CN106317244A - 一种铁皮石斛多糖及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铁皮石斛多糖及其制备方法与应用。该方法包括如下步骤：1)将铁皮石斛的茎部切段加水打浆后，加入碱性电解水浸提后渣液分离，收集液体浓缩，得到浓缩液；2)向浓缩液中加入醇的水溶液进行醇沉，醇沉液离心，收集沉淀，再于水中溶解后上样于大孔吸附树脂柱中进行纯化，浓缩烘干后而得。该方法仅使用弱碱性溶液，未大量使用酸碱，减少了对环境的污染。碱性电解水浸提不但使铁皮石斛多糖溶出，同时还破坏了铁皮石斛纤维素的初始结构，利于后期铁皮石斛残渣的利用；提取多糖提取率高，能耗低，所得铁皮石斛多糖具有很好的DPPH清除能力、羟自由基的清除能力及抗氧化能力。
Description
技术领域
本发明属于食品加工领域，涉及一种铁皮石斛多糖及其制备方法与应用。
背景技术
多糖是自然界广泛存在的一类生物大分子，是继蛋白质和核酸之后的又一类生物信息大分子，不仅广泛参与各种生命活动，而且还具有提高机体免疫力、抗肿瘤、抗病毒、抗衰老、降血糖及降血脂等作用。
铁皮石斛是我国名贵中草药，系兰科石斛属植物，因表皮呈铁绿色而得名，具有生津滋阴、明目养胃、补肾强身等功效。据文献报道，石斛属植物中的主要药效成分为多糖、生物碱、糖苷、菲类、联苄类和氨基酸等。多糖在铁皮石斛中的含量高，且具有良好的抗肿瘤、抗氧化和增强免疫力等作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种铁皮石斛多糖及其制备方法与应用。
本发明提供的提取铁皮石斛多糖的方法，包括如下步骤：
1)将铁皮石斛的茎部切段加水打浆后，加入碱性电解水浸提后渣液分离，收集液体浓缩，得到浓缩液；
2)向步骤1)所得浓缩液中加入醇的水溶液进行醇沉，将所得醇沉液离心，收集所得沉淀，再于水中溶解后上样于大孔吸附树脂柱中进行纯化，浓缩烘干后得到所述铁皮石斛多糖。
上述方法的步骤1)中，切段的长度为5-20mm；
所述碱性电解水的pH值为11.0-13.5，具体可为11.5、12.0或12.5；该碱性电解水可由电解设备、以NaCl为电解质制备而得。
所述碱性电解水可由如下方法制备而得：电解槽由阳离子交换膜分成两室，两室分别放置惰性金属电解，加入1％NaCl电解液，随后在25V直流电压下电解，直到碱水pH值达到设定值，停止电解，即得。
所述加水打浆步骤中，水与所述铁皮石斛的质量比为100：5-50，具体为100：25、100：20或100：30；
所述铁皮石斛与碱性电解水的重量比为1：5-50；
所述浸提步骤中，浸提的温度为80-100℃，具体可为90℃、95℃或100℃；时间为0.5-5小时，具体可为2小时、4小时或5小时；
浸提的次数为1-3次，具体可为2次；
所述浓缩步骤中，浓缩的方式为减压浓缩；
所述减压浓缩中，压强为-0.01至-0.15MPa，具体为-0.1MPa；温度为50-60℃，具体为55℃；时间为0.5-5h，优选1h。
所述步骤2)醇沉步骤中，所述醇的水溶液为乙醇的水溶液；
所述醇的水溶液的质量百分浓度为90-98％，具体为95％；
醇沉的温度为15-35℃，具体为25℃；时间为1-10小时，具体为8小时；
所述离心步骤中，转速为8000-15000r/min，具体为12000r/min；时间为5-15min，具体为10min；离心半径为5-50cm，具体为10cm、15cm或20cm。
所述步骤2)中，将离心所得沉淀于水中溶解的步骤中，沉淀与水的用量比为1g：30-1000mL，具体为1g：30mL、1g：50mL或1g：60mL；
所述大孔吸附树脂柱中，填充的大孔吸附树脂的型号为D301T，孔径为10-10.5nm，比表面积为540-580m2/g，具体为550m2/g，孔容为2.88-2.92ml/g，具体为2.90ml/g；
所述大孔吸附树脂柱的柱高为10-100cm，具体为40cm；柱的直径为1-10cm，具体为3cm。
洗脱温度为15-35℃，具体为25℃或30℃；
洗脱流速为0.5-1.0ml/min，具体为0.8ml/min；
离心所得沉淀与填充的大孔吸附树脂的重量比为1：50-100，具体为1：80；
收集洗脱时间段为10-100min，具体可为40-50min或60-70min或80-90min。
另外，按照上述方法制备得到的铁皮石斛多糖或铁皮石斛多糖的水溶液及该铁皮石斛多糖或铁皮石斛多糖的水溶液在制备具有DPPH清除能力、羟自由基的清除能力和抗氧化功能中至少一种的产品中的应用及该铁皮石斛多糖或铁皮石斛多糖的水溶液在清除DPPH、羟自由基和抗氧化中至少一种的应用以及以该铁皮石斛多糖或铁皮石斛多糖的水溶液为活性成分的具有DPPH清除能力、羟自由基的清除能力和抗氧化功能中至少一种的产品，也属于本发明的保护范围。
所述铁皮石斛多糖的水溶液中，铁皮石斛多糖的浓度为0.5-10mg/ml，具体可为3mg/ml。
本发明从铁皮石斛结构组成角度出发，利用铁皮石斛多糖及其它组分结构组成上的不同，通过碱性水溶液预煮结合大孔吸附树脂脱色、除盐工艺实现铁皮石斛多糖的高效提取分离纯化。
同其它铁皮石斛多糖提取方法方法比较，本发明方法具有如下优点：
1)仅使用弱碱性溶液，未大量使用酸碱，减少了对环境的污染。
2)碱性电解水浸提不但使铁皮石斛多糖溶出，同时还破坏了铁皮石斛纤维素的初始结构，利于后期铁皮石斛残渣的利用。
3)碱性电解水提取多糖提取率高，能耗低，利于大规模工业化推广应用。
4)所得铁皮石斛多糖具有很好的DPPH清除能力、羟自由基的清除能力及抗氧化能力。
附图说明
图1为实施例3所得铁皮石斛多糖的高效液相色谱检测结果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。下述实施例所用碱性电解水可如下方法制备而得：电解槽由阳离子交换膜分成两室，两室分别放置惰性金属电解，加入1％NaCl电解液，随后在25V直流电压下电解，直到pH值达到设定值，停止电解，即得。
下述实施例中，所用大孔吸附树脂柱中填充的大孔吸附树脂的型号为D301T，孔径为10.5nm，比表面积为550m2/g，孔容为2.90ml/g；大孔吸附树脂柱的柱高为40cm；柱的直径为3cm。
实施例1、
1)将鲜铁皮石斛切成长为5mm的切段，随后加水打浆(水与铁皮石斛的质量比为100：25)，加入重量比为1：10的pH11.5碱性电解水浸，90℃浸提2小时，浸提两次后渣液分离，收集合并提取液体，进行减压浓缩，压强为-0.1MPa；温度为55℃；时间为1h，得到浓缩液；
2)将浓缩液中加入质量百分浓度为95％的乙醇，边搅拌，边加入，静止于25℃进行醇沉8h；取出醇沉液，放入离心机中，在15000r/min的转速、半径为20cm的条件下进行离心10min，得到铁皮石斛粗多糖沉淀，取出沉淀，并用蒸馏水溶解，沉淀与蒸馏水的用量比为1g：60mL，沉淀与填充的大孔吸附树脂的重量比为1：100，过大孔树脂，以蒸馏水为洗脱液，洗脱温度为25℃，洗脱流速为0.5ml/min，收集洗脱时间为80-90min的馏分，经浓缩烘干得到铁皮石斛多糖。
实施例2、
1)将鲜铁皮石斛切成长为10mm的短段，随后打浆(水与铁皮石斛的质量比为100：30)，加入重量比为1：15的pH12.0碱性电解水浸，95℃浸提4小时，浸提两次后渣液分离，收集合并提取液体，进行减压浓缩，压强为-0.1MPa；温度为55℃；时间为2h，得到浓缩液；
2)将浓缩液中加入质量百分浓度为95％的乙醇，边搅拌，边加入，调节其乙醇浓度，静止于30℃进行醇沉8h；取出醇沉液，放入离心机中，在15000r/min的转速、半径为15cm的条件下进行离心10min，得到铁皮石斛粗多糖沉淀，取出沉淀，并用蒸馏水溶解，沉淀与蒸馏水的用量比为1g：50mL，沉淀与填充的大孔吸附树脂的重量比为1：80，过大孔树脂，以蒸馏水为洗脱液，洗脱温度为30℃，洗脱流速为0.8ml/min，收集洗脱时间为60-70min的馏分，经浓缩烘干得到铁皮石斛多糖。
实施例3、
1)将鲜铁皮石斛切成长为15mm的短段，随后打浆(水与铁皮石斛的质量比为100：20)，加入重量比为1：30的pH12.5碱性电解水浸，100℃浸提5小时，浸提两次后渣液分离，收集合并提取液体，进行减压浓缩，压强为-0.1MPa；温度为55℃；时间为0.5h，得到浓缩液；
2)将浓缩液中加入质量百分浓度为95％的乙醇，边搅拌，边加入，调节其乙醇浓度，静止于35℃进行醇沉8h；取出醇沉液，放入离心机中，在15000r/min的转速、半径为10cm的条件下进行离心10min，得到铁皮石斛粗多糖沉淀，取出沉淀，并用蒸馏水溶解，沉淀与蒸馏水的用量比为1g：30mL，沉淀与填充的大孔吸附树脂的重量比为1：50，过大孔树脂，以蒸馏水为洗脱液，洗脱温度为35℃，洗脱流速为1.0ml/min，收集洗脱时间为40-50min的馏分，经浓缩烘干得到铁皮石斛多糖。
实施例4、铁皮石斛多糖成分的鉴定
通过高效液相色谱检测实施例3所得铁皮石斛多糖组成，具体方法如下：
紫外检测器：250nm；色谱柱：C18(250mm*4.6mm，5μm)；流动相：20mmol/l磷酸缓冲溶液(ph6.7)-乙腈(82:18)；流速：1ml/min；柱温：30℃；进样量：20μL。
经检测，实施例3所得铁皮石斛多糖主要由甘露糖和葡萄糖组成，甘露糖：葡萄糖＝4.3：1(见图1)。
实施例5、铁皮石斛多糖的抗氧化活性分析
将实施例3所得铁皮石斛多糖溶于水中，配制铁皮石斛多糖的浓度为3mg/ml的水溶液，随后测定铁皮石斛多糖的水溶液对DPPH及羟自由基清除能力，随后测定石斛多糖水溶液的总抗氧化能力。
测定结果显示，实施例3所得制备铁皮石斛多糖的水溶液对DPPH清除能力可达65％；羟自由基的清除能力高达70％，比同浓度Vc溶液羟自由基清除能力高125％；该铁皮石斛多糖的水溶液的总抗氧化活力为3u/ml。可见，本发明提供的铁皮石斛多糖具有很好的DPPH清除能力、羟自由基的清除能力及抗氧化能力。
Claims (10)
1.一种提取铁皮石斛多糖的方法，包括如下步骤：
1)将铁皮石斛的茎部切段加水打浆后，加入碱性电解水浸提后渣液分离，收集液体浓缩，得到浓缩液；
2)向步骤1)所得浓缩液中加入醇的水溶液进行醇沉，将所得醇沉液离心，收集所得沉淀，再于水中溶解后上样于大孔吸附树脂柱中进行纯化，浓缩烘干后得到所述铁皮石斛多糖。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中，切段长度为5-20mm；
所述碱性电解水的pH值为11.0-13.5；
所述加水打浆步骤中，水与所述铁皮石斛的质量比为100：5-50；
所述碱性电解水与所述铁皮石斛的重量比为1：5-50。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述浸提步骤中，浸提的温度为80-100℃，时间为0.5-5小时；
浸提的次数为1-3次。
4.根据权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于：所述步骤2)醇沉步骤中，所述醇的水溶液为乙醇的水溶液；
所述醇的水溶液的质量百分浓度为90-98％。
5.根据权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于：所述步骤2)醇沉步骤中，醇沉的温度为15-35℃；时间为1-10小时；
所述离心步骤中，转速为8000-15000r/min；时间为5-15min；离心半径为5-50cm。
6.根据权利要求1-5中任一所述的方法，其特征在于：所述步骤2)中，将离心所得沉淀于水中溶解的步骤中，沉淀与水的用量比为1g：30-1000mL；
所述大孔吸附树脂柱中，填充的大孔吸附树脂的型号为D301T，孔径为10-10.5nm，比表面积为540-580m2/g，孔容为2.88-2.92ml/g；
所述大孔吸附树脂柱的柱高为10-100cm；柱的直径为1-5cm；
洗脱温度为15-35℃；
洗脱流速为0.5-1.0ml/min；
离心所得沉淀与填充的大孔吸附树脂的重量比为1：50-100；
收集洗脱时间段为10-100min。
7.权利要求1-6中任一所述方法制备得到的铁皮石斛多糖或铁皮石斛多糖的水溶液。
8.权利要求7所述铁皮石斛多糖或权利要求7所述铁皮石斛多糖的水溶液在制备具有DPPH清除能力、羟自由基的清除能力和抗氧化功能中至少一种的产品中的应用。
9.权利要求7所述铁皮石斛多糖或权利要求7所述铁皮石斛多糖的水溶液在清除DPPH、羟自由基和抗氧化中至少一种的应用。
10.以权利要求7所述铁皮石斛多糖或权利要求7所述铁皮石斛多糖的水溶液为活性成分的具有DPPH清除能力、羟自由基的清除能力和抗氧化功能中至少一种的产品。
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