【摘 要】植物多糖作為一種純天然的生物活性物質(zhì),在食品工業(yè)得到廣泛應(yīng)用。文章對近年來植物多糖的提取方法進行了綜述,并對植物多糖的發(fā)展前景進行了展望。
【關(guān)鍵詞】植物多糖;提??;展望
多糖是生物體中廣泛存在的一類由酮糖或醛糖通過糖苷鍵連接而成的天然高分子多聚物,是維持生命活動的基本物質(zhì)之一。研究發(fā)現(xiàn),植物多糖具有生物活性,如降低血糖、抗腫瘤、抗輻射、延緩衰老、保護肝臟等作用,并且對生物體幾乎無副作用,這些引起國內(nèi)外藥理學家、化學家們和生物學家的關(guān)注。目前已經(jīng)有300多種多糖類化合物從天然產(chǎn)物中被分離出來,其中從植物中提取的水溶性多糖最為重要。在植物多糖的生物活性備受關(guān)注的同時,其提取工藝也已成為目前研究的焦點之一。本文就植物多糖的提取技術(shù)進行綜述。
1、植物多糖的提取技術(shù)
由于一般植物的細胞壁比較牢固,在提取之前要進行專門的破壞細胞操作,主要包括化學處理、自脹、溶脹、生物酶降解和機械破碎,還有許多植物的種子中含有較多的脂類物質(zhì),所以在提取之前要用乙醚、石油、醚等溶劑除去脂溶性雜質(zhì)?,F(xiàn)在植物多糖的提取主要方法有:熱水浸提法、酸提法、堿提法、酶解提取法、微波輔助法、超聲波法、超濾法等。
1.1 熱水浸提法
熱水浸提法是國內(nèi)外常用的提取植物多糖的傳統(tǒng)方法。高洪霞等[1]研究了該方法提取枸杞多糖的工藝條件,結(jié)果表明:最佳提取條件為:料水比為1∶30(W∶V),溫度為90℃,提取時長2h,枸杞多糖的1次提取率為10.8%。梁英等[2]應(yīng)用二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計對黃芩多糖回流提取進行系統(tǒng)研究,得到最優(yōu)工藝為:浸提時間100min,溫度85℃,液固比是30∶1,在此條件下,提取率為4.92%。熱水浸提法采用水體系,其材料易得,所需條件非常簡單,適用于游離態(tài)多糖的提取,并且干擾物質(zhì)少,但在提取過程中需要多次浸提,操作時間長,收率低。
1.2 酸堿浸提法
有些植物多糖適合用于酸或堿提取。孟憲元[3]用稀酸提取了茜草多糖,其提取物純度高于水提取法。具體方法是將樣品用5%的HC1浸泡,離心后加入乙醇并調(diào)節(jié)至濃度約為70%,靜置離心,收集沉淀物,以95% 的乙醇清洗3次,用4%的鹽溶解,加1%活性炭脫色,真空抽濾,棄去容器底部沉淀物,將溶液置透析袋內(nèi),逆水法透析3日,冷凍干燥后得到提取物。張?zhí)m杰[4]在70℃下,將五味子在NaOH(pH=8)中提取,濾液經(jīng)過濃縮、醇析、Savage法脫蛋白、脫脂、脫色、DATE纖維素柱洗脫等步驟,提取出兩種多糖組分。田龍[5]以豆渣為原料,在堿性的條件下脫蛋白,再用質(zhì)量分數(shù)為30%NaOH溶液提取90min,45℃下,得到提取率為48%。李紅民[6]用CaO水溶液提取法制備黃芪多糖粗提物,結(jié)果CaO水溶液提取收率達到11.7%,遠高于水提取法。該方法目前報道的只在一些特定的植物多糖提取效果好,并不適用所有植物,另外該法操作上對酸堿度的控制要求較高,控制不當可能引起多糖中糖苷鍵的斷裂。
1.3 酶解提取法
酶法是采用酶與熱水浸提相結(jié)合的方法,主要有復合酶解法、單一酶解法和分別酶解法。陳玉玲[7]采用纖維素酶法提取南瓜多糖,當酶濃度為0.5%,時間120 min,pH值為5.2,溫度50℃,提取率為4.9%。王宗君[8] 采用該法對茶樹菇多糖進行提取,在酶用量0.08%,溫度45℃,時間4小時條件下提取率為57.7%。連喜軍等[9]以天津市種植的9種甘薯為原料,通過添加果膠酶、淀粉酶和纖維素酶酶解后,以乙醇沉淀法提取,結(jié)果經(jīng)酶解后甘薯液在30℃、乙醇質(zhì)量分數(shù)為81.2%時提取率最高。目前各種酶在植物多糖提取中的應(yīng)用報道很多,酶提法顯示出的優(yōu)勢受到研究人員的關(guān)注,新酶的開發(fā)利用有很好前景。
1.4 超聲微波輔助提取法
目前,超聲微波技術(shù)已涉及到生物活性物質(zhì)等的提取研究中。李志香 [10]采用微波超聲技術(shù)提取南瓜中的多糖,并且與傳統(tǒng)方法進行比較,結(jié)果表明微波處理后的提取率為3.65%,高于熱水浸提法,同時時間大大縮短。江和源[11]用微波輔助提取技術(shù),對茶葉多糖進行了提取。結(jié)果顯示在微波輔助下,20%的乙醇和水提取多糖的效果最好,微波功率越高越有利于提取,總提取時間以60min以上為宜,固液比達到1︰15即可。丁宏偉[12]采用超聲波技術(shù),提取了米糠多糠,結(jié)果表明:處理時間對多糖提取率有明顯影響,當超聲處理30min,料液比為1︰1.5時效果最好,此時提取率為1.6%,與熱水法相比,提取率高了38%。林海霞[13]應(yīng)用超聲技術(shù)對枸杞多糖進行了提取,確定了提取的最佳條件為:提取時間為40min,料液比為1:20,提取溫度為60℃,在該條件下,枸杞多糖提取率可以達到72.97%。超聲微波提取技術(shù),具有效率高、時間短、步驟簡單、節(jié)約試劑等優(yōu)點,同時可以降低生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟效益。另外該方法還克服了物料細粉易凝聚、易焦化的缺陷,減小提取物在長時間和高溫條件下,發(fā)生降解、褪色等變化。
2、展望與前景
植物多糖作為一類重要的天然活性物質(zhì),它最大的優(yōu)點在于毒副作用較小、來源比較廣泛。目前,對植物多糖研究的層次與水平,還遠遠落后于蛋白質(zhì)和核酸,主要由于多糖本身在質(zhì)量標準、表征鑒定等方面存在自身的特殊性和研究難度。在植物多糖的提取方法中,超聲微波法相比傳統(tǒng)提取法提取率高,是發(fā)展的主要方向。但在提取的過程中,不同的提取工藝對多糖的組成、結(jié)構(gòu)和生理活性等有不同程度的影響,因此改進植物多糖的提取方法還有待進一步的研究。我國對多糖的研究起步較晚,但近年來取得了較大進展,越來越多的多糖被發(fā)現(xiàn),并證實了它們具有復雜、廣泛的生物功能和活性。隨著我們對多糖生物活性的深入研究,多糖的功效因子、生物活性機理會更加的明確,它的應(yīng)用領(lǐng)域也將會更加拓展。
【參考文獻】
[1]高洪霞.枸杞多糖提取工藝的研究[J].食品與機械,2008(5).
[2]梁英.二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計對黃芩多糖提取工藝的優(yōu)化[J].食品科學,2009(24).
[3]孟憲元.茜草多糖的提取與分析[J].北京中醫(yī),2005(1).
[4]張?zhí)m杰.北五味子中多糖提取與純化[J].鞍山師范學院學報,2002(1).
[5]田龍.水溶性大豆多糖的抑菌活性研究[J].中國油脂,2008(12).
[6]李紅民.提高黃芪多糖提取收率的工藝研究[J].西北大學學報,2009(6).
[7]陳玉玲.南瓜多糖的提取與純化[J].內(nèi)江師范學院學報,2010(2).
[8]王宗君.茶樹菇多糖提取與抗氧化性研究[D].廣西大學,2007.
[9]連喜軍.酶法水解不同品種甘薯制備甘薯多糖[J].糧食與油脂,2008(12).
[10]李志香.微波輔助超聲提取南瓜多糖及其抗氧化性研究[J].食品研究與開發(fā),2012(33).
[11]江和源.茶葉多糖的微波輔助提取技術(shù)研究[J].食品科技,2010,25(2).
[12]丁宏偉.超聲波結(jié)合微波輔助提取米糠多糖的研究[J].核農(nóng)學報,2013(3).
[13]林海霞.超聲波技術(shù)在枸杞多糖提取中的應(yīng)用[J].食品研究與開發(fā),2007(6).