夏春涛 (四川工商职业技术学院 四川省都江堰 611800)
摘要:微波提取方法省时间提取速度也很快,并且不会破坏活性物质,有很高的使用价值,本次实验采用微波提取的方法,提取枸杞中的多糖,研究其抗氧化活性。经过多次实验,得到最佳的提取工艺为:微波功率300W,微波时长为2.5分钟,料液比为18:1,此时,提取枸杞多糖的效率能达到9.69%,并且该方式提取多糖的抗氧化性与水提多糖的抗氧化性基本无差异。
关键词:枸杞多糖;微波提取;抗氧化性
近年来,采用微波方式提取天然产物已发展的越来越迅速,而枸杞对于所有人来说,都不陌生,早在几百年前的中国,人们就已经能够熟练的使用它,作为一种滋补品以及名贵的药材,枸杞中的多糖(LBP)具有抗衰老、抗氧化、抗心血管疾病、抗肿瘤、降血脂、促进核酸、调节机体免疫力以及降血糖等多种作用。随着大家对枸杞多糖了解的越来越多,问题也跟着而来,何种方法能够更加高效率的提取出枸杞多糖,我们进行一系列的研究。采用微波提取的优点有很多,例如:节省溶剂、速度比较快,节省时间等等,而且,更重要的是这种提取方式能够有效的避免因长时间承受高温而导致物质分解变质,因此,微波提取方法非常适合对天然物质的提取。氧化反应存在于整个自然界中,而且多数都是有害的反应,但是枸杞多糖能够有效的阻止这类反应的发生,所以,枸杞多糖的抗氧化性研究会变得越来越热门。
1.实验前准备
1.1.材料
枸杞是实验所必需的材料,除此之外,还需准备无水葡萄糖、丙酮、氯仿、浓硫酸、木瓜蛋白酶、5%苯酚,磷酸缓冲液、邻二氮菲、硫酸铁等分析纯。
1.2.仪器
此次实验所需选取的仪器有微波反应器、离心机、电子天平、旋转蒸发仪、循环式真空水泵、UV-1100型紫外可见光光度计等等。将这些仪器准备好并调整到可使用的状态。
2.实验顺序
2.1.枸杞预处理
先将新鲜枸杞置于60摄氏度的恒温箱中脱水,脱水后质量将不会改变,然后用剪刀将枸杞干剪碎,并过筛,称取5.0克剪碎的枸杞干置于烧瓶中,用85%的乙醇进行回流,时间为一个半小时,之后倒掉溶液,残渣进行风干以便于下一步需要.
2.2.多糖的提取
本次实验提取枸杞多糖的方法采用微波和水提两种方法,目的是形成对照。在微波法的实验中,将蒸馏水混合上一步经过预处理的枸杞残渣放于烧瓶中,将微波功率调整为300W,微波时长调整到2.5分钟,料液比为18:1,将烧瓶置于微波炉内进行浸提,离心之后去除沉淀,上清液经过浓缩、95%乙醇沉淀后,就得到采用微波法取得的枸杞多糖。采用水提法提取多糖的步骤为:将上一步预处理后的枸杞置于烧瓶中,在条件为80摄氏度的热水中进行回流提取,时间为两个半小时,进行离心之后去除沉淀,上清液经过浓缩、95%乙醇沉淀后,就得到采用水提法取得的枸杞多糖。
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2.3.枸杞多糖含量的测定
多糖含量的测定在整个实验中有着举足轻重的地位,而且这个过程极为复杂,可能稍有不慎,就会导致测量结果发生变化。首先应配得0.1mg每毫升的葡萄糖溶液,由于我们需要用的量很少,只需100mg,因此,先将10ml高浓度的葡萄糖溶液置于100ml量瓶中,再加入蒸馏水稀释[1],从而得到我们所需浓度的溶液,从0开始,以0.2ml为基准依次递增,直至第七瓶中加入1.2ml为止,并将这七瓶溶液都加入蒸馏水至2ml刻度线处,再向每一份中按要求分别加入5%苯酚溶液、浓硫酸,之后测定在500nm波长处的吸光度,并计算出方程:A=0.653X-0.003.
选取剪碎的脱水枸杞25mg,和适当蒸馏水混合一起放入适当刻度的量瓶中,按照上述的方程计算出此时的A值即吸光度,再根据该溶液的浓度,计算出枸杞多糖的含量,计算公式为:多糖含量=样品溶液多糖浓度×容量÷样品质量。
2.4.微波辅助提取因素影响
采用微波方法提取枸杞多糖之前,都要将微波炉的功率、时间和料液比进行相应的调整[2],功率可以有200W、250W、300W、350W这四种选择,时间可以分别设置为2.5min、3min、3.5min、4min,料液比可以设置为16:1、18:1、20:1、22:1。这每个因素都能单独的影响测试结果,而且这三个因素中两个或以上的因素也都能够影响结果,这需要用到一种特殊的方法对数据进行分析,即SAS。
2.5.枸杞多糖的抗氧化性分析
我们通过微波辅助提取或者水提的方式得到的枸杞多糖属于粗糖,要想进行下一步的实验,我们就要先得到精制多糖,该过程也极为复杂,先将多糖溶解在蒸馏水中,加入氯仿-正丁醇,充分混合,将其静置,产生沉淀,离心出去蛋白层,反复加入氯仿-正丁醇,直至不在出现沉淀为止,之后可加入木瓜蛋白酶进行酶解,去除蛋白质后,利用旋转蒸发仪进行蒸发得到精制多糖。
3.结果分析
通过实验可以知道,微波功率对枸杞多糖的提取率有一定的影响,具体为随着微波功率的不断升高,枸杞多糖的提取率先是升高,达到最大值时,在进行下降,而此时的最大值所对应的功率为300W,进过分析可知,功率超过300w过后,可能对枸杞多糖的结构产生破坏,从而造成多糖提取率的降低。微波时间也会对枸杞多糖的提取率产生一定的影响,表现为随着时间的增加,枸杞多糖的提取率越来越低,因此,可以得出微波两分半是最佳的微波时间。同样的,料液比也是会对枸杞的提取率产生影响的,随着液料比的增加,枸杞多糖的提取率先是增长,达到最大值时[3],又开始降低,可以看出,在料液比为18:1时,枸杞多糖的提取率最大。
这三个因素同时对枸杞多糖的提取率存在影响,因此,固定其中两个值时,还有一个值在不停的改变,若只固定其中的一个值,另外两个值就会产生交互影响作用,对此,我们采用了特殊的测量方法,通过数学的方法对这三个因素进行科学的分析,最后得出结论,在微波功率为300W,微波时间为2.5min,料液比为18:1时,枸杞多糖的提取率达到最高。
最后对采用微波法提取的枸杞多糖进行抗氧化分析,可以看出,对于不同的抗氧化剂,它的浓度越高,那么抗氧化的能力就越强,在低浓度的时候,微波法提取的枸杞多糖抗氧化能力更强,但是在高浓度的时候,恰恰相反,水提法提取的枸杞多糖的抗氧化能力更强一些。
4.结束语
经过多次的实验,并加入了大量的数学方法进行研究,最终得出,在采用微波法对枸杞多糖进行提取的最佳方法,就是将微波功率设置为300W,微波时间调整为2.5min,料液比调整为18:1,此时,枸杞多糖的提取率达到了最高。通过对抗氧化性的分析,可以看出,微波法不仅能够节约时间,耗能也比较低,除此之外,也不会破坏枸杞多糖自身的抗氧化性,这相对来说是一种比较有效的手段。
参考文献
[1]郑玲利.李燕.黄玲.袁明勇.枸杞多糖的微波提取及抗氧化性分析.解放军药学学报.2016(02):01-09
[2]邱志敏.芮汉明.微波辅助提取枸杞多糖的工艺优化及其抗氧化性研究.食品工业科技.2017(07):220-227
[3]范会平.符锋.GiuseppeMazza.胡小松.廖小军.微波提取法对樱桃、猕猴桃和枸杞多糖特性的影响.农业工程学报.2016(10):355-360
作者简介:夏春涛,副教授,主要从事无机化学、有机化学教学工作;研究方向:高校化学教育教学。
论文作者:夏春涛
论文发表刊物:《航空军医》2018年5期
论文发表时间:2018/6/1
标签:多糖论文; 枸杞论文; 微波论文; 溶液论文; 功率论文; 方法论文; 抗氧化性论文; 《航空军医》2018年5期论文;