摘要:以恩施富硒植物續(xù)斷(Dipsacales)為原料,采用微波輔助水浴浸提方法提取其硒多糖,在分析單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行正交試驗(yàn),優(yōu)化了續(xù)斷硒多糖的提取工藝,并以硫酸-苯酚法測定續(xù)斷中的硒多糖含量,以原子熒光法檢測硒多糖的含硒量。結(jié)果表明,續(xù)斷硒多糖最佳的提取條件為微波功率800 W處理6 min、料液比1∶100(g∶mL)、水浴浸提時(shí)間80 min。在此條件下,測得續(xù)斷中的硒多糖含量為3.38%,硒多糖中的硒含量為1.120 μg/g。
關(guān)鍵詞:續(xù)斷(Dipsacales);硒多糖;提取分離;正交優(yōu)化
中圖分類號(hào):S567.23+9;R284.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2016)02-0441-03
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.02.045
續(xù)斷又名川斷、接骨草等,是川續(xù)斷科植物川續(xù)斷(Dipsacales)的干燥根,主要產(chǎn)于湖北、四川、湖南、貴州,在臨床上主要用于治療腰膝酸軟、跌打損傷、骨折、腰椎骨質(zhì)增生、先兆性流產(chǎn)和習(xí)慣性流產(chǎn)等癥狀[1]。續(xù)斷作為道地的野生藥材,其藥效高,副作用小,因此,作為衛(wèi)生部門規(guī)定的藥食同用品種,續(xù)斷在保健和功能食品中有著良好的應(yīng)有前景[2]。另一方面,國內(nèi)外對硒多糖的研究還處于起步階段[3],硒多糖的全部特性和相關(guān)的生化特征尚未完全研究清楚,但通過最近幾年對硒多糖的研究,人們也逐步了解了硒多糖的相關(guān)功能,并且,人們對硒多糖的研究傾向于其藥理作用,如抗骨質(zhì)疏松作用、降血糖血脂作用、抗癌抗氧化性等[4]。隨著生活水平的提高,人們對自身的健康越來越關(guān)注,而從植物中提取的硒多糖因其毒副作用小、安全性高,使其在保健或藥物方面的開發(fā)利用具有十分重要的意義。本試驗(yàn)以恩施高硒地區(qū)的道地藥材續(xù)斷為原料,探求續(xù)斷硒多糖的提取工藝,以期為開發(fā)利用恩施藥用植物資源提供理論基礎(chǔ)。
1 材料與方法
1.1 材料與儀器
苯酚、濃硫酸、氯仿、正丁醇、葡萄糖、乙醚、無水乙醇均為AR;測硒所用到的硒標(biāo)準(zhǔn)溶液(100 μg/mL)來源于中國計(jì)量科學(xué)研究院。
FA1004B型電子天平,上海精密科學(xué)儀器有限公司;G80w 23CSL-F9(SO)型微波爐,廣東格蘭仕集團(tuán)有限公司;HWS26型數(shù)顯恒溫水浴鍋、GXZ-9140型數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱,上海博迅實(shí)業(yè)有限公司;TDL-80-2B型低速臺(tái)式離心機(jī),上海安亭科學(xué)儀器廠;WFJ 7200型可見分光光度計(jì),尤尼科(上海)儀器有限公司;TU-1901型雙光束紫外可見分光光度計(jì),北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;RE-52型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器,上海亞榮生化儀器廠;ALPHA 2-4 LSC型冷凍干燥機(jī),德國Marin Christ 公司;SH220型石墨消解儀,濟(jì)南海能儀器有限公司;AFS-930d型原子熒光光度計(jì),北京吉天儀器有限公司。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 續(xù)斷標(biāo)準(zhǔn)粉的制備 將續(xù)斷樣品用自來水洗凈,用二次蒸餾水沖洗,在60 ℃烘箱中烘干,磨粉過60目篩,得標(biāo)準(zhǔn)粉,于干燥器內(nèi)貯存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2 續(xù)斷中硒多糖提取及其含量的測定 以水提醇沉法[5]來提取樣品中的硒多糖,各單因素試驗(yàn)均采用硫酸苯酚法[6]來測定樣品中硒多糖的含量。稱取續(xù)斷樣品0.5 g,固定微波功率為800 W,以不同的料液比,經(jīng)不同時(shí)間的微波處理后,于95 ℃恒溫水浴浸提一段時(shí)間,冷卻至室溫,在4 000 r/min條件下離心處理15 min。取上清液于50 mL容量瓶中定容,充分混勻。取該溶液3.0 mL于三角瓶中,加入5倍量的酒精搖勻后靜置過夜,在4 000 r/min條件下離心15 min得續(xù)斷硒多糖,將所得的硒多糖用10 mL蒸餾水溶解,取2.0 mL于試管中,加入6%苯酚1.0 mL,搖勻后迅速滴加濃硫酸5.0 mL,冷卻至室溫后在490 nm處測定吸光度。參照文獻(xiàn)[7]所述方法,以葡萄糖濃度c(μg/L)為橫坐標(biāo),以吸光度(A)為縱坐標(biāo)繪制葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線,得線性回歸方程為:A=13.698c-0.152(R2=0.999 1),根據(jù)葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線,可由待測樣的吸光度計(jì)算出樣品的硒多糖含量。
1.2.3 續(xù)斷硒多糖中硒含量的測定 試驗(yàn)采用原子熒光光度法[8]測定續(xù)斷硒多糖的含硒量。稱取續(xù)斷硒多糖0.1 g于消化管中,加入5.0 mL硝酸、2.0 mL雙氧水,在石墨爐中180 ℃消解4 h,至溶液呈清亮透明狀。將溶液蒸發(fā)至1~2 mL左右,加入6 mol/L HCl 2.0 mL還原,反應(yīng)10 min,用5%鹽酸定容至25 mL容量瓶后即可用原子熒光光度計(jì)測定。待測樣中硒含量在0.01 ng/mL~0.3 μg/mL的濃度范圍內(nèi)其熒光強(qiáng)度與硒含量成正比[9,10]。因此,以硒濃度c(μg/L)為橫坐標(biāo),熒光強(qiáng)度(I)為縱坐標(biāo)繪制硒標(biāo)準(zhǔn)曲線,得線性回歸方程為:I=110.769 1c+7.303 3(R2=0.999 9),根據(jù)硒標(biāo)準(zhǔn)曲線,可由待測樣的熒光強(qiáng)度計(jì)算出樣品的硒含量。
1.3 單因素試驗(yàn)
根據(jù)“1.2.2”所述方法,分別以料液比(g∶mL,下同)、水浴浸提時(shí)間以及微波處理時(shí)間進(jìn)行單因素試驗(yàn),判斷這3種因素對提取續(xù)斷硒多糖的影響,從而確定后續(xù)正交試驗(yàn)的水平。
1.4 正交試驗(yàn)
根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果,設(shè)計(jì)如下正交試驗(yàn)因素與水平(表1)。
2 結(jié)果與分析
2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果
2.1.1 微波處理時(shí)間對續(xù)斷硒多糖提取的影響 根據(jù)“1.2.2”所述方法,固定料液比1∶40,水浴浸提時(shí)間為40 min,分別在微波處理時(shí)間為2、3、4、5 min條件下研究微波處理時(shí)間對續(xù)斷硒多糖提取的影響,結(jié)果見圖1。由圖1可知,隨著微波處理時(shí)間的延長,樣品吸光度有所增加,但處理后期吸光度的增加并不明顯,綜合考慮提取效率及其他因素,微波處理時(shí)間為5 min較適宜。
2.1.2 料液比對續(xù)斷硒多糖提取的影響 根據(jù)“1.2.2”所述方法,固定微波處理時(shí)間為2 min,水浴浸提時(shí)間為40 min,分別在料液比為1∶20、1∶40、1∶60、1∶80條件下研究料液比對續(xù)斷硒多糖提取的影響,結(jié)果見圖2。由圖2可知,隨著溶劑的增加,吸光度也隨之增加,料液比達(dá)到1∶80時(shí),吸光度增加相對較緩??紤]后續(xù)濃縮等步驟,料液比以1∶80較適宜。
2.1.3 水浴浸提時(shí)間對續(xù)斷硒多糖提取的影響 根據(jù)“1.2.2”所述方法,固定料液比1∶40,微波處理時(shí)間為2 min,分別在水浴浸提時(shí)間為40、60、80、100 min條件下研究水浴浸提時(shí)間對續(xù)斷硒多糖提取的影響,結(jié)果見圖3。由圖3可知,在40~80 min這段時(shí)間內(nèi),隨著水浴浸提時(shí)間的延長,硒多糖的溶出量逐漸增加。長時(shí)間的水浴會(huì)破壞多糖結(jié)構(gòu),因此確定水浴浸提時(shí)間為80 min。
2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果
采用SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件處理相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù),方差分析結(jié)果見表2、表3。由表3可知, A、B 2因素顯著水平都小于或等于0.05,因素C的顯著水平大于0.05,這表明微波處理時(shí)間和料液比對試驗(yàn)結(jié)果有顯著影響,而水浴浸提時(shí)間對試驗(yàn)結(jié)果影響不顯著。經(jīng)多重比較可以看出,因素A微波處理時(shí)間的第三水平最好,因素B料液比的第三水平最好,因素C水浴浸提時(shí)間的3個(gè)水平之間差異不顯著,但以第二水平最好,所以A3B3C2即微波處理時(shí)間6 min、料液比1∶100、水浴浸提時(shí)間80 min為優(yōu)化組合。因素C對硒多糖提取的影響是次要的,且3個(gè)處理差異不顯著,可根據(jù)操作方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠等方面考慮水浴浸提時(shí)間。
3 小結(jié)與討論
本研究前期以微波輔助處理,提取效率高且能耗低,并設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)以探求微波處理時(shí)間、料液比、水浴浸提時(shí)間3因素對提取續(xù)斷硒多糖的影響,從而對試驗(yàn)方案進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明,料液比及微波處理時(shí)間對續(xù)斷硒多糖的提取有較顯著的影響,續(xù)斷硒多糖最佳提取工藝條件為微波功率800 W處理6 min、料液比1∶100、水浴浸提時(shí)間80 min。在此條件下,測得續(xù)斷中硒多糖含量為3.38%,硒多糖中硒含量為1.120 μg/g。本研究僅以續(xù)斷入藥的根部為原料,對于續(xù)斷植株其他部位硒多糖富集情況尚有待研究。
近年來,人們已經(jīng)對續(xù)斷的化學(xué)成分做了較為系統(tǒng)的研究[11],而對于富硒續(xù)斷中硒多糖的研究并不是很多。已有的大量試驗(yàn)證明,多糖具有復(fù)雜的生物活性,是一種廣譜免疫促進(jìn)劑,具有免疫調(diào)節(jié)功能,另一方面,由于硒參與機(jī)體中多種酶的組成和代謝過程,因而具有延緩衰老、防癌抗癌、增強(qiáng)機(jī)體免疫力等生理功能。而硒多糖兼有多糖與硒二者的活性[12],其生物活性普遍高于多糖和硒且更有利于機(jī)體的吸收和利用,并且從植物中提取的硒多糖由于其天然安全無毒的優(yōu)點(diǎn),越來越引起人們的重視。本試驗(yàn)以恩施高硒地區(qū)的道地藥材續(xù)斷為原料,探求優(yōu)化續(xù)斷硒多糖的提取工藝,以期為充分利用恩施藥用植物資源提供理論依據(jù)。
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