基于正交設計的桃花多糖提取工藝研究

崔京珍， 王 燕， 王柏華， 賀 江， 楊友偉， 平海佳

（1.湖南文理學院，生命科學學院，湖南 常德 415000；2.常德職業技術學院，湖南 常德 415000）

桃花是薔薇科落葉桃樹 （Prunus persica（L.）Batsch） 的花，桃在我國已有3 000多年的栽培歷史[1]，其美容養顏和保健功效在傳統醫療實踐中得到廣泛應用。傳統中醫藥學認為，桃花味甘辛、性微濕，入心、肺、大腸經，具有活血、悅面、潤膚、峻下利尿、通便、美容減肥及化瘀止痛等功效[2]。桃花還可作為營養保健食品，具有美容減肥功效，其保健價值在《本草綱目》 《千金要方》 等都有“桃花之所以能減肥，是因為它具有蕩滌痰濁，使之從大便而出”的功效，可“走泄下降、利大便甚快，用以治氣實人病水飲用于滿，積帶大小便閉塞著，則有功而無害”[3]。可見，桃花在醫藥、保健、美容養顏等領域的作用歷來受到人們重視。

現代醫學和營養學研究進一步證明了桃花的藥用和營養價值。其中多糖具有免疫調節、抗腫瘤、降血糖與清除自由基等生物學功效。桃花多糖對羥基自由基和超氧陰離子具有較強的清除能力，具有較強的抗氧化活性，其在天然抗氧化劑和功能食品領域具有較大的開發應用價值[4]。由于分子生物學技術的發展，人們逐漸加深了對多糖及其復合物分子生理功能的認識，快速高效、簡便易行的提取工藝對多糖的研究具有重要意義。目前常用的多糖提取純化技術比較成熟，但是存在能源消耗大、效率不高的問題，有關桃花多糖的提取工藝及優化條件的研究報道不多。試驗主要討論桃花多糖的測定及提取條件的優化，為桃花多糖的提取及測定提供數據支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

桃花鮮花樣品采集自湖南省常德職業技術學院農林工程系苗圃科研基地。桃花干樣：取鮮花微波殺青2 min，攤開晾干水汽后，置于烘箱內于60℃條件下烘干至恒質量，用研缽磨細，裝入封口袋備用。

乙醇、葡萄糖、濃硫酸、苯酚，均為分析純。

1.2 主要儀器設備

UV-1800型紫外可見分光光度計，日本島津公司產品；PHS-3E型pH計，上海儀電科學儀器公司產品；TDZ5-WS型臺式低速離心機，上海盧湘儀離心儀器有限公司產品；予華SHZ-D型循環水真空泵，鞏義市予華儀器有限公司產品。

1.3 測定方法

1.3.1 桃花中多糖提取工藝

準確稱取1.000 g干燥且粉碎后的桃花于100 mL棕色磨口瓶中，加一定量的蒸餾水，在熱水浴中振蕩浸提后，用真空泵抽濾，收集濾液于250 mL三角瓶中，將濾液濃縮，用乙醇沉析后，以轉速4 000 r/min離心7 min，保留沉淀物，加2 mL蒸餾水溶解，用苯酚-硫酸法測定水溶性多糖。

1.3.2 桃花中水溶性多糖含量的測定（苯酚-硫酸法）

制作多糖標準曲線時準確稱取標準葡萄糖20 mg于500 mL容量瓶中，加水至刻度，分別吸取0.4，0.6，0.8， 1.0， 1.2，1.4，1.6， 1.8， 2.0 mL， 各以水補至2.0 mL，然后加入6%苯酚1.0 mL及濃硫酸5.0 mL，靜置10 min，搖勻，室溫放置20 min后于波長490 nm處測定吸光度，以橫坐標為吸光度、縱坐標為多糖含量（μg），制作標準曲線方程。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 提取時間的影響

不同提取時間對桃花多糖得率的影響見表1。

表1 不同提取時間對桃花多糖得率的影響

為明確在桃花多糖提取過程中，提取時間對多糖得率的影響，設計時間單因素試驗。準確稱取0.200 0 g磨細的桃花干花，以花水比1∶50的比例在 85℃的恒溫水浴中，分別進行 30，60，120，180，240 min的提取，真空抽濾；將濾液濃縮后，用乙醇沉析，以轉速4 000 r/min離心7 min，取沉淀物溶解定容，然后用苯酚-硫酸法測定水溶性多糖含量。

由表1可知，隨著提取時間的延長，多糖提取率不斷提高，在240 min時桃花多糖提取率最高。一般情況下，在一定溫度和pH值條件下提取一定時間后，由于可溶性多糖發生美拉德反應和焦糖化反應，多糖提取率不再提高[5]，此結果還未出現提取率下降情況，根據試驗需求可選擇240 min作為多糖提取的合適時間。

2.1.2 提取溫度的影響

不同提取溫度對桃花多糖得率的影響見表2。

為明確提取溫度對桃花多糖得率的影響，設計提取溫度單因素試驗，觀察溫度從40～100℃的梯度變化，測定此提取溫度變化條件下多糖得率數據。由表2可知，隨著提取溫度的升高，多糖提取率不斷提高，提取溫度100℃時，多糖提取率為1.46%，達到最高值，其次是80℃時多糖得率為0.58%，提取溫度升高有利于多糖的提取。

表2 不同提取溫度對桃花多糖得率的影響

2.1.3 提取溶液pH值的影響

不同pH值提取液對桃花多糖得率的影響見表3。

表3 不同pH值提取液對桃花多糖得率的影響

提取液的pH值在偏酸或者偏堿的條件下都會造成多糖的降解，進而影響多糖的產率，為探索合適的pH值提取液，在提取過程中更好地穩定多糖，設計不同pH值提取液對多糖得率影響的單因素試驗。用檸檬酸和氫氧化鈉將蒸餾水pH值調至1.0，3.0，7.0，9.0，準確稱取1.000 g桃花干樣；以花水比1∶50，提取溫度80℃，提取時間30 min；再將提取液抽濾、濃縮；用乙醇沉析，以轉速4 000 r/min離心7 min，取沉淀物溶解、定容；用苯酚-硫酸法測定水溶性多糖含量。

結果表明，在偏中性條件下，pH值為7時，多糖得率最高為0.69%；其次是pH值為9時，得率為0.52%；pH值1.0和3.0時，多糖得率較低分別為0.17%和0.18%。這可能是因為，在偏酸或偏堿的條件下多糖容易降解，因此，在偏中性pH值為7的條件下，有利于多糖的提取。

2.1.4 料液比的影響

合適的料液比能節省原料消耗，提高提取效率，為優化提取條件，更高效節能地提取桃花多糖，設計不同料液比對桃花多糖得率的試驗。稱取1.000 g干桃花樣品，分別以1∶10，1∶20，1∶30，1∶40，1∶50的料液比，pH值為7，100℃恒溫水浴中提取多糖；再將提取液抽濾、濃縮，用乙醇沉析，以轉速4 000 r/min離心7 min；取沉淀物溶解、定容；用苯酚-硫酸法測定水溶性多糖含量。

不同料液比對桃花多糖得率的影響見表4。

表4 不同料液比對桃花多糖得率的影響

結果表明，料液比的變化對多糖提取的影響呈現不規則變化，多糖得率出現小幅波動，可能因為多糖提取過程中有濃縮-沉析過程，這一過程中料液比的稍微變化對提取多糖產生不穩定影響。因此，在桃花多糖工藝優化過程中，料液比需要結合其他因素綜合考慮，依據目前試驗條件，1∶40的料液比條件下多糖得率最高為0.67%。

2.2 正交試驗結果

為進一步確定各因素對桃花多糖提取的影響，在上述單因素試驗的基礎上，篩選提取溫度60，80，100℃；提取時間1，2，3 h；提取溶液pH值3.0，7.0，9.0；進行三因素三水平正交試驗，以桃花多糖得率為指標，進行提取工藝優選和決策。

桃花多糖提取條件正交試驗結果與分析見表5，桃花多糖提取條件方差分析見表6。

表5 不同料液比對桃花多糖得率的影響

表6 桃花多糖提取條件方差分析

由表5和表6可知，提取時間顯著對多糖的提取影響較大。綜合各因素對桃花多糖得率的影響可知，對多糖得率的影響程度從高到低依次為B＞C＞A，即提取時間＞pH值＞提取溫度，綜合考慮其最佳工藝條件為A3B3C2，即提取溫度100℃，提取時間2 h，提取溶液的pH值為7。

3 結論

在提取桃花多糖的過程中，偏中性的條件下有利于多糖的提取，多糖提取率最高，而在偏酸或偏堿的條件下，多糖易分解，提取多糖溶液的pH值為7時對多糖的提取最有利。

料液比對多糖的影響呈現不規則波動，單因素試驗條件下1∶40的料液比多糖得率較高，濃縮和沉析的過程會影響多糖得率，此因素有待進一步研究。

通過正交試驗設計優化桃花多糖提取工藝，最佳桃花多糖提取條件為提取溫度100℃，提取時間2 h，提取溶液的pH值為偏中性，此條件下多糖得率為1.10%～1.53%。在試驗條件下提取時間是影響多糖得率的最關鍵因素。