不同预处理办法对芡实多糖提取的影响(附件)
本文主要研究了干法球磨法和纤维素酶解法两种不同的预处理办法对芡实多糖提取率的影响，重点研究了干法球磨时间、纤维素酶用量、酶解温度、酶解时间对芡实多糖提取率的影响。在成熟期时从江苏省淮安市洪泽湖获取芡实种仁并晒干后磨碎成粉，利用芡实多糖溶于水而不溶于乙醇的原理，采用超声波辅助法提取芡实多糖。本实验选用蒽酮-浓硫酸法显色测定芡实多糖含量，以不同球磨时间、纤维素酶用量、酶解温度、酶解时间条件下的芡实多糖提取率为指标，来比较干法球磨法和纤维素酶法两种不同的预处理办法对芡实多糖提取的影响。结果表明，当球磨时间为3h时，干法球磨法的芡实多糖提取率最高为5.38%，当纤维素最佳酶量为2%，最佳酶解温度为45℃，最佳酶解时间为40min时，芡实多糖的提取率为5.13%，因此，干法球磨法提取芡实多糖较优，纤维素酶解法次之。关键词 芡实，多糖，干法球磨，纤维素酶
目 录
1 引言 1
1.1 芡实多糖的简介 1
1.2 多糖的提取方法 3
1.3 本课题研究目的和意义 4
2 实验部分 5
2.1 实验仪器与药品 5
2.2 实验方法 5
3 结果与讨论 8
3.1 最佳料液比考察 8
3.2 球磨时间对多糖提取率的影响 9
3.3 酶用量对多糖提取率的影响 10
3.4 酶解温度对多糖提取率的影响 11
3.5 酶解时间对多糖提取率的影响 12
结论 14
致谢 15
参考文献 16
1 引言
芡实作为一种具有悠久的历史，在国内外享誉盛名的草本植物，国外主要分布在东南亚、俄罗斯、日本等地，国内广泛分布于温暖湿润的南方，例如江浙地区[1]，淮安是盛产芡实的区域，因此，如何合理的开发利用芡实，促进当地经济的发展成为研究重点之一。芡实中的化学成分种类丰富，主要含有碳水化合物、蛋白质、脂肪酸、矿物质和维生素，其中碳水化合物包括淀粉、多糖和纤维素[2]，多糖作为一种具有很大药用价值的营养物质，深受相关学者的喜爱。目前，提取芡实多糖的传统方法是水提醇沉法，但是，其提取率偏低、纯度不高，限制了芡实多糖进一 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
步工业化生产的发展，因此，相关学者在传统提取方法的基础上，采用了超声波辅助法、微波辅助法、挤压膨化法等，本实验主要采用超声波辅助法提取芡实多糖，运用干法球磨法和纤维素酶法两种不同的预处理办法来提高芡实多糖的提取率。
1.1 芡实多糖的简介
1.1.2 芡实的化学成分
芡实是一种中国传统中药材睡莲科芡属的草本植物，俗称“鸡头米”，始载于《神农本草木》，主要生长于一些含水量丰富、水底有松软淤泥的滩地、池塘、水沟及湖泊中，是一种珍贵的药食兼用植物，具有益肾固精、止泻止滞、祛湿健脾等效用，对慢性腹泻、肾亏脾虚、小便失禁、白带崩下等症均有显著的治疗作用[3]。
研究表明，芡实的主要成分是碳水化合物，不同地区的芡实由于其光照条件、土壤中养分的不同，碳水化合物的含量稍有不同，谭胜兵等[4]发现芡实碳水化合物中淀粉的含量大约占整个种子的70%~80%。此外，芡实在生长过程中，其碳水化合物的含量也会发生变化，刘娴等[5]发现芡实在生长发育过程中还原糖含量逐渐下降，总糖含量先增加后下降，淀粉含量逐渐增加。
除了碳水化合物，芡实中还含有蛋白质、脂肪酸、矿物质、维生素等营养物质。俞乐等[6]分析了4种不同产地的芡实，发现不同地区的芡实中的蛋白质含量差异不太显著，主要含有清蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白等，芡实中氨基酸的品种比较全面，各种必需氨基酸和非必需氨基酸的比例科学合理，必需氨基酸占总氨基酸的47%左右[7]。李红缨等[8]分析了桑湖区芡实壳中的脂肪酸含量，发现其中含有5种饱和脂肪酸和3种不饱和脂肪酸。张名位等[9]分析了潮州芡实的主要成分，发现矿物质磷的含量最高，约为100mg/kg，芡实的维生素类中维生素C含量最高，大约为50mg/kg[4]。
芡实中含有一些微量的药用成分，例如多酚、黄酮、环肽、生育酚等化合物。多酚类化合物的结构不稳定，容易被氧化成醌类结构，因此植物多酚的分离纯化受到限制。李成良等[10]运用超声波辅助法提取芡实中的黄酮类化合物，得出紫花无刺芡种仁中黄酮类化合物的含量为1.864mg/g，紫花刺芡中黄酮类化合物含量为1.735mg/g。李美红等[11]用体积分数为95%的甲醇提取芡实中的化合物，然后对其甲醇提取物进行萃取处理，并运用柱层析法进行分离和纯化，得到了8种环肽类化合物。王红等[12]以甲醇和水（97:3）为流动相，运用反相高效液相色谱法，通过C18柱，在波长为295nm时，发现芡实果实中含有α生育酚、δ生育酚和β+γ生育酚。
1.1.2 芡实多糖的药理作用
许多植物中普遍含有多糖，植物多糖是一种通过单糖脱水形成的α或β糖苷键连接而成的天然大分子活性物质，必须由多于10个以上单糖残基组成，它的相对分子质量可以达到几万甚至几百万。随着芡实多糖研究的进一步深入，药理研究发现芡实多糖具备免疫调理、降血脂、降血糖等多种生理功用，可做为药物和功能食品用于保健和临床治疗[13]。
芡实具有抗氧化作用。李成良等[14]分析了芡实水提醇沉物质的抑菌活性和抗氧化活性，结果表明，芡实的95%乙醇提取物对DPPH、O2和OH都具有一定的清除作用。
芡实具有降血糖作用。朱震海[15]以山药和芡实与胰岛素等药物配伍，制作胡芦巴粉合薏苡芡实山药粥配合降糖药，治疗了各类型糖尿病80例。孙文凯[16]对芡实的水提纯沉淀物进行了研究，发现芡实提取物能够促进胰岛素发挥作用，从而降低血糖。
芡实具有抑菌作用。李湘利等[17]利用微波辅助法提取芡实多糖，发现芡实的水提醇沉淀物对Bacillus subtilis、Escherichia coli、Staphylococcus aureus、鲍氏不动杆菌、沙门氏菌、酵母菌、弧菌、根霉这8种菌株均有不同程度的抑制作用。其抑菌机制主要是抑制了细菌吸附在细胞表面，这可能是由于芡实是多糖大分子，遮盖了细菌和细胞的结合位点，因此封锁了细菌感染细胞。
芡实具有保护胃黏膜作用。於怀龙等[18]选择用乙醇灌注小鼠的胃来制备急性胃黏膜损伤模型，然后将芡实提取物给药后发现小鼠胃组织中超氧化物歧化酶、丙二醇、前列腺素E2的含量较未给药前有所降低，并且胃溃疡指数下降了64%，表明芡实提取物对于胃黏膜损伤具有一定的改善作用，其作用机制可能是芡实提取物能够清除小鼠胃黏膜中的DPPH、O2和OH等自由基，为临床治疗急性胃黏膜损伤提供新的理论依据。
芡实具有改善心肌缺血作用。Das等[19]通过构建离体心脏灌注模型，将芡实的水提纯沉淀物灌注到小鼠的离体心脏中发现，芡实的水提纯沉淀物对于心肌细胞的缺血情况具有一定的改善功能，同时，纯化的芡实沉淀物能够减轻心脏缺血再灌注造成的损伤，改善心室的功能，以及减小心肌缺血的面积，这可能与芡实中含有的活性成分糖类化合物和脂类化合物有关。
目 录
1 引言 1
1.1 芡实多糖的简介 1
1.2 多糖的提取方法 3
1.3 本课题研究目的和意义 4
2 实验部分 5
2.1 实验仪器与药品 5
2.2 实验方法 5
3 结果与讨论 8
3.1 最佳料液比考察 8
3.2 球磨时间对多糖提取率的影响 9
3.3 酶用量对多糖提取率的影响 10
3.4 酶解温度对多糖提取率的影响 11
3.5 酶解时间对多糖提取率的影响 12
结论 14
致谢 15
参考文献 16
1 引言
芡实作为一种具有悠久的历史，在国内外享誉盛名的草本植物，国外主要分布在东南亚、俄罗斯、日本等地，国内广泛分布于温暖湿润的南方，例如江浙地区[1]，淮安是盛产芡实的区域，因此，如何合理的开发利用芡实，促进当地经济的发展成为研究重点之一。芡实中的化学成分种类丰富，主要含有碳水化合物、蛋白质、脂肪酸、矿物质和维生素，其中碳水化合物包括淀粉、多糖和纤维素[2]，多糖作为一种具有很大药用价值的营养物质，深受相关学者的喜爱。目前，提取芡实多糖的传统方法是水提醇沉法，但是，其提取率偏低、纯度不高，限制了芡实多糖进一 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
步工业化生产的发展，因此，相关学者在传统提取方法的基础上，采用了超声波辅助法、微波辅助法、挤压膨化法等，本实验主要采用超声波辅助法提取芡实多糖，运用干法球磨法和纤维素酶法两种不同的预处理办法来提高芡实多糖的提取率。
1.1 芡实多糖的简介
1.1.2 芡实的化学成分
芡实是一种中国传统中药材睡莲科芡属的草本植物，俗称“鸡头米”，始载于《神农本草木》，主要生长于一些含水量丰富、水底有松软淤泥的滩地、池塘、水沟及湖泊中，是一种珍贵的药食兼用植物，具有益肾固精、止泻止滞、祛湿健脾等效用，对慢性腹泻、肾亏脾虚、小便失禁、白带崩下等症均有显著的治疗作用[3]。
研究表明，芡实的主要成分是碳水化合物，不同地区的芡实由于其光照条件、土壤中养分的不同，碳水化合物的含量稍有不同，谭胜兵等[4]发现芡实碳水化合物中淀粉的含量大约占整个种子的70%~80%。此外，芡实在生长过程中，其碳水化合物的含量也会发生变化，刘娴等[5]发现芡实在生长发育过程中还原糖含量逐渐下降，总糖含量先增加后下降，淀粉含量逐渐增加。
除了碳水化合物，芡实中还含有蛋白质、脂肪酸、矿物质、维生素等营养物质。俞乐等[6]分析了4种不同产地的芡实，发现不同地区的芡实中的蛋白质含量差异不太显著，主要含有清蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白等，芡实中氨基酸的品种比较全面，各种必需氨基酸和非必需氨基酸的比例科学合理，必需氨基酸占总氨基酸的47%左右[7]。李红缨等[8]分析了桑湖区芡实壳中的脂肪酸含量，发现其中含有5种饱和脂肪酸和3种不饱和脂肪酸。张名位等[9]分析了潮州芡实的主要成分，发现矿物质磷的含量最高，约为100mg/kg，芡实的维生素类中维生素C含量最高，大约为50mg/kg[4]。
芡实中含有一些微量的药用成分，例如多酚、黄酮、环肽、生育酚等化合物。多酚类化合物的结构不稳定，容易被氧化成醌类结构，因此植物多酚的分离纯化受到限制。李成良等[10]运用超声波辅助法提取芡实中的黄酮类化合物，得出紫花无刺芡种仁中黄酮类化合物的含量为1.864mg/g，紫花刺芡中黄酮类化合物含量为1.735mg/g。李美红等[11]用体积分数为95%的甲醇提取芡实中的化合物，然后对其甲醇提取物进行萃取处理，并运用柱层析法进行分离和纯化，得到了8种环肽类化合物。王红等[12]以甲醇和水（97:3）为流动相，运用反相高效液相色谱法，通过C18柱，在波长为295nm时，发现芡实果实中含有α生育酚、δ生育酚和β+γ生育酚。
1.1.2 芡实多糖的药理作用
许多植物中普遍含有多糖，植物多糖是一种通过单糖脱水形成的α或β糖苷键连接而成的天然大分子活性物质，必须由多于10个以上单糖残基组成，它的相对分子质量可以达到几万甚至几百万。随着芡实多糖研究的进一步深入，药理研究发现芡实多糖具备免疫调理、降血脂、降血糖等多种生理功用，可做为药物和功能食品用于保健和临床治疗[13]。
芡实具有抗氧化作用。李成良等[14]分析了芡实水提醇沉物质的抑菌活性和抗氧化活性，结果表明，芡实的95%乙醇提取物对DPPH、O2和OH都具有一定的清除作用。
芡实具有降血糖作用。朱震海[15]以山药和芡实与胰岛素等药物配伍，制作胡芦巴粉合薏苡芡实山药粥配合降糖药，治疗了各类型糖尿病80例。孙文凯[16]对芡实的水提纯沉淀物进行了研究，发现芡实提取物能够促进胰岛素发挥作用，从而降低血糖。
芡实具有抑菌作用。李湘利等[17]利用微波辅助法提取芡实多糖，发现芡实的水提醇沉淀物对Bacillus subtilis、Escherichia coli、Staphylococcus aureus、鲍氏不动杆菌、沙门氏菌、酵母菌、弧菌、根霉这8种菌株均有不同程度的抑制作用。其抑菌机制主要是抑制了细菌吸附在细胞表面，这可能是由于芡实是多糖大分子，遮盖了细菌和细胞的结合位点，因此封锁了细菌感染细胞。
芡实具有保护胃黏膜作用。於怀龙等[18]选择用乙醇灌注小鼠的胃来制备急性胃黏膜损伤模型，然后将芡实提取物给药后发现小鼠胃组织中超氧化物歧化酶、丙二醇、前列腺素E2的含量较未给药前有所降低，并且胃溃疡指数下降了64%，表明芡实提取物对于胃黏膜损伤具有一定的改善作用，其作用机制可能是芡实提取物能够清除小鼠胃黏膜中的DPPH、O2和OH等自由基，为临床治疗急性胃黏膜损伤提供新的理论依据。
芡实具有改善心肌缺血作用。Das等[19]通过构建离体心脏灌注模型，将芡实的水提纯沉淀物灌注到小鼠的离体心脏中发现，芡实的水提纯沉淀物对于心肌细胞的缺血情况具有一定的改善功能，同时，纯化的芡实沉淀物能够减轻心脏缺血再灌注造成的损伤，改善心室的功能，以及减小心肌缺血的面积，这可能与芡实中含有的活性成分糖类化合物和脂类化合物有关。
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