蛋白桑：桑葉多糖提取方法的研究進展

桑葉為桑屬桑科植物桑（Ｍｏｒｕｓａ／ｂａ Ｌ．）的葉子。 幾千年來主要用於飼養桑蠶。我國對桑葉的綜合利 用歷史悠久，在《神農本草經》、《本草綱目》等多部 醫書中均有關於桑葉藥用的詳細記載。近年來研究 發現，桑葉含有豐富的黃酮類化合物、生物鹼類物 質、多糖類物質、葉蛋白等活性物質。是一種優良的 功能食品原料．衛生部將其列為葯食兩用型中草 葯。桑葉多糖具有降血糖…、降血脂、抗氧化、 抗衰老、增強免疫等作用。國內學者對桑葉多糖 的提取方法做了大量研究。本文主要就其提取原 理、方法、工藝優化等方面的研究進展進行綜述。為 桑葉多糖的提取及開發利用提供有益借鑒。 １桑葉多糖的提取方法 １．１熱水浸提法 熱水浸提法是提取多糖的一種傳統方法，在多 糖提取中廣為應用。其提取原理：提取物質易溶於 水，可以通過過濾或離心的方法將其與不溶物分 開。熱水浸提法提取桑葉多糖的工藝流程是：桑 葉－＋乾燥粉碎＿＋熱水浸提＿＋離心或者過濾（取上清 液）＿蒸發濃縮溶液－÷加無水乙醇（留沉澱）＿乙醇 等洗滌－＋真空乾燥＿粗多糖。 國內關於熱水浸提桑葉多糖的研究較多，集中 探討了熱水浸提法的主要影響因素。研究發現，水煎煮６０ ｒａｉｎ，煎煮２ 次，加乙醇使醇含量達８０％。多糖回收率為２．５１１６％。 沈愛英等研究表明。乾燥的桑葉粉品質濃度為 ０．０４００ 洗滌一＋真空乾燥一粗多糖。 微波技術應用於植物細胞破壁，可提高目的物 的回收率。近年來在天然產物提取研究中應用較 多。黃山等通過微波法提取桑葉多糖的最佳工藝 條件為：料液比１：２５，溶劑ｐＨ ８．０，微波功率３００ Ｗ， 微波處理時間１０ ｍｉｎ，多糖得率４．２６％，較熱水浸提 法提高了１８．９９％。邢東旭等〔－〕提出的微波法提取桑 葉多糖的最佳工藝為：微波功率３２０ Ｗ，提取時間 １０ ｇ／ｍＬ（即料液比約為１：２５），在７５℃水浴中提 取２次，抽提６０ ｍｉｎ，提取液用８０％（終體積分水）乙 醇醇析，多糖得率為２．５０８％。蓋英萍等〔９３的優化熱 水浸提工藝：提取溫度８０℃，桑葉粉的品質濃度為 ０．１００ ｇ／ｍＬ。提取３次，提取時間１ ｈ。邢東旭等的 優化熱水浸提工藝：提取時間９０ ｒａｉｎ．提取溫度 ８５℃，料液品質比１：４５，ｐＨ ７．５。黃山等的優化熱 水浸提工藝：料液比ｌ：２５，ｐＨ ８．０，水浸泡３０ １００。Ｃ加熱提取１２０ ｍｉｎ，多糖回收率為３．５８％。 １．２超聲波提取法 超聲波提取法提取桑葉多糖的原理主要是利 用超聲波的空化效應，液體中的微小泡核在超聲波 的作用下被激活，產生振蕩、生長、收縮、崩潰，誘發 局部熱點、高壓等，在液體內產生強大的衝擊波。沖 擊波對桑葉的細胞組織產生物理切力。使之變形、 破裂，並釋放內含物，從而縮短提取時間。其工藝流 ｒａｉｎ， ｍｉｎ。料液比１：４５。 近年來。隨著生物技術的快速發展。酶工程技 １．４酶解提取法 術成為天然成分提取的一種新技術。酶解法提取桑 葉多糖主要是利用酶的專一、高效等特點，快速解 除植物細胞壁、蛋白質等對細胞內目的物的阻礙． 使提取成分迅速釋放出來，同時整個反應過程條件 溫和，可以保護提取物的生物活性，是一種極具潛 力的提取方法。依據提取過程中使用酶的情況．可 以分為單酶提取法和複合酶提取法。目前提取植物 多糖常用的酶主要有木瓜蛋白酶、纖維素酶、果膠 程是：桑葉＿＋乾燥粉碎－＋加水後超聲波浸提＿離心 或者過濾（取上清液）葉蒸發濃縮溶液一加無水乙 醇（留沉澱）．＋乙醇等洗滌葉真空乾燥＿＋粗多糖。 國內關於超聲波浸提桑葉多糖的報導較多．該 方法通常與熱水浸提法結合使用，故又稱之為超聲 波輔助法。趙俊等研究發現，超聲波提取產物量 明顯多於水煎煮法。且所耗時間、提取次數少於水 煎煮法。劉學軍等…１通過試驗獲得最佳提取工藝條 件為：超聲波功率５０ Ｗ．提取溫度８５℃．提取時間 ２．５ 酶等。其工藝流程是：桑葉＿乾燥粉碎一預處理與 複合酶混合一調節ｐＨ值＿＋酶提取多糖＿＋煎煮．＋離 心＿萃取葉離心－＋抽濾＿濃縮－＋乙醇沉澱＿＋洗 滌＿＋乾燥－＋粗多糖。 酶解提取法在百合多糖、海帶多糖、南瓜 多糖〔盯』等植物多糖提取中有較多報導。夏平等用 複合酶（纖維素酶：果膠酶＝ｌ：１）提取桑葉多糖的最 佳工藝是：溫度５０℃、ｐＨ ４．５，酶用量１．０％，提取時 間１ ｈ，多糖提取率達１４．３２％。酶解法提取植物多糖 操作條件溫和，對提取物的生物活性損傷小。有較 大的實用價值，但目前關於桑葉多糖酶提取法的報 道較少，相關問題仍需進一步研究。 １．５超高壓提取法 超高壓提取是在常溫下提取植物原料有效成 分的一種新技術。其工作原理是利用加壓裝置對提 取物質進行加壓、減壓，使細胞內壓力劇變，細胞壁 受壓破裂，內含物釋放出來。該方法具有提取時間 短、能耗低、雜質少、提取率高、可避免熱效應對提 取成分活性破壞等優點，是一種有較大開發價值的 ｈ，原料粒徑８０目，提取率１０．４７％。凌慶枝等〔１２３采 ９．０，在２００ Ｗ下超聲提取２０ ｍｉｎ，提取２次。 用超聲波輔助法提取桑葉多糖的條件為：料液比 １：１５，ｐＨ 桑葉多糖得率為２．０７％。楊青珍等建立的優化提 取工藝為：溫度７０℃，料液比１：４０，水浴浸提２ ｈ，超 聲波處理２０ ｒａｉｎ，同時發現影響提取效率的因素依 次為：溫度＞料液比＞浸提時間＞超聲波處理時間。 １．３微波提取法 微波提取法主要是利用微波射線輻射作用，微 波作用於溶劑並透過細胞壁到達細胞內部。能量被 溶劑和細胞液吸收，細胞內產生高溫、高壓，當壓力 超過細胞壁的承受力時．細胞壁急劇破裂，形成微 小孔洞，位於細胞內的有效成分釋放出來，被溶劑 提取法。其工藝流程是：桑葉一千燥粉碎＿＋加水混 合成懸濁液一調節ｐＨ值＿裝入聚乙烯塑膠袋、真 空包裝一放人高壓容器的傳壓介質油中．＋高壓處 理＿取出．＋過濾去固體顆粒＿＋收集濾液＿＋減壓濃 縮＿＋粗多糖。凌慶枝等通過試驗提出超高壓提取 桑葉多糖的最佳工藝條件是：超高壓壓力３００ ＭＩＣａ。 溶解〔Ｂ１。其工藝流程是：桑葉－＋乾燥粉碎一加水＿＋ 調節ｐＨ值＿＋微波提取＿離心或者過濾（取上清液） －＋蒸發濃縮溶液－＋加無水乙醇（留沉澱）＿乙醇等 萬方數據 張桂征等：桑葉多耱提取方法的研究進展 ?３５９? 超高壓時間４．５ 率達２．２３％。 ｍｉｎ，ｐＨ ９．０，固液比１：４６，多糖提取 ２００４，２ｌ（６）：５０５－５０６ 〔３〕薛長勇，滕俊英，邱繼紅，歐陽紅，鄭子新，張榮欣．桑葉 多糖一肽複合物的降血糖血脂作用．營養學報，２００５。 ２研究展望 熱水浸提法是目前提取桑葉多糖普遍採用的 方法．原因在於這種方法對設備條件要求不高且操 作簡單．但多糖回收率易受料液比、提取溫度、提取 次數、提取時間及桑葉粉碎程度等因素的影響，且 提取時間過長、提取溫度過高也會對多糖的生物活 性產生不良影響．導致多糖回收率低。超聲波輔助 法提取桑葉多糖的優點是提取率高，提取次數少， 在工業化提取桑葉多糖方面具有廣闊的應用前景。 微波法提取桑葉多糖，不僅安全、高效、節能，而且 設備簡單易得，適用範圍廣，無噪音汙染，同時微波 快速產生的高溫可以使細胞內的酶滅活．有效減少 目的物降解，是一種極具發展潛力的新型技術。隨 著超聲波提取法、微波提取法、酶解提取法、超高壓 提取法等的不斷完善。桑葉多糖的提取及利用將會 更加便捷、高效、安全。 中國是桑樹的故鄉，也是桑葉主要產地．目前 約有６６．７萬ｈａ的栽培量，年產桑葉１５００多萬ｔ。桑葉 多糖具有多種藥理作用。且植物多糖沒有細胞毒 性，應用於生物體毒性ｄ，Ｅ博〕，在保健品、藥品等開發 方面前景廣闊。隨著桑葉多糖提取方法及工藝條件 研究的不斷深入．桑葉多糖的深度開發利用將邁上 一個新台階。但就目前而言，粗多糖的純化仍是研 究難點之一．這在一定程度上影響了桑葉多糖的深 度開發與利用，因此，如何進一步完善桑葉多糖的 精提工藝將是今後研究的又一重點。