CN102964463B - 一种絮凝法提取分离山药多糖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种絮凝法提取分离山药多糖的方法，步骤是⑴定量称取山药粉，按照1:15的料水质量比加入蒸馏水，于80℃水浴中回流并搅拌提取2h，转蒸发仪浓缩，提取两次，收集两次提取所得提取液浓缩备用；⑵配置絮凝剂；⑶移取经浓缩的提取液置于锥形瓶中，控制水域温度，在电磁搅拌状态下，缓慢加入絮凝剂，离心分离并收取上清液；⑷用紫外一可见分光光度计测定上清液的透光度T700nm和吸光度ABS450nm，向上清液中加入无水乙醇，于冰箱内冷藏，隔夜醇沉后离心分离，将所得固体于真空干燥箱内烘干至恒重，即得山药多糖。本发明采用絮凝技术提取的山药多糖，不仅具有较高的纯度、获得较高的收率，而且能起到一定的脱色作用，解决了双氧水脱色工艺对山药多糖活性的潜在的影响。
Description
技术领域
本发明属于食品科学技术领域，涉及山药多糖，尤其是一种絮凝法提取分离山药多糖的方法。
背景技术
研究发现，山药多糖对CCl4诱导实验性肝损伤小鼠肝、肾、心肌和脑组织体内外的抗氧化作用，研究结果表明，山药多糖能显著降低CCl4诱导肝损伤小鼠肝、肾、心肌、脑和血清中MDA含量，说明山药多糖可对抗自由基的生成和清除自由基，对肝、肾、心肌、脑自由基损伤有保护作用。应用fenton反应体外诱导自由基的方法观察山药多糖在体外的抗自由基活性也发现，山药多糖对肝、肾、心肌、脑组织中MDA含量保护组较模型组明显减少，说明了山药多糖的体外抗自由基活性。随后又发现，山药多糖能够显著提高小鼠肝细胞GSH。GSH是生物体内重要的还原物质，可作为GSH-PX等的辅酶参与清除自由基，同时其具有直接清除自由基的作用。急性肝损伤时加速模型组GSH的消耗，导致其明显降低，不同浓度的山药多糖保护组能升高GSH的含量，其机制可能是山药多糖能直接清除自由基，或者是通过促进谷胱甘肽合成酶的合成，增加GSH的含量。目前，对自由基与衰老间的关系研究常以机体老化的代谢产物—血浆LPO和组织脂褐素（LF）的含量为衰老的指标。代谢过程中所产生的自由基能作用于生物膜磷脂中的多不饱和脂肪酸，产生脂质过氧化物，如丙二醛（MDA）进而与磷脂酰乙醇胺和蛋白质交联成大分子复合物—脂褐素（老年色素），这是机体老化的一种标志，影响细胞代谢和功能形态改变，促进衰老和心脑血管硬化。山药多糖能降低小鼠LPO和脂褐质含量，这可能与清除体内自由基有关。因此，高效低毒的山药多糖的提取与功能研究对于维持人体正常生理机能、延缓衰老有重要意义。
絮凝剂，即絮凝过程的药剂，一般是指能使水溶液中的溶质、胶体或悬浮物颗粒脱稳而产生絮状物或絮状沉淀物的药剂。目前，还有另一种定义，即根据水体中胶体颗粒脱稳凝聚过程的作用机理不同，将主要通过表面双电层压缩和电中和而使溶质、胶体或悬浮物颗粒脱稳的药剂称为凝聚剂(或混凝剂)，这类药剂主要是无机类药剂；而将溶质、胶体或悬浮颗粒之间产生架桥作用以及在沉降过程中产生卷扫作用的药剂称为絮凝剂。近年来，新型分离技术不断涌现，絮凝技术以其成本低、周期短、残留少等优点在中药制药工业中展现了良好的应用前景，更有望取代醇沉法。
通过对公开专利文献的检索，尚未发现采用絮凝剂提取山药多糖的技术。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种絮凝法提取分离山药多糖的方法，为山药多糖相关产品开发和抗氧化药物的合成与推广应用提供理论依据和实践依据。
本发明实现目的的技术方案是：
一种絮凝法提取分离山药多糖的方法，步骤是：
⑴定量称取经粉碎、烘干的山药粉，按照1:15的料水质量比加入蒸馏水，于80℃水浴中回流并搅拌提取2h，转蒸发仪浓缩，提取两次，收集两次提取所得提取液浓缩备用；
⑵配置絮凝剂；
⑶移取经浓缩的提取液置于锥形瓶中，控制水域温度，在电磁搅拌状态下，缓慢加入絮凝剂，离心分离并收取上清液；
⑷用紫外-可见分光光度计测定上清液的透光度T700nm和吸光度ABS450nm，考察壳聚糖对提取液的脱色率和澄清度；向上清液中加入无水乙醇，于冰箱内冷藏，隔夜醇沉后离心分离，将所得固体于真空干燥箱内烘干至恒重，即得山药多糖。
而且，所述絮凝剂为壳聚糖絮凝剂或ZTCI+l。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明采用絮凝技术提取的山药多糖，不仅具有较高的纯度、获得较高的收率，而且能起到一定的脱色作用，解决了双氧水脱色工艺对山药多糖活性的潜在的影响。
2、本发明采用絮凝法提取山药多糖，在保证了山药多糖的高得率和高纯度的基础上，大大简化了工艺流程并缩短了提取周期，而且该工艺使无水乙醇用量大幅降低，节约了乙醇回收的成本，提高了经济效益；同时，该技术应用于山药多糖的提取分离工艺，不用调节PH即可获得高纯度、高得率的山药多糖，这为工业化生产实现了很大的便利。
3、本发明所采用的絮凝剂为壳聚糖，不仅本身为天然食用产品，毒性较小且无异味，同时成本低廉，进一步使山药多糖提取分离成本有所降低；在絮凝提取工艺中，将“绿色化学”的思想运用于整个提取工艺，不使用有毒的有机溶剂、金属离子，同时，山药多糖的提取工艺流程简洁、明晰，易于工业化。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
实施例1：
一种絮凝法提取分离山药多糖的方法，步骤是：
⑴定量称取经粉碎、烘干的山药粉，按照1:15的料水质量比加入蒸馏水，于80℃水浴中回流并搅拌提取2h，转蒸发仪浓缩，提取两次，收集两次提取所得提取液浓缩备用；
⑵由于壳聚糖不溶于水和碱溶液，也不溶于硫酸和磷酸，因此实验用壳聚糖絮凝剂均采用醋酸溶液配制。
⑶移取经浓缩的药液5mL置于锥形瓶中，控制水域温度，在电磁搅拌状态下，缓慢加入一定量的壳聚糖溶液；将样品水域保温，前3h每半小时搅动1次，3h后每一小时搅动1次，一定时间后取出，离心分离并收取上清液；
⑷用紫外—可见分光光度计测定上清液的透光度T700nm和吸光度ABS450nm，考察壳聚糖对提取液的脱色率和澄清度；向上清液中加入无水乙醇，于冰箱内冷藏，隔夜醇沉后离心分离，将所得固体于真空干燥箱内烘干至恒重，即得山药多糖。
本实验采用壳聚糖絮凝剂对山药多糖水提液进行处理，可以在起到很好的澄清纯化作用的同时，获得较好的收率。经壳聚糖絮凝剂处理的山药多糖含量可高达51.7%，多糖得率为6.39%。壳聚糖作为长链高分子化合物，在山药多糖水提液中，与酸或酸性化合物结合后为阳离子型聚电解质，分子中的活性基团NH3+可吸附溶液中的蛋白质等带负电的基团，从而起到对药液的澄清和纯化作用。
实施例2：
⑴定量称取经粉碎、烘干的山药粉，经1:15料液比蒸煮，取上清液浓缩；
⑵ZTCI+l絮凝剂有I型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型四种和预处理剂，根据其主要性能选用ZTCI+lⅠ型絮凝剂进行本实验，其两组份具体处理过程分别如下：
A组分，称取ZTCI+l中A组分1g，先用少量的水搅成糊状，然后加入需要量的水，继续搅拌至完全分散，溶胀24小时，用双层纱布过滤，即得1%A组分溶液；
B组分，配制1%醋酸溶液,称取ZTC1+1中B组分lg，先加入少量的1%醋酸溶液搅成糊状，然后加入需要量的醋酸溶液，继续搅拌至完全分散,溶胀24h，用双层纱布过滤，即得1%B组分溶液。
⑶移取经浓缩的药液25mL，稀释至50mL后置于锥形瓶中，控制水域温度，在电磁搅拌状态下，缓慢加入一定量的第一组分，将样品水域保温，每0.5h搅动1次；一定时间后，向体系中缓慢加入第二组分，继续水浴保温，3h后取出，离心分离并收取上清液，将上清液浓缩至25mL；
⑷用紫外-可见分光光度计测定上清液的透光度T700nm和吸光度ABS450nm，考察壳聚糖对提取液的脱色率和澄清度；向上清液中加入无水乙醇，于冰箱内冷藏，隔夜醇沉后离心分离，将所得固体于真空干燥箱内烘干至恒重，即得山药多糖。
本实验采用ZTCI+l絮凝剂对山药多糖水提液进行处理，不仅起到良好的澄清纯化效果，同时可以获得很好的收率。经ZTCI+l絮凝剂处理的山药多糖含量可高达51.46%，多糖得率为6.23%。研究发现，ZTCI+l天然絮凝剂是由电性相反的两种絮凝剂复配使用来起到絮凝作用的，当加入阳离子型的B组份后，在不同的大分子之间吸附架桥，使分子迅速增大，起主絮凝作用；再加入阴离子型的A组份后，在B组份所形成的复合物的基础上再“架桥”，使絮状物尽快形成沉淀以便除去。
本发明的工作机理是：絮凝剂，尤其是用于中药提取液精制的高分子絮凝剂的絮凝作用机理，是极其复杂的物理化学过程，前人虽然已经做了许多研究，提出过各种各样的理论、机理和模型，但对其尚多局限于定性的解释，仍然存在有若干问题尚待解决。目前，公认的絮凝作用机理是凝聚和絮凝两种过程。凝聚过程是胶体颗粒脱稳并形成细小的凝聚体的过程，而絮凝过程时所形成的细小的凝聚体在絮凝剂桥连作用下生成大体积的絮凝物的过程。
山药多糖体外抗氧化能力：
用pH7.8、0.067mol/L磷酸盐缓冲液分别配制0.102mol/L NBT溶液；0.101mol/L核黄素溶液；0.101mol/L L-蛋氨酸溶液。在试管中依次加入待测样品0.075ml，NBT0.3ml，L-蛋氨酸0.15mL，核黄素0.15ml和磷酸盐缓冲液3.75ml，混匀，对照组以蒸馏水代替待测样品。在暗箱光照20min之后在560nm处测定吸光度值。按照下式计算清除率：
E＝（A对照—A样品）/A对照×100%
经测算，山药多糖对O2 -均具有清除能力，并且清除率随着其浓度的增大而增大。当浓度达到10mg/ml时，经絮凝剂处理所得到的山药多糖的清除率为95.04%，几乎可以完全清除反应体系中的O2 -。
Claims (1)
1.一种絮凝法提取分离山药多糖的方法，其特征在于：步骤是：
⑴定量称取经粉碎、烘干的山药粉，按照1:15的料水质量比加入蒸馏水，于80℃水浴中回流并搅拌提取2h，转蒸发仪浓缩，提取两次，收集两次提取所得提取液浓缩备用；
⑵配制絮凝剂；
⑶移取经浓缩的提取液置于锥形瓶中，控制水浴温度，在电磁搅拌状态下，缓慢加入絮凝剂，离心分离并收取上清液；
⑷用紫外—可见分光光度计测定上清液的透光度T700nm和吸光度ABS450nm，考察壳聚糖对提取液的脱色率和澄清度；向上清液中加入无水乙醇，于冰箱内冷藏，隔夜醇沉后离心分离，将所得固体于真空干燥箱内烘干至恒重，即得山药多糖，
所述絮凝剂为壳聚糖絮凝剂。
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