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川麦冬、桑叶降血糖功能性成分提取工艺的研究 食品科学专业 研究生胡瑞君指导教师车振明 随着人们生活水平的提高和饮食结构的改变，糖尿病( d i a b e t e sm e l l i t u s ) 的发病率正迅速上升，成为严重危害人类健康的重大疾病。中药治疗糖尿病 有巨大潜力，越来越受到青睐。2 0 世纪8 0 年代以来，桑叶在治疗糖尿病方 面的显著效果受到国内外的关注；同时川麦冬降血糖作用也一直是人们研究 的热点。目前国内外对j | i 麦冬、桑叶降血糖药理作用研究的较多，但是对其 中降血糖功能性成分提取工艺方面的研究很少。 鉴于此，本文对降血糖功能性成分麦冬皂苷、桑叶d n j 、多糖的提取工 艺进行了实验研究，将微波辅助提取新技术、酶解提取新技术应用于川麦冬、 桑叶降血糖功能性成分的提取，寻求最佳提取工艺。在实验中将回流法、酶 解法与微波辅助提取法进行比较，对实验结果进行了直观分析和统计分析， 微波辅助提取法最优条件下的提取率显著高于常规的回流法，同时大大缩短 了提取时间。本文的主要内容和研究结果如下： 1 分别以不同溶剂提取麦冬皂苷、桑叶d n j ，其中用乙醇作为溶剂的 提取率略高于水提。考虑到乙醇和水提取功能成分的提取率差异不大以及提 取成本的节约，本实验选择用水作提取介质。 2 麦冬皂苷、多糖的几种提取方法比较及实验优化。采用回流提取法、 微波辅助提取法和酶解法提取麦冬皂苷、多糖，并对几种提取方法都进行了 单因素和正交实验。在微波辅助提取法中，所得最佳提取条件为：微波处理 时间1 0 m i n ，微波火力3 6 ，固液比1 ：1 4 。在此条件下，麦冬皂苷和多糖提 取率分别为2 3 2 3 m g g 和8 8 7 5 m g g 。与传统回流提取法最优的一组相比， 时间大大缩短，提取率远远高于回流法；与酶解法( 时间1 2 0 r a i n ，温度4 5 ， 加酶，提取率分别为2 2 6 5 m g g 和9 8 5 4 m g g ) 提取相比，提取时间明显缩 短，提取率相当，因此在节能和高效方面微波辅助提取都优于酶解法提取。 3 桑叶d n j 、多糖的几种提取方法比较及实验优化。采用微波辅助提 取法、酶解法和回流法提取桑叶d n j 、多糖，并对各种方法进行正交实验设 计。用酶解提取法和微波辅助提取法提取桑叶d n j 、多糖的提取率都比传统 回流法高，但微波辅助提取法在耗时、耗能、提取率方面优势更明显，d n j 和多糖提取率分别为1 1 0 2 m g g 和4 7 5 5 m g g 。与麦冬皂苷、多糖的提取相 比，用微波辅助提取法相对于其他提取方法( 回流法和酶法) 所表现的优势 没有那么明显。 微波辅助提取法应用于中草药功能性成分的提取( 特别是微量成分或残 留组分的提取) 能够大大缩短提取时间，节约溶剂、得到理想的提取物，并 且在省时、节能的同时得到较高的提取率。 关键词：麦冬，桑叶，功能性成分，提取率，微波辅助提取 s t u d y o ne x t r a c t i o nt e c h n o l o g yo ft h e f u n c t i o n a lh y p o g l y c e m i cc o m p o n e n t si n m u l b e r r yl e a v e sa n d d w a r f l i l y t u r f t u b e r a u t h o r ：h ur u i - j u n s u p e r v i s o r ：c h ez h e n - m i n g w i t ht h ei m p r o v e m e n to f l i v i n gs t a n d a r da n dc h a n g i n go f d i e t , t h ei n c i d e n c e o fd i a b e t e sm e l l i t u sh a sg o th i g h e ra n dh i g h e r , t h e ya r eb e c o m i n gs e r i o u sd a n g e r f o rh u m a n k i n d c h i n e s et r a d i t i o n a lm e d i c i n e sh a v et r e m e n d o u sp o t e n t i a lo i l c u r i n gd i a b e t e sm e l l i t u s f r o mt h e1 9 8 0 s ，e x p e r t sa l lo v e rt h ew o r l dp a y a t t e n t i o n t om u l b e r r yl e a v ef o ri t sr e m a r k a b l ee f f e c to nc u r i n gd i a b e t e sm e l l i t u s d w a r f l i l y t u r ft u b e ri sa l s oo n ek i n do fc h i n e s et r a d i t i o n a lm e d i c i n e ，h a v i n gm u c h m e d i c i n ea c t i o n , e s p e c i a l l yt h ee f f e c to fc u r i n gd i a b e t e sm e l l i t u s ，w h i c hi sa l w a y s t h eh o t s p o to fs t u d y t h o u g hm u c hr e s e a r c hh a sb e e nd o n eo nt h ep h a r m a c o l o g i c a c t i o n so fm u l b e r r yl e a v e sa n dd w a r fl i l y t u r ft u b e ri nr e d u c i n gb l o o ds u g a r , f e w h a v eb e e nd o n eo nt h ee x t r a c t i o nt e c h n o l o g yi nt h i sr e g a r d i nl i g h to ft h i s ，w ec o n c d u c t e de x p e r i m e n t a lr e s e a r c ho nt h ee x t r a c t i o n m e t h o d so fo p h i o p o g o n i n s ，d n j ，p o l y s a c c h a r i d ei nt h ep a p e rb yu s i n gs u c h a d v a n c e dt e c h n i q u e sa sm i c r o w a v e - a s s i s t e de x t r a c t i o n , 赴y m a t i cm e t h o d , a i m i n gt of i n da no p t i m a le x t r a c t i o nt e c h n i q u e i na d d i t i o n , w ec o m p a r e dt h e r e f l u xm e t h o d , e n z y m o l y s i sm e t h o da n dm i c r o w a v e - a s s i s t e de x t r a c t i o nm e t h o di n t h es t u d y 乃ee x p e r i m e n tr e s u l t sw e r ea n a l y z e ds t a t i s t i c a l l ya n di n t u i t i v e l y 幻 f i n da ne x t r a c t i n gm e t h o dt h a ti ss i g n i f i c a n t l yb e t t e rt h a nt h en o r m a lm e t h o di n t h eo p t i m a lc o n d i t i o n , t h u s g r e a t l yr e d u i n gt h ee x t r a c t i o nt i m e t h em a j o r c o n t e n t sa n dr e s u l t sa r ea sf o l l o w s ： lu s i n gd i f f e r e n ts o l v e n t st oe x t r a c to p h i o p o g o n i n sa n dd n j o ft h e m , e n t h a n o lh a sab e t t e re x t r a c t i o ne f f e c tt h a nw a t e r g i v e nt ot h ef a c tt h a t 也e r ei s1 3 0 s i g n i f i c a n td i f f e r e n c ei nt h ee x t r a c t i o nr a t e sb e t w e e nu s i n ge n t h a n o la n dw a t e r , a n df o rt h es a k eo f c o s t ，t h ep r e s e n te x p e r i m e n ta d o p t sw a t e re x t r a c t i o n 2 c o m p a r i n gs e v e r a le x t r a c t i o nm e t h o d sa n do p t i m i z i n gt h ee x p e r i m e n t s e v e r a lm e t h o d ss u c ha sr e f u l x ，m i c r o w a v e - a s s i s t e de x t r a c t i o na n de n z y m a t i c m e t h o da r eu s e dt oe x t r a c to p h i o p o g o n i n , p o l y s a c c h a r i d e ；a n da l s o ，s i n g l e - f a c t o r e x p e r i m e n t a n d o r t h o g o n a l m e t h o d sw e r eu s e d t h e o p t i m u me x t r a c t i o n c o n d i t i o ni nm i c r o w a v e a s s i s t e de x t r a c t i o ni s ：1 0 m i n , 3 6 p o w e r , t h er a t i oo f s o l i dt ol i q u i di s1 ：1 4 t h ee x t r a c t i o nr a t eo fo p h i o p o g o n i n sm a dp o l y s a c c h a n d e u n d e rt h i sc o n d i t i o ni s2 3 2 3 m g ga n d8 8 7 5 m g gr e s p e c t i v e l y t h i si sag r e a t r e d u c t i o no ft i m ea n da ni n c r e m e n to fe x t r a c t i o nr a t ec o m p a r e dw i t ht h e t r a d i t i o n a lr e f l u xe x t r a c t i o na n de n z y m o l y s i sm e t h o d ( 1 2 0 m i n ，4 5 。c ，e n z y m e ， e x t r a c t i o nr a t e ：2 2 6 5 m g ga n d9 8 5 4 m g gr e s p e c t i v e l y ) 3 c o m p a r i n gs e v e r a le x t r a c t i o nm e t h o d so fd n j ，p o l y s a c c h a r i d ea n d o p t i m i z i n go fe x p e r i m e n t m i c r o w a v e - a s s i s t e de x t r a c t i o n ，e n z y m o l y s i sm e t h o d a n dr e f l u xm e t h o dw e r eu s e dt oe x t r a c td n ja n dp o l y s a c c h a r i d e ，a n do r t h o g o n a l m e t h o d sw e r eu s e dc o m p a r et h ed i f f e r e n c eb e t w e e nt h e s em e t h o d s t h e m i c r o w a v e - a s s i s t e de x t r a c t i o na n de n z y m o l y s i sm e t h o dw e r eb e t t e rt h a nt h e t r a d i t i o n a lr e f l u xm e t h o dc o n c e m i n gt h e i re x t r a c t i o nr a t e m i c r o w a v e a s s i s t e d e x t r a c t i o nw a sm o r ea d v a n t a g e o u si nt e r m so ft i m e c o n s u m i n g ，e n e r g y c o n s u m p t i o na n de x t r a c t i o nr a t e ，a st h ee x t r a c t i o nr a t eo f d n ja n dp o l y s a c c h a r i d e a r e1 1 0 2 m g ga n d4 7 5 5 m g gr e s p e c t i v e l y y e t ，m i c r o w a v e - a s s i s t e de x t r a c t i o n w a sn o ts or e m a r k a b l ei nt h ee x t r a c t i o no fo p h i o p o g o n i n sa n dp o l y s a c c h a r i d e ， c o m p a r e dw i t ho t h e rm e t h o d s ( e n z y m a t i cm e t h o d a n dr e f l u xm e t h o d ) a p p l y i n gt h em i c r o w a v e a s s i s t e de x t r a c t i o nt ot h ec h i n e s eh e r b ( e s p e c i a l l y t h et r a c ea n dr e s i d u a lc o m p o n e n t ) c a ns i g n i f i c a n t l yr e d u c et h ee x t r a c t i o nt i m e ， s a v ed i s s o l v e n t ，y e to b t a i n i n gt h ei d e a le x t r a c t i o n sw i t hh i g h e rr a t e s k e yw o r d s ：m u l b e r r yl e a f ；d w a r fl i l y t u r ft u b e r , f u n c t i o n a lc o m p o n e n t ，e x t r a c t i o n r a t e ，m i c r o w a v e a s s i s t e de x t r a c t i o n 西华大学硕士学位论文 独创性申明 本人申明所呈交的论文是我个人在导师车振明教授指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得西华大学 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。 研究生签名：翻蜿 时间：立茹压苔月i 自 关于论文使用授权的说明 本人完全了解西华大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩 印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意西华大学可以用不同方式在 不同媒体上发布、传播学位论文的全部或部分内容。 研究生签名： 导师签名： 时间：刍年绷上汨 时间口务厂月矿日 西华大学硕士学位论文 1 综述 糖尿病( d i a b e t e s m d l i t u s ，d m ) 是一种常见的内分泌代谢性疾病，以高 血糖代谢为特征，持续高血糖带来氧化应激增加，引起各种慢性并发症。近 年来糖尿病发病率逐年上升，1 9 9 5 年我国糖尿病普查显示我国成人糖尿病患 病率达2 5 5 ，已成为继心脑血管疾病、肿瘤之后的重大流行病之一，严重 威胁着人类健康。糖尿病是慢性终身性疾病，一旦罹患终身治疗。因此寻找 治疗糖尿病新药，尤其是开发对糖尿病引起的并发症有显著疗效的天然药 物，已经为世界各国所瞩目。 西医口服降糖药或胰岛素治疗，虽能有效地控制血糖，但对于糖尿病慢 性并发症尚无理想的药物和有效措施。中医药防治糖尿病已有几千年的历 史，积累了丰富的经验，取得了显著的效果，特别是对于糖尿病引起的血管、 神经病变，运用中医药治疗能取得显著的疗效而深受患者的信赖和欢迎。因 此寻找治疗糖尿病新药，尤其是从天然药物中筛选和研究开发降血糖药物， 已经为世界各国所瞩目。在天然药物的开发中，近十多年的研究已发现了不 少有降血糖作用的天然药物，主要活性成分有萜类、多糖类、皂苷类、胰岛 素肽类、生物碱和黄酮类等，在探讨其活性机理方面也取得了较大进展。 遗憾的是，中药有效成分的提取技术是许多分析方法中进展最慢的一 种。直到2 1 世纪的今天，许多实验室仍然使用索氏提取( 由s o x h l e t 于1 7 7 9 年发明) 作为提取的方法。由于人们对于提取技术要求逐步提高，如要求提 取速度加快、便于自动化的装置和使用较小溶剂以减少环境的污染，而传统 的溶剂提取法己不能满足技术要求的提高，于是许多新型的提取技术不断被 研究出来。发展得比较迅速的新型提取技术有微波辅助提取、超声波辅助提 取、超临界流体萃取、酶法提取、加压液体萃取等。这些提取技术大大加快 了提取的速度，在药品和功能性食品领域研究开发具有重大意义。 本实验中将微波辅助提取法、酶解提取法应用于川麦冬、桑叶所含降血 糖功能性成分皂苷、多糖、生物碱的提取方面，并利用单因素实验和正交实 验优化了提取工艺，得出了较理想的提取工艺。 西华大学硕士学位论文 1 1 降血糖天然药物的研究概况 随着世界经济的快速发展和人口的老龄化，糖尿病( d i a t e t e sm e l l i t u s ) 已成为肆虐全球的一种流行性非传染病，它与癌症、心血管疾病并称世界性 三大疾病【i 】。糖尿病是以糖代谢紊乱为主要表现的内分泌代谢障碍疾病。其 发病机理主要是由于胰岛素的绝对或相对不足而导致糖代谢的紊乱使血糖 过高出现糖尿，进而导致脂肪和蛋白质代谢紊乱。糖尿病主要有胰岛素依赖 型( i 型) 和非胰岛素依赖型( i i 型) 两大类型【2 1 。目前，全世界约有1 5 亿糖尿病患者，发达国家中，糖尿病发病率为3 5 。据世界卫生组织估 计，到2 0 2 5 年，患糖尿病的人数将比现在翻一番，将突破3 亿【j 】。 糖尿病常引起多食、多饮、多尿、消瘦、乏力、血糖升高和尿糖。祖国 医学称糖尿病为“消渴”也叫“消病”。目前治疗糖尿病的口服药主要有： 磺酰脲类( 如格列美脲) 、双胍类( 如二甲双胍) 等，它们大多为合成类药 物，可促进胰岛素分泌、减少肝糖元的输出或增加对胰岛素的敏感性，但容 易引起低血糖或乳酸中毒，并且无法根本阻止胰岛1 3 细胞的迸一步坏死，导 致胰岛素依赖。随着对糖尿病基础理论研究的深入，具有其它作用机制的新 型糖尿病药物研究取得进展，并有不少已应用于临床：a 葡萄糖苷酶抑制剂 类( 如阿卡波糖) ，可抑制小肠上段的( i t 糖苷酶，阻断碳水化合物分解进入 小肠中下段再分解吸收，从而使血糖平稳地维持在一定水平，缓解餐后血糖 的升高，但该类药物会产生腹部不适、胀气等消化道不良反应。醛糖还原酶 抑制剂类( 如依帕司他) ，可通过抑制聚醇代谢通路达到预防和延缓糖尿病 并发症的目的，但该类药物毒副作用较大且疗效不很理想，大大限制了其应 用【4 】。另外，还有糖元异生抑制剂、胰岛素增敏剂等，应用范围也不是很广。 因而，继续寻找具有良好疗效、副作用小的新药，依然是当前糖尿病研究领 域的一个重点。 天然药物具有资源丰富、毒副作用小、易于接受和长期服用的优点，越 来越受到重视，近年来，随着化学分析方法和药理实验技术的长足发展，有 关天然药物降血糖作用的研究不断深入、从中发现了多种疗效显著的活性成 分，为开发治疗糖尿病的新药探明了方向。下面就2 0 世纪9 0 年代以来国内 2 西华大学硕士学位论文 外学者对天然药物降血糖活性成分的研究概况，按化学结构分成大类，综述 如下： 1 1 1 皂苷类 1 1 1 1 三萜皂苷 葫芦科植物苦瓜水提取物对实验性四氧嘧啶糖尿病大鼠有降血糖作用， 该药的适应原性表现在延迟糖尿病继发的白内障的出现或在低血糖出现之 前即能缓解神经系统的其它普通症状，苦瓜皂苷是降糖的主要有效成分【5 】。 有人用苦瓜皂苷制剂进行临床验证，治疗糖尿病人4 6 例，有效率达7 8 3 ， 连续用药3 个月，患者血糖得到控制，无毒副作用1 6 1 。 从吉林浑江野生刺五加科植物刺五加的根叶中提取出含1 6 种成分的总 皂苷，给昆明种小鼠每天分别以1 0 0 m g k g 的量给药，多次用药后，对葡萄 糖、四氧嘧啶和肾上腺素所致的高血糖均有明显抑制作用，对正常模型组小 鼠的血糖亦有一定的降低作用。这证实刺五加皂苷具有降血糖作用【7 】。 王银萍【8 运用功能和形态学相结合的实验方法，观察到大豆皂苷和人参 茎叶皂苷能使实验性糖尿病大鼠的血糖明显下降( p = 1 9 d1 3 3 623 6 1 0 8 f 0 0 l ( 2 ，2 ) = 9 9 c ( 误差)0 0 3 72 由表1 9 、表2 0 的极差分析和方差分析可以看出，由于温度对多糖影响 较小，所以选择麦冬皂苷、多糖的最佳提取工艺组合为a 1 8 2 c l d 3 ，即酶解 温度4 5 c ，酶解时间1 2 0 m i n ，加酶量o 2 ，酶解液p h 5 0 为最佳提取条件。 3 1 5 几种提取麦冬皂苷多糖方法的比较 由表2 1 可以看出，微波辅助提取法和酶解提取法无论皂苷提取率还是 多糖提取率都比回流法具有明显优势。酶解提取法与微波辅助提取法相比， 皂苷提取率相当，多糖提取率较高，但是提取所耗时间是微波法的数倍，所 以综合来说，微波辅助提取法确实是一种值得推广应用于于麦冬功能性成分 提取的新型技术。 表2 1 三种提取方法对麦冬皂苷、多糖提取的最佳条件和最高提取率比较 t a b l e 2 1t h ec o m p a r i s o no f o p t i o n a lc o n d i t i o n sa n de x t r a c t i o nr a t eo fs e v e r a le x t r a c t i o n t e c h n i q u e sa b o u to p h i o p o g o n i n sa n dp o l y s a c c h a r i d e 堡塾互鎏堡塑堕回( 坐业皇萱堡塾圣( ! 型曲墨蕉堡墼奎( 塑型g ) 回流法 9 01 6 3 05 3 9 7 微波法 1 02 3 2 38 8 7 5 酶法1 2 02 2 6 59 8 5 4 西华大学硕士学位论文 3 2 桑叶d n j 、多糖不同提取方法的比较及实验优化 3 2 1 提取介质的选择 称取粉碎过筛的样品2 o g 三份，放入三个1 0 0 m l 烧瓶中，分别加入蒸馏 水、0 2 5 的稀硫酸、6 5 乙醇4 0 m l ，在8 0 0 0 ，料液比为1 ：2 0 的条件下回 流提取2 h ，过滤，定容至1 0 0 m l 容量瓶中。采用分光光度法测定d n j 的含 量。结果见表2 2 。 表2 2 不同提取介质与提取率的关系 t a b l e2 2r e l a t i o nb e t w e e ne x t r a c t i o nr a t eo f d n ja n dv a r i e t yo f s o l v e n t s 提取剂d n j 提取率( r a g g ) 蒸馏水 0 2 5 稀硫酸 6 5 乙醇 0 7 8 3 1 0 6 9 1 0 3 2 由表2 2 可知，o 2 5 的稀硫酸提取率最高，6 5 乙醇次之，蒸馏水最低。 但是稀硫酸提取液及浓缩相对困难，有机溶剂提取成本昂贵，并且存在产品 有毒的问题，故本试验尝试采用蒸馏水作为提取介质，通过微波、酶解法辅 助来提高提取率。 3 2 2 回流法提取桑叶d n j 、桑叶多糖 3 2 2 1 提取湿度对d n j 、多糖提取率的影响 称取5 份质量均为2 o g 的桑叶干粉放入烧瓶中，分别按1 ：2 0 的固液比 加入蒸馏水，于8 0 c 水浴锅中回流提取一定时问，连续提取两次，将提取液 合并过滤，收集滤液，在旋转蒸发仪中进行减压浓缩，而后分别进行d n j 和多糖吸光度的测定，并分别计算提取率。结果见表2 3 。 西华大学硕士学位论文 表2 3 提取温度对d n j 和多糖提取率的影响 t a b l e2 3t h ei n f l u e n c eo f t e m p e r a t u r eo i lt h ee x t r a c t i o nr a t eo f d n ja n dp o l y s a c e h a r i d e 由表2 3 可知，桑叶d n j 提取率在6 0 7 0 。c 增长率较大，7 0 8 0 c 增长 率较小，8 0 。c 后甚至出现提取率降低现象，估计是温度过高，破坏了桑叶 d n j 的结构。而桑叶多糖提取率在5 0 7 09 c 变化较小，在7 0 8 0 c 增长率 较大。综合二者考虑，选择最佳提取温度为8 0 c 。 3 2 2 2 提取时间对d n j 、多糖提取率的影响 称取5 份质量均为2 0 9 的桑叶干粉放入烧瓶中，分别按l ：2 0 的固液比 加入蒸馏水，于8 0 。c 水浴锅中回流提取一定时间，连续提取两次，将提取液 合并过滤，收集滤液，在旋转蒸发仪中进行减压浓缩，而后分别进行d n j 和多糖吸光度的测定，并分别计算提取率。结果见表2 4 。 表2 4 提取时间对d n j 、多糖提取率的影响 t a b l e 2 4t h ei n f l u e n c eo f t i m eo nt h ee x t r a c t i o nr a t eo f d n ja n dp o l y s a c c h a r i d e 4 0 西华大学硕士学位论文 由表2 4 可知，桑叶d n j 提取率随时间延长而增大，但是在9 0 r a i n 后变 化较平缓。桑叶多糖提取率在9 0 m i n 前变化较大，之后变化较小，并在9 0 m i n 时提取率达到最大。考虑耗时耗能，选择最佳提取时间为9 0 r a i n 。 3 2 2 3 料液比对d n j 、多糖提取率的影响 称取5 份质量均为2 0 9 的桑叶干粉放入烧瓶中，分别按不向的固液比加 入蒸馏水，于8 0 ( 2 水浴锅中回流提取2 h ，连续提取两次，将提取液合并过 滤，收集滤液，在旋转蒸发仪中进行减压浓缩，而后分别进行d n j 和多糖吸 光度的测定，并分别计算提取率。结果见表2 5 。 表2 5 料液比对d n j 、多糖提取率的影响 t a b l e 2 5t h ei n f l u e n c eo f r a t i oo f l i q u i dt om a t e r i a lo nt h ee x t r a c t i o nr a t eo f d n ja n d p o l y s a c c h a r i d e 由表2 5 可知，溶剂与原料质量比越大，d n j 和多糖的提取率都越高， 但是考虑到提取后浓缩过程的耗能耗时，同时为了节约用水起见，选择提取 料液比为1 ：2 5 。 3 2 2 4 提取次数对d n j 、多糖提取率的影响 称取4 份质量均为2 o g 的桑叶干粉放入烧瓶中，分别按l ：2 0 的固液比 加入蒸馏水，于8 0 ( 2 水浴锅中回流提取2 h ，连续提取一定的次数，将每次 提取液分别过滤，收集滤液，在旋转蒸发仪中进行减压浓缩，而后分别进行 d n j 和多糖吸光度的测定，并分别计算提取率。结果见表2 6 。 西华大学硕士学位论文 表2 6 提取次数对d n j 、多糖提取率的影响 t a b l e 2 6t h ei n f l u e n c eo f f r e q u e n c yo nt h ee x t r a c t i o nr a t eo f d n ja n dp o l y s a c c h a r i d e 注：上表中每一次提取的d n j 和多糖仅指该次提取的提取率，不进行累加。 从表2 6 可以看出，随着提取次数的增加，桑叶d n j 和多糖的提取率都 呈下降趋势。第一次和第二次提取的量最多，从第三次开始提取量就比较少 了，第四次提取的量最少。d n j 的提取率一直有很明显的下降趋势，而多糖 的提取率则是从第一次到第三次下降的趋势明显，但第三次到第四次差别不 大。综合实验结果发现，第一次和第二次已经将绝大部分的d n j 和多糖提取 出来了，所以本实验研究选择两次提取。 3 2 2 5 回流提取法工艺条件的优化 根据以上单因素实验的结果，选取提取温度、提取时间、料液比和提取 次数为考察因素，以d n j 和多糖提取率为考察指标，进行四因素三水平正交 实验b ( 3 4 ) ，确定最佳提取工艺技术参数。 表2 7 因素水平表 t 出1 e 2 7l e v e lo f f a c t e r 西华大学硕士学位论文 ( d n j ) k l 0 5 8 9 k 2 0 6 5 3 1 , 3 0 ，6 4 8 0 6 1 3 0 6 3 7 0 6 4 1 0 6 5 7 0 6 0 1 0 6 3 3 0 3 8 6 0 7 2 8 0 7 7 6 r0 0 6 40 0 2 80 0 5 60 3 9 0 ( 多糖) k i 3 0 6 6 2 9 8 93 4 2 72 0 0 4 k 23 3 4 13 3 3 73 0 8 6 3 7 5 7 k 33 2 6 6 ： 3 3 4 83 1 6 03 9 1 3 r0 2 7 50 3 5 90 3 4 1 1 9 0 9 表2 9 回流法提取d n j 、多糖实验结果方差分析表 t h b l e 2 9a n o v ao f r e f l u xe x t r a c t i o no l ld n ja n dp o l y s a c c h a r i d e 方差来源平方和自由度f 值r ( d n j ) a0 0 0 8 28 0 0 0 c0 0 0 525 0 0 0 f o o s ( 2 ，2 ) = 1 9 d 0 2 7 1 22 7 1 0 0 0 。 f o r e ( 2 2 ) = 9 9 西华大学硕士学位论文 由表2 8 、表2 9 的极差分析和方差分析可以看出，提取桑叶中d n j 、多 糖的最佳工艺组合为a 2 8 3 c l d 3 ，即提取温度8 0 c ，提取1 2 0 m i n ，料液比为 1 ：2 0 ，提取三次。 3 2 3 微波辅助提取d n j 、多糖 3 2 3 1 微波火力对d n j 、多糖提取率的影响 称取5 份质量均为2 0 9 的桑叶干粉，用蒸馏水做溶剂，均按l ：2 0 的固 液比加水，放入微波炉中于一定火力下加热1 5 m i n ，而后过滤、浓缩，进行 皂苷和多糖吸光度的测定，并分别计算提取率，结果见表3 0 。 表3 0 微波火力对d n j 和多糖提取率的影响 t l b k 3 01 1 ”i n f l u e n c eo f m i c r o w a v ep o w e ro nt h e e x t r a c t i o nr a t eo f d n ja n d p o l y s a c c h a r i d e 由表3 0 可知，随着微波火力增大，桑叶d n j 和多糖的提取率都先增大 而后有减少的趋势，这可能是由于火力过大破坏了部分d n j 和多糖的结构， 西华大学硕士学位论文 另外火力过大，在提取过程中极易发生沸腾喷溢现象，导致实验结果偏低， 此外操作也相对较难，综合分析提取效果，较好的微波火力应选择5 8 。 3 2 3 2 微波处理时间对d n j 、多糖提取率的影响 称取5 份质量均为2 o g 的桑叶干粉，用蒸馏水做溶剂，均按1 ：2 0 的固 液比加水，放入微波炉中于5 8 火力下加热一定时间，而后过滤、浓缩，进 行d n j 和多糖吸光度的测定，并分别计算提取率，结果见表3 1 。 表3 1 微波处理时间对d n j 和多糖提取率的影响 t a b l e 3 1t h ei n f l u e n c eo f t r e a t m e n tt i m eb ym i c r o w a v eo i lt h ee x t r a c t i n gr a t eo f d n ja n d p o l y s a c e h a r i d e 由表3 1 可知，微波处理o 5 1 5 m i n 多糖提取率不断增大，并且在1 5 r a i n 时达到最大值，随后有下降趋势，其原因可能是由于加热时间长致使多糖结 构发生变化。d n j 提取率随着微波加热时间的增加而不断升高，可见在一定 范围内，随着加热时间的延长，d n j 的提取率会随之增加。综合分析桑叶 d n j 和多糖二者的提取率，微波处理的最佳时间为1 5 r a i n 。 3 1 3 3 微波辅助提取工艺条件的优化 根据以上单因素实验的结果，选取微波火力、微波处理时间和料液比为 考察因素，以d n j 和多糖提取率为考察指标，进行正交实验b ( 3 4 ) ，确定 最佳提取工艺技术参数。 西华大学硕士学位论文 表3 2 因素水平表 t a b l e3 2 l e v e lo f f a c t e r 水因 素 平a 微波火力( )b 时间( m i n )c 料液比 1 3 61 0 1 ：1 5 2 5 81 5 1 ：2 0 3 8 12 01 ：2 5 表3 3 微波法正交实验结果 t a b l e3 3r e s u l t so f m i c r o w a v e a s s i s t e de x t r a c t i o nb yo r t h o g o n a le x p e r i m e n t 序 因素 提取率( m g g ) 号a ( ) b ( m i n ) cd ( 空列) d n j多糖 1 0 1 5 2 o 8321 ：1 5 ：2 0 ：2 5 10 6 2 73 1 6 6 20 6 5 9 3 0 7 1 5 30 8 7 0 10 9 5 6 21 0 7 4 20 8 7 6 30 9 3 6 2 6 9 5 3 6 3 0 4 4 5 7 4 9 0 4 4 9 5 9 4 4 6 3 4 8 7 3 933 2l0 8 2 44 1 4 0 ( d n j ) k 1 0 6 6 70 7 9 10 8 7 90 8 0 2 k 2 0 9 6 70 8 5 0 0 7 8 4o 8 7 0 b 0 8 7 9 0 8 7 10 8 4 90 8 4 0 圣! ：! ! ! ! ：!竺：! ：垫1 1 2 3 2 3 l 3 l 2 3 l 2 3 1 ) ) ) 弘 璐 乱 ( ( ( 1 1 1 2 2 2 3 1 2 3 4 5 6 7 西华大学硕士学位论文 ( d n j ) a b c 误差0 0 0 7 2 f 0 0 5 ( 2 ，2 ) = 1 9 f 0 0 1 ( 2 ，2 ) = 9 9 由表3 3 、表3 4 的极差分析和方差分析可以看出，各因素对桑叶中d n j 和多糖提取率的影响大小依次为a c b ，最佳组合为a 2 8 3 c 1 ，即微波火力 为5 8 、处理时间2 0 m i n 、提取料液比为1 ；1 5 。 3 2 4 酶解法提取d n j ，多糖 3 2 4 ，1 酶解温度对d n j 、多糖提取率的影响 称取5 份质量均为2 0 9 的桑叶干粉放入烧瓶中，按1 ：2 0 的固液比加入 蒸馏水，以每g 原料加入0 2 纤维素酶后，调节p h 4 5 于不同温度水浴锅中 酶解提取2 h ，连续提取两次，将提取液合并过滤，收集滤液，在旋转蒸发仪 中进行减压浓缩。而后分别进行d n j 和多糖吸光度的测定，并分别计算提取 率。结果见表3 5 。 4 7 酽 9 0 勰 让 鲫 加 2 2 2 2 m 啪 o o o 西华大学硕士学位论文 表3 5 酶解温度对d n j 、多糖提取率的影响 t a b l e3 5t h ei n f l u e n c eo f t e m p e r a t u r eo nt h ee x t r a c t i o nr a t eo f d n ja n dp o l y s a c c h a r i d e 如表3 5 所示：随着温度的升高，酶解速度加快，d n j 提取率增大，但 超过5 0 。c 后，酶蛋白质变性，酶解速度也迅速下降，d n j 提取率增长幅度变 小。随着温度的升高，多糖提取率一直增大，综合考虑二者的提取率，选择 最佳酶解温度为5 5 c 。 3 2 4 2 酶解时间对d n j 、多糖提取率的影响 称取5 份质量均为2 0 9 的桑叶干粉放入烧瓶中，按l ：2 0 的固液比加入 蒸馏水，以每g 原料加入0 ，2 纤维素酶后，调节p h 为4 5 于5 0 水浴锅中 酶解提取一定时间，连续提取两次，将提取液合并过滤，收集滤液，在旋转 蒸发仪中进行减压浓缩，而后分别进行d n j 和多糖吸光度的测定，并分别计 算提取率。结果见表3 6 。 表3 6 酶解时间对d n j 、多糖提取率的影响 t a b l e3 6t h ei n f l u e n c eo f t i m eo nt h ee x t r a c t i o nr a t eo f d n ja n d p o l y s a c c h a r i d e 4 8 西华大学硕士学位论文 由表3 6 可知，多糖的提取率随着酶解时间延长而增大，在6 0 1 2 0 m i n 段增长率较大，之后较小。d n j 提取率在1 2 0 r a i n 时达到最大，超过1 2 0 m i n 后提取率下降，其缘由有待进一步研究，所以选择最佳酶解时间为1 2 0 r a m 。 3 2 4 3 酶解p h 对d n j 、多糖提取率的影响 称取6 份质量均为2 o g 的桑叶干粉放入烧瓶中，按1 ：2 0 的固液比加入 蒸馏水，以每g 原料加入o 2 纤维素酶后，调节不同p h 值于5 0 水浴锅中 酶解提取2 h ，连续提取两次，将提取液合并过滤，收集滤液，在旋转蒸发仪 中进行减压浓缩，而后分别进行d n j 和多糖吸光度的测定，并分别计算提取 率。结果见表3 l 表3 7 酶解p h 对d n j 、多糖提取率的影响 t a b l e 3 7t h ei n f l u e n c eo f p ho i lt h ee x t r a c t i o nr a t eo f d n ja n dp o l y s a c c h a r i d e e 旦鱼旦! 堕量塑空! 磐焦!萋蕉堡塑圣! ! 型9 2 3 50 7 0 32 3