CN111875716A - 一种高抗氧化活性山药多糖的提取及提纯方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高抗氧化活性山药多糖的提取及提纯方法，属于山药多糖提取技术领域。该提取方法步骤为：首先在山药粉碎后的山药溶液加入α‑淀粉酶和纤维素酶进行酶解反应，然后将酶解液以700～1000W的功率微波处理50s，再在70～85℃的水浴中浸提3～4.5h；离心过滤，得到的上清液经过膜过滤后，在滤液中加入无水乙醇，沉降离心后的沉淀物用Sevage试剂洗涤后干燥得山药多糖。将提取出的山药多糖配制成山药多糖母液加入到AB‑8树脂中，吸附平衡，采用洗脱剂对树脂进行洗脱，收集洗脱液干燥得纯化后的山药多糖。本发明提取方法运用微波辅助酶解法并联合热效应对山药进行处理，可显著提升山药多糖的提取率和抗氧化活性，本发明提纯方法可显著提升山药多糖的纯度。

Description

一种高抗氧化活性山药多糖的提取及提纯方法
技术领域
本发明涉及一种高抗氧化活性山药多糖的提取及提纯方法，属于山药多糖提取技术领域。
背景技术
山药多糖在抗氧化、抗衰老、促进肠胃功能和提高免疫力方面具有生理活性。因山药多糖溶于水，不溶于乙醇，目前提取山药多糖的方法主要有水提醇沉法、酶提取法、超声提取法、微波提取法、超高压提取法、膜分离法等，水提醇沉法具有方法简单、易操作、成本低的特点，其对山药多糖的提取率为3.37％；酶解法具有作用条件温和，能保持物质原有活性的特点，纤维素酶、淀粉酶酶解法对山药多糖的提取率为8％和11.5％；微波法具有提取效率高、提取速度快、易操作等优点，其对山药多糖的提取率仅为8.35％。现有提取方法存在山药多糖得率低，抗氧化活性低的问题。此外，现有山药多糖的提纯方法提纯效果差。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供一种高抗氧化活性山药多糖的提取及提纯方法，本发明提取方法运用微波辅助酶解法并联合热效应对山药进行处理，可显著提升山药多糖的提取率和抗氧化活性，本发明提纯方法可显著提升山药多糖的纯度。
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：
一种高抗氧化活性山药多糖的提取方法，包括以下步骤：
(1)将去皮切片后的山药加入到蒸馏水中，利用豆浆机将山药粉碎得到山药溶液，然后加入α-淀粉酶和纤维素酶，在搅拌条件下于55℃酶解2h；
(2)将步骤(1)酶解后的溶液置于微波炉中微波辐射处理50s，微波功率为700～1000W，在70～85℃的水浴中浸提3～4.5h；
(3)采用沉降式离心机将步骤(2)浸提结束后的溶液离心，并利用微滤膜对离心后的上清液进行过滤，然后在滤液中加入无水乙醇，静置沉淀，再经沉降式离心机离心，得到的沉淀物用Sevage试剂洗涤3次后置于恒温减压干燥箱中,进行减压加热干燥，得到山药多糖。
优选地，步骤(1)中山药、α-淀粉酶、纤维素酶的质量比为1000:10:1。
优选地，步骤(1)中山药与蒸馏水的料液比为1g:6mL。
优选地，步骤(2)中微波功率为800W。
一种高抗氧化活性山药多糖的提纯方法，步骤为：将AB-8树脂填充至层析柱中，将上述的制备方法制备得到的山药多糖溶解于水中配制成0.6～1.5g/L山药多糖母液，然后将4000mL山药多糖母液以500～1000mL/h的流速加入到树脂中，振荡摇晃，待吸附达到平衡后，过滤出剩余的山药多糖母液，然后采用洗脱剂对吸附有山药多糖的树脂进行洗脱，收集洗脱液，干燥，得纯化后的山药多糖。
优选地，所述山药多糖母液的浓度为1.1g/L。
优选地，所述山药多糖母液的流速为750mL/h。
从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：
(1)本发明提取方法运用微波辅助酶解法并联合热效应对山药进行处理，可显著提升山药多糖的提取率和抗氧化活性，且能保持山药多糖理化性质不改变；本发明提纯方法可显著提升山药多糖的纯度。
(2)本发明在山药多糖提取过程中使用α-淀粉酶和纤维素酶进行酶解，既能缩短提取时间、增大提取量、降低生产成本，又能减少多糖的水解，提高产量。
(3)本发明使用微波辅助提取山药多糖，可以减少实验步骤，且溶剂用量少，方法简单、容易操作、反应时间短、反应能耗低，提取率显著提高。
(4)本发明在在山药多糖提取过程中采用Sevage试剂脱除山药多糖中的杂质，去除蛋白反应比较柔和，且不会使山药多糖降解，能保持山药多糖理化性质不改变。
具体实施方式
下面通过实施例子，进一步阐述本发明的特点，但不对本发明的权利要求做任何限定。
实施例1
一种高抗氧化活性山药多糖的提取方法，包括以下步骤：
(1)将去皮切片后的5g山药加入到30mL蒸馏水中，利用豆浆机将山药粉碎得到山药溶液，然后加入0.05gα-淀粉酶和0.005g纤维素酶，在搅拌条件下于55℃酶解2h；
(2)将步骤(1)酶解后的溶液置于微波炉中微波辐射处理50s，微波功率为800W，在75℃的水浴中浸提3.5h；
(3)采用沉降式离心机将步骤(2)浸提结束后的溶液以3000r/min的转速离心15min，并利用0.45μm膜对离心后的上清液进行过滤，然后在滤液中加入无水乙醇，静置沉淀12h，再经沉降式离心机以3000r/min的转速离心，得到的沉淀物用Sevage试剂洗涤3次后置于恒温减压干燥箱中,进行减压加热干燥，得到山药多糖；其中，山药多糖的得率为85.81％(得率＝G1/G2×100％，G1为山药多糖的质量，g；G2为山药粉质量，g)，纯度为22.57％。
实施例2
采用与实施例1相同的方法提取山药多糖，其区别仅在于，将步骤(2)中的微波功率替换为700W。结果表明，山药粗多糖的得率为72.81％。
实施例3
采用与实施例1相同的方法提取山药多糖，其区别仅在于，将步骤(2)中的微波功率替换为900W。结果表明，山药粗多糖的得率为83.26％。
实施例4
采用与实施例1相同的方法提取山药多糖，其区别仅在于，将步骤(2)中的微波功率替换为1000W。结果表明，山药粗多糖的得率为79.09％。
实施例5
将实施例1制备的山药多糖进行提纯，具体步骤为：将AB-8树脂填充至层析柱中，将实施例1制备的山药多糖溶解于水中配制成浓度为1.1g/L的山药多糖母液，然后将4000mL山药多糖母液以750mL/h的流速加入到树脂中，振荡摇晃，待吸附达到平衡后，过滤出剩余的山药多糖母液，并计算出树脂对山药多糖的吸附率为95.6％，然后采用洗脱剂对吸附有山药多糖的树脂进行洗脱，收集洗脱液，干燥得纯化后的山药多糖。纯化后的山药多糖的纯度为95.75％。
实施例6
采用与实施例5相同的方法对实施例1制备的山药多糖进行提纯，其区别仅在于，将山药多糖母液浓度替换为0.6g/L。结果表明，树脂对山药多糖的吸附率为84.17％，纯化后的山药多糖的纯度为85.62％。
实施例7
采用与实施例5相同的方法对实施例1制备的山药多糖进行提纯，其区别仅在于，将山药多糖母液浓度替换为1.5g/L。结果表明，树脂对山药多糖的吸附率为93.88％，纯化后的山药多糖的纯度为94.23％。
实施例7
采用与实施例5相同的方法对实施例1制备的山药多糖进行提纯，其区别仅在于，将山药多糖母液的流速替换为500g/L。结果表明，树脂对山药多糖的吸附率为83.09％，纯化后的山药多糖的纯度为84.7％。
实施例8
采用与实施例5相同的方法对实施例1制备的山药多糖进行提纯，其区别仅在于，将山药多糖母液的流速替换为1000g/L。结果表明，树脂对山药多糖的吸附率为88.12％，纯化后的山药多糖的纯度为89.73％。
为了评价本发明所制备的山药多糖的抗氧化活性，发明人进一步利用DPPH自由基清除实验和总还原能力来测定采用实施例5所述的提纯方法提纯后的山药多糖对DPPH自由基的清除率，总还原能力和还原力清除率。结果表明，纯化后的山药多糖对DPPH自由基的清除率为93.96％，总还原能力IC50为31.28μg/mL，还原力清除率为91.75％。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高抗氧化活性山药多糖的提取方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将去皮切片后的山药加入到蒸馏水中，利用豆浆机将山药粉碎得到山药溶液，然后加入α-淀粉酶和纤维素酶，在搅拌条件下于55℃酶解2h；
(2)将步骤(1)酶解后的溶液置于微波炉中微波辐射处理50s，微波功率为700～1000W，在70～85℃的水浴中浸提3～4.5h；
(3)采用沉降式离心机将步骤(2)浸提结束后的溶液离心，并利用微滤膜对离心后的上清液进行过滤，然后在滤液中加入无水乙醇，静置沉淀，再经沉降式离心机离心，得到的沉淀物用Sevage试剂洗涤3次后置于恒温减压干燥箱中,进行减压加热干燥，得到山药多糖。
2.如权利要求1所述的提取方法，其特征在于，步骤(1)中山药、α-淀粉酶、纤维素酶的质量比为1000:10:1。
3.如权利要求1所述的提取方法，其特征在于，步骤(1)中山药与蒸馏水的料液比为1g:6mL。
4.如权利要求1所述的提取方法，其特征在于，步骤(2)中微波功率为800W。
5.一种高抗氧化活性山药多糖的提纯方法，其特征在于，步骤为：将AB-8树脂填充至层析柱中，将权利要求1～4任一所述的制备方法制备得到的山药多糖溶解于水中配制成0.6～1.5g/L山药多糖母液，然后将4000mL山药多糖母液以500～1000mL/h的流速加入到树脂中，振荡摇晃，待吸附达到平衡后，过滤出剩余的山药多糖母液，然后采用洗脱剂对吸附有山药多糖的树脂进行洗脱，收集洗脱液，干燥，得纯化后的山药多糖。
6.如权利要求5所述的提纯方法，其特征在于，所述山药多糖母液的浓度为1.1g/L。
7.如权利要求5所述的提纯方法，其特征在于，所述山药多糖母液的流速为750mL/h。
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