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《天然活性多糖提取及分離純化技術(shù)研究進(jìn)展》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、天然活性多糖提取及分離純化技術(shù)研究進(jìn)展摘要:天然活性多糖是自然界重要的生物大分子之一,因其具有廣泛的生物活性而備受關(guān)注。由于多糖的生物活性與其純度及化學(xué)結(jié)構(gòu)有著重要的關(guān)系,因此多糖的提取和分離純化是多糖研究的基礎(chǔ)。就近年來天然活性多糖的提取方法、分離純化技術(shù)的最新研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述,并比較了各種方法的優(yōu)缺點(diǎn),旨在為天然活性多糖的開發(fā)應(yīng)用提供參考。關(guān)鍵詞:天然活性多糖;提取;分離純化;開發(fā)應(yīng)用中圖分類號(hào):Q946.3;R284.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):0439-8114(2014)23-5624-04天然活性多
2、糖是廣泛存在于植物、動(dòng)物及微生物中由10個(gè)以上的單糖以α-或β-糖苷鍵構(gòu)成的天然大分子[1],因其具有多種生物活性和無毒副作用,在保健食品及醫(yī)療行業(yè)中被廣泛利用。目前國內(nèi)外關(guān)于天然活性多糖的研究報(bào)道主要集中在藥理、臨床應(yīng)用等方面[2-4],有關(guān)提取和分離純化的報(bào)道相對(duì)較少。然而,多糖的生物活性與其化學(xué)結(jié)構(gòu)及純度有著重要的關(guān)系[5],因此多糖的提取、純化是多糖研究的基礎(chǔ)。本文就近年來天然活性多糖的提取方法、分離純化技術(shù)的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述,并比較了各種方法的優(yōu)缺點(diǎn),旨在為天然活性多糖的開發(fā)應(yīng)用提供參考。141多糖
3、的提取多糖的提取是指利用一定的原理和方法將天然產(chǎn)物中的活性多糖溶出或釋放至細(xì)胞外。目前,國內(nèi)外提取多糖的方法主要有溶劑提取法、酸、堿提取法、酶解法、超聲波提取法、微波提取法和超臨界流體萃取法。1.1溶劑提取法溶劑提取法主要是利用提取溶劑的擴(kuò)散和滲透作用,將天然產(chǎn)物中活性成分溶出。一般來說,溶劑極性越大,對(duì)組織細(xì)胞的穿透力越強(qiáng),提取效果就越理想。Chen等[6]用水提法提取大漏斗菇中的多糖,提取率達(dá)5.86%。曾紅亮等[7]以乙醇體積分?jǐn)?shù)、液料比、提取溫度、提取時(shí)間和提取次數(shù)為考察因素,利用響應(yīng)曲面法研究了金柑多
4、糖的最佳工藝,以70%乙醇為提取溶劑,液料比為38mL/g,在88℃下提取3次,每次2.5h,得到的多糖提取率為1.80%,與理論預(yù)測(cè)值相當(dāng)。該法無需復(fù)雜的儀器設(shè)備,工藝成本相對(duì)較低,應(yīng)用廣泛,但需要多次提取以保證提取率,耗時(shí)較多。此外,若使用水為提取溶劑,由于水的溶解范圍廣,在提取活性多糖的同時(shí)也浸提出大量的非多糖組分,這也增加了去除多糖中雜質(zhì)的難度。1.2酸、堿提取法14堿液提取法是利用植物細(xì)胞在堿液中會(huì)吸水溶脹以致破裂,使細(xì)胞中的活性物質(zhì)釋放出來的原理提高提取率。常用的堿液有NaOH、KOH、Na2CO3
5、。但對(duì)于在堿性較強(qiáng)時(shí)會(huì)水解多糖,在實(shí)際操作中需要加入硼氫化鈉或硼氫化鉀來防止其降解。馬洪波等[8]使用氫氧化鈉溶液提取桑葉多糖,正交試驗(yàn)結(jié)果顯示,1.5mol/L堿液濃度,固液比為1∶50,在80℃提取4h,多糖提取率可達(dá)2.55%,略高于水提取法。趙晨溟等[9]用幾種不同的方法提取龍眼中的多糖,結(jié)果表明,對(duì)于含半乳糖較多的多糖,堿提取法提取率較高。堿提取法適合于提取酸性多糖或分子量較大的多糖,比溶劑提取法相對(duì)省時(shí)。但使用堿液提取法時(shí),堿液的濃度必須要控制在適當(dāng)范圍內(nèi),如果濃度過高,會(huì)使糖苷鍵斷裂且多余的堿液與
6、還原糖發(fā)生反應(yīng),將還原糖分解,使溶液顏色加深,加大后續(xù)的脫色工作量。酸液提取法的原理與堿提取法基本相同,該法適用于半乳糖醛酸含量豐富的多糖的提取。使用酸提取法時(shí)同樣要嚴(yán)格控制其溶液酸度,否則會(huì)破壞多糖的結(jié)構(gòu)。1.3酶解法14酶解法是根據(jù)細(xì)胞壁的構(gòu)成,利用酶反應(yīng)所具有的高度專一性等特點(diǎn),選擇相應(yīng)的酶將細(xì)胞壁的組成成分水解或降解,破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu),將細(xì)胞內(nèi)有效成分提取出來的方法[10]。常用酶包括纖維素酶、果膠酶、蛋白酶等。酶解法關(guān)鍵在于使酶活性達(dá)到并保持最佳狀態(tài),這就需要考察酶用量、底物濃度、pH、溫度及作用時(shí)間等
7、因素的影響。You等[10]使用2.15%復(fù)合酶,在pH4.2,55℃溫度下提取97min,山茱萸多糖提取率高達(dá)9.29%。酶解法反應(yīng)條件溫和,提取速度快,提取率高,可重復(fù)性好[11],操作簡便。不足的是,酶解法存在酶殘留及酶降解產(chǎn)物的去除問題。1.4超聲波提取法超聲波提取法是利用超聲波高頻振蕩的空化作用、機(jī)械作用和熱力學(xué)作用等破壞提取物的細(xì)胞結(jié)構(gòu),使提取液滲入細(xì)胞內(nèi)部,加速多糖溶解,從而提高多糖提取率[12]。Qu等[13]采用超聲波提取紅棗多糖,利用響應(yīng)面法考察各因素對(duì)多糖提取率的影響,結(jié)果表明,在功率12
8、0W,溫度55℃下超聲提取15min,紅棗多糖提取率可達(dá)4.47%,與理論預(yù)測(cè)值相符。Chen等[14]用超聲波提取萬年青多糖,在最佳提取工藝下得到的多糖含量高達(dá)(36.77±1.76)%。超聲波的處理溫度低,與傳統(tǒng)的水提法比較,提取時(shí)間短且提取率較高,然而,在使用超聲波提取法時(shí)應(yīng)注意控制時(shí)間[15],超時(shí)間的振蕩可能會(huì)導(dǎo)致大分子多糖斷裂而影響其生物活性。1.5微波提取法微波是頻率介于