油葵葵盘多糖的提取及优化

人气指数:点发布时间:2014-09-01 13:37 来源：http://www.zgqkk.com 作者：王栋等

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　　摘要：通过单因素、双因素和正交试验，研究了油葵葵盘多糖提取过程中不同因素对多糖得率的影响。结果表明，水提温度、固液比、水提时间与多糖得率在一定范围内有关，适量的滤液/乙醇比例有利于多糖的获取。油葵葵盘多糖的最佳提取工艺为固液比1∶80（m∶m）、水提温度80 ℃、水提时间2.5 h、滤液/乙醇比1∶5（V∶V）。在此条件下多糖得率为23.28%。

　　关键词：油葵葵盘；多糖；正交试验

　　中图分类号：S184 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）13-3149-04

　　油葵是一种抗旱、耐瘠、适应性强、产量高的油料作物，然而榨油后，油葵葵盘大量残余，对其利用开发不足。植物多糖，又称植物多聚糖，是植物细胞代谢产生的聚合度超过10个的聚糖[1]，已被广泛运用到医学界、餐饮界等大众生活领域中[2-7]。本试验测定了葵盘多糖含量，探讨了葵盘多糖的最佳提取工艺，为科学合理利用油葵植物资源奠定了基础。

　　1 材料与方法

　　1.1 试验材料

　　试验材料油葵的葵盘，采集于新疆石河子。随机采集开花后成熟前的油葵。

　　1.2 试剂和仪器

　　无水乙醇（分析纯）购自天津市富宇精细化工有限公司；硫酸（分析纯）购自北京化工厂；蒽酮；去离子水。

　　电热恒温鼓风干燥箱（DHG-9246A型）；电热恒温水浴锅（DK-S26/24型）；超速离心机；分光光度计；煤气炉；烧杯（100 mL）；容量瓶（100 mL）；试管；离心管（10 mL）；胶头滴管；记号笔；吸水纸。

　　1.3 试验方法

　　1.3.1 预处理将葵盘着生子粒的部分烘干粉碎备用。

　　1.3.2 多糖含量的测定多糖含量的测定采用蒽酮比色法[4，8]。测定流程：取样品0.1 g→水提→离心（6 400 r/min，10 min）→取上清液→醇提→获取沉淀→溶解→定容到100 mL→取0.4 mL溶液进行测定。

　　1.3.3 标准曲线的绘制取7支大试管分别编号，每只试管加入0.5 mL的2%蒽酮和5 mL的浓硫酸，然后再依次加入2 mL不同浓度梯度的葡萄糖溶液。充分振荡后沸水浴10 min，取出冷却，于625 nm波长下测定OD值作为纵坐标（Y），每管含糖量为横坐标（X），得到标准曲线Y=3.804 3X+0.019 9（R2=0.996 6）。

　　根据公式计算多糖得率。

　　多糖含量C（mg/mL）=（A-0.019 9）/3.804 3

　　多糖得率=（C×V/100）×100%

　　式中，C表示多糖溶液的浓度（mg/mL）；A表示吸光度值；V表示多糖提取中滤液的总体积（mL），每次所取样品100 mg。

　　1.3.4 正交试验以固液比[油葵葵盘：去离子水（m∶m，下同）]、水提温度（去离子水浸提时的水浴温度）、水提时间、滤液/乙醇（V∶V，下同）为试验因素，先通过预试验确定各因素的水平（表1），采用单因素、双因素试验对油葵葵盘进行处理，分析其多糖含量，然后采取正交L27（313）设计进行试验。

　　1.4 数据分析

　　运用方差分析和新复极差法比较数据间的相关性和差异性。

　　2 结果与分析

　　2.1 单因素试验结果

　　2.1.1 固液比随着固液比中去离子水加入量的增加，油葵葵盘的多糖得率也逐渐增加（表2）。由表2可知，固液比为1∶60、1∶70和1∶80水平油葵葵盘的平均多糖得率分别为9%、17%和17%，其中1∶60水平与1∶70和1∶80水平之间差异极显著，1∶70水平与1∶80水平之间差异不显著。说明固液比为1∶70和1∶80时比在1∶60水平条件下更有利于油葵葵盘多糖的提取。

　　2.1.2 水提温度随着浸提时水浴温度的升高，油葵葵盘的多糖得率逐渐增大（表2），说明较高的水提温度有利于多糖的提取。水提温度为60、70、80 ℃的平均多糖得率分别为10%、16%和18%，60 ℃水平分别与70、80 ℃水平之间差异极显著，70 ℃水平与80 ℃水平之间差异不显著。说明在提取温度70、80 ℃下比在60 ℃下更有利于油葵葵盘多糖的提取。

　　2.1.3 水提时间随着提取时间的延长，油葵葵盘的多糖得率也逐渐升高（表2）。提取时间为1.5、2.0、2.5 h的多糖得率分别为14%、15%和15%；1.5 h水平与2.0 h水平之间、2.0 h水平与2.5 h水平之间差异不显著，1.5 h水平与2.5 h水平之间差异显著。说明较长的提取时间有利于油葵葵盘多糖的获得，但时间过长耗能多，时间过短多糖提取又不充分，所以提取时间要选择恰当。

　　2.1.4 滤液/乙醇滤液/乙醇为1∶5、1∶6和1∶7时，油葵葵盘平均多糖得率分别为18%、12%和14%，滤液/乙醇1∶5水平分别与1∶6水平和1∶7水平之间差异极显著，1∶6水平与1∶7水平之间差异不显著。说明较少的乙醇有利于多糖的提取。在工业生产中从节约成本的角度考虑，要适度控制乙醇的量。

　　2.2 双因素试验结果

　　双因素试验结果见表3。由表3可知，在二因素组合中，固液比为1∶80与水提温度60 ℃组合、固液比为1∶80与水提时间为2.5 h组合、水提温度80 ℃与水提时间2.5 h组合条件下油葵葵盘多糖得率较高，均达到20%。

　　2.3 正交试验结果

　　从正交试验结果（表4）和方差分析（表5）可以得出，影响油葵葵盘多糖得率因素的主次顺序为：水提温度、固液比、水提时间、滤液/乙醇。其中，滤液/乙醇作用不显著。交互作用中，水提时温度与水提时间两个条件同时发生，二者交互作用（B×C）最大，固液比与水提温度（A×B）交互作用次之，其他交互作用不显著。最佳工艺条件为固液比1∶80、水提温度80 ℃、水提时间2.5 h、滤液/乙醇为1∶5，在此条件下进行验证试验，得到的树头菜多糖得率为23.28%。

　　3 结论与讨论

　　近年来，油葵在全国的种植面积逐步扩大。油葵在提取油脂后，葵盘大量剩余。这些剩余物常被用于动物饲料，其利用空间尚未充分开发。植物多糖具有很高的营养和药用价值[9，10]，如能利用废弃葵盘提取多糖，将能充分挖掘油葵的剩余价值，使资源得到充分利用。本研究测定了葵盘粗多糖的含量，探讨了多糖提取工艺。

　　油葵葵盘多糖的提取受到多种因素的影响。本研究发现各种因素影响多糖得率的主次关系是水提温度、固液比、水提时间、滤液/乙醇。水提温度、固液比、水提时间与多糖得率成正比关系。多糖提取的最佳工艺为固液比1∶80、水提温度80 ℃、水提时间2.5 h、滤液/乙醇为1∶5。以上结果表明，葵盘中多糖的含量较高，存在潜在的利用价值，对改善产业结构、提高经济收入和保护环境有一定积极作用。同比其他作物的多糖提取的研究结果，本研究测得油葵葵盘中多糖含量较高，原因可能是由于论文发表油葵葵盘正处在成熟过程中，组织中新陈代谢活跃，含有较多的多糖类活性物质[11，12]。另外，采样的新疆地区昼夜温差大，夏季光照时间长，致使植物体内糖含量也相应较高。

　　参考文献：

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