微波辅助姜黄多糖提取工艺优...与家种姜黄多糖含量比较研究_宋九华.pdf
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1、第 卷第 期学报.年 月 .,:微波辅助姜黄多糖提取工艺优化及野生与家种姜黄多糖含量比较研究宋九华,雷诗芸,史 铠乐山师范学院 新能源材料与化学学院,四川 乐山;农业农村部杂粮加工重点实验室(成都大学),四川 成都 摘 要:采用响应曲面法优化了微波辅助法提取姜黄多糖的提取工艺。结果表明提取料液比、提取时间和提取温度分别为 ()、和 时提取率最高。采用最优提取工艺测定家种与野生姜黄的多糖含量,姜黄多糖含量可高达,野生姜黄多糖平均含量为,家种姜黄中多糖的平均含量为,结果证明家种姜黄与野生姜黄多糖含量差异无显著性。优化后的姜黄多糖提取工艺可大大缩短提取时间,节约成本,可为姜黄资源的进一步开发利用提供
2、参考。关键词:姜黄多糖;微波提取;姜黄中图分类号:文献标志码:文章编号:()收稿日期:基金项目:农业农村部杂粮加工重点实验室开放基金资助();乐山师范学院重点项目“川黄连的品质评价及其与土壤因子的相关性研究”();乐山师范学院校级一流课程建设项目“基于应用型人材培养的分析化学实验教学改革研究”();乐山师范学院科技资助项目“基于化学计量学方法对川麦冬药材主根与须根进行质量评价”()作者简介:宋九华(),女,四川仁寿人,乐山师范学院副教授,博士,研究方向:药用植物资源评价及次生代谢。引言姜黄为姜科多年生草本植物姜黄的干燥根茎。姜黄作为中药有通经止痛,行气破瘀等药用价值;作为食物有增强免疫力、抗疲
3、劳、护肝、抗氧化、延缓衰老等保健功效。多糖作为姜黄的主要化学成分之一,既有双向调节人体生理节奏的功能,又具有抗氧化、调节免疫细胞、抗疲劳、延缓衰老、抗肿瘤、抗病毒、降血脂等生物活性,还具有促进细胞免疫反应的功能。研究发现植物提取的多糖活性比普通的多糖具有较高的活性。姜黄多糖是从姜黄中提取的植物多糖,也具有多糖的一系列特性,姜黄中的多糖还具有降胆固醇、抗氧化、治疗心血管疾病等特征。姜黄多糖的提取方法常有水提法、超滤法、醇提法、超声波提取法、微波辅助提取法等。微波提取的方法较其他方法具有所需溶剂少、提取时间短、对物质的破坏小、操作简便、效率高、绿色环保等优点。本文采用微波法来提取姜黄的多糖,试验对
4、姜黄中多糖提取的重要参数进行单因素筛选,再运用响应曲面法进行优化分析,为姜黄多糖的提取工艺提供参考。并采用优化后提取方法,提取了家种和野生姜黄中多糖并进行含量比较分析,为姜黄资源的进一步开发与利用提供依据。主要试剂、仪器和材料浓硫酸、苯酚、葡萄糖等试剂均为分析纯,购自成都科龙化工试剂厂;分光光度计()(北京普析);微波消解仪()(上海新仪微波化学公司),其功率 。实验所用的姜黄药材采自四川省沐川县大楠镇。实验方法 响应曲面法优化姜黄多糖提取工艺通过响应曲面法和,选取微波提取姜黄多糖的温度、料液比和时间这三个因素对提取率的影响进行探究。利用响应面法和 软件对数据进行处理、回归分析,从而对影响微波
5、提取姜黄多糖的三个因素进行条件优化,得到最佳的优化条件。绘制标准工作曲线将葡萄糖配制成不同浓度梯度溶液用于标准曲线测定。苯酚溶液、葡萄糖标准溶液、浓硫酸,混合摇匀后于 恒温 。冷却后测定溶液的吸光度,以葡萄糖浓度和对应的吸光度为横纵坐标得到标曲和回归方程,其中相关系数。样品制备以料液比为 ,在温度 提取,然后过滤,洗涤。放冷后旋蒸浓缩至 左右,向其中加入 无水乙醇,析出沉淀,离心,倒去上层溶液,得到姜黄多糖。再将得到的姜黄多糖溶解并定容到一定体积。往 比色管中准确加入一定体积的多糖溶液和的苯酚溶液 ,再加入浓硫酸 ,振摇均 匀,将 其 放 入 的 水 浴 锅 中 加 热,取出冷却,然后测吸光度
6、。将检测出的吸光度代入标准曲线中,求得质量浓度,代入下式求得多糖提取率。多糖提取率公式 ()。式中:是葡萄糖质量浓度();是定容体积();是称取的姜黄粉末的质量()。结果与讨论 单因素试验对姜黄多糖含量的影响 影响姜黄多糖提取率的因素提取温度固定料液比为 ,提取时间为,考察提取温度分别为、时姜黄多糖得率。如图 所示,在温度 范围内姜黄多糖的得率呈显著增长,当温度超过 时姜黄多糖得率逐渐下降。因此猜测,提取温度过高,可能多糖结构遭到破坏并且还可能使多糖中的糖蛋白变性,使多糖的提取率下降,所以 为最佳提取温度。图 提取温度对姜黄多糖提取率的影响 影响姜黄多糖提取率的因素 提取时间对四个微波消解罐分
7、别加入 蒸馏水和 份 的姜黄样品,固定温度为 ,分别考察提取时间为、姜黄多糖得率。图 看出提取时间在 范围内姜黄多糖得率显著增长,时多糖得率最高。此后伴随提取时间的增长,提取率开始渐渐下落。微波提取时间过长可能会使得多糖的结构发生变化,甚至结构被破坏,这就使多糖的提取率降低,。图 提取时间对姜黄多糖提取率的影响 影响姜黄多糖提取率的因素 料液比固定提取温度和时间分别为 和 ,考察、料液比时姜黄多糖得率。图 可见,当料液比 范围内姜黄多糖得率呈显著增长,当料液比 时提取率最高。此后随着料液比增大,提取率渐渐降低。因此猜测液料比不同可能是因为有多糖以外的物质溶出,且其与多糖提取相竞争,使多糖的提取
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