CN107098986B - 一种利用低温胁迫作用提高铁皮石斛多糖的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明主要属于铁皮石斛加工技术领域，具体涉及一种利用低温胁迫作用提高铁皮石斛多糖的方法。所述方法对采收后的铁皮石斛鲜条进行低温胁迫处理，以提高所述铁皮石斛鲜条多糖含量并改善其单糖组成比例；所述低温胁迫处理依次包括晾干、低温处理、恢复代谢处理步骤。本发明所述方法能够提高铁皮石斛鲜条中多糖含量，并改善铁皮石斛鲜条中甘露糖与葡萄糖组成比例，以使获得的铁皮石斛鲜条的品质更佳。

Description

一种利用低温胁迫作用提高铁皮石斛多糖的方法
技术领域
本发明主要属于铁皮石斛加工技术领域，具体涉及一种利用低温胁迫作用提高铁皮石斛多糖的方法。
背景技术
铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)别名铁皮兰、黑节草，属兰科石斛属多年生附生草本植物，是我国最珍贵的中药材之一，因具有“益胃生津，滋阴清热”的功效以及广泛的适用范围而逐渐被人们所熟知。随着种植技术的集成，铁皮石斛的种植产业实现了规模化和集约化的发展，种植面积和产量逐年增加。2016年4月中国卫计委正式发布将铁皮石斛列为新食品原料的征求意见。这为铁皮石斛进一步市场化推广提供了良好的机遇，也势必要求未来铁皮石斛资源的品质更高。
铁皮石斛的主要有效成分是多糖，它与铁皮石斛的药理活性有着密切联系，也是目前判断其品质的主要依据。2010年版《中国药典》在“含量测定”项目中规定在铁皮石斛干品中的多糖含量必须高于25％。随着人们对铁皮石斛多糖功效的深入研究，发现铁皮石斛多糖具有很多药理功效，能够调节机体免疫力、抗氧化、降血糖、抗肿瘤等。已有研究表明，石斛多糖的成分比较复杂，主要由甘露糖、葡萄糖、果糖、木糖、阿拉伯糖等多种单糖组成，这些单糖均由蔗糖水解产生和衍生。因此，多糖的含量是影响铁皮石斛皮质的关键因素之一。
现有技术中，为了提高铁皮石斛中多糖含量，往往通过筛选优良品种、严控生长代谢条件(栽种地域选择、栽培条件及生长周期的管控等)等方法，但这些刚刚往往存在作用不显著、耗时长和工序麻烦的缺点。
低温胁迫一直被认为是影响植物生长、发育的重要环境限制因素之一。已经有研究表明，铁皮石斛的生长对温度均有一定的要求。艾娟等(2010)通过测定铁皮石斛在不同温度条件下的鲜重、光合速率和多糖含量，发现在20℃时，多糖含量达到最高，在30℃时，光合作用最强、鲜重最高，40℃下生长量最高，但多糖含量最低。虽然，该研究得出的结果能够指导铁皮石斛培育人员，在铁皮石斛的生长过程中，调节温度以使控制铁皮石斛的尽量多产生多糖，使获得的铁皮石斛多糖含量得以提高。但是，考虑到生产规模及生产成本，目前铁皮石斛的实际培植大环境温度一般高于20℃，即铁皮石斛的实际生产培植过程，很难通过低温胁迫的方式来提高铁皮石斛中多糖含量。
因此，亟需提供一种能够有效提高铁皮石斛中多糖含量的方法。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种利用低温胁迫作用提高铁皮石斛多糖的方法，所述方法对采收后的铁皮石斛鲜条进行低温胁迫处理，以提高所述铁皮石斛鲜条多糖含量并改善其单糖组成比例，以使获得的铁皮石斛鲜条的品质得到提高。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种利用低温胁迫作用提高铁皮石斛多糖的方法，所述方法对采收后的铁皮石斛鲜条进行低温胁迫处理，以提高所述铁皮石斛鲜条多糖含量，并提高了甘露糖与葡萄糖的比例，以获得高品质铁皮石斛鲜条；
低温胁迫处理后的铁皮石斛鲜条中，多糖种类及含量高于37％，甘露糖与葡萄糖的比例高于4:1。
进一步地，所述低温胁迫处理依次包括晾干、低温处理、恢复代谢处理步骤。
进一步地，所述晾干步骤具体为：将采收后的铁皮石斛鲜条在15℃-50℃下通风晾干，晾至铁皮石斛鲜条表面无水迹即可。
进一步地，所述晾干步骤中，将收后的铁皮石斛鲜条在35℃下通风晾干。
进一步地，所述低温处理步骤具体为：处理温度为-5℃-20℃，低温处理时间1d-15d。
进一步地，所述低温处理步骤具体为：处理温度为4℃，低温处理时间2d。
进一步地，所述恢复代谢处理步骤具体为：按照5℃/天的速率升高处理温度，直至铁皮石斛鲜条所处环境温度达到25-50℃，停止升高温度，完成恢复代谢处理步骤，此时获得的铁皮石斛鲜条的多糖种类及含量高于37％，甘露糖与葡萄糖的比例高于4:1。
进一步地，所述恢复代谢处理步骤具体为：按照5℃/天的速率升高处理温度，直至铁皮石斛鲜条所处环境温度达到25-40℃，停止升高温度，完成恢复代谢处理步骤。
本发明的有益技术效果：
本发明对采收后的铁皮石斛鲜条进行低温胁迫处理，不需要在铁皮石斛的培植阶段调控铁皮石斛的生长温度，能够减小生产成本，操作简单。并且对采收后的铁皮石斛鲜条进行低温胁迫处理，能够显著提高铁皮石斛中多糖的含量，提高了铁皮石斛的品质。
另外，本发明主要考察通过低温预处理而获得品质更优的铁皮石斛鲜条，该方法可使铁皮石斛鲜条在4℃下低温预处理2d后在放置于25℃条件下恢复正常代谢2d后，使多糖含量高于37％，甘露糖与葡萄糖的比例高于4:1，在铁皮石斛鲜条中的多糖以甘露糖为主要构建单元，甘露糖与葡萄糖比例的提高，有利于功能性多糖的形成。
附图说明
图1为本发明一种利用低温胁迫作用提高铁皮石斛多糖的方法的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
本发明研究发现，甘露聚糖酶及纤维素酶水解铁皮石斛的产物表现的抗氧化活性较强，对两种酶进行复配并优化二者之间的配比，结果如表1所示。结果显示，当两种酶经过不同比例复配时，水解产物的抗氧化效果各不相同，其中甘露聚糖酶与纤维素酶的用量比为2时活性最高，自由基清除率为17.7％，总抗氧化活力为0.43U/mL。另外还发现当甘露聚糖酶的比例相对较大时所得水解产物的抗氧化活性偏高，说明铁皮石斛中的多糖组分是以甘露糖为主要构建糖单元的。
表1 酶的不同比例对铁皮石斛水解产物抗氧化活性的影响
实施例1
一种利用低温胁迫作用提高铁皮石斛多糖的方法，如图1所示，所述方法对采收后的铁皮石斛鲜条进行低温胁迫处理，以提高所述铁皮石斛鲜条多糖含量，并提高了甘露糖与葡萄糖的比例；低温胁迫处理后的铁皮石斛鲜条中，多糖种类及含量高于37％，甘露糖与葡萄糖的比例高于4:1。
所述低温胁迫处理包括以下步骤：
(1)晾干步骤：将采收后的铁皮石斛鲜条在35℃下通风晾干，晾至铁皮石斛鲜条表面无水迹即可。
(2)低温处理步骤：处理温度为4℃，低温处理时间2d。
(3)恢复代谢处理步骤：按照5℃/天的速率升高处理温度，直至铁皮石斛鲜条所处环境温度达到30℃，停止升高温度，完成恢复代谢处理步骤；此时获得的铁皮石斛鲜条的多糖种类及含量为38％，甘露糖与葡萄糖的比例为4.5:1。
鉴于在铁皮石斛鲜条中的多糖以甘露糖为主要构建单元，铁皮石斛中甘露糖与葡萄糖的比例的增大，有利于功能性多糖的形成。
实施例2
一种利用低温胁迫作用提高铁皮石斛多糖的方法，所述方法对采收后的铁皮石斛鲜条进行低温胁迫处理，具体方法如下：
选取正常生长至3年后的铁皮石斛鲜条，采收后事先将其放置于40℃温度下晾干；晾干后的鲜条再铺开放置于低温下进行冷处理，控制温度为10℃，低温控制时间确定为5d；经过低温处理后的鲜条还需要进行正常的代谢恢复过程再处理，控制温度为45℃，完成恢复代谢处理步骤后再将铁皮石斛鲜条烘干和粉碎，测定其中多糖含量及甘露糖和葡萄糖的比例(并设置对照组，即直接测定采收后铁皮石斛的多糖含量和甘露糖和葡萄糖的比例)。其中，多糖的测定方法采用《中国药典》(2015年版第一部)，苯酚-硫酸比色法，每组测定设计6次平行试验。
实验结果表明，对照组铁皮石斛鲜条中多糖含量为30.4％，甘露糖与葡萄糖的比例为3.1:1；本实施例所述方法处理后的铁皮石斛多糖中多糖种类及含量为40％，甘露糖与葡萄糖的比例为4.5:1。
本发明提供的方法，较以往通过筛选优良品种、严控生长代谢条件(栽种地域选择、栽培条件及生长周期的管控等)等传统方法具有作用显著、耗时短和工序简单等优势。

Claims (6)

1.一种利用低温胁迫作用提高铁皮石斛多糖含量的方法，其特征在于，所述方法对采收后的铁皮石斛鲜条进行低温胁迫处理，以提高所述铁皮石斛鲜条多糖含量，并提高了甘露糖与葡萄糖的比例，以获得高品质铁皮石斛鲜条；所述低温胁迫处理依次包括晾干、低温处理、恢复代谢处理步骤；所述低温处理步骤具体为：处理温度为4℃-10℃，低温处理时间2d-5d；
低温胁迫处理后的铁皮石斛鲜条中，多糖含量高于37％，甘露糖与葡萄糖的比例高于4:1。
2.根据权利要求1所述一种利用低温胁迫作用提高铁皮石斛多糖含量的方法，其特征在于，所述晾干步骤具体为：将采收后的铁皮石斛鲜条在15℃-50℃下通风晾干，晾至铁皮石斛鲜条表面无水迹即可。
3.根据权利要求2所述一种利用低温胁迫作用提高铁皮石斛多糖含量的方法，其特征在于，所述晾干步骤中，将收后的铁皮石斛鲜条在35℃下通风晾干。
4.根据权利要求1所述一种利用低温胁迫作用提高铁皮石斛多糖含量的方法，其特征在于，所述低温处理步骤具体为：处理温度为4℃，低温处理时间2d。
5.根据权利要求1所述一种利用低温胁迫作用提高铁皮石斛多糖含量的方法，其特征在于，所述恢复代谢处理步骤具体为：按照5℃/天的速率升高处理温度，直至铁皮石斛鲜条所处环境温度达到25-50℃，停止升高温度，完成恢复代谢处理步骤，此时获得的铁皮石斛鲜条的多糖种类及含量高于37％，甘露糖与葡萄糖的比例高于4:1。
6.根据权利要求5所述一种利用低温胁迫作用提高铁皮石斛多糖含量的方法，其特征在于，所述恢复代谢处理步骤具体为：按照5℃/天的速率升高处理温度，直至铁皮石斛鲜条所处环境温度达到25-40℃，停止升高温度，完成恢复代谢处理步骤。
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