吳銘，韓丹，郭立泉

（吉林工商學(xué)院，糧油食品深加工吉林省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林長(zhǎng)春130507）

白術(shù)（Atractylodes macrocephala）是菊科蒼術(shù)屬的一種植物，以根莖入藥，具有利水消腫、健脾益氣，止汗，安胎等功效[1]?，F(xiàn)代醫(yī)藥研究發(fā)現(xiàn)白術(shù)多糖可以影響內(nèi)分泌系統(tǒng)，能有效調(diào)節(jié)免疫功能[2]。白術(shù)含有大量的生物活性成分，包括多糖、蒼術(shù)酮和醇、白術(shù)內(nèi)酯、氨基酸等[3]。白術(shù)多糖是白術(shù)主要生物活性成分之一，有研究表明，白術(shù)多糖有抗腫瘤，抗氧化，抗高血壓和免疫調(diào)節(jié)活動(dòng)[4]。

目前白術(shù)多糖的提取方法主要是熱水浸提法、酶法、微波輔助提取法，最常見的提取方法是熱水浸提法，但是該方法通常需要浸提溫度高，并且浸提次數(shù)多，但提取效率較低[5]。酶法提取對(duì)酶法復(fù)合酶有所要求，提取次數(shù)2次[6]。微波輔助提取法提取工藝比較復(fù)雜，且提取率不高[7]。最近超臨界流體萃取，超聲波提取等新技術(shù)被應(yīng)用于從植物中提取的多糖，其中，超聲波提取方法能產(chǎn)生更少的損害植物材料的結(jié)構(gòu)和分子性質(zhì)[8]。利用超聲波的空化作用、機(jī)械效應(yīng)和熱效應(yīng)可以加強(qiáng)胞內(nèi)物質(zhì)的釋放、擴(kuò)散和溶解，從而顯著提高提取效率[9]。本研究就是利用超聲波提取方法從白術(shù)中提取白術(shù)多糖，利用正交試驗(yàn)法優(yōu)化提取條件，然后通過超氧陰離子自由基體系和DPPH自由基體系對(duì)對(duì)白術(shù)多糖的抗氧化活性進(jìn)行初步研究。

1 材料和方法

1.1 試劑和儀器

干白術(shù)購(gòu)買于吉林長(zhǎng)春當(dāng)?shù)厮幍?；DPPH、BHT、NADH和NBT從西格瑪公司購(gòu)買；其他的化學(xué)試劑均為分析純。

TU-1901紫外分光光度計(jì)：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；GT-2013QTS超聲波清洗器：廣東固特超聲股份有限公司。

1.2 白術(shù)多糖的提取

將干白術(shù)磨成細(xì)粉，過40目篩。然后將干粉沉浸在蒸餾水中，按照固體/液體比率分5組1∶10、1∶15、1 ∶20、1 ∶25、1 ∶30（g/mL），進(jìn)行超聲波輔助提取時(shí)間為 10、20、30、40、50 min，溫度水平為 35、45、55、65、75 ℃和功率設(shè)為 30、40、50、60、70、80 W。收集提取液，于3 000 r/min離心10 min，取上清，按sevag法（氯仿/正丁醇=5∶1）脫蛋白，用真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將濾液濃縮，取濾液加4倍的95%的乙醇沉淀，放置過夜，次日以3 000 r/min離心10 min，取沉淀用丙酮和乙醇清洗，得到粗多糖，多糖的提取率是按照下列公式計(jì)算：

式中：Y代表多糖的提取率；m1代表了多糖的重量，g；m2代表了干樣品重量，g。

1.3 測(cè)定白術(shù)多糖的抗氧化活性

1.3.1 DPPH自由基體系[10]

將白術(shù)多糖和二叔丁基對(duì)甲酚（BHT）配成不同濃度的待測(cè)液，另外用50%的乙醇配置6 mg/100 mL的DPPH溶液。在試管中依次加入2 mL的DPPH溶液和1 mL 不同濃度待測(cè)液（0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3 mg/mL），室溫放置（避光）反應(yīng) 30 min，然后在517 nm處測(cè)定吸光度，以1mL的50%乙醇加入到2mL的DPPH溶液中做空白對(duì)照。以二叔丁基對(duì)甲酚（BHT）作為參照物。每個(gè)樣品做3個(gè)平行樣，取其平均值，清除率計(jì)算公式如下：

1.3.2 超氧陰離子自由基體系[10]

將白術(shù)多糖和二叔丁基對(duì)甲酚（BHT）配成不同濃度的待測(cè)液（0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3 mg/mL），配置NTB溶液：156 μmol/L的NBT溶于100 mmol/L的磷酸鹽緩沖液，pH7.4；NADH 溶液 ：468 μmol/L 的 NADH溶于100 mmol/L的磷酸鹽緩沖液，pH7.4；PMS溶液：60 μmol/L的PMS溶于100 mmol/L的磷酸鹽緩沖液，pH7.4。在試管中分別加入1 mL的NTB溶液，1 mL的NADH溶液和1 mL不同濃度的白術(shù)多糖待測(cè)液，混勻后，加入100 μL的PMS溶液，混勻后置于25℃水浴中反應(yīng)5 min，然后在560 nm處測(cè)定吸光度，以空白樣品作為對(duì)照。以二叔丁基對(duì)甲酚（BHT）作為參照。每個(gè)樣品做3個(gè)平行樣，取其平均值，清除率計(jì)算公式如下：

2 結(jié)果與討論

2.1 各種因素對(duì)白術(shù)多糖的提取率的影響

固體/液體比率、超聲波提取時(shí)間、溫度和功率四個(gè)因素對(duì)白術(shù)多糖的提取率的影響，見圖1。

圖1 各種因素對(duì)白術(shù)多糖提取率的影響Fig.1 Effects of various factors on the extraction yield of Atractylodes macrocephala polysaccharides

由圖1（A）可知，固液比率對(duì)白術(shù)多糖提取率的影響，最佳的固液比為 1 ∶20（g/mL）；由圖 1（B）可知，提取時(shí)間對(duì)白術(shù)多糖提取率的影響，最適合的提取時(shí)間為40 min；由圖1（C）可知，超聲功率對(duì)白術(shù)多糖提取率的影響，最適合的超聲波功率是60 W；由圖1（D）可知，提取溫度對(duì)白術(shù)多糖提取率的影響，最適宜的提取溫度為55℃。

2.2 白術(shù)多糖提取最佳條件

根據(jù)單因素試驗(yàn)的結(jié)果，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)L9（34），見表1。

表1 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 1 Results and analysis of orthogonal test

由表1可知，最佳提取條件組合是A2B2C3D1，即固體/液體的比率 1 ∶20（g/mL），提取 40 min，超聲波功率65 W和提取溫度55℃，白術(shù)多糖的提取率為8.52%。比較試驗(yàn)中A，B，C，D極差的大小，可以看出4個(gè)因素的主要關(guān)系式A＞B＞D＞C。并且將最佳組合A2B2C3D1與K值得最佳組合A2B2C3D2進(jìn)行比較試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)提取率還是A2B2C3D1組合較高，因此最佳組合是A2B2C3D1。

2.3 白術(shù)多糖的抗氧化活性檢測(cè)

白術(shù)多糖的抗氧化活性檢測(cè)結(jié)果見圖2。

圖2 白術(shù)多糖抗氧化活性檢測(cè)Fig.2 Antioxidant activities assay of Atractylodes macrocephala polysaccharides

由圖2（A）可知，白術(shù)多糖清除DPPH自由基的活性比二叔丁基對(duì)甲酚弱，但是隨著濃度的升高，白術(shù)多糖清除DPPH自由基的活性也在升高。由圖2（B）可知，隨著樣品濃度的增加，白術(shù)多糖和二叔丁基對(duì)甲酚清除超氧陰離子自由基的活性都隨之增強(qiáng)，但是二叔丁基對(duì)甲酚比白術(shù)多糖更有效率。結(jié)果表明，白術(shù)多糖具有清除DPPH自由基的活性和超氧陰離子自由基的活性。

3 小結(jié)

超聲波輔助提取法已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于植物多糖的快速提取，通過試驗(yàn)表明利用超聲波輔助提取法提取白術(shù)多糖的最佳提取條件是固體/液體的比率1 ∶20（g/mL），提取 40 min，超聲波功率 65 W 和提取溫度55℃，白術(shù)多糖的提取率為8.52%。此外，通過超氧陰離子自由基體系和DPPH體系對(duì)對(duì)白術(shù)多糖的抗氧化活性的研究表明，白術(shù)多糖具有清除DPPH自由基和超氧陰離子自由基的抗氧化活性，白術(shù)多糖的抗氧化活性和抗氧化機(jī)制期待進(jìn)一步的研究。

[1] 王艷麗,張靜,孫潤(rùn)廣,等.超聲參數(shù)對(duì)白術(shù)多糖抗氧化活性的影響[J].生物加工過程,2012(1):7-12

[2] 陳文,何鴿飛,姜曼花,等.近10年白術(shù)的研究進(jìn)展[J].時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥,2008,19(2):338-342

[3] 季宇彬,于蕾,中藥多糖的化學(xué)及藥理[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2005:20-25

[4] 付學(xué)軍,崔志峰.小分子量海參肽對(duì)小鼠的抗疲勞作用[J].食品科技,2007(4):259-261

[5] 劉軍海.響應(yīng)面分析法優(yōu)化白術(shù)多糖提取工藝[J].中成藥,2008(5):48-51

[6] 侯軒,周家容,田允波.復(fù)合酶法提取白術(shù)多糖的工藝研究[J].廣東化工,2008(12):91-94

[7]王潔.白術(shù)多糖提取方法的篩選及其對(duì)櫻桃谷鴨飼用價(jià)值的研究[D].長(zhǎng)沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),2007:60-70

[8] 吳銘,周桃英,陳年友,等.黃芪多糖抗疲勞作用研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,53(1):175-177

[9] Wu Ming,Han Dan,Ma Chuanfuetal,Effects of polysaccharides from Radix Astragali on oxidative stress induced by exhaustive swimming exercise in liver and muscle of mice[J].Applied Mechanics and Materials Vols,2014(633/634):558-561

[10]Wu Ming,Ma Chuanfu,KanJunmanet al,Ultrasonic-assisted extraction and antioxidant activities of polysaccharides from Radix Astragali[J].Advanced Materials Research Vols,2014(864/867):549-552