玉米皮多糖提取纯化研究进展
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使原料细胞破裂ꎬ利于传质ꎬ促使多糖溶出ꎮ 目前相关研究相
对不少ꎮ 翟立公等 [１２] 由正交试验法优化的玉米皮多糖超声辅
助最佳工艺参数:超声功率 １２６ Ｗꎬ料液比( ｇ / ｍＬ)１∶ ２５ꎬ温度 ６０
℃ ꎬ超 声 ２０ ｍｉｎꎮ 此 时 玉 米 皮 多 糖 提 取 率 达 ( ３４. ２ ± ０.
佳工艺参数:酶用量 １. ２％ ꎬ料液比( ｇ / ｍＬ) １ ∶ ２０ꎬ温度 ５０ ℃ ꎬ
提取 １. ０ ｈꎮ 玉米皮多糖提取量为 １２. ９９ ｍｇ / ｇꎮ 王文侠等 [６] 研
究了复合酶( 木聚糖酶与复合纤维素酶) 辅助提取多糖ꎬ确定的
最佳工艺参数:木聚糖酶∶ 复合纤维素酶 １∶ １ꎬ加酶量 １. ５％ ꎬ提
糖ꎬ确定的最佳提取工艺参数:复合酶用量 ３. ６％ ꎬ料液比( ｇ /
ｍＬ)１∶ ８ꎬ超声功率 １１１ Ｗꎬ超声温度 ７３ ℃ ꎬ超声时间 １７ ｍｉｎꎮ
此时玉米皮多糖得率为 １５. ５３％ ꎮ 关海宁 [６] 研究了微波辅助复
合酶法提取玉米皮多糖工艺ꎬ响应面法优化的最佳工艺条件:
在料液比( ｇ / ｍＬ)１∶ ２０、纤维素酶用量 １. ４６％ 、中性蛋白酶用量
多糖工艺操作相对简便ꎬ提取时间短ꎬ能耗低ꎬ多糖提取率高ꎬ
不失为一种较为理想的多糖提取技术ꎮ
１. ５ 协同辅助提取法
采用几种不同提取技术协同辅助提取ꎬ可实现各种提取技
术优势互补ꎮ 目前相关研究较多ꎮ 张元薇等 [５] 研究了复合酶
( α － 淀粉酶与中性蛋白酶 １∶ １) 协同超声波辅助提取玉米皮多
ｌｉｔｅｒａｔｕｒｅｓꎬ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｃｏｒｎ ｂｒａｎ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ ｈａｄ ｂｅｅｎ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ
ｗｏｒｋꎬ ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｂａｓｉｓ ａｎｄ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ ｆｏｒ ｆｕｒｔｈｅｒ ｒｅｓｅａｒｃｈꎬ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｎ ｃｏｒｎ ｂｒａｎ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ.
的副产品、约占玉米籽粒 １５％ 的玉米皮ꎬ仅用作饲料或直接废
弃ꎬ未能精深加工有效利用ꎬ科技附加值低下ꎬ既浪费资源ꎬ又
污染环境 [２] ꎮ 科学研究已表明 [３] ꎬ玉米皮中含有多糖ꎬ是其主
要功能成分之一ꎬ具有抗氧化、抗肿瘤、抗病毒、降血糖、降血脂
及免疫调节等多种功能活性 [４ － ６] ꎮ 研究玉米皮中多糖的提取
Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｎ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ Ｃｏｒｎ Ｂｒａｎ Ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ
Ｙａｎｇ Ｙｕ１ ꎬ Ｗａｎｇ Ｍｉｎｇｈｕａ２ ꎬ Ｗａｎｇ Ｇｕｉｌｉｎ１ ꎬ Ｚｈａｏ Ｅｒｌａｏ１
(１. Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙꎬ Ｘｉｎｚｈｏｕ Ｔｅａｃｈｅｒｓ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｘｉｎｚｈｏｕ ０３４０００ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ
化工创新基地项目(２０２１)
作者简介:杨宇(２００１—) ꎬ女ꎬ在读本科生ꎬ主要此时天然产物活性研究ꎻ通信作者:赵二劳ꎮ
第 １０ 期
８５
杨宇ꎬ等:玉米皮多糖提取纯化研究进展
料液比( ｇ / ｍＬ)１∶ ２０、微波功率 ８００ Ｗ、微波作用 ３０ ｓ 后ꎬ再浸提
１. ０ ｈꎬ玉米皮多糖提取量为 １３. ０９ ｍｇ / ｇꎮ 微波辅助提取玉米皮
米皮除杂粗多糖进行分级纯化ꎬ得到组分均一的玉米皮多糖ꎮ
可见ꎬ不同提取方法提取的玉米皮多糖ꎬ杂质含量不同ꎬ不同的
纯化方法纯化效果不同ꎬ提示我们应根据提取方法选择适宜的
纯化方法ꎬ才能达到较好的纯化效果ꎮ
３ 结语
玉米皮多糖是玉米皮中重要的功能成分ꎬ在食品科学、保
健品等领域具有广阔的应用前景ꎬ提取纯化玉米皮多糖具有显
取液 ｐＨ 值 ＝ ４. １ꎬ底物浓度 ５ ｇ / １００ ｍＬꎬ温度 ５５ ℃ ꎬ酶解 ５ ｈꎮ
多糖得率 ２７. ２５％ ꎮ 可见ꎬ酶辅助提取玉米皮多糖ꎬ提取条件温
和ꎬ多糖提取率较高ꎬ但该方法提取时间较长ꎬ工艺条件控制要
求较高ꎬ生产成本高ꎮ
１. ３ 超声辅助提取法
超声辅助提取是利用超声波产生空化作用和机械等效应ꎬ
取率为 ６. ７４％ ꎮ 显见ꎬ以水为溶剂提取玉米皮多糖工艺操作简
单ꎬ多糖提取率较高ꎬ成本较低ꎬ但提取周期长ꎬ提取温度高易
破坏多糖结构ꎬ经济效益不高ꎮ
１. ２ 酶辅助提取法
酶辅助提取就是利用酶在特定条件下可分解原料组织细
胞ꎬ破坏细胞的致密结构ꎬ利于多糖成分溶出ꎮ 目前相关研究
较少ꎮ 关海宁等 [１１] 以纤维素酶辅助提取玉米皮多糖ꎬ得到的最
分ꎬ命名为 ＣＳＰ１ꎬ研究表明其具有均一性ꎮ 张艳荣等 [１７] 对微波
辅助提取的玉米皮粗多糖经 Ｄ３１５ 型离子交换树脂脱蛋白后ꎬ
再先后采用乙醇分级沉淀、Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ｇ － １００、Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ｇ － ７５
层析柱分离纯化ꎬ得 ＣＳＰＡ － １、ＣＳＰＡ － ２ 和 ＣＳＰＢ３ 种多糖ꎬ测得
后ꎬ再在超声功率 １５０ Ｗ、温度 ５０ ℃ 下ꎬ超声提取 ３０ ｍｉｎꎮ 该条
件下ꎬ玉米皮多糖提取率 １５. ８５ ｍｇ / ｇꎮ 发现该工艺下ꎬ玉米皮
多糖提取率明显高于酶解法、超声辅助法和微波辅助法ꎮ 显
见ꎬ协同辅助提取可有效提高多糖提取率ꎬ是一种省时、高效的
玉米皮多糖提取方法ꎬ但协同辅助提取不是提取工艺相对复
１ ５７％ 、温度 ５０ ℃ 下ꎬ震荡提取 ３０ ｍｉｎ 后ꎬ再在微波功率 ６４０
Ｗꎬ微波提取 ４. １ ｍｉｎꎮ 此工艺条件下ꎬ玉米皮多糖提取率可达
８. ０７％ ꎮ 另外ꎬ关海宁等 [１１] 采用微波协同超声波辅助提取玉米
皮多糖ꎬ在料液比( ｇ / ｍＬ)１∶ ２０、微波功率 ８００ Ｗ、微波提取 ３０ ｓ
溶剂用量ꎬ提取时间短ꎬ提取温度较低ꎬ节省能源ꎬ提取效率高ꎬ
是一种较好的玉米皮多糖提取技术ꎮ
１. ３ 微波提取法
微波辅助提取就是在微波场中ꎬ原料组织细胞内物质被选
择性加热ꎬ瞬间产生高温高压ꎬ导致细胞壁破裂ꎬ减少传质阻
力ꎬ促使多糖快速溶出 [１４] ꎮ 目前相关研究相对较少ꎮ 张贺 [１５]
优化的玉米皮多糖微波辅助提取最佳工艺参数:微波功率 ４６０
２. Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｙꎬ Ｘｉｎｚｈｏｕ Ｔｅａｃｈｅｒｓ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｘｉｎｚｈｏｕ ０３４０００ꎬ Ｃｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｃｏｒｎ ｂｒａｎ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ ｗａｓ ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｍａｉｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｃｔｉｖｅ ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ ｗｈｉｃｈ ｅｘｔｒａｃｔｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｃｏｒｎ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ:ｃｏｒｎ ｂｒａｎꎻ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅꎻ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎꎻ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ
我国既是玉米生产大国ꎬ又是玉米消费大国ꎬ玉米总产量、
消费量均居世界第二位 [１] ꎮ 目前ꎬ虽然玉米加工业在我国国民
经济中占很大比例ꎬ但主要利用玉米生产淀粉ꎬ而玉米加工中
佳工艺参数:料水比( ｇ / ｍＬ) １ ∶ ３０ꎬ温度 １００ ℃ ꎬ提取 ２ ｈꎬ提取
次数 ２ 次ꎮ 此时玉米皮多糖得率为 ６. ９４％ ꎮ 林松毅等 [８] 利用
正交试验法优化的玉米皮多糖热水浸提最佳工艺参数:料水比
( ｇ / ｍＬ)１∶ ２０ꎬ温度 １００ ℃ ꎬ浸提 ４. ０ ｈꎮ 此时玉米皮多糖提取
其相对分子质量约为 １８６１７０、１０３８８５ 和 １４６８８７ꎮ 李昊阳 [１８] 对
挤压膨化预处理前后玉米皮提取得到的粗多糖采用 Ｓｅｖａｇ 法脱
除蛋白ꎬ大孔树脂吸附法脱除色素ꎬ透析法脱除小分子杂质ꎬ然
后用 ＤＥＡＥ － ５２ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ 柱层析和 Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ｇ － ５０ 柱层析对玉
著的社会、经济效益ꎮ 目前我国学者对玉米皮多糖的提取纯化
研究不少ꎬபைடு நூலகம்取得一定成果ꎬ但总体而言ꎬ相关研究还不够系统
深入ꎬ一些现代的提取纯化技术应用有限ꎮ 今后应深入开展玉
米皮多糖提取纯化研究ꎬ学习借鉴其它多糖提取纯化的成熟经
验技术ꎬ创新玉米皮多糖提取纯化技术ꎬ实现玉米皮多糖的高
效提取纯化ꎬ使我国资源丰富的玉米皮在提高人们生活质量中
的多糖样品ꎮ 张贺 [１５] 根据综合平衡法确定玉米皮多糖 Ｓｅｖａｇ
法脱除蛋白条件:Ｖ 样品∶ Ｖ 试剂为 ２∶ １ꎬＶ 氯仿∶ Ｖ 正丁醇为 ３
∶ １ꎬ脱蛋白次数 ３ 次ꎬ脱蛋白时间 ２０ ｍｉｎꎮ 该条件下ꎬ玉米皮多
糖中蛋白脱除率 ４６. ３１％ ꎬ多糖损失率为 ８. １６％ ꎮ 脱蛋白玉米
皮多糖再经 Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ｇ － ７５ 层析柱分离纯化ꎬ分离出一个组
率为 ４. ４３％ ꎮ 刘旭野 [９] 确定的玉米皮多糖最佳浸提工艺参数:
料水比( ｇ / ｍＬ)１∶ ３５ꎬ温度 ７０ ℃ ꎬ浸提 ３. ５ ｈꎮ 此时玉米皮多糖
提取率为(７. ６８ ± ０. ３４) ％ ꎮ 而张贺等 [１０] 优化的工艺参数:料
水比( ｇ / ｍＬ)１∶ ３０ꎬ温度 ９０ ℃ 、提取 ３. ０ ｈꎮ 此时玉米皮多糖提
Ｗꎬ料液比( ｇ / ｍＬ)１∶ ４０ꎬ微波作用 ４ ｍｉｎ 后ꎬ再在温度 １００ ℃ 浸
提 ４. ０ ｈꎮ 此时玉米皮多糖提取率为 ６. ７４％ ꎮ 关海宁等 [１１] 在
收稿日期:２０２１ － ０２ － ０８
基金项目:山西省高等学校科技创新项目(２０２０Ｌ０５４９) ꎻ忻州师范学院大学生创新创业项目(２０２１) ꎻ忻州师范学院大学生化学
摘要:玉米皮多糖是玉米皮的主要功能成分之一ꎬ具有抗氧化、抗肿瘤、抗病毒、降血糖、降血脂和免疫调节等多种功能活性ꎮ 本文总结
概述玉米皮多糖提取纯化研究进展ꎬ为玉米皮多糖进一步研究及开发应用提供依据和参考ꎮ
关键词:玉米皮ꎻ多糖ꎻ提取ꎻ纯化
中图分类号: Ｓ５１３ꎻＴＳ２ 文献标识码:Ａ 文章编号:１００８ － ０２１Ｘ(２０２１)１０ － ００８４ － ０２
纯化ꎬ对合理利用玉米资源以及开发功能性食品具有重要的实
际意义ꎮ 本研究对玉米皮多糖提取纯化进行综述ꎬ为玉米皮多
糖进一步研究提供参考ꎮ
１ 玉米皮多糖的提取方法
１. １ 溶剂提取法
溶剂提取法就是根据玉米皮多糖不溶于有机溶剂易溶于
热水的性质ꎬ采用热水将玉米皮中多糖提出ꎮ 目前相关研究较
多ꎮ 李春阳等 [７] 采用逐项优化确定的玉米皮多糖热水浸提最
ｂｒａｎ. Ｔｈｅ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ ｈａｓ ｍａｎｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｃｔｉｖｉｅｓꎬ ｓｕｃｈ ａｓ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅꎬ ａｎｔｉ － ｔｕｍｏｒꎬ ａｎｔｉｖｉｒａｌꎬ
ｈｙｐｏｇｌｙｃｅｍｉｃꎬ ｈｙｐｏｌｉｐｉｄｅｍｉｃꎬ ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ ｉｍｍｕｎｉｔｙ ａｎｄ ｓｏ ｏｎ. Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｌｉｔｅｒａｔｕｒｅ ｓｕｍｍａｒｙ ｏｆ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｒｅｖｉｅｗｓ ａｎｄ
杂ꎬ就是设备较贵、生产成本较高ꎮ
２ 玉米皮多糖的纯化
无论采用何种工艺技术ꎬ提取得到的玉米皮多糖都是一种
粗多糖ꎬ需进行纯化处理ꎮ 纯化过程一般分为除杂和分级两个
步骤ꎮ 除杂是将粗多糖进行脱蛋白、脱色素、脱除小分子物质
等处理ꎬ使其得到初步纯化ꎮ 分级是采用阴离子交换柱层析和
凝胶柱层析将除杂后的粗多糖进一步分离开来ꎬ得到组分均一
山 东 化 工
ＳＨＡＮＤＯＮＧ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ
８４
２０２１ 年第 ５０ 卷
玉米皮多糖提取纯化研究进展
杨宇１ ꎬ王明华２ ꎬ王桂林１ ꎬ赵二劳１
(１. 忻州师范学院 化学系ꎬ山西 忻州 ０３４０００ꎻ２. 忻州师范学院 生物系ꎬ山西 忻州 ０３４０００)
３１) ％ ꎮ 关海宁等 [１１] 确定的最佳工艺参数:料液比( ｇ / ｍＬ) １ ∶
２０ꎬ超声功率 １５０ Ｗꎬ温度 ５０ ℃ ꎬ提取 ３０ ｍｉｎꎮ 玉米皮多糖提取
量为 ９. ０７ ｍｇ / ｇꎮ 而卜丹丹 [１３] 优化的最佳工艺参数:超声频率
６０ ｋＨｚꎬ超声功率 ４００ Ｗꎬ温度 ６０ ℃ ꎬ超声 ３０ ｍｉｎꎮ 该法可减少
对不少ꎮ 翟立公等 [１２] 由正交试验法优化的玉米皮多糖超声辅
助最佳工艺参数:超声功率 １２６ Ｗꎬ料液比( ｇ / ｍＬ)１∶ ２５ꎬ温度 ６０
℃ ꎬ超 声 ２０ ｍｉｎꎮ 此 时 玉 米 皮 多 糖 提 取 率 达 ( ３４. ２ ± ０.
佳工艺参数:酶用量 １. ２％ ꎬ料液比( ｇ / ｍＬ) １ ∶ ２０ꎬ温度 ５０ ℃ ꎬ
提取 １. ０ ｈꎮ 玉米皮多糖提取量为 １２. ９９ ｍｇ / ｇꎮ 王文侠等 [６] 研
究了复合酶( 木聚糖酶与复合纤维素酶) 辅助提取多糖ꎬ确定的
最佳工艺参数:木聚糖酶∶ 复合纤维素酶 １∶ １ꎬ加酶量 １. ５％ ꎬ提
糖ꎬ确定的最佳提取工艺参数:复合酶用量 ３. ６％ ꎬ料液比( ｇ /
ｍＬ)１∶ ８ꎬ超声功率 １１１ Ｗꎬ超声温度 ７３ ℃ ꎬ超声时间 １７ ｍｉｎꎮ
此时玉米皮多糖得率为 １５. ５３％ ꎮ 关海宁 [６] 研究了微波辅助复
合酶法提取玉米皮多糖工艺ꎬ响应面法优化的最佳工艺条件:
在料液比( ｇ / ｍＬ)１∶ ２０、纤维素酶用量 １. ４６％ 、中性蛋白酶用量
多糖工艺操作相对简便ꎬ提取时间短ꎬ能耗低ꎬ多糖提取率高ꎬ
不失为一种较为理想的多糖提取技术ꎮ
１. ５ 协同辅助提取法
采用几种不同提取技术协同辅助提取ꎬ可实现各种提取技
术优势互补ꎮ 目前相关研究较多ꎮ 张元薇等 [５] 研究了复合酶
( α － 淀粉酶与中性蛋白酶 １∶ １) 协同超声波辅助提取玉米皮多
ｌｉｔｅｒａｔｕｒｅｓꎬ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｃｏｒｎ ｂｒａｎ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ ｈａｄ ｂｅｅｎ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ
ｗｏｒｋꎬ ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｂａｓｉｓ ａｎｄ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ ｆｏｒ ｆｕｒｔｈｅｒ ｒｅｓｅａｒｃｈꎬ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｎ ｃｏｒｎ ｂｒａｎ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ.
的副产品、约占玉米籽粒 １５％ 的玉米皮ꎬ仅用作饲料或直接废
弃ꎬ未能精深加工有效利用ꎬ科技附加值低下ꎬ既浪费资源ꎬ又
污染环境 [２] ꎮ 科学研究已表明 [３] ꎬ玉米皮中含有多糖ꎬ是其主
要功能成分之一ꎬ具有抗氧化、抗肿瘤、抗病毒、降血糖、降血脂
及免疫调节等多种功能活性 [４ － ６] ꎮ 研究玉米皮中多糖的提取
Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｎ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ Ｃｏｒｎ Ｂｒａｎ Ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ
Ｙａｎｇ Ｙｕ１ ꎬ Ｗａｎｇ Ｍｉｎｇｈｕａ２ ꎬ Ｗａｎｇ Ｇｕｉｌｉｎ１ ꎬ Ｚｈａｏ Ｅｒｌａｏ１
(１. Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙꎬ Ｘｉｎｚｈｏｕ Ｔｅａｃｈｅｒｓ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｘｉｎｚｈｏｕ ０３４０００ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ
化工创新基地项目(２０２１)
作者简介:杨宇(２００１—) ꎬ女ꎬ在读本科生ꎬ主要此时天然产物活性研究ꎻ通信作者:赵二劳ꎮ
第 １０ 期
８５
杨宇ꎬ等:玉米皮多糖提取纯化研究进展
料液比( ｇ / ｍＬ)１∶ ２０、微波功率 ８００ Ｗ、微波作用 ３０ ｓ 后ꎬ再浸提
１. ０ ｈꎬ玉米皮多糖提取量为 １３. ０９ ｍｇ / ｇꎮ 微波辅助提取玉米皮
米皮除杂粗多糖进行分级纯化ꎬ得到组分均一的玉米皮多糖ꎮ
可见ꎬ不同提取方法提取的玉米皮多糖ꎬ杂质含量不同ꎬ不同的
纯化方法纯化效果不同ꎬ提示我们应根据提取方法选择适宜的
纯化方法ꎬ才能达到较好的纯化效果ꎮ
３ 结语
玉米皮多糖是玉米皮中重要的功能成分ꎬ在食品科学、保
健品等领域具有广阔的应用前景ꎬ提取纯化玉米皮多糖具有显
取液 ｐＨ 值 ＝ ４. １ꎬ底物浓度 ５ ｇ / １００ ｍＬꎬ温度 ５５ ℃ ꎬ酶解 ５ ｈꎮ
多糖得率 ２７. ２５％ ꎮ 可见ꎬ酶辅助提取玉米皮多糖ꎬ提取条件温
和ꎬ多糖提取率较高ꎬ但该方法提取时间较长ꎬ工艺条件控制要
求较高ꎬ生产成本高ꎮ
１. ３ 超声辅助提取法
超声辅助提取是利用超声波产生空化作用和机械等效应ꎬ
取率为 ６. ７４％ ꎮ 显见ꎬ以水为溶剂提取玉米皮多糖工艺操作简
单ꎬ多糖提取率较高ꎬ成本较低ꎬ但提取周期长ꎬ提取温度高易
破坏多糖结构ꎬ经济效益不高ꎮ
１. ２ 酶辅助提取法
酶辅助提取就是利用酶在特定条件下可分解原料组织细
胞ꎬ破坏细胞的致密结构ꎬ利于多糖成分溶出ꎮ 目前相关研究
较少ꎮ 关海宁等 [１１] 以纤维素酶辅助提取玉米皮多糖ꎬ得到的最
分ꎬ命名为 ＣＳＰ１ꎬ研究表明其具有均一性ꎮ 张艳荣等 [１７] 对微波
辅助提取的玉米皮粗多糖经 Ｄ３１５ 型离子交换树脂脱蛋白后ꎬ
再先后采用乙醇分级沉淀、Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ｇ － １００、Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ｇ － ７５
层析柱分离纯化ꎬ得 ＣＳＰＡ － １、ＣＳＰＡ － ２ 和 ＣＳＰＢ３ 种多糖ꎬ测得
后ꎬ再在超声功率 １５０ Ｗ、温度 ５０ ℃ 下ꎬ超声提取 ３０ ｍｉｎꎮ 该条
件下ꎬ玉米皮多糖提取率 １５. ８５ ｍｇ / ｇꎮ 发现该工艺下ꎬ玉米皮
多糖提取率明显高于酶解法、超声辅助法和微波辅助法ꎮ 显
见ꎬ协同辅助提取可有效提高多糖提取率ꎬ是一种省时、高效的
玉米皮多糖提取方法ꎬ但协同辅助提取不是提取工艺相对复
１ ５７％ 、温度 ５０ ℃ 下ꎬ震荡提取 ３０ ｍｉｎ 后ꎬ再在微波功率 ６４０
Ｗꎬ微波提取 ４. １ ｍｉｎꎮ 此工艺条件下ꎬ玉米皮多糖提取率可达
８. ０７％ ꎮ 另外ꎬ关海宁等 [１１] 采用微波协同超声波辅助提取玉米
皮多糖ꎬ在料液比( ｇ / ｍＬ)１∶ ２０、微波功率 ８００ Ｗ、微波提取 ３０ ｓ
溶剂用量ꎬ提取时间短ꎬ提取温度较低ꎬ节省能源ꎬ提取效率高ꎬ
是一种较好的玉米皮多糖提取技术ꎮ
１. ３ 微波提取法
微波辅助提取就是在微波场中ꎬ原料组织细胞内物质被选
择性加热ꎬ瞬间产生高温高压ꎬ导致细胞壁破裂ꎬ减少传质阻
力ꎬ促使多糖快速溶出 [１４] ꎮ 目前相关研究相对较少ꎮ 张贺 [１５]
优化的玉米皮多糖微波辅助提取最佳工艺参数:微波功率 ４６０
２. Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｙꎬ Ｘｉｎｚｈｏｕ Ｔｅａｃｈｅｒｓ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｘｉｎｚｈｏｕ ０３４０００ꎬ Ｃｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｃｏｒｎ ｂｒａｎ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ ｗａｓ ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｍａｉｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｃｔｉｖｅ ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ ｗｈｉｃｈ ｅｘｔｒａｃｔｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｃｏｒｎ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ:ｃｏｒｎ ｂｒａｎꎻ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅꎻ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎꎻ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ
我国既是玉米生产大国ꎬ又是玉米消费大国ꎬ玉米总产量、
消费量均居世界第二位 [１] ꎮ 目前ꎬ虽然玉米加工业在我国国民
经济中占很大比例ꎬ但主要利用玉米生产淀粉ꎬ而玉米加工中
佳工艺参数:料水比( ｇ / ｍＬ) １ ∶ ３０ꎬ温度 １００ ℃ ꎬ提取 ２ ｈꎬ提取
次数 ２ 次ꎮ 此时玉米皮多糖得率为 ６. ９４％ ꎮ 林松毅等 [８] 利用
正交试验法优化的玉米皮多糖热水浸提最佳工艺参数:料水比
( ｇ / ｍＬ)１∶ ２０ꎬ温度 １００ ℃ ꎬ浸提 ４. ０ ｈꎮ 此时玉米皮多糖提取
其相对分子质量约为 １８６１７０、１０３８８５ 和 １４６８８７ꎮ 李昊阳 [１８] 对
挤压膨化预处理前后玉米皮提取得到的粗多糖采用 Ｓｅｖａｇ 法脱
除蛋白ꎬ大孔树脂吸附法脱除色素ꎬ透析法脱除小分子杂质ꎬ然
后用 ＤＥＡＥ － ５２ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ 柱层析和 Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ｇ － ５０ 柱层析对玉
著的社会、经济效益ꎮ 目前我国学者对玉米皮多糖的提取纯化
研究不少ꎬபைடு நூலகம்取得一定成果ꎬ但总体而言ꎬ相关研究还不够系统
深入ꎬ一些现代的提取纯化技术应用有限ꎮ 今后应深入开展玉
米皮多糖提取纯化研究ꎬ学习借鉴其它多糖提取纯化的成熟经
验技术ꎬ创新玉米皮多糖提取纯化技术ꎬ实现玉米皮多糖的高
效提取纯化ꎬ使我国资源丰富的玉米皮在提高人们生活质量中
的多糖样品ꎮ 张贺 [１５] 根据综合平衡法确定玉米皮多糖 Ｓｅｖａｇ
法脱除蛋白条件:Ｖ 样品∶ Ｖ 试剂为 ２∶ １ꎬＶ 氯仿∶ Ｖ 正丁醇为 ３
∶ １ꎬ脱蛋白次数 ３ 次ꎬ脱蛋白时间 ２０ ｍｉｎꎮ 该条件下ꎬ玉米皮多
糖中蛋白脱除率 ４６. ３１％ ꎬ多糖损失率为 ８. １６％ ꎮ 脱蛋白玉米
皮多糖再经 Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ｇ － ７５ 层析柱分离纯化ꎬ分离出一个组
率为 ４. ４３％ ꎮ 刘旭野 [９] 确定的玉米皮多糖最佳浸提工艺参数:
料水比( ｇ / ｍＬ)１∶ ３５ꎬ温度 ７０ ℃ ꎬ浸提 ３. ５ ｈꎮ 此时玉米皮多糖
提取率为(７. ６８ ± ０. ３４) ％ ꎮ 而张贺等 [１０] 优化的工艺参数:料
水比( ｇ / ｍＬ)１∶ ３０ꎬ温度 ９０ ℃ 、提取 ３. ０ ｈꎮ 此时玉米皮多糖提
Ｗꎬ料液比( ｇ / ｍＬ)１∶ ４０ꎬ微波作用 ４ ｍｉｎ 后ꎬ再在温度 １００ ℃ 浸
提 ４. ０ ｈꎮ 此时玉米皮多糖提取率为 ６. ７４％ ꎮ 关海宁等 [１１] 在
收稿日期:２０２１ － ０２ － ０８
基金项目:山西省高等学校科技创新项目(２０２０Ｌ０５４９) ꎻ忻州师范学院大学生创新创业项目(２０２１) ꎻ忻州师范学院大学生化学
摘要:玉米皮多糖是玉米皮的主要功能成分之一ꎬ具有抗氧化、抗肿瘤、抗病毒、降血糖、降血脂和免疫调节等多种功能活性ꎮ 本文总结
概述玉米皮多糖提取纯化研究进展ꎬ为玉米皮多糖进一步研究及开发应用提供依据和参考ꎮ
关键词:玉米皮ꎻ多糖ꎻ提取ꎻ纯化
中图分类号: Ｓ５１３ꎻＴＳ２ 文献标识码:Ａ 文章编号:１００８ － ０２１Ｘ(２０２１)１０ － ００８４ － ０２
纯化ꎬ对合理利用玉米资源以及开发功能性食品具有重要的实
际意义ꎮ 本研究对玉米皮多糖提取纯化进行综述ꎬ为玉米皮多
糖进一步研究提供参考ꎮ
１ 玉米皮多糖的提取方法
１. １ 溶剂提取法
溶剂提取法就是根据玉米皮多糖不溶于有机溶剂易溶于
热水的性质ꎬ采用热水将玉米皮中多糖提出ꎮ 目前相关研究较
多ꎮ 李春阳等 [７] 采用逐项优化确定的玉米皮多糖热水浸提最
ｂｒａｎ. Ｔｈｅ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ ｈａｓ ｍａｎｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｃｔｉｖｉｅｓꎬ ｓｕｃｈ ａｓ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅꎬ ａｎｔｉ － ｔｕｍｏｒꎬ ａｎｔｉｖｉｒａｌꎬ
ｈｙｐｏｇｌｙｃｅｍｉｃꎬ ｈｙｐｏｌｉｐｉｄｅｍｉｃꎬ ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ ｉｍｍｕｎｉｔｙ ａｎｄ ｓｏ ｏｎ. Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｌｉｔｅｒａｔｕｒｅ ｓｕｍｍａｒｙ ｏｆ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｒｅｖｉｅｗｓ ａｎｄ
杂ꎬ就是设备较贵、生产成本较高ꎮ
２ 玉米皮多糖的纯化
无论采用何种工艺技术ꎬ提取得到的玉米皮多糖都是一种
粗多糖ꎬ需进行纯化处理ꎮ 纯化过程一般分为除杂和分级两个
步骤ꎮ 除杂是将粗多糖进行脱蛋白、脱色素、脱除小分子物质
等处理ꎬ使其得到初步纯化ꎮ 分级是采用阴离子交换柱层析和
凝胶柱层析将除杂后的粗多糖进一步分离开来ꎬ得到组分均一
山 东 化 工
ＳＨＡＮＤＯＮＧ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ
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２０２１ 年第 ５０ 卷
玉米皮多糖提取纯化研究进展
杨宇１ ꎬ王明华２ ꎬ王桂林１ ꎬ赵二劳１
(１. 忻州师范学院 化学系ꎬ山西 忻州 ０３４０００ꎻ２. 忻州师范学院 生物系ꎬ山西 忻州 ０３４０００)
３１) ％ ꎮ 关海宁等 [１１] 确定的最佳工艺参数:料液比( ｇ / ｍＬ) １ ∶
２０ꎬ超声功率 １５０ Ｗꎬ温度 ５０ ℃ ꎬ提取 ３０ ｍｉｎꎮ 玉米皮多糖提取
量为 ９. ０７ ｍｇ / ｇꎮ 而卜丹丹 [１３] 优化的最佳工艺参数:超声频率
６０ ｋＨｚꎬ超声功率 ４００ Ｗꎬ温度 ６０ ℃ ꎬ超声 ３０ ｍｉｎꎮ 该法可减少