混勻。然后迅速加入濃硫酸5 mL 混勻，靜置5min。置于沸水中水浴加熱20min，取出立即置冰水浴中冷卻2min后取出室溫放置10min。另取10 mL容量瓶用2 mL蒸餾水同法操作，作為空白試劑，將紫外分光光度計波長設置為490 nm，測定支6個容量瓶中溶液的吸光度(A)，得標準曲線回歸方程: A=44.478X+0.1347，相關系數r2=0.9998。

1.3.2 多糖含量計算

吸取2 mL供試品溶液于容量瓶中，加入適量蒸餾水進行稀釋，精密吸取2 mL供試品稀釋液于具塞試管中，測定吸光度A，將結果帶入得到葡萄糖標準曲線圖及回歸方程，可得測定的供試品稀釋溶液的多糖濃度C，再計算出樣品中樟樹成熟果皮中總多糖的含量(即樣品的多糖提取得率)。

樟樹成熟果皮中總多糖提取得率= CNV/m

式中：C為供試品稀釋液的多糖濃度(mg/mL)；N為稀釋倍數；V為最初樣品定容體積(mL)；m為樟樹成熟果皮的質量(g)。

2 結果與結論

2.1 提取溫度對多糖提取量的影響

固定料液比為1∶20，提取時間為80min，按照提取溫度分別為50、60、70、80、90℃進行實驗，得到多糖提取液后，測樣品的吸光度A，最后計算出多糖得率，結果見圖1。

圖1 提取溫度對多糖提取量的影響

從圖1可以看出，溫度在50℃到60℃時，隨著溫度的上升，多糖得率變大較明顯。當溫度為60～80℃，多糖得率上升幅度減小。80℃時，多糖得率達到最大，當溫度繼續上升，多糖得率反而略微變小，其原因可能是因為持續高溫在一定程度上破壞多糖的結構而使多糖損失，導致多糖得率下降。故進行正交實驗時選擇多糖得率最高時溫度及其附近的兩個溫度作為該因素的三個水平。

2.2 提取時間對多糖提取量的影響

固定料液比為1∶20，提取溫度為80℃，按照提取時間分別為20、40、60、80、100min進行實驗，得多糖提取液后，測樣品的吸光度A，最后計算出多糖得率，結果見圖2。

圖2 提取時間對多糖提取量的影響

從圖2可以看出，提取時間在20min到80min之間時，多糖得率隨著提取時間延長而升高。在提取時間為80～100min時，多糖得率變化不大。故選擇80min及其附近的兩個提取時間作為正交實驗中該因素的三個水平。

2.3 料液比對多糖提取量的影響

固定提取溫度為80℃，提取時間為80min，按照1∶5、1∶10、1∶15、1∶20、1∶25的料液比進行實驗，得多糖提取液后，測樣品的吸光度A，最后計算出多糖得率，結果見圖3。

從圖3可以看出，料液比為1∶5到1∶15之間時，多糖得率有很明顯的上升趨勢，料液比在1∶15到1∶20之間多糖得率的上升趨勢減小，料液比在1∶20到1∶25之間，多糖得率上升趨勢不明顯。考慮到多糖得率問題和工業生產中的能耗問題，選擇料液比1∶20及其附近的兩個料液比作為正交實驗中該因素的三個水平。

圖3 提取料液比對多糖提取量的影響

2.4 正交實驗結果

經過單因素實驗，確定了樟樹成熟果皮的多糖提取的單因素影響，據此設計正交試驗表，見表1。根據正交試驗表進行樟樹成熟果皮的多糖提取工藝研究，結果見表2。

表2 正交實驗結果

由表2可知，3個因素影響次序是B>A>C，優化提取工藝是A3B2C3，即料液比為1∶22，提取溫度為80℃，提取時間為80min。按A3B2C3進行3次平行實驗，測定平均多糖提取得率為76.16 mg/g。

3 結論

樟樹成熟果皮資源豐富，化學成分復雜，具有抗菌、抗氧自由基、抗腫瘤等多種藥理作用，很有開發潛力。通過正交試驗對樟樹成熟果皮中總多糖的提取工藝進行優化，得到的最佳工藝條件為：料液比1∶22，提取溫度80℃，提取時間80min。在最佳工藝條件下，樟樹成熟果皮中總多糖提取得率為76.16 mg/g。該工藝操作簡便，提取效果好，工藝穩定，適合工業化生產，為樟樹資源進一步開發利用提供理論依據。

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