余 芳，朱秋紅

(江蘇經(jīng)貿職業(yè)技術學院 工程技術學院，江蘇 南京 211168)

山藥是傳統(tǒng)的藥食同源植物，為薯蕷科植物的塊莖，具有補脾養(yǎng)胃、補肺養(yǎng)腎的功效，首見于《神農本草經(jīng)》，被列為上品，言其“主傷中補虛贏，除寒熱邪氣，補中益氣力，長肌肉，久服耳目聰明，輕身不饑延年”。山藥含有粗纖維、果膠、多糖、淀粉酶、黏液質、糖蛋白、尿囊素、皂苷、山藥素、膽堿、脂肪酸等成分，以及碘、鈣、鐵和磷等人體不可缺少的微量元素。

山藥多糖是目前公認的山藥有效成分，也是山藥化學和藥理研究的重點。大量研究表明，山藥多糖具有增強免疫［1］、抗衰老［2］、抗腫瘤［3］、降低血糖［4］等多種藥理作用。山藥多糖的組成和結構較為復雜，不同研究者提取分離出不同的山藥多糖，其中有均多糖、雜多糖、蛋白復合多糖等;就分子質量而言，覆蓋了7×103到2×106的偌大范圍，其糖基組成也各不相同。這些多糖的獲得與研究者采用的提取純化方法密不可分。

1 山藥多糖的提取方法

1．1 水提法

影響水浸提多糖的因素主要有提取時間、提取次數(shù)、溶劑體積、浸提溫度、pH值、醇析濃度和植物顆粒大小等。用水提取山藥多糖，成本低、不破壞生物活性、方便實用且安全性高，但耗時長、提取率不高。趙衛(wèi)星等以光皮長柱型新鮮山藥為原料，利用水提法工藝浸取鮮山藥中的多糖，并用苯酚硫酸法測定其粗多糖的含量［5］。此實驗以浸提溫度、料液比、浸提時間等為自變量，進行單因素實驗，最終確定料液比為1 g∶9 mL、提取溫度為70℃、浸提時間為3 h、提取多糖總含量為0.905%。顧林等以江蘇主栽山藥品種——菜山藥為原料，研究山藥多糖提取工藝，最終確定最佳提取工藝條件為:料液比1∶25、100℃浸提2.5 h，此時山藥多糖的提取率最高［6］。程林等人以山藥粗多糖的得率為指標，采用正交試驗法對提取過程中水用量、提取時間、提取次數(shù)及醇沉濃度4個因素進行優(yōu)選研究，確定最優(yōu)工藝為:8倍量水、提取2次、每次3 h、加無水乙醇至醇濃度達到60%［7］。

1．2 醇沉水提法

除了多糖，山藥還含有單糖、低聚糖、苷類、生物堿等多種成分，多糖溶于水而不溶于高濃度乙醇。官波等用80%的工業(yè)乙醇除去單糖、低聚糖等對多糖含量測定有影響的物質［8］。精確稱取山藥漿5.0 g，置于250 mL圓底燒瓶中，加80%乙醇100 mL加熱回流1 h，過濾，殘渣用80%的乙醇10 mL洗滌2次，收集殘渣并加入適當體積的蒸餾水在適當溫度下加熱回流適當時間，殘渣用10 mL蒸餾水洗滌2次后離心分離，對分離的液體部分再過濾，濾液置于250 mL容量瓶中定容，然后用水提法提取多糖，選定溫度、時間、料液比3個因素，研究其對多糖提取率的影響。得出山藥多糖浸提的最佳工藝條件:料水比為1∶17.5(W∶V)，浸提溫度為83℃，浸提時間為3 h。在最佳工藝條件下，山藥多糖的實際1次提取率可達到2.56%。

1．3 微波輔助提取法

其原理為利用不同極性的介質對微波能的不同吸收程度，使基體物質中的某些區(qū)域和萃取體系中的某些組分被選擇性加熱，從而使萃取物質從基體或體系中分離出來，進到介電常數(shù)小、微波吸收能力較差的萃取劑中。把微波技術應用于植物細胞破壁，能有效提高提取率。利用微波提取山藥多糖具有高效、快速的優(yōu)點。

許本波等以微波功率、料水比、浸提溫度和醇沉比為正交試驗的影響因素，以山藥多糖得率為指標，進行實驗，得出影響山藥多糖得率的因素主次順序為:浸提溫度 ＞醇沉比 ＞微波功率 ＞料水比［9］。確定山藥多糖提取的工藝條件:微波功率為464 W、料水比為1∶20、浸提溫度為 60℃、醇沉比為4∶1、山藥多糖得率為10.52%。王安良等人通過二次回歸正交旋轉組合設計方法［10］，確定了微波提取山藥多糖的最佳工藝條件:微波功率為546 W、微波時間為77 s、水提溫度為64.7℃、水提時間為2～3 h。山藥多糖的提取率為2.60%。

1．4 超聲波輔助提取法

超聲波提取法主要利用超聲波的空化作用、熱效應機械作用加速細胞壁的破碎，促進細胞內多糖的溶出，達到縮短提取時間和提高多糖得率的目的。這種方法與常規(guī)提取法相比，具有無需加熱的優(yōu)點。

李金忠等人以河南懷山藥為原料，利用超聲提取法在超聲處理時間、超聲功率提取溫度、料液比等單因素實驗基礎上，利用正交試驗得出提取山藥多糖的最佳工藝條件:超聲波功率為1000 W、超聲時間為50 min、提取溫度為60℃、料液比為12.5 g/L。山藥多糖得率達到20.27%［11］。

1．5 酶解超聲輔助提取法

山藥中含有抗性淀粉，能防止普通淀粉的水解。酶解提取法就是利用酶先水解淀粉再提取多糖的方法。

毛磊等以自制的山藥干粉為原材料，采用酶解輔助熱水浸提法［12］，用乙醇提取山藥多糖，在考察乙醇體積分數(shù)、提取溫度、固液比與提取時間對提取量影響的基礎上，確定最佳提取工藝:乙醇體積分數(shù)為70%，提取溫度為90℃，固液比為1∶40，提取時間為60 min。山藥多糖的提取量為4.76 mg/g。

張元等利用α淀粉酶和超聲輔助提取山藥多糖，利用正交試驗優(yōu)化α淀粉酶液化的最佳條件，并研究酶超聲提取聯(lián)合的效果，得出α淀粉酶作用的最佳條件為:55℃、pH 5.5、加酶量0.01 g、反應時間1.0 h［13］。酶輔助浸提結束后，對體系進行超聲處理5 min，多糖得率可達6.792%，較單獨酶輔助提取提高9.35%。

曾凡梅等利用超聲波酶法提取山藥多糖，最佳工藝系數(shù)為:超聲波功率為450 W、溫度為50℃、纖維素酶量為 0.04 g、時間為 100 min［14］。

張元等人與曾凡梅等人的實驗都采用了酶與超聲提取法，有效提高了山藥多糖的提取率。值得注意的是，酶作為一種蛋白質，其酶解效果受酶解溫度、pH、底物濃度等多種因素影響，在提取工藝過程中，要綜合考慮這些因素。

2 山藥多糖的純化方法

2．1 多糖中雜質的去除

多糖中往往混有蛋白質、色素等雜質，純化時必須先去除。

2．1．1 去除蛋白的方法

采用醇沉或其他溶劑沉淀方法獲得的多糖，常混有較多蛋白質，脫去蛋白質的方法主要有三氯乙酸(TCA)沉淀法、Sevage法、季銨鹽沉淀法等。

孟慶華等采用三氯乙酸(TCA)法去除蛋白［15］，曾凡梅等則采用Sevage法［14］。Sevage法是去除游離蛋白的有效方法，在山藥粗多糖中加入氯仿-正丁醇混合溶液進行充分振搖，將游離蛋白變性為不溶性物質，經(jīng)離心分離，可達到去除的目的。姬泓巍等比較了Sevage法及三氯乙酸(TCA)法，結果表明Sevage法比較溫和;TCA法反應較為劇烈，影響多糖活性，去除蛋白的效果不及Sevage法［16］。

常用的季銨鹽有十六烷基三甲胺的溴化物(CTAB)及其氫氧化物。王剛等采用乙醇和十六烷基三甲基溴銨鹽(CTAB)沉淀法，對山藥中的多糖進行初步分離，利用此法除去蛋白后再經(jīng)Sep hadexG-100柱層析可以得到純度較高的多糖［17］。徐琴等利用CTAB對山藥多糖分離純化，與單純使用Sevage法和酶-Sevage法相比，用1%CTAB除蛋白，處理次數(shù)明顯減少［18］。本實驗僅處理了2次，即無蛋白反應，大大節(jié)省了時間，而且所需的CTAB量較少，節(jié)約了有機溶劑的用量。

2．1．2 去除色素的方法

去除山藥多糖色素，研究者多采用離子交換法和氧化法。

2．2 山藥多糖的純化

純化是將多糖混合物分離為單一多糖的過程，柱層析法是多糖分離純化常用的方法。柱層析包括纖維素柱層析、纖維素陰離子交換柱層析、凝膠柱層析、親和層析、高壓液相層析和其他柱層析。研究者常用凝膠柱層析法和纖維素陰離子交換柱層析法，有的也會同時采用兩種方法。

顧林等利用DEAE52、Sephadex G-100分離純化山藥粗多糖提取物，發(fā)現(xiàn)了3種多糖(包括1種中性多糖、2種酸性多糖)［6］。利用 GC-MS分析結果顯示:中性多糖由葡萄糖和甘露糖組成;酸性多糖1由葡萄糖、半乳糖、甘露糖組成;酸性多糖2由阿拉伯糖、木糖、阿卓糖、葡萄糖、甘露糖組成。

徐琴等將山藥多糖粗提物上微晶纖維素柱，先以正丁醇-冰乙酸-水(4∶1∶1)洗脫，然后以0.02 mol/L乙酸鈉進行洗脫，最后用蒸餾水完全洗脫，合并單一峰部位的洗脫液，濃縮后上Sephadex G-100凝膠柱層析，以蒸餾水洗脫，體積流量2 mL/10 min，按每管2 mL分部收集，0.1%蒽酮-硫酸顯色法測吸光度值，合并單一峰部分的多糖液，濃縮，重結晶，得精多糖RP，其單糖組成為葡萄糖、D-甘露糖、D-半乳糖［18］。王剛等采用Sephadex G100層析法得到純度較高的多糖［17］。蔡婀娜等采用 DEAE-Sepharose CL-6B柱層析對提取的山藥粗多糖進行純化后得到2個組分，進一步采用葡聚糖凝膠G-100柱層析和醋酸纖維素薄膜紙電泳檢測組分的純度，顯示其為單一多糖，利用高效液相色譜分析該多糖由果糖和葡萄糖組成，摩爾比為 1 ∶26.36［19］。

3 結束語

山藥具有較高的營養(yǎng)價值、藥用價值及食用價值，含有多糖、淀粉、尿囊素等有效成分，具有降血糖、抗衰老、調節(jié)免疫、抗突變、降血脂等功效，山藥多糖以其獨特的作用成為近年來研究的重點。因此，開展山藥多糖的提取分離純化工藝研究，為山藥多糖的醫(yī)療保健功能開發(fā)提供理論依據(jù)，對山藥資源由粗加工向精制、深加工方向發(fā)展具有重要意義。目前，山藥多糖分離純化尚處于小批量實驗階段，規(guī)?；奶崛?、純化、精制及其應用開發(fā)等有待

深入研究和探討。

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