黄芪多糖提取工艺研究(改)

黄芪多糖提取工艺研究(改)
抚顺师范高等专科学校
黄芪多糖提取方法的研究
学生姓名：赵晓玲
指导教师：李峰
专业名称：食品检验
研究方向：黄芪多糖提取方法的研究
所在学院：抚顺师范高等专科学校
二零一一年七月
目录
摘要 (4)
1 前言 (4)
1.1黄芪的生物学特性及生境 (4)
1.1.1膜荚黄芪 (5)
1.1.2蒙古黄芪 (5)
2.1黄芪多糖功效 (6)
2.1.1 黄芪多糖的免疫调节活性 (6)
2.1.2 抗肿瘤作用 (6)
2.1.3 对创伤感染的影响 (6)
2.1.4 保护作用 (6)
2.1.5 对血糖的调节作用 (7)
2.1.6 黄芪多糖抗病毒作用 (7)
2.1.7 黄芪多糖抗细菌作用 (7)
1.3黄芪的成分及药用价值 (7)
1.4研究的意义 (8)
2．材料与试剂 (8)
2.1材料 (8)
2.2仪器 (9)
2.3方法 (9)
3.热水提取草本刺嫩芽根多糖的正交试验结果 (10)
致谢 (12)
摘要
鉴于多糖的生物活性的多样化，并且对于人体无毒副作用，是一种具有巨大开发潜力的新型的保健物质，所以从天然植物中提取多糖成为当今保健品研发的热点。

基于多糖的药用保健功能，本文从黄芪中提取多糖，对其的提取工艺进行研究。

目前黄芪多糖的提取主要采用水提取和CaO提取两种工艺，水提取分离工艺不成熟，效率较差，提取成本较高，严重影响了黄芪多糖的研究开发利用。

用pH9~10的CaO水溶液提取黄芪多糖，其得率显著提高，成本下降。

关键词：黄芪多糖水提取CaO
1 前言
1.1黄芪的生物学特性及生境
黄芪（Milkvetch Root），又名黄耆，为植物和中药材的统称。

植物黄芪产于内蒙古、山西、甘肃、黑龙江等地，为国家三级保护植物。

中药材黄芪为豆科草本植物蒙古黄芪、膜荚黄芪的根，具有补气固表、利水退肿、托毒排脓、生
肌等功效。

黄芪的药用迄今已有2000多年的历史，现代研究，黄芪含皂甙、蔗糖、多糖、多种氨基酸、叶酸及硒、锌、铜等多种微量元素。

有增强机体免疫功能、保肝、利尿、抗衰老、抗应激、降压和较广泛的抗菌作用。

但表实邪盛，气滞湿阻，食积停滞，痈疽初起或溃后热毒尚盛等实证，以及阴虚阳亢者，均须禁服。

黄芪属约有2000种，除大洋洲外，全世界亚热带和温带地区均产，但主要产于北温带。

中国产270余种，分布于东北至西南部。

黄芪产于我国华北、东北、内蒙古和西北，主产于山西、黑龙江、辽宁、河北等省，四川，前苏联、朝鲜和蒙古也有分布。

膜荚黄芪主要分布于我国东北、华北、甘肃、四川、西藏等省区；蒙古黄芪主产内蒙古、山西及黑龙江；现广为栽培。

图1：黄芪
1.1.1膜荚黄芪
多年生草本，株高50～80厘米。

主根深长，棒状，稍带木质，浅棕黄色。

茎直立，上部多分枝。

奇数羽状复叶互生；小叶6～13对，小叶片椭圆形或长卵圆形，先端钝尖，截形或具短尖头，全缘，下面被白色长柔毛；托叶披针形或三角形。

总状花序腋生，小花梗被黑色硬毛；花萼钟形，萼齿5；花冠蝶形，淡黄色；雄蕊10，2体（9+1）；子房被疏柔毛。

荚果膜质膨胀．半卵圆形，先端尖刺状，被黑色短毛，种子5—6枚，肾形，黑色。

花期5—6月，果期7—8月。

1.1.2蒙古黄芪
多年生草本。

茎直立，上部有分枝。

奇数羽状复叶互生，小叶12～18对；小叶片广椭圆形或椭圆形，下面被柔毛；托叶披针形。

总状花序腋生；花萼钟
状，密被短柔毛，具5萼齿；花冠黄色，旗瓣长圆状倒卵形，翼瓣及龙骨瓣均有长爪；雄蕊10，二体；子房有长柄。

荚果膜质，半卵圆形，无毛。

花期6～7月，果期7～9月。

生于向阳草地及山坡。

2.1黄芪多糖功效
2.1.1 黄芪多糖的免疫调节活性
黄芪多糖可显著增强非特异性免疫功能和体液免疫功能，显著增强小鼠巨噬细胞的吞噬功能，促进血清溶血素形成，提高空斑形成细胞的溶血功能和明显的碳离廓清作用和明显增加脾重量。

2.1.2 抗肿瘤作用
黄芪多糖对多种实验型肿瘤油明显的抑制作用。

动物实验表明，黄芪多糖与IL-2/LAK抗肿瘤作用相似，并对IL-2/LAK有抗肿瘤效应有明显的增强作用。

二者配伍应用可明显提高LAK细胞对靶细胞的杀伤力。

二者合并进行动态细胞免疫功能观察，提示二者均具有抵抗鼠脾NK细胞活性和IL-2产生能力下降的作用。

说明黄芪多糖的抗肿瘤作用与增强机体免疫功能的作用有关。

可改善机体肿瘤而致的免疫功能低下，促进免疫细胞活化释放内源因子，防止过氧化作用从而造成对肿瘤细胞的杀伤和抑制作用，用于治疗鸡马立克氏病。

2.1.3 对创伤感染的影响
黄芪多糖对实验性小鼠创伤的药理实验表明，能明显增强巨噬细胞吞噬发光强度并抑制PCE2的释放，进一步促进TNF的释放。

免疫激活剂黄芪多糖与环氧化酶抑制剂布洛芬合用，既增强了巨噬细胞吞噬发光强度，又明显抑制PGE2，TNF的IL-1的分泌。

由此可见，免疫激活剂和环氧化酶抑制剂的组合可望成为创伤感染药物治疗的新方案。

2.1.4 保护作用
张艳等人发现黄芪多糖对实验性肝损伤又明显的保护作用，可明显对
抗四氯化碳和扑热息痛引起的小鼠血清谷丙转氨酶，对二者引起的小鼠病理组织改变又明显的保护作用。

2.1.5 对血糖的调节作用
APs具有双向调节作用。

它能是葡萄糖负荷的小鼠血糖明显降低，也能明显对抗肾上腺素引起的小鼠血糖升高反应，而且它还能明显对抗苯乙双胍引起的小鼠实验性低血糖。

但是它对胰岛素性低血糖无明显影响。

2.1.6 黄芪多糖抗病毒作用
是一种干扰素诱导剂，其抗病毒原理：刺激巨噬细胞和T细胞的功能，使E 环形成细胞数增加，诱生细胞因子，促进白细胞介素诱生，而使动物机体产生内源性干扰素，从而达到抗病毒的目的。

2.1.7 黄芪多糖抗细菌作用
抗菌作用机制是多方面的，一方面是药物对细散及其毒性产物的直接抑杀和解毒作用，另一方面更主要的是通过调动机体免疫防御功能而挥扶正祛邪抑菌，杀菌作用。

对志贺氏痢疾杆菌，炭疽杆菌，a 、b型溶链球菌肺炎双球菌，金黄色球菌，大肠杆菌、沙门氏菌均有抗菌均有抗菌作用。

1.3黄芪的成分及药用价值
黄芪含有多种氨基酸、胆碱、苦味素、甜菜碱、黏液质、蔗糖、葡萄糖醛酸、叶酸、钾、钙、钠、镁、锌、铜、硒等成分。

黄芪性微温，味甘，有补气固表、止汗脱毒、生肌、利尿、退肿之功效。

用于治疗气虚乏力，中气下陷，久泻脱肛，便血崩漏，表虚自汗，痈疽难溃，久溃不敛，血虚萎黄，内热消渴，慢性肾炎，蛋白尿，糖尿病等。

炙黄芪益气补中，生用固表托疮。

黄芪和人参均属补气良药，但人参偏重于大补元气，回阳救逆，常用于虚脱、休克等急症，效果较好。

而黄芪则以补虚为主，常用于体衰日久、言语低
弱、脉细无力者。

黄芪具而补而不腻的特点，若与人参，党参等补药配伍则效果更好。

黄芪可单味使用，也可与其它药物配伍应用，与芍药、甘草、桂枝、良姜、饴糖等药配伍可以治疗脾胃虚寒、慢性肠炎、胃炎、腹泻等症；与升麻、甘草、当归、人参、柴胡等药物配伍可治疗内脏下垂、脱肛、子宫下垂等症；与茯苓、菟丝子、白术、当归等配伍是治疗妇科良药；与防风、麻黄根、浮小麦配伍是治疗年老体弱者所患表虚感冒的良药。

由于黄芪而补气利尿、消肿等功效，与茯苓、薏苡仁、防己等药配伍时又是治疗急慢性胃炎的良药。

又因黄芪具而托毒、生肌的功能，在治疗疔疮及慢性阑尾炎等疾病时也常常选用黄芪治疗。

现代医学研究表明，黄芪内含而多种抗菌有效成分，而且能增强机体的免疫功能，因此还能用于预防某些传染病的发生。

无论从中医治疗，还是现代医学观察，黄芪均是一味好药。

所以，民间自古就有“冬令取黄芪配成滋补强身之食品”的习惯。

黄芪是豆科植物，它是一味常用的中药。

它的主要药理作用是“益气固表”，可以“利水”，也可以“托毒生肌”。

1.4研究的意义
正是因为多糖有上述的功能和作用，所以本实验具有以下几点意义：
黄芪作为一种药食兼备的药材，消费者对黄芪在药用和食用价值知之甚少，通过本试验对其多糖的研究，增进人们对其药用功能的了解，一方面，促进消费；另一方面，能够带动黄芪药材这一新兴产业的发展。

为多糖提取寻找更廉价、更丰富的原材料资源。

通过本实验的研究确定黄芪多糖的提取工艺的选择。

黄芪多糖提取工艺研究
2．材料与试剂
2.1材料
黄芪根：由抚顺师范生化系提供
葡萄糖、苯酚、浓硫酸、95%乙醇、丙酮，均为分析纯。

容量瓶，水浴锅，干燥器，粉碎机等。

2.2仪器
仪器型号制造商
万用电炉北京科伟永兴仪器有限公司无水乙醇沈阳市试剂五厂
电子天平上海天普分析仪器有限公司
真空泵
Ap-99
25
天津奥特赛恩斯仪有限公司
2.3 方法
黄芪多糖的提取
水提取法采用蒸馏水煮沸提取；CaO溶液提取法采用pH9~10的CaO溶液煮沸提取，浓缩时调至pH6.5左右,以后两种方法步骤相同。

称取黄芪根1千克，去掉杂质和泥土，粉碎成粉末。

黄芪根粉末中加6~7倍的蒸馏水（或CaO溶液），煮沸1.5小时，用4层纱布过滤，滤渣用同样方法煮沸3次。

合并滤液，调pH至6.5左右，加热浓缩至一定量。

将浓缩液以2000转/分钟离心10分钟，上清液中加3倍量95%乙醇沉淀。

倾去上清液，沉淀物中再加入95%的乙醇至浓度为80%，静置，倾出上清。

滤渣用丙酮洗涤2次，过滤。

将滤渣放入干燥器中，－20℃冷冻真空干燥，即得到黄芪多糖。

3.热水提取草本刺嫩芽根多糖的正交试验结果
表2.3黄芪多糖提取试验结果L9(34)表Tab.2.3 roofs of Aralia continentalis Kitag polysaccharide extraction results
因
素
试验号A B C D
粗多糖
含量
1 1 1 1 1 4.11
2 1 2 2 2
3 1 3 3 3
4 2 1 2 3
5 2 2 3 1
6 2 3 1 2
7 3 1 3 2
8 3 2 1 3
9 3 3 2 1
K1
K2
K3
T1
T2
T3
极差R
优方案
注：Tn=Kn/3 n=1~3
小结
黄芪多糖属于极性大分子化合物，主要由D-葡萄糖、Ｄ-半乳糖和Ｌ-阿拉伯
糖组成。

研究发现，多糖的生物活性与分子量、溶解度、粘度、一级结构和高级结构有关，因此多糖提取时应根据其有效成份的不同来设计工艺路线。

黄芪多糖作为黄芪纤维质的组成部分，黄芪多糖提取收率取决于黄芪纤维质的溶胀作用和溶解性，纤维在水中的溶胀作用和溶解性差，因此水提取法收率低。

在碱性溶液中的溶胀作用和溶解性显著增加，纤维之间的酯键易断裂而发生剥皮反应，使更多的多糖得以游离而被提取出来，从而提高多糖收率。

因此黄芪多糖多采用不同温度水和弱碱溶液提取，尽量避免在酸性条件下提取。

参考文献
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致谢
本文是在李凤老师的亲切关怀及悉心指导下完成的，无论是在开题、实验，还是在论文写作阶段，李均以其广博的学识和丰富的经验为本论文的工作做出了详尽、细致的指导，使本文得以完成。

在此对李老师3年的辛勤培育表示衷心的感谢。

李老师严谨的科学态度、宽以待人的处世作风以及循循善诱的育人方法使我明白了许多做事、做人的道理，这将使我受益终生。

在论文工作期间，很多老师给予了极大的帮助，在此向他们表示衷心的感谢。

在本文的研究过程中，得到了09级生计班全班同学、本实验室的师弟师妹的无私帮助，在此也向他们表示深深的谢意。

在实验过程中，还得到了分析中心老师们的帮助,在此向他们一并表示感谢。

最后，向我的父母表示最最深深的感谢，正是他们的爱心、理解和支持，给了我克服困难的勇气和积极进取、奋发向上的力量，伴我度过了求学岁月。

赵晓玲于2011年7月。