●詹思
川明參中蛋白與多糖的同步提取及抗氧化性測定
●詹思
川明參是一種具有滋陰補肺和健脾益氣功效的中藥材,其中含有豐富的多糖、蛋白質(zhì)等化學(xué)成分。川明參中的多糖含量超過80%,粗蛋白的含量也高達5%,還有多種氨基酸,是其主要的功能成分之一,在醫(yī)藥和保健品領(lǐng)域中的應(yīng)用非常廣泛,具有廣闊的市場前景,所以如何高效率地提取川明參中的蛋白和多糖具有非常重要的意義。本文針對當(dāng)前川明參中蛋白與多糖的同步提取的現(xiàn)狀,對其提取方法和抗氧化性的檢測進行了綜合分析。
川明參;蛋白;多糖;同步提?。豢寡趸?/p>
目前,川明參中蛋白和多糖主要采用的是單獨提取的方法,但是由于其中蛋白的總量并不高,這種提取方法會導(dǎo)致產(chǎn)品成分開發(fā)成本增加,為了降低成本,我們可以采用堿提法,同時將蛋白和多糖提取出來。而且,使用該方法提取之后,剩余的殘渣還可以提取出水溶性多糖。為了提高川明參的利用效率,本文的主要原料就是提取后的川明參殘渣,采用超聲波輔助堿提法對其中的蛋白和多糖進行同步提取,并設(shè)計了如下實驗,對其最佳輔助提取工藝和抗氧化性測定進行了綜述,希望能川明參蛋白和多糖的提取以及綜合開發(fā)提供指導(dǎo)。[1]
1.1 實驗材料和設(shè)備
①川明參和經(jīng)95%乙醇超聲提取川明參干燥粉之后的川明殘渣;②牛血清蛋白(北京拜耳迪生物技術(shù))、考馬斯亮藍(上海寶曼生物科技,G250)、1-二苯基-2-三硝基苯肼(美國Sigma,DPPH)、葡萄糖、石油醚、無水乙醇、濃硫酸、苯酚均為分析純(成都科龍化工);③中藥粉碎機(天津泰斯特,F(xiàn)W177)、數(shù)控超聲波清洗器(昆山超聲儀器,KQ-250DB)、紫外可見分光光度計(上海美普達儀器,UV-3200掃描型)、高速冷凍離心機(美國TS,Sorval ST16)和凍干機(Heto Power Dry PL3000)、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海亞榮生化,RE-52AA)和循環(huán)水真空泵(SHZ-Ⅲ)、恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海一恒,101-4)、數(shù)顯恒溫水浴鍋(常州澳華,HH-4)、電子天平(北京賽多利斯)。
1.2 實驗操作
1.2.1 蛋白與多糖的提取工藝流程
①原料預(yù)處理。將川明參渣使用石油醚,行2次索氏回流脫脂處理,每次6小時,然后放置在50℃的恒溫環(huán)境中烘干了,待其質(zhì)量恒定后粉碎,用80目篩進行過濾。②同步提取水溶性蛋白和堿溶性多糖。取5克川明參粉,按照一定比例加入pH和氫氧化鈉溶液,設(shè)置超聲功率、溫度和提取時間之后,采用冷凍離心機對混合液進行離心處理,過濾后,取上清液。在上清液中添加鹽酸溶液,調(diào)節(jié)pH,直至達到川明參蛋白的等電點。然后再次離心,分離沉淀和清液,對沉淀復(fù)溶,使其為中性,即pH=7,行真空冷凍干燥后,即可獲取川明參蛋白。清液行減壓濃縮操作,時期體積減少3/4,加入無水乙醇,使含醇量達到80%,在4℃環(huán)境中放置24小時,析出沉淀,經(jīng)離心、沉淀復(fù)溶和真空冷凍干燥,獲取川明參堿提多糖。按照1/40配置固體殘渣,在140W和75℃環(huán)境中,提取45分鐘,按照上述步驟對提取液行過濾、減壓和濃縮操作,得到川明參水提多糖。
1.2.2 抗氧化性測定方法
采用苯酚-硫酸法對川明參中的多糖含量進行檢測,將葡萄糖作為標(biāo)準(zhǔn)品,繪制出相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)曲線,測量多糖的含量。川明參中蛋白的含量則采用考馬斯亮藍染色法進行檢測,川明參渣中總蛋白的含量則按照GB5009.5-2010的規(guī)定,采用微量凱適定氮法進行檢測。將提取液中多糖的含量作為總多糖含量,同時根據(jù)蛋白和多糖的純度,粗蛋白和粗多糖中的蛋白和多糖含量進行計算,將兩者計算所得的結(jié)果,再對粗蛋白干品中蛋白質(zhì)量和粗多糖干品中多糖質(zhì)量與原料質(zhì)量的比值進行計算。[2]
上述操作完成之后,通過實驗確定川明參蛋白的等電點,對超聲輔助提取工藝參數(shù)的影響因素進行單因素實驗,并在此基礎(chǔ)上進行響應(yīng)面實驗,檢測DPPH自由基的清除能力和總還原能力。
經(jīng)上述各指標(biāo)實驗分析可知,采用超聲輔助提取工藝對川明參中的蛋白和多糖進行同時提取時,最佳的工藝參數(shù)具體如下:最佳超聲功率為255W,最佳超聲時間為38分鐘,最佳料液比為1:20,最佳超聲溫度為49℃。在上述工藝條件下,川明參中的蛋白所得率為(24.17±0.84)mg/g,多糖的所得率為(25.92±0.67)%。
通過方差分析,確定不同因素對蛋白與多糖所得率的影響程度,結(jié)果顯示,超聲功率、超聲功率和液料比的交互作用等因素,都會對蛋白和多糖的所得率產(chǎn)生較大的影響。
超聲輔助提取工藝同時提取蛋白和多糖具有顯著優(yōu)勢,能夠有效避免川明參蛋白總含有量相對較低而導(dǎo)致單獨提取成本較高的問題,有助于提高原料的可用率,降低成本。同時,這種提取方法操作簡單,還能夠縮短提取時間,有效提高蛋白和多糖的所得率,有利于川明參資源的綜合利用,為其多糖和蛋白的進一步開發(fā)利用提供參考。[3]
(作者單位:解放軍第184醫(yī)院)
[1]顏靜,劉繼,熊亞波,等. 川明參不同部位主要營養(yǎng)成分及氨基酸組成分析[J]. 食品科學(xué),2015,01(34):240-244.
[2]董紅敏,李路,沈麗雯,等.川明參多糖及蛋白組成分析[J]. 食品工業(yè)科技,2015,17(20):366-370.
[3]陳丹丹,彭成. 川產(chǎn)道地藥材川明參的研究進展[J].中國藥業(yè),2011,03(11):1-2.