桑葉多糖的提取研究進展

喻明軍

摘要：研究證明桑葉多糖具有抗腫瘤、抗氧化、消炎等生物活性，在保健品和藥品中有著良好的應用前景.桑葉多糖的提取是這些研究的前提.本文對近年來關于桑葉多糖提取工藝的研究進行了綜述，以期為桑葉多糖提取的深入研究提供借鑒參考.

關鍵詞：桑葉多糖;熱水提取;超聲波提取;微波提取;酶促提取

中圖分類號：Q53? 文獻標識碼：A? 文章編號：1673-260X（2019）08-0038-02

1 引言

桑樹在我國種植廣泛，因此桑葉資源非常豐富.我國把桑葉作為中藥使用由來已久，具有疏散風熱、清肺潤燥、清肝明目等功效.桑葉中多糖含量豐富是桑葉的主要功能性成分之一.大量科學研究表明，桑葉多糖有降血糖活性、抗腫瘤、抗氧化、抗動脈粥樣硬化、抗炎和抑菌[1-4]等多種生物學活性.桑葉多糖的提取是研究其生物活性的前提條件，因此研究桑葉多糖的提取工作具有非常重要的現(xiàn)實意義.本文就桑葉多糖的提取研究進展做一綜述.

2 桑葉多糖的提取方法

2.1 水提取法

水浸提法是提取多糖的一種傳統(tǒng)方法，在多糖的提取中廣泛應用.對于熱水提取法，國內外研究的比較多，主要是尋找最佳的提取溫度、提取時間、pH和最佳的料液比.在研究中部分研究者通過正交實驗來確定最佳的提取工藝條件，如王芳等[5]人通過正交實驗確定的最佳提取工藝條件是提取溫度80℃，時間1h，料液比1：40，桑葉多糖的得率約為11.50%.王淑萍等[6]人通過三因素三水平正交實驗優(yōu)化出最佳的提取工藝為料液比1：9，提取時間90min，提取溫度90℃，桑葉多糖的得率為8.08%.還有些研究者通過利用響應面法來優(yōu)化提取條件，如韓愛芝等[7]采用響應面法試驗設計對藥桑葉多糖提取條件進行優(yōu)化，得出在液料比25：1，提取溫度90℃，提取時間3h條件下，藥桑葉粗多糖提取率最高為13.39±0.53%.劉軍海等[8]利用響應面法對桑葉多糖的提取工藝進行優(yōu)化，得出桑葉多糖浸提的最佳工藝條件為：料水比1：19，浸提溫度96℃，浸提時間2.5h，浸提2次，桑葉多糖的實際一次提取率可達3.094%.

2.2 超聲提取法

超聲提取法是利用超聲波產(chǎn)生的空化效應及攪拌作用破壞植物細胞的細胞膜，從而加快細胞內有效活性成分的釋放與溶出相比于傳統(tǒng)的提取法，其提取效率高、速度快.

桑葉多糖的超聲提取是與熱水提取法相結合的，用超聲輔助熱水提取來提高收得率、提取效率和降低能耗.在超聲提取的時候通過優(yōu)化超聲功率、提取溫度、超聲時間和料液比等來獲得最佳的提取工藝.劉學軍等[9]報道了對超聲波功率、溫度、時間和粒徑4個參數(shù)進行正交實驗優(yōu)化，得到的最佳提取工藝條件是超聲波功率50W，提取溫度為85℃，提取時間2.5h，收得率為10.74%.王芳等[5]人報道了超聲功率300W，超聲處理10min之后水浸提多糖的得率為12.25%.Zhang等[10]人報道了最佳超聲波提取條件為溫度57℃，提取時間80min，液固比53mL/g，產(chǎn)率為6.92±0.29%.Ying等[11]人報道了超聲波提取的最佳條件是提取功率60W，提取溫度60℃，提取時間20min，水與原料的比例為15：1，收得率為10.79%.通過對比超聲輔助熱水提取和直接熱水提取可以發(fā)現(xiàn)，提取溫度相對降低了，提取時間也相對減少了，對降低能耗和生產(chǎn)成本有一定的幫助，但是提取收率未有明顯的提高.

2.3 微波提取法

目前，與其他常規(guī)方法相比，微波輔助提取被廣泛用于從各種植物材料中提取多糖，因為其提高了提取效率.當微波輔助提取用于提取多糖時，溫度會快速升高，降低乳液粘度，破壞植物材料外膜，提高提取率.同時還會發(fā)生分子旋轉，導致離子的運動增強，提高了萃取過程的效率.

Liu等[12]人報道了超聲微波輔助提取，其最優(yōu)的提取條件是提取溫度76℃，提取時間807s，pH值6.16，料液比1：40，實驗得率為10.29±0.41%，大大好于熱水提取4.67%的收得率.王尉等[13]人報道了通過Box-Behnken設計3因素3水平的試驗得出的最優(yōu)提取條件為溫度88oC，提取時間11min和料液比為1：18，收得率為15.20%，是相同時間的熱水提取收得率的2.18倍.從以上可以看出，微波提取具有時間短，溫度低，收得率高的優(yōu)點，但還未見有大規(guī)模生產(chǎn)的報道.

2.4 酶提取法

植物細胞由纖維素、半纖維素和果膠質等成分構成，這些物質阻礙了胞內多糖等大分子的溶出，選用合適的酶對待提取物進行預處理，能夠分解這些物質，從而破壞細胞壁的結構，有利于糖類物質的溶出，這會縮短提取時間從而提高提取效率.

研究酶法提取桑葉多糖的報道較少，王芳等[5]報道了利用纖維素酶、果膠酶、胰蛋白酶來提取桑葉多糖，并比較了這三種酶的提取效率，得出纖維素酶的提取效果最好.其最佳的提取條件為纖維素酶用量為桑葉量的1.5%，酶解時間2h，酶解溫度50℃，酶處理后水提多糖得率為12.49%.夏平等[14]人報道了用纖維素酶和果膠酶的復合酶水解，其最佳提取條件為溫度50℃，pH為4.5，酶用量1.0%，提取1h，桑葉多糖的提取收得率為14.32%.酶法提取桑葉多糖的條件比較溫和，提取效率高時間短有利于降低能耗，并且提取收得率相對較高，有繼續(xù)研究的價值.

3 桑葉多糖提取相關的專利

有關桑葉多糖提取的專利比較多，如李翠清等[15]在專利中利用CO2超臨界萃取桑葉后再利用乙醇萃取、沉淀、過濾得到多糖.章華偉等[16]在專利中利用微波提取，然后將提取液，加酸調節(jié)pH值至2-5，再加入乙酸乙酯萃取，將水層用三氯乙酸溶液調節(jié)pH值至2-3，降溫、攪拌、靜置后，離心除去沉淀物，將上清液超濾，濃縮到多糖質量濃度為5%-15%，超濾膜截留分子量為5000D-10000D，濃縮液中加入乙醇，降溫、攪拌、靜置后，離心，即得桑葉多糖產(chǎn)品.

4 結論及展望

目前對熱水浸提法提取桑葉多糖的研究最多，其提取溫度主要在80℃-100℃之間，液料比也在20：1-40：1之間，提取時間在1-3小時之間，多糖提取收得率在10%-13%之間.雖然這種提取方法的缺點是能耗高、廢水多，但是其優(yōu)點也很明顯，其對設備條件要求不高且操作簡單，多糖的回收率也適中.因此熱水提取依然是采用最多的方法.目前超聲波輔助提取桑葉多糖的最佳提取溫度大多在50℃-60℃之間，對比于直接熱水提取的80℃-100℃，可以看出超聲波輔助提取顯著降低了提取溫度，提取時間也大多控制在1小時以內.由于超聲波提取降低了生產(chǎn)能耗，在當今節(jié)減排的大背景了，應積極發(fā)展超聲波提取桑葉多糖.微波法提取桑葉多糖，提取時間短，大多在10min以內，多糖收得率較熱水提取高.同時微波還可以起到滅活酶和細菌的作用，是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦吞崛〖夹g.隨著提取新技術的不斷出現(xiàn)和不斷完善，桑葉多糖的提取將會變得更加高效、更加環(huán)保.

桑葉多糖具有抗凝血、抗氧化、抑菌等多種藥理作用，因此其在藥品和保健品的開發(fā)方面具有廣闊的前景.目前對桑葉多糖提取方法和工藝條件研究的比較透徹，將有利于桑葉多糖的深度開發(fā)利用.但是目前對桑葉多糖的純化研究不多，目前的純化工藝還比較繁瑣，且損失較大.因此，對桑葉多糖的純化將是今后的研究重點和難點.

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