山药多糖的提取及纯化研究
山药多糖提取纯化工艺研究进展
2013年第2期江苏调味副食品总第133期山药多糖提取纯化工艺研究进展余芳,朱秋红(江苏经贸职业技术学院工程技术学院,江苏南京211168)摘要:山药多糖作为药食兼用植物山药中的重要活性物质,具有增强免疫、抗衰老、抗肿瘤、降低血糖等多种生物活性。
对近年来山药多糖的提取分离工艺、纯化方法等研究进行系统分析,为进一步探索山药多糖的提取新工艺,促进山药资源的综合开发利用提供参考。
关键词:山药多糖;提取;纯化中图分类号:TS218文献标志码:A文章编号:1006—8481(2013)02—0013—04山药是传统的药食同源植物,为薯蓣科植物的块茎,具有补脾养胃、补肺养肾的功效,首见于《神农本草经》,被列为上品,言其“主伤中补虚赢,除寒热邪气,补中益气力,长肌肉,久服耳目聪明,轻身不饥延年”。
山药含有粗纤维、果胶、多糖、淀粉酶、黏液质、糖蛋白、尿囊素、皂苷、山药素、胆碱、脂肪酸等成分,以及碘、钙、铁和磷等人体不可缺少的微量元素。
山药多糖是目前公认的山药有效成分,也是山药化学和药理研究的重点。
大量研究表明,山药多糖具有增强免疫-l j、抗衰老‘2J、抗肿瘤口J、降低血糖H1等多种药理作用。
山药多糖的组成和结构较为复杂,不同研究者提取分离出不同的山药多糖,其中有均多糖、杂多糖、蛋白复合多糖等;就分子质量而言,覆盖了7×103到2×106的偌大范围,其糖基组成也各不相同。
这些多糖的获得与研究者采用的提取纯化方法密不可分。
1山药多糖的提取方法1.1水提法影响水浸提多糖的因素主要有提取时间、提取次数、溶剂体积、浸提温度、pH值、醇析浓度和植物颗粒大小等。
用水提取山药多糖,成本低、不破坏生物活性、方便实用且安全性高,但耗时长、提取率不高。
赵卫星等以光皮长柱型新鲜山药为原料,利用水提法工艺浸取鲜山药中的多糖,并用苯酚硫酸法测定其粗多糖的含量”J。
此实验以浸提温度、料液比、浸提时间等为自变量,进行单因素实验,最终确定料液比为1g:9m L、提取温度为70℃、浸提时间为3h、提取多糖总含量为0.905%。
2 山药多糖的纯化
2 山药多糖的纯化2.1 化学试剂除杂在提取的山药粗多糖中还有许多杂质如蛋白质、脂类、色素等。
常用的脱蛋白的方法有:Sevage 法、三氟三氯乙烷法、三氯乙酸法、酶法和等电点沉淀法。
试验证明,Sevage 法比较温和,而三氯乙酸法反应剧烈[8]。
王美秋等人[9]采用双氧水与乙醇共用的方法脱色,取得了良好的效果。
2.2 色谱除杂以往除去粗多糖杂质的方法常采用化学试剂的方法,在除去杂质的同时也会带走多糖。
采用色谱层析的方法除杂能最大限度的减少多糖的损失,而且除杂效果远高于化学试剂法。
已经有许多学者在纯化山药多糖时采用色谱技术,如顾林[4]、王刚[10]在山药多糖的纯化采用了DEAE 柱层析和SephadexG- 100 层析,均取得了良好效果。
3 测定方法3.1 紫外—可见分光光度法紫外—可见分光光度法是目前测定多糖含量最常用的方法,常用的显色剂有苯酚,蒽酮—硫酸和3,5- 二硝基水杨酸(DNS)。
前两者主要利用多糖在强酸性条件下脱水生成糠醛或其衍生物,然后与酚类或者胺类反应缩合,生成有特定吸收波长的有色物质进行测定;DNS 法则是利用了多糖的还原性。
目前最常用的为苯酚硫酸法,曾凡梅[6]采用此法测定山药中多糖的质量分数为24.8 mg/g。
3.2 高效液相色谱法目前,鲜有见运用高效液相色谱法测定山药多糖的报道。
王刚[10]在建立山药中多糖的含量测定时,选用C18 100A 色谱柱(150 mm×4.60 mm),以乙腈- 磷酸盐缓冲液(70∶30)为流动相,以葡萄糖为对照品,在波长210 nm 下检测,结果在0.5~1.5 g/L内呈良好线性关系(R2=0.999 6),测得山药中总多糖的质量分数为16.42%,RSD 为0.09%,结果良好,方法快速、准确,重复性好。
山药多糖的研究进展
山药多糖的研究进展山药多糖是山药中重要活性成分之一。
本文总结近年来的文献期刊,对山药多糖的提取纯化和药理作用做一综述,为山药的开发与利用,奠定一个良好的基础。
标签:山药多糖;提取;纯化;药理活性山药作为我国第一批药食同源的药物,为薯蓣科植物薯蓣(Dioscorea opposita Thunb.)的干燥根茎。
山药味甘,性平,归肺、脾、肾经,具有补脾、养肺、固肾、益精之功效[1]。
薯蓣最早见于我国古代的《山海经》,在汉代《神农本草经》以及宋代的《图经本草》、《求薯蓣苗》、《种山药》,明代的《本草纲目》,清代的《植物名实图考》、现代《中华本草》等都有记载。
现代研究发现,山药中的主要成分为薯蓣皂苷元、黏液质、糖蛋白、甘露聚糖、植酸、尿囊素、山药素、胆碱、多巴胺、粗纤维、果胶、淀粉酶、多种微量元素等活性成分[2-3],山药中起到药疗作用的主要成分是山药多糖,其具有很强的药理活性。
本文主要在多糖类的提取纯化、药理活性两个方面做一概述。
1 提取纯化山药多糖类成分主要有酸性多糖和中性多糖。
中性多糖主要由鼠李糖、木糖、甘露糖、半乳糖组成,其组成比例为8∶16∶25∶10,酸性多糖主要由鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、半乳糖组成,其组成比例为7∶3∶11∶19∶18[4]。
山药多糖的提取纯化方法很多,有传统的方法如溶剂法提取、酶法提取等,也有新技术、新方法,如微波、超声提取,柱层析法、膜分离法等。
以下简述山药多糖的提取纯化的方法。
1.1 提取方法1.1.1 溶剂法提取水提煎煮法是提取山药最常见的提取方法之一。
孙锋等[5]优选出的工艺为料液比1 g∶9 mL,75%乙醇提取时间2.5 h,提取温度50℃,得出的山药粗多糖收率为0.244 9%。
徐琴等[6]对淮山药的水提工艺进行优选后,得出最佳的工艺加入60倍量的水,在80℃提取6 h。
溶剂法优选后对山药的收率有着明显的提高。
1.1.2 酶提取赵希等[7]采用碱性蛋白酶法一步提取了山药中多糖成分,并确定了碱性蛋白酶提取山药多糖的优化工艺为山药粉∶10倍量的酶,酶用量为70 U/g(山药粉),提取时间1.5 h,同时pH和温度分别为9.5、45℃。
怀山药中多糖的提取与纯化
4.1提取条件对多糖率的影响
超声波功率对多糖含量的影响
由图1可知,使用超声波进行辅助提取与未使用相比,多糖含量有显著的提高;随着超声波功率的增加,多糖含量呈上升趋势。
超声波功率在150~200 W范围内,多糖含量较为稳定,当超声波功率达到250 W(超声波仪器最大允许工作功率)时,多糖含量有显著提高
由图2可知,在3O~5O℃的温度范围内,随着水提温度的升高,山药多糖含量逐渐增大。
在50~70℃温度范围内,随着水提温度的升高,山药多糖含量下降,这是因为山药中含有大量的淀粉,即其储能物质,而非通常所称的活性多糖。
温度过高,一方面使得淀粉在溶液中溶解度增加,另一方面使得淀粉糊化,影响后续的操作,给之后的分离等工艺带来困难。
由图3可知,在2O~60 min内,随着提取时间的延长,山药中多糖含量随之升高,60 min 末接近最大值,可见反应时间越长,提取越充分。
在8O~140 min,山药多糖含量趋于平缓。
因此,考虑实验指标的可观察性,选择水提时间30,60,90 min作为正交实验的三个水平。
由图4可知,开始时随着料液比的增加,山药多糖含量增长缓慢,料液比为1:1O时含量达到最高。
当料液比大于16,含量开始降低。
因此,选择1:10,1:12,1:16作为正交试验的三个水平。
山药多糖的提取分离及活性初步研究的开题报告
山药多糖的提取分离及活性初步研究的开题报告题目:山药多糖的提取分离及活性初步研究1. 研究背景山药是一种常见的蔬菜,富含多种营养成分。
其中山药多糖是一种重要的生物活性成分,具有较强的免疫调节、抗肿瘤、抗氧化等生物活性,因此备受关注。
本研究旨在提取分离山药多糖,并对其生物活性进行初步研究,为山药多糖的开发利用提供科学依据。
2. 研究内容(1)提取山药多糖的最佳工艺条件的研究:采用不同浓度、不同比例的溶剂,对山药多糖的提取工艺进行优化,得到最佳工艺条件。
(2)山药多糖的分离纯化:采用氨基硅胶柱层析、凝胶过滤层析、超滤等方法进行山药多糖的分离纯化。
(3)山药多糖的物化性质研究:包括分子量、糖含量等的测定。
(4)山药多糖的生物活性研究:主要包括免疫调节、抗氧化、抗肿瘤等方面的活性测试,探究山药多糖的生物学功能。
3. 研究意义山药多糖作为一种生物活性成分,具有广泛的开发利用价值。
本研究可以进一步探究山药多糖的生物学功能,为其在保健食品、药品等领域的应用提供科学依据。
4. 研究方法(1)植物材料的购买和加工:从市场上购买山药,并进行加工处理。
(2)山药多糖的提取:采用不同的提取条件,包括溶剂体系、提取时间、提取温度等条件的优化,提取山药多糖。
(3)山药多糖的分离纯化:采用氨基硅胶柱层析、凝胶过滤层析、超滤等方法进行山药多糖的分离纯化。
(4)山药多糖的物化性质研究:包括分子量、糖含量等的测定。
(5)山药多糖的生物活性研究:主要包括免疫调节、抗氧化、抗肿瘤等方面的活性测试。
5. 预期结果本研究预期能够提取纯化山药多糖,并进行初步的物化和生物活性研究,进一步探究山药多糖的功能,为其在保健食品、药品等领域的应用提供科学依据。
山药多糖RDPS_I组分的纯化及理化性质的研究_赵国华
山药多糖RDPS -I 组分的纯化及理化性质的研究*赵国华1 李志孝2 陈宗道11(西南农业大学食品科学学院,重庆,400716)2(兰州大学应用有机化学国家重点实验室,兰州,730070)摘 要 山药经水浸提分离,浸提液脱蛋白,透析,乙醇沉淀物经DE AE -52纤维素及Sephadex G -100色谱纯化得白色粉末状多糖RDPS -I 。
Sepharose CL -6B 凝胶色谱分析表明RDPS -I 为多糖纯品。
定性化学反应表明RDPS -I 不含核酸、蛋白质、酚类物质和糖醛酸,是一种非淀粉类中性纯粹多糖,比旋光度[α]22D (H 2O )为+188.4(c =0.8),特性粘度[η]为16.48×10-3(mL /g ),相对分子质量为42200,完全酸水解后纸层析及气相色谱分析确定RDPS -I 的糖基组成为葡萄糖、甘露糖和半乳糖,摩尔比为1∶0.37∶0.11。
关键词 山药,多糖,理化性质 第一作者:博士,讲师。
*国家自然科学基金重点资助项目(No .39730480) 收稿时间:2002-01-11,改回时间:2002-09-08 山药,拉丁名为Dioscorea opposita Thunb ,薯蓣科薯蓣属植物,《本草纲目》对其的记载是“益肾气,健脾胃,止泻痢,化痰涎,润皮毛”,现代医学研究表明,山药具有多种生物活性,如延缓衰老[1],防治糖尿病,抗氧化,促进免疫功能[21],抗突变[3],降血糖[4]等功能。
并认为山药中的主要功效成分是山药多糖。
但有关山药多糖的分离纯化和理化性质只有一些较为粗略的研究报道,缺乏系统而深入的研究。
本文详细研究了山药水溶性多糖组分RDPS -I 的分离纯化方法和它的理化性质,为山药多糖的进一步研究和利用奠定了基础。
1 材料与方法1.1 供试材料山药,由西南农业大学实验农场提供。
1.2 主要试剂DE AE -纤维素(DE -52)为Whatman 公司产品,Sephadex G -100,Sepharose 和已知分子质量的Dextran 为Phar macia 公司产品,标准单糖为E .Merck 公司产品。
山药多糖提取制备工艺
03
山药多糖的提取工艺
原料预处理
清洗
去除山药表面的泥沙和其他杂质。
切片
将山药切成小块或片状,便于后续的提取操作。
干燥
将切好的山药块或片进行干燥处理,以便保存和 使用。
提取方法选择
热水提取法
利用热水将山药中的多糖成分提取出来,适用于初步 提取。
酶解提取法
利用酶分解山药中的纤维素等成分,提高多糖的提取 率。
选择适宜的原料粒度
根据具体的提取方法和设备,选择适宜的原料粒度以获得 最佳的提取效率和过滤效果。
06
结论与展望
研究结论
01
成功建立了山药多糖提取制备工艺,实现了山药多 糖的高效提取。
02
通过优化工艺参数,提高了山药多糖的得率和纯度 。
03
验证了所建立工艺的稳定性和可重复性,为后续研 究提供了有力支持。
02
山药多糖的生物活性与作用
免疫调节作用
增强免疫力
山药多糖能够增强机体的免疫功 能,提高抵抗力。
调节免疫系统
对免疫系统具有调节作用,促进 或抑制细胞因子的产生,从而影 响机体的免疫应答。
抗肿瘤作用
抑制肿瘤生长
通过抑制肿瘤细胞的生长和扩散,对多种癌症具有预防和治 疗作用。
增强化疗效果
与化疗药物联合使用,能够增强化疗药物的疗效,减轻化疗 副作用。
结构鉴定
采用红外光谱、核磁共振等方法对山药多糖的结 构进行鉴定。
ABCD
纯度分析
通过凝胶电泳、高效液相色谱等方法对山药多糖 的纯度进行分析。
安全性评估
对提取得到的山药多糖进行急性毒性试验、长期 毒性试验等安全性评估,确保其安全无毒。
05
工艺参数对山药多糖提取制备 的影响
山药多糖提取实验方案(最新)
山药多糖提取实验方案仪器与试剂:冰箱;PH计;恒温水浴锅;离心机;鼓风干燥箱;无水乙醇(分析纯);液氮;纯水。
实验步骤:取样称重(约2g)→磨浆→加水到一定料液比(b)→调节pH(d)→恒温(a)水浴→提取2h→离心(3000r/min,15min)取上清液A→沉淀再次提取→离心得上清液B→AB混合减压浓缩(60℃)→加一定量乙醇(c)4℃静置约10h→离心(3000r/min,30min)→干燥(40℃)→粗多糖。
正交法探究最佳提取条件(正交试验设计的基本特点是:用部分试验来代替全面试验,通过对部分试验结果的分析,了解全面试验的情况。
)分别按以下数据对各项影响因素设置梯度进行正交试验。
a. 提取温度:60℃;70℃;80℃;90℃;100℃b. 料液比:1:8;1:10;1:12;1:15;1:20c. 乙醇:浓缩液(体积):1:1;1:2;1:3;1:4;1:5d. pH:7.0;7.5;8.0;8.5;9.0四因素五水平正交试验,选用L25(56)正交表因素a.提取温度 b.料液比c. 乙醇:浓缩液(体积)d.pH蕲山药多糖提取率(%)1 60℃1:81:17.02 60℃1:101:27.53 60℃1:121:38.04 60℃1:151:48.55 60℃1:201:59.06 70℃1:81:28.07 70℃1:101:38.58 70℃1:121:49.09 70℃1:151:57.010 70℃1:201:17.511 80℃1:81:39.012 80℃1:101:47.013 80℃1:121:57.514 80℃1:151:18.015 80℃1:201:28.516 90℃1:81:47.517 90℃1:101:58.018 90℃1:121:18.519 90℃1:151:29.020 90℃1:201:37.021 100℃1:81:58.522 100℃1:101:19.023 100℃1:121:27.024 100℃1:151:37.525 100℃1:201:48.0标准曲线的制备1、对照品溶液的制备。
山药多糖的功效与提取纯化及含量测定
Vol.7 No.1Feb. 2021生物化工Biological Chemical Engineering第 7 卷 第 1 期2021 年 2 月山药多糖的功效与提取纯化及含量测定李沂格(石河子大学,新疆石河子 832003)摘 要:山药作为日常生活中一种常见的食材,口感细腻,营养丰富,具有增强人体免疫力、改善睡眠、补脾益肺等功效。
现代医学研究表明,山药具有多种生物活性,并认为山药中的主要功效成分是山药多糖。
本文对山药多糖的功效及其提取、纯化、含量测定方法研究予以综述。
关键词:山药多糖;功效;提取;纯化;含量测定中图分类号:R927.2 文献标识码:AEfficacy, Extraction, Purification and Content Determination of Yam PolysaccharideLI Yige(Shihezi University, Xinjiang Shihezi 832003)Abstract: Chinese yam as a common food in our daily life, because of its delicate taste, rich nutrition, enhance human immunity, improve sleep, strengthen the spleen and stimulate the lung and other effects and popular. Modernmedical research shows that Chinese yam has a variety of biological activities, and it is considered that the main functional components of Chinese yam polysaccharide. In this paper, the efficacy, extraction, purification and content determination of polysaccharide from Chinese yam were described.Keywords: polysaccharide from Chinese yam ; extraction; purification ;content determination山药是薯蓣科薯蓣属植物,主产地为河南、广东、广西等地,以河南省焦作市所产最佳,又称怀山药,是当地“四大怀药”之一。
山药多糖的提取、纯化技术研究进展
of^胁n
Military Command-Jinan 250031-China)
Abstract:Polysaccharides from Chinese yam is
one
of the active ingredient of yam,it have
a
a
variety
of pharmacdogicM activ・
(10):91—93.
柱层析法柱层析法是用于分离纯化的常用方法。
可分为凝胶柱层析和离子交换树脂层析两类。一般生药提
取物得以分离多用Saphrose、DATE—Toyopearl、Sephacryl、
Sephadcx凝胶树脂纯化得到各种多糖。阴离子交换剂柱层 析法,适用于分离各种酸性、中性多糖和粘多糖。为了提高 多糖纯度,往往两种层析柱联合使用。 姜军伸。在纯化时对比采用了Sephadex G一100柱层析及
龚钢明等¨川在实验中采用了DEAE一52柱层析及
Sephadex
G一75葡聚糖凝胶层析柱。最终均得到纯度较高
万方数据
益盘药蔓:g些丝!塑丝!!型4砬丝塑!!堕!兰Q::№:!Q
药物研究具有重要意义。 3.1.4国际之路的先行者医药产业融入国际药品供应链 的门槛——国际认证与注册。不管是原料药还是制剂,走出 国门的首要之事就是通过该国的注册门槛,拿到通行证,通 过其认证。药品注册申报人员熟悉国际市场新药研究和药 品注册相关情况,进行分析与比较,根据国际公认的标准,结 合目标市场的具体要求,使本企业产品可以快速进入国际市 场。 3.2药品注册申报人员在药品监管过程中的作用药品注 册申报人员在药品监管过程中的作用除了研发源头上项目 论证中评估分析,更重要的是药品注册申报人员在药品生 产、流通、使用过程中对药品在市场上需求、质量、安全风险 信息的反馈与处理,即通过对该药品和同类品种或竞争品种 在市场上的情况进行评估决策,嗅到新的更好的开发项目, 为下次产品的立项论证做好基础材料,也为企业趋新求精即 新药创新和减少低水平重复做出贡献,同时主动跟踪反馈安 全风险信息,以调整产品经营战略,确保用药安全。 4对药品注册申报人员的几点建议 4.1药品注册申报人员自身需转变观念药品注册具有政 策性强的特点,而且药物研发过程又具有整体性和全面性的 特点,药品注册法规是从事药物研制和临床研究、申请药物 临床试验、药品生产以及进行相关的药品注册检验、监督管 理的指导性文件。注册申报人员应保持学习的状态,提高对 [2]
山药多糖的提取及含量测定
山药多糖的提取及含量测定摘要:山药又称薯蓣、土薯、山薯蓣、怀山药、淮山、白山药,是《中华本草》收载的草药,药用来源为薯蓣科植物山药干燥根茎。
冬季茎叶枯萎后采挖,切去根头,洗净,除去外皮及须根,用硫黄熏后干燥,也有选择肥大顺直的干燥山药,置清水中,浸至无干心,闷透,用硫黄熏后,切齐两端,用木板搓成圆柱状,晒干,打光,称“光山药”。
有滋养强壮,助消化,敛虚汗,止泻之功效,主治脾虚腹泻、肺虚咳嗽、糖尿病消渴、小便短频、遗精、妇女带下及消化不良的慢性肠炎。
山药在食品业和加工业上大有发展前途。
关键词:山药提取含量测定1 概述山药的名称很多,例如淮山、淮山药、大薯、脚板苕、佛掌薯、扇子薯等,为一年生或多年生缠绕性藤本植物。
山药为薯蓣科,是植物薯蓣的地下肉质块茎,既是一味重要中药,又是一种常见蔬菜。
目前其营养价值和药用价值已逐步被人们重视和认可。
山药始载于《神农本草经》,列为上品,谓其“味甘、温,补虚赢、除寒热邪气、补中益气力、长肌肉、久服耳目聪明。
”不仅如此,历代古书对山药的平补作用均有记载。
现代的研究表明,山药不仅具有多种营养成分,而且具有很高的药用价值,是卫生部公布的药食兼用植物之一。
1.1 结构山药中具有较多的粘液质,粘液质是多糖与蛋白质的复合体经分析其内蛋白质占47.6%,多糖占52.4%不同山药中含量有所不同山药中多糖含量0.06%-1.09%分为酸性多糖和中性多糖,主要成分是甘露聚糖,半乳糖,木糖,葡萄糖和阿拉伯糖等。
1.2 山药多糖的药理作用1.2.1 降血糖作用山药是中医治疗消渴症的主要药物,山药多糖的降糖作用是近年来山药多糖研究的热点。
山药提取物对禁食大鼠和兔有降血糖作用,能控制四氧嘧啶引起的高血糖。
山药多糖可降低四氧嘧啶诱发的糖尿病大鼠血糖,大剂量山药多糖降糖更明显,降糖百分率随剂量增大而增加。
山药多糖治疗糖尿病的具体机制目前还不是很清楚,目前认为,山药多糖可以改善胰岛细胞功能,促进胰岛素的释放而使血糖降低,研究发现山药多糖可以使血清C肽水平增高,而C 肽是胰岛素原α链β链之间的连接肽,1分子胰岛素原裂解为1分子胰岛素及1 分子C肽,然后二者以等克分子分泌进入门静脉,由于C肽几乎不被肝脏摄取,C肽血液含量能准确反映胰岛功能水平高低,因此C肽值增高说明山药多糖可以增加胰岛素的分泌,改善受损的胰岛β细胞功能。
山药的化学成分及多糖的提取和应用
山药的化学成分及多糖的提取和应用赵丽玲(浙江经贸职业技术学院,浙江杭州 310018)摘要:山药是薯蓣科多年生宿根植物山药(Dioscores oppositaThunb.)的块根,主产于河南、广东、广西等省,以河南焦作市(古怀庆府)所产最佳,又称“怀山药”。
《本草纲目》记载其能“益肾气,健脾胃,止泻痢,化痰涎,润皮毛”。
现代医学研究表明,山药具有增强免疫、抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、降血糖等多种生物活性,其主要功效成分是山药多糖【1】。
研究表明山药多糖具有较显著的增强免疫、抗氧化、抗衰老、治疗糖尿病和抗肿瘤等作用。
关键词:山药、多糖、提取分离引言:山药是我国传统的药食同源食物之一。
主产于河南,湖南、湖北、江西等省区亦产。
以焦作一带出产的山药品质最好、药效最高,又称怀山药。
表面黄白色或淡黄色,有纵皱纹及须根痕。
去皮者称“光山药”,表面白色,光滑细腻,有微细维管束线纹。
质坚实,断面白色,粉质。
味微酸,带黏性。
本品性平,味甘。
用于治疗脾虚食少、久泻不止、慢性肠炎、肺虚喘咳、肾虚遗精、慢性肾炎、糖尿病、遗尿、白带等病症。
山药主要含有蛋白质、糖类、维生素、脂肪、胆碱和淀粉酶等成分,并含有碘、钙、铁和磷等人体不可缺少的微量元素,具有很高的营养价值及药用价值【2】。
1山药的化学成分研究1.1山药黏液质黏液质是一种多糖与蛋白质的复合体。
研究发现,山药的独特之处为山药含大量的黏液质,黏液质中含有人量的黏液蛋白质和黏液多糖。
在山药粘液质复合体中,量白质约占47.6%,多糖的含量约为52.%【3】。
近年来研究证明,山药黏液质可刺激和调节人体的免疫系数,增强人体的抵抗力。
同时还发现,它们能显著降低小鼠血糖黏度,增加血液中的白细胞,并增强白细胞的吞噬能力,因而可作为医治糖尿病和肿瘤化疗的辅助药。
1.2多糖山药多糖是山药目前公认的主要药效成分。
由于研究者所采用的提取分离方法的不同以及所用的山药材料不同,对于其组成及结构文献报导不一【4】。
山药多糖提取制备工艺研究分析
金华职业技术学院金件切!业扌丄术学航JINHUACOLLEGE OF PROFESSION AND TECHNOLOGY毕业教学环节成果(2011 届)题目山药多糖提取制备工艺地研究________________学院__________ 制药与材料工程学院_________专业_____________ 生物制药技术____________班级学号______________ 201031100380131 _________姓名指导教师2011年5月28日金华职业技术学院毕业教学成果目录摘要-2 -b5E2RGbCAP弓丨言-3 -plEanqFDPw1仪器与试药-4 -DXDiTa9E3d1.1 仪器-4 -RTCrpUDGiT1.2试剂-4 -5PCzVD7HxA2.2样品溶液地制备-5 -jLBHrnAILg2.3标准曲线地制备-5 -XHAQX74J0X2.4山药多糖提取工艺过程-6 -LDAYtRyKfE2.5山药水溶性多糖提取工艺地确定-7 -Zzz6ZB2Ltk3结果与讨论-8 -dvzfvkwMI13.1山药多糖提取工艺条件地确定-8 -rqyn14ZNXI3.1.1料液比对山药多糖提取得率地影响-8 -EmxvxOtOco3.1.2提取温度对山药多糖提取得率地影响-8 -SixE2yXPq53.1.3提取时间对山药多糖提取得率地影响-9 -6ewMyirQFL3.1.4提取次数对山药多糖提取得率地影响-10 -kavU42VRUs3.2山药多糖提取工艺地优化-11-y6v3ALoS893.2.1正交设计地因素和水平-11-M2ub6vSTnP3.2.2试验设计及考察指标-11 -OYujCfmUCw3.3醇沉工艺地优化-13 -eUts8ZQVRd3.4最优工艺实验验证-14 -sQsAEJkW5T4 分析与结论-14 -GMsIasNXk A谢辞-16 -TIrRGchYzg参考文献-17 -7EqZcWLZNX山药多糖提取制备工艺地研究金华职业技术学院生物制药技术摘要:目地:对山药多糖水提醇沉工艺进行研究,得出山药多糖地最佳提取工艺•方法:以山药总多糖为指标,采用分光光度法,单因素考察及正交设计试验法,对料液比、提取温度、提取时间、提取次数进行考察;并对醇沉浓度、醇沉时间和醇沉次数进行考察.结果:水提正交试验结果表明,料液比1:15,温度100°C,时间4h,提取2 次为最佳工艺条件.醇沉正交试验表明,醇沉后溶液浓度为80%,时间为12h,醇沉1 次.结论:该实验为山药多糖提取工艺地确定提供依据.lzq7IGf02E关键词:山药多糖、水提醇沉、正交设计试验法引言山药既是一种珍贵地药用植物,又是一种常见地食物.山药为薯蓣科植物薯蓣(Dioscorea oppositaThunb.)地干燥根茎⑴.山药性平,乃补益药中平稳之品.它平和地药性补而不腻, 补而不滞,常在临床上收到意想不到地功效.山药是我国传统名方六味地黄汤地主药之一,李时珍在《本草纲目》中将其功用概括为益肾气,健脾胃,止泻痢,化痰涎,润皮毛”五个主要方面⑵.现代医学研究表明,山药具有多种生物活性,其中多糖被认为是主要功效成分.本研究旨在明确其化学成分以及含量,对山药多糖进行提取,以山药总多糖为指标,确定其制备工艺和质量控制方法,可进一步揭示山药地实用价值、利用潜力和经济价值,米用正交试验优化提取工艺,为山药地深入研究打下基础.zvpgeqJIhk 山药多糖是极性大分子化合物,易溶于水,不溶于乙醇,常用水作为提取溶剂.多糖水溶液浓缩后,加入95%乙醇,醇沉地醇浓度根据多糖地结构和性质而不同,一般在70%—85%地范围内,静置24h后,分取沉淀,然后进行去小分子杂质、去蛋白质、-3- / 19去色素等处理,水层再进行醇沉,沉淀分别用95%乙醇、无水乙醇、丙酮洗涤,60C 减压干燥.NrpoJac3v1植物多糖地提取一般根据多糖地特性,即多糖是极性大分子化合物,易溶于水或酸、碱、盐溶液,而不溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂,其特点是从不同地材料中进行提取,即相似相溶原理.一般工艺是:原料f水提f离心f醇沉f干燥f粗多糖.这是目前提取多糖最为常用地方法,本文采用水提醇沉地方法进行提取.1nowfTG4KI1仪器与试药 1.1仪器旋转蒸发器(RE-52AA上海亚荣生化仪器厂);循环水式多用真空泵(SHB III上海亚荣生化仪器厂);紫外可见分光光度计(UV-722N尤尼柯上海仪器有限公司);恒温水浴锅(北京永光明医疗仪器);定量移液器(上海求精玻璃仪器厂);万分之一电子天平(日本岛津);电热恒温干燥箱(202-OAB天津力泰斯仪器有限公司);离心沉淀器(800型上海手术机械厂).fjnFLDa5Zo1.2试剂葡萄糖(产地:石家庄和平,批号110401 )、无水乙醇、95%药用乙醇、浓硫酸、苯酚均为分析纯,山药(产地:河南省新乡市,安徽德昌药业饮片有限公司)tfnNhnE6e52方法与结果2.1对照品溶液地制备精密称取干燥置恒重地葡萄糖适量,置于250mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇-4- / 19匀,配制成浓度为0.354mg/mL地葡萄糖标准溶液,备用.HbmVN777sL2.2样品溶液地制备精密吸取山药饮片10.00g,加入95%乙醇100C回流提取2次(每次1h, 100mL), 过滤,滤渣分别以1:15地料液质量体积比(mg:mL), 100C提取4h,过滤.重复提取3 次,合并滤液,放至室温离心,除去淀粉沉淀.离心液浓缩至原体积地1/3,加无水乙醇至醇浓度为80%,静置过夜,离心.沉淀烘干后定容于100mL容量瓶,备用.V7l4jRB8Hs 2.3标准曲线地制备总糖含量测定方法以苯酚-硫酸法测定,通过精密吸取葡萄糖标准溶液0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mL置于50mL容量瓶中,加入6%苯酚溶液溶液1.0mL,摇匀,加浓硫酸 5.0mL,摇匀,放置10min,加水至刻度,摇匀.另取蒸馏水同上操作制得空白溶液,通过波普扫描确定在490nm处测有最大吸收(见图1),测定490nm处吸光度值,以吸光度值为纵坐标,浓度C为横坐标绘制标准曲线见图 2.经回归统计,得标准曲线方程A=32.218X+0.0077, r =0.9949,浓度在0.00708〜0.02124mg/mL范围内与吸光值线性关系良好.83ICPA59W9图1紫外扫描图谱表1标准曲线标准溶液0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0体积mL溶液浓度mg/mL 0.0354 0.07080.11620.1422 0.1775 0.2124吸光度A 0.109 0.256 0.378 0.473 0.559 0.702y = 32, 218x+0, 0077RP = CL 99490.005 0.01 0.015 0.02 0.025浓度m 呂mL图2标准曲线2.4山药多糖提取工艺过程将山药饮片切碎,加无水乙醇浸泡 72h (重复1次),过滤,将滤渣挥干乙醇,再 用无水乙醇重复浸泡一次,取滤渣,加水 20倍量加热、冷却、离心、沉淀(重复提取 3 次,每次4h ).合并3次离心液进行减压浓缩,提取浓缩液静置过夜,离心除去淀粉沉 淀,取上清液浓缩,浓缩液加无水乙醇至乙醇含量达80%,静置过夜后离心,透析,透析液加95%乙醇至乙醇含量达80%,最后沉淀,沉淀物干燥得山药粗多糖(白色) .工艺流程图见图3:mZkklkzaaPO8 6 4 2 0亠 • ■ ■o o o O <挫未密亠吸光度A 一线性(吸光度加干燥山药粗多糖图3山药多糖提取工艺流程图2.5山药水溶性多糖提取工艺地确定选取与山药多糖提取工艺密切相关地4个因素(料液比、提取温度、提取时间和提取次数)做单因素考察,确定山药水溶性多糖地提取工艺.在单因素考察结果地基础上进行L9(34)正交试验,优化提取工艺.选取醇沉时间、醇沉次数和醇沉浓度3个因素做单因素考察,确定醇沉工艺,进行L9( 33)正交试验,对醇沉工艺进行优化.AVktR43bpw3结果与讨论3.1山药多糖提取工艺条件地确定3.1.1料液比对山药多糖提取得率地影响取等量山药饮片8份,提取温度设定1OO C ,经过4小时提取3次后,对不同地料液比进 行提取比较,根据提取效果来确定最佳地料液比[4-5].结果见图4. ORjBnOwcEd表2料液比对山药多糖提取得率地影响料液比 (g/mL )1:51:101:151:201:251:301:351:40提取率(%)1.2234 1.5368 1.7645 1.5836 1.3820 1.1122 0.7872 0.6327图4料液比对山药多糖提取得率地影响试验结果表明,随着加水量增加,可溶性多糖含量先升高后逐渐降低,在 15倍时达到最大值,故加水量选为1 : 15. 2MiJTy0dTT 3.1.2提取温度对山药多糖提取得率地影响取等量山药饮片8份,每份料液比为1 : 15,经过4小时提取3次后,对不同地温度 进行提取比较,根据提取效果来确定最佳地提取温度.结果见图5. gIiSpiue7A15 0LL芒嚴蝦102030料液比Cg/mL)4050表3提取温度对山药多糖提取得率地影响温度 30 405060708090100「C)提取率 0.0256 0.0176 0.0368 0.0652 0.1855 0.1936 0.3219 0.8798(%)图5提取温度对山药多糖提取得率地影响该试验表明温度因素对山药水溶性多糖地提取有显著影响.随着提取温度地升高,可溶性多糖含量逐渐升高,100C 时达到最大值,故选提取温度为100C ,Eh0U1Yfmh 3.1.3提取时间对山药多糖提取得率地影响取等量山药饮片5份,每份料液比为1 : 15,分别回流3次,对不同地时间进行提取比 较,根据提取效果来确定最佳地提取时间.结果见图6lAg9qLsgBX表4提取时间对山药多糖提取得率地影响时间(小时) 1 2 3 4 5 提取率(%)0.51310.62460.71390.84530.743718 6 4 2 o o o Os1201 2 3 4 5 6时间(小时)图6提取时间对山药多糖提取得率地影响该试验结果表明,山药可溶性多糖含量随着提取时间先升高后降低,在 4h 达到最大值,故选取提取时间为4h.3.1.4提取次数对山药多糖提取得率地影响取等量山药饮片4份,每份料液比为1: 15,温度设定100C ,经过4小时提取,对不同地 次数进行提取比较,根据提取效果来确定最佳地提取次数•结果见图7WwghWvVhPE表5提取次数对山药多糖提取得率地影响提取次数1234(次) 提取率(%)1.2161.25761.25821.2578图7提取次数对山药多糖提取得率地影响1 8 0. 6 42 0 0.OI0. (芒M匿蝦提取次数结果可见,随着提取次数增加,山药多糖含量逐渐增加•但2次与3次、4次含量差别不是很大,故从高效提取角度考虑,选取2次为最佳提取次数.asfpsfpi4k3.2山药多糖提取工艺地优化3.2.1正交设计地因素和水平为了提高山药多糖地得率,采用L9(34)正交表,选用料液比、提取温度、提取时间、提取次数作为考察因素,每个因素拟订3个水平冋.见表6. ooeyYZTjjl表6因素水平表3.2.2试验设计及考察指标取山药饮片9份,每份10g,95%乙醇100C回流提取2次(每次1h,100mL),药渣按正交设计方案提取,提取液静置,待至室温离心除去淀粉沉淀,离心液浓缩至原体积地1/3,浓缩液加加无水乙醇至醇浓度为80%.计算多糖得率•结果见表7. BkeGuInkxI表7直观分析表实验号因素丫(%)A/料液比B/提取温度C/提取时间D/提取次数实验1 1 1 1 1 0.5560实验2 1 2 2 2 0.7542实验3 1 3 3 3 0.6818实验4 2 1 2 3 0.6668实验5 2 2 3 1 0.6901实验6 2 3 1 2 0.7445实验7 3 1 3 2 0.7242实验8 3 2 1 3 0.5940实验9 3 3 2 1 0.6523均值1 0.664 0.649 0.631 0.633均值2 0.700 0.679 0.691 0.741均值3 0.657 0.693 0.699 0.648极差0.043 0.044 0.068 0.108表8方差分析表F0.1-1 (2,2) =9, a =0.1因素偏差平方和自由度F比F临界值显著性料液比0.003 2 0.343 3.110提取温度0.003 2 0.343 3.110提取时间0.008 2 0.914 3.110提取次数0.021 2 2.400 3.110误差0.04 8注:a=0.1*表示有显著性差异. 根据方差分析可知,提取温度、时间、次数对山药水溶性多糖地提取影响较大•水提部分四个影响因素地主次顺序为提取次数〉提取时间〉提取温度〉料液比,最佳提取工艺为A2B3C3D2,即采用15倍量水于沸水浴中提取2次,每次提取4小时.PgdOOsRlMo3.3醇沉工艺地优化正交设计地因素与水平:根据影响醇沉工艺地因素,选择醇沉时间、醇沉次数、醇沉浓度3个主要因素作为考察因素,每个因素选择3个水平,进行实验,见表9.3cdXwckm15表9醇沉工艺因素水平表L9(33)表10醇沉工艺考察实验设计实验号A/醇沉时间因素B/醇沉次数C/醇沉浓度%Y(%)1 1 1 1 0.72422 1 2 2 0.89023 1 3 3 0.66824 2 1 2 0.80185 2 2 3 0.76536 2 3 1 0.64747 3 1 3 0.94888 3 2 1 0.72409 3 3 2 0.7921 均值1 0.761 0.825 0.699均值2 0.738 0.793 0.828均值3 0.822 0.703 0.794极差0.084 0.122 0.129根据极差分析可知,以多糖得率为指标,醇沉时间、醇沉次数以及醇沉浓度对多糖得率影响不大.醇沉部分三个影响因素地主次顺序为醇沉浓度〉醇沉次数〉醇沉时间,最佳提取工艺为A3B1C2.故为节省资源和操作简便,确定醇沉工艺为:醇沉后,溶液浓度为80%,醇沉 1 次,时间为12h. h8c52WOngM3.4最优工艺实验验证在得出最优工艺条件下,进行平行实验,以保证实验地准确性.条件:同一批号取两个以上相同地样品,以完全一致地条件(包括温度、湿度、仪器、试剂,以及试验人)进行试验,看其结果地一致性.v4bdyGious最优工艺地平行实验:取同一批次地山药饮片3份.1号实验,把山药切碎,加无水乙醇浸泡72h (重复1次),过滤,将滤渣挥干乙醇,再用无水乙醇重复浸泡一次,取滤渣,加水15倍量加热(100C)、冷却、离心、沉淀(重复提取2次,每次4h). 合并3次离心液进行减压浓缩,提取浓缩液静置过夜,离心除去淀粉沉淀,取上清液浓缩,浓缩液加无水乙醇至乙醇含量达80%,静置过夜后离心,透析,透析液加95%乙醇至乙醇含量达80%,最后沉淀,沉淀物干燥得山药粗多糖(白色).剩余2、3号实验同上步骤,取得结果见表11. J0bm4qMpJ9综述所上:经平行实验测定,在最优工艺条件下,多糖得率为0.9565%.表11最优工艺地平行实验次数B/提取温度~C/提取时间~D/提取Y 平均值~ A/料液比水平「C)(小时)次数(%)(%1 1:15 100 42 0.95432 1:15 100 4 2 0.9616 0.95653 1:15 1004 2 0.95354分析与结论由图4可知,随着料液比地增加,山药中多糖地含量先升高后下降,在1:15时达到最大值.由图5可知,山药多糖地含量随着提取温度地升高而逐渐升高,且在100C时达到最大值.由图6可知,随着提取时间地增加,山药多糖地含量先升高后降低,在4小时达到含量最大值.由图7可知,山药多糖地含量随着提取次数逐渐高,但2次与3次、4次得率差异不大,本着节约能源,提高效益地原则,故提取次数选择2次.XVauA9grYP根据单因素考察及L9(34)正交设计结果表明,以水溶性多糖得率为指标,提取温度、提取时间和提取次数对多糖得率有一定地影响•影响因素地顺序为提取次数>提取时间〉提取温度〉料液比,综合多糖得率,确定最佳提取工艺为:100C加15倍量水提取2次,每次4h.提取液加入无水乙醇至溶液醇浓度为80% ,醇沉时间12h ,醇沉次数为1 次.bR9C6TJscw谢辞我地论文能够如期完成是在导师悉心地指导下完成地,导师渊博地专业知识,严谨地教学态度,精益求精地工作作风,朴实无华、平易近人地人格魅力对我影响深远•不仅使我树立了远大地学术目标,掌握了基本地研究方法,还使我明白了许多待人接物与为人处世地道理•本论文从选题到完成,每一步都是在导师地指导下完成地,倾注了导师大量地心血.对此,我谨表示最诚挚地感谢!并衷心地祝愿他身体健康,工作顺利!pN9LBDdtrd 另外,我还要感谢杭州萧山平民大药房给了我实习地机会,让我更好地锻炼自己,充实自己地知识•感谢单位带队老师对我地指导与关照,感谢其他同事地照顾与帮助,是他们让我更有自信地去实践,更相信自己.DJ8T7nHuGT 本论文地顺利完成,离不开各位老师、同学和朋友地关心和帮助.此外,我要感谢大学所有老师对我三年来地教育和培养.在三年地大学生活中,我不仅学习了大量地理论知识,开阔了视野,学到了很多在实际生活中有用地东西.QF81D7bvUA最后感谢各位评审老师对我论文地指导!参考文献[1]国家药典委员会•中华人民共和国药典2005版(一部)[S].北京:化学工业出版社,2000 : 21. 4B7a9QFw9h[2]李时珍.本草纲目(下册)[M].北京:人民卫生院出版社,1982,1 : 676-679[3]徐琴,徐增莱,沈振国.山药多糖提取工艺地研究[J].食品工艺科技(工艺技术),2006, 27 (12): 117-121. ix6iFA8xoX[4]乔善义,王立岩,赵毅民.山药多糖地提取分离和结构鉴定[J].中国天然药物,2003, 1 (3): 155-156. wt6qbkCyDE⑸孟庆华,刘钟栋,陈肇琰.山药多糖地提取[J].食品工艺科技(工艺技术),2005,2 : 126-128. Kp5zH46zRk[6]孙锋,谷文英,丁霄霖.山药多糖地提取工艺[J].食品与生物技术学报,2006, 25 (3): 79-83. YI4HdOAA61[7]李凤,程道梅,金红,等.铁棍山药水溶性粗多糖地提取工艺研究[J].安徽农业科学,2008,36(11): 4556-4557. ch4Pjx4Bli[8]程林,陈斌,蔡宝昌.正交实验法优选山药多糖地提取工艺[J].中国药物与临床,2005,5(9): 650-651 . qd3YfhxCzo[9]丁玲,王东,刘宁.山药多糖提取工艺地研究[J].辽宁中医药大学学报,2009,11(10): 158-159. E836L11DO5[10]王刚,杜士明,肖淼生.山药多糖地提取分离及山药总多糖地含量测定[J].中国医院药学杂志,2007,7(10):1414-1416.S42ehLvE3M[11]李兰,蒋爱凤,李坤.怀山药活性多糖提取条件优化[J].河南科技学院学报(自然科学版).2008,36(2): 63-66501nNvZFis版权申明本文部分内容,包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权-17 - / 19为个人所有This article in eludes some parts, in cludi ng text, pictures, and desig n. 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山药多糖的提取分离和结构测定
乔善义&! ,王立岩! ,赵毅民& ,张永祥& ,姚新生!
& 军事医学科学院毒物药物研究所, 北京 ! 沈阳药科大学天然药化教研室, 沈阳 &&""&1 &"",%";
【摘
要】 目的: 提取分离并测定山药多糖的结构。方法: 依次用水提取, 乙醇和十六烷基三甲基溴胺盐
沉淀法得到粗多糖; 用葡聚糖凝胶柱层析和高效液相层析纯化多糖并测定分子量; 甲基化分析和薄层层析分析 多糖酸水解产物, 结合 @A 和&# B’CA 确定单糖组成、 连接方式和端基碳构型。结果: 从山药中得到两个均一多 糖 D& 和 D! 。结论: 它们均为 [ (&"-) D& 和 D! 的分子量分别为 1# """ 和 + -"" E70, $ !$F09 $] ? 型葡聚糖。 ! 【关键词】 山药; 多糖; 结构鉴定 【中图分类号】 G%#*, A!,- ) ! 【文献标识码】 3 【文章编号】 &1+!$#1%& (!""#) "#$"&%%$"#
糖的作用特点和结构, 探讨多糖的构效关系, 我们 对山药多糖进行了研究。从山药中分离得到两个 中性多糖 D& 和 D! , 并应用化学和光谱方法, 对其结 构进行了鉴定。 ! &J& 材料和方法 药 材
燥得到中性多糖部分, 记为 D\O; B.3K 沉淀 用 离心除去不溶物, 适当浓缩后用 6(0 Z Q ’7B0 溶解, 沉淀经冷冻干燥得到酸性多糖部 *%[ 乙醇沉淀, 位, 记为 OO.。 D\O 和 OO. 经紫外检测 !," ?6 无 吸收, 说 明 基 本 无 蛋 白 类 成 分。 D\O 经 D/LH7M/N (洗 脱 剂 为 水, 流 速 为 !" 60 Z %" F$&"" 凝 胶 层 析 , 苯酚$硫酸法检测, 合并主要吸收峰馏分, 冷 68?) 冻干燥得纯化多糖 D& 和 D! 。凝胶层析图见图 &。 &J纯度检查和分子量测定 采用 SOQB 法检查所得多糖的纯度和测定分 子量。柱为 OH/?(6/?/N 的 K8(>/L D5B$D#""" (#"" X , 流动相为 "J! 6(0 Z Q ’7B0, 流速为 & 60 Z +J, 66) 根据峰形判断样品纯度。由标准 E/NP:7? (分 68?, 子 量 分 别 为 %+ !"", -# """, !& -"", &+ %"", % """ 的分子量对数与保留时间求得标准曲线, 求出 E70) 回归方程为 0Y + ] +J-" ^ "J#" ( 。 * & ] ^ "J**%" )
山药多糖的分离纯化及其结构鉴定
以及GC- MS分析测定该中性糖为葡萄糖和甘露糖组成, 其摩尔比为0.56∶0.44。红外光谱和NMR谱分析
显示该中性糖有α- 异构体吡喃己糖环, 它们归属为α- D- 葡萄糖和α- D- 甘露糖。
关键词: 山药; 多糖; 纯化; 结构
中图分类号: TS201
文献标识码: A
文章编号: 1005- 9989(2007)05- 0109- 04
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
分离纯化获得山药水溶性多糖的理化性质测定 显示: 硫酸- 苯酚反应和硫酸- 蒽酮反应呈阳性, 考 马斯亮蓝反应呈阴性, 这与山药水溶性多糖的紫外 扫描图所反应的在260nm和280nm处未见核酸和蛋白 质的特征峰的结果一致(见图3)。菲林试剂反应呈阴 性, 碘- 碘化钾反应呈阴性, 说明山药水溶性多糖中 不含淀粉。分离纯化获得山药水溶性多糖的比旋光 度[α]D为+162.5°。分离纯化获得样品的理化性质测定 结果显示, 样品纯度高, 属于水溶性中性多糖。
树莓多糖的提取率在3.44%到5.70%之间波动。
4 结论
本试验采用热水浸提法提取树莓多糖的最佳工 艺为温度100℃、提取时间60min、物液比为1∶10, 分 析表明温度因素是影响多糖提取率的主要因素, 此
条件下树莓多糖的提取率在3.44% ̄5.70%波动。
参考文献: [1] 田庚元.天 然 多 糖 的 研 究 与 应 用[J].中 草 药,2000,(10):40-
由图1可以看出, 在不添加离子强度的洗脱条件 下山药水溶性多糖在DEAE- Cellulose52上只有一个 峰, 而且收集该峰的糖液浓缩, 经Sephadex G- 100 (见图2)追踪检测, 仍然为一个峰, 这说明山药水溶 性多糖在经过DEAE- Cellulose 52柱即可完全分离。
山药多糖的提取方案
山药多糖的提取(理论提取率5.16%)
饮片预处理:①粉碎山药于恒温50℃烘干4h
②粉碎至粉末干燥待用
粗提:
粉碎的山药加入乙醇(80%以上)90℃热水浴回
①除去杂质;②使山药不易糊化流间歇搅拌(2h)
离心得提取液残渣再用乙醇合
提取一次(2h)
并提取液离心收集沉淀沉淀物依次用乙醇、丙
(上清液回收乙醇)酮、甲醇抽洗
挥发溶剂,干燥保存残渣物在物水比1:20,60℃恒温水浴2h,提取一次离心分离得沉淀上清液浓缩后加乙醇醇析沉淀用蒸馏水复溶加乙醇再次醇析沉淀依次用40ml无水乙醇、无水乙醚、丙酮洗涤(除杂,干燥,得山药粗多糖)
精提:
采用Sevage法除蛋白:用少量双蒸水溶解粗多糖,混匀后按4:1 加入氯仿正丁醇(5:1)混合液,振摇20min,可见凝胶状蛋白质洗出,离心出去。
浅谈山药多糖的提取、分离、功能性及其功能食品工艺2500字
浅谈山药多糖的提取、分离、功能性及其功能食品工艺2500字论文题目: 浅谈山药多糖的提取、分离、功能性及其功能食品工艺摘要:不断完善山药多糖的提取和分离技术, 探究山药多糖的功能性, 并优化山药多糖的功能性食品工艺, 有利于促进山药多糖的功能性发挥, 提升人们的免疫力.本文在对山药多糖的提取和分离技术进行综合阐述的基础上, 着重对山药多糖的功能性进行了探索, 并分析了山药多糖的功能性食品工艺, 以期为相关人士提供借鉴和参考.关键词:山药多糖; 固液比; 功能性食品;随着社会经济的不断发展和社会生产力水平的进一步提升, 对多糖的研究成为生物学家和化学家研究的热点问题.实践研究表明, 山药具有较高的药用价值, 能够辅助糖尿病和肾脾病的治疗.山药多糖具备一定的药理活性, 能够有效提升人体的免疫力.因此, 不断完善山药多糖的提取和分离技术, 探究山药多糖的功能性, 并优化山药多糖的功能性食品工艺, 具有十分重要的现实意义.1 山药多糖的提取和分离(1) 选择新鲜的山药, 清洗干净, 去皮切块, 使用豆浆机将其打成糊状, 为了防止山药的黏液发生褐变, 在使用豆浆机将其打碎的过程中应加入浓度为0.15 mol/L的Na HSO3, 使用离心机将山药的黏液进行分离后, 提取清澈的上清液, 然后将定量的水加入山药的沉淀物里, 使用离心机再次离心, 去除沉淀的物质, 获得洗液.分别将上清液和洗液中加入适量的碘化钾, 观察其是否会出现变色, 若无变色现象发生, 则表明山药的上清液和洗液中不含淀粉.将上清液和洗液充分混合, 在温度为45℃的真空环境下浓缩, 滤除水分, 将所得的山药黏液质原液在0~4℃的条件下保存备用[1]. (2) 固液比、提取时间、提取温度和提取次数是影响山药多糖提取效率的关键, 目前, 一般通过单因素实验的方式为山药多糖的提取提供合理的参考依据.实验结果表明, 提取温度实验的提取次数应设置为1次, 提取时间为60 min, 固液比为1:5.固液比实验的提取次数应设置为1次, 提取时间为60 min, 提取温度应设置为45℃.提取时间实验的提取次数应设置为1次, 提取应设置为45℃, 固液比为1:4. (3) 采用40℃的温水对山药粉进行抽提和过滤, 在温度为42℃的条件下真空浓缩至一定体积, 按照1:4的比例将浓缩液用乙醇过滤, 于次日进行干燥反复溶, 将a-淀粉酶加入副溶液中, 并使用离心机在55℃的条件下离心30 min, 将蛋白质用10%的三氯乙酸滤除, 流水透析48 h, 然后依照1:4的比例, 将透析液加入乙醇沉淀, 再次离心, 将沉淀物在真空环境下干燥, 获得山药多糖, 即完成山药多糖的提取和分离过程[2].2 山药多糖的功能性研究2.1 山药多糖对淀粉酶的抑制效果在淀粉溶液中加入a-淀粉酶会产生特异性反应, 淀粉溶液会呈现深蓝色, 在使用a-淀粉对山药多糖进行降解后, 逐渐变为红棕色.其中, a-淀粉酶活性是溶液颜色速度变化的关键.吸取山淀粉溶液20.0 m L置于试管中, 并在试管中加入5 m L的磷酸缓冲液, 将试管置于70℃的热水中预热5 min, 将1 m L山药多糖溶液和待测a-淀粉酶溶液加入试管中, 充分摇匀, 待其反应5min后, 立即将其加入盛有5 m L碘液和0.5 m L盐酸溶液的试管中, 摇匀, 测试山药多糖对淀粉酶的抑制效果.实验结果表明, 山药多糖对淀粉酶具有一定的抑制效果, 能够起到降血糖的作用.2.2 山药多糖对O2自由基的清除效果将4.5 m L的盐酸缓冲液与3 m L的蒸馏水充分混合, 在25℃的温水中预热20 min, 将2 m L的山药多糖溶液加入试管中, 再加入0.5 m L的邻苯三酚, 充分摇匀后倒入比色皿, 每隔30 s对比色皿进行扫描, 测试山药多糖对O2自由基的清除效果.实验结果表明, 山药粗多糖对O2自由基具有一定的清除效果, 而其他多糖则不具备清除O2自由基的功能.3 山药多糖的功能性食品工艺(1) 选择新鲜的山药, 清洗干净, 去皮切块, 将其放入护色液中灭酶.由于山药中多酚氧化酶的含量丰富且活性较高, 因此, 在制作山药功能饮料的过程中, 应加强对山药的灭酶处理, 防止褐变对产品质量产生的不良影响.本次山药功能饮料的制作选择1.5%的柠檬酸、0.3%的异vc酸钠, 11.5%的氯化钠制作成混合液, 并将山药浸泡其中.然后, 将经过灭酶处理的山药使用捣碎机打碎, 形成糊状.为了防止山药出现变色情况, 应在打浆前在山药中加入适量的异vc酸钠.将山药浆液置于离心机中, 以4 000 r/min的速率离心15 min, 获取上清液和沉淀物质. (2) 依据1:1的比例在沉淀物中加入水, 加入a-淀粉酶分解成沉淀物质形成葡萄糖和低聚糖, 在95℃的条件下, 在沉淀物中加入10 U/g淀粉酶, 离心30 min, 获得酶解液后再次离心, 将上清液和离心后所得液体进行充分混合, 获得山药汁.在山药汁中加入0.1%的复合乳化剂和8%的白砂糖, 加热形成固体山药浓缩物质, 加入15%的麦芽糊精充分混匀, 并将其置于20℃下杀菌处理, 然后对其进行喷雾干燥, 形成山药功能饮料.4 结论通过以上研究发现, 在提取和分离山药多糖的过程中, 能够有效提升提取的效率和效果.在此基础上, 探讨山药多糖的功能性, 有利于促进山药多糖药用价值的有效利用.此外, 基于山药多糖的功能性研发视食品, 能够充分挖掘山药多糖的经济价值.因此, 在提取和分离山药多糖的过程中, 可以应用上述方法.参考文献[1]蔡锋隆, 洪中山.山药多糖提取及体外抗氧化活性研究[J].农业技术与装备, 2017 (7) :15-18, 21.[2]徐斗霞, 李国霜.紫山药多糖超声提取工艺研究[J].安徽农业科学, 2017 (4) :83-85.点击查看更多:功能性食品论文罗小芬.浅谈山药多糖的提取、分离、功能性及其功能食品工艺[J].食品安全导刊,2017(30):127.。
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特点
• 本课题采用水提取多糖,研究最佳提取条 件,然后进行多糖纯化研究。
料液比
提取温度
优化因素
提取时间
• 本实验采用的纯化方案见技术路线
Sevage法
三氟三氯 乙烷法
三氯醋 酸法
DEAE—— 双பைடு நூலகம்水 纤维素 脱色法
活性炭 脱色法
多 糖 纯 化
粗提液
脱蛋白方法
脱色工艺
凝胶柱层析
杂质的去除
除脂工艺
纯的多糖 透 析 法 离子 交换 树脂 凝胶 过滤 法 乙醚索氏提取
二、研究的基本内容、拟解决的主要问题 • 提取工艺条件研究
料液比
提取时间
浸提温度
得出最佳的粗多糖浸提工艺参数,同时进行 山药多糖分离纯化,为工业化放大提供基础。
三、研究的技术路线、实验步骤
1、技术路线
新鲜山药→ 清洗→去皮切片→烘干→粉碎 料液比单因素实验 →水浸提取→ 提取时间单因素实验 → 提取温度单因素实验 →优化后山药水浸液 →醇沉→离心→复溶→脱脂 →脱色→脱蛋白→透析→SePhadexG-100柱
植物多糖的常用提取方法
溶剂 水(水提法) 稀酸、稀碱 (稀酸稀碱提 取法) 成本低,不破坏 虽然多糖总量 生物活性, 方便 比水提取的得 实用且安全性 率高, 但得到的 高,但其特点是 多糖含量低, 而 耗时长、提取 且酸碱提取会 效率不高。 引起多糖降解, 影响其生物活 性。 二甲亚砜 (有机溶剂 提取法) 二甲亚砜虽 然是一种提 取多糖的良 好溶剂, 但 价格昂贵, 对人体有害, 在使用上受 到限制。
层析洗脱→精多糖
2、实验方法及步骤 1)原料预处理及标准曲线的制备 新鲜山药经清洗去皮后,切片,50℃烘箱 内烘干,最后用炸粉机粉碎成粉末,制成 山药粉 。
2)对料液比、提取温度、提取时间进行单因 素试验 取5g山药粉若干份,在随机取定2个因 素下对另1个因素做一系列实验,(例如: 对提取温度进行单因素试验:在料液比为 1/6提取时间为2h条件下,置于一系列梯度 温度的水浴中), 离心得到山药水浸液, 算出一系列粗多糖得率,绘制成曲线。
3)山药多糖纯化研究
• 根据3条曲线,找出最佳提取条件。在最佳提 取条件下,得到山药水浸液。
• 醇沉→离心→复溶→ 脱脂→脱色→脱蛋白→透析 →SePhadexG-100柱层析洗脱→精多糖
四、实验进度安排:
• 2011.12.05-2011.12.20 文献调研,确定实验方案; • 2011.12.21-2012.1.10 完成文献综述,外文翻译,准备开题报 告; • 2012.1.11-2012.3.30 研究山药多糖的提取方法及最佳工 艺条件; • 2012.3.31-2012.5.20 研究山药多糖的纯化工艺; • 2012.5.21-2012.6.3 实验总结,撰写毕业论文.
山药多糖的提取及纯化研究
汇报人:李时鹏 3080516107 指导老师:武玉学 2012年3月7日
主要内容
• • • • • 选题背景和意义 研究的基本内容与拟解决的主要问题 研究的技术路线、实验步骤 研究的总体安排与进度 致谢
一、选题背景和意义
• 多糖(polysaccharide)是由单糖连接而成的多聚物,广 泛存在于动物细胞膜和植物、微生物的细胞壁中。 • 山药(DioscoreabatatasDecme),又名白曹、土薯、大薯、 薯药,营养丰富,具有很高的药疗价值。《本草纲目》记 载:山药性温、味甘平、无毒,健脾胃、益肺肾、涩精止 泻 • 山药多糖具有免疫调节作用、具有抗肿瘤作用、具有对血 糖的调节作用、 具有明显的抗细菌作用、具有明显的降血 脂和抗氧化作用。 • 研究山药多糖的提取分离工艺、纯化方法,可以为化学结 构分析和生理活性研究,以及构效关系探讨,作用机制探 索提供基础。