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1、第34卷第3期中国海洋大学学报34(3):423～4282004年5月PERIODICALOFOCEANUNIVERSITYOFCHINAMay,2004X牛蒡菊糖及其制备方法的研究1,22,3XX2郝林华,陈靠山,李光友(1.中国海洋大学生命学院,山东青岛266003;2.国家海洋局海洋生物活性物质重点实验室,山东青岛266061;3.山东大学生命科学学院,山东济南250100)摘要:研究从牛蒡根中提取菊糖并进行纯化的方法。选择固液比、提取温度、提取时间、提取次数4个因素作为单因素进行梯度实验
2、,确定其条件范围,并采用正交设计法优化提取条件,得到牛蒡菊糖提取的最佳因素组合:固液比1∶10,温度70℃,提取时间90min,提取2次,提取率为90.82%。对牛蒡菊糖进行理化特性和组成分析,结果表明,该菊糖平均分子量和聚合度较低,纯度较高,单糖组成含有果糖及少量的葡萄糖,具有菊糖类物质的一般特征。关键词:牛蒡;菊糖;提取;纯化;理化特性;组成中图法分类号:Q946.3文献标识码:A文章编号:167221574(2004)032423206牛蒡(ArctiumlappaL.)是菊科牛蒡属直根系
3、2年生大型草本植物,在我国已实现大面积的人工栽培。牛蒡的某些品系可中度耐盐,已在东营盐生植物园成功种植。据已有记载与报道,牛蒡是较好的药食同源植物,含有多种生物活性物质,有健胃、益气、利尿、泻下、滋阴壮阳、[126]清热解毒、抑菌消炎之功效;目前,作为1种新、特蔬菜,已出口日本以及欧洲等国。但国际市场对出口牛蒡规格要求较高,造成等外根被当作废物大量抛弃,致使资源浪费。菊糖又称菊粉,广泛存在于自然界菊科植物体内,例如菊芋(或称洋姜)、菊苣、大丽菊、洋葱等。它是1种由呋喃构型的D2果糖经B(2→1)
4、糖苷键脱水聚合而成果聚糖的混合物,其终端以A(1→2)糖苷键连接一分子葡萄糖,聚合度一般在2～60。菊糖活性广泛,可作为防治肿瘤、[7211][12214]冠心病、糖尿病、结肠癌、便秘等的保健食品配料和天然药物。另据最新报道,菊糖还有可能作为植物抗病诱导子,激活植物的防卫免疫系统,抵御病虫害,可以用来开发新型的无毒、无公害的生防制剂。菊糖商品的主要来源为天然植物,目前工业上一般多从菊芋根中提取菊糖。菊芋菊糖是1种聚合度在25～35的果糖复合物,其提取工艺繁琐,要获取低聚合度的菊[15216]糖,
5、需要用内切菊糖酶进一步降解而制成。[1,3]据报道,牛蒡的根中菊糖含量很高。而从牛蒡根中提取菊糖的方法及牛蒡菊糖的应用研究目前国内外尚未见公开报道。本文报告以等外牛蒡根为原料制备牛蒡菊糖的方法并对菊糖的理化特性和化学组成作了探讨,以期为耐盐植物牛蒡的开发利用和牛蒡菊糖的工业化生产提供科学依据。X基金项目:国家高技术研究发展计划(2002AA241261);国家海洋局基金(032008);青岛市科技局计划(02222kj2zhj281)项目资助收稿日期:2003203213;修订日期:200420
6、3218作者简介:郝林华(19712),女,中国海洋大学博士研究生,副研究员,研究方向:应用生物化学。E2mail:haolh@126.comXX通讯作者:E2mail:ksc313@263.net424中国海洋大学学报2004年1材料与方法1.1原料与预处理牛蒡根采自山东潍坊高密县牛蒡种植基地,等外品。新鲜的牛蒡根洗净、晾干、切成薄片、60℃下干燥、再经机械粉碎、过40目筛而制得牛蒡根干粉,称量,备用。1.2试剂与设备所用试剂均为分析纯,水为蒸馏水。所用设备:小型电动粉碎机DWF2100(青岛
7、大华双环机器有限公司);旋转蒸发器RE52299(上海亚荣生化仪器厂);循环水式多用真空泵SHB2Ë(郑州长城科工贸有限公司);电热真空干燥箱CS10122D(重庆四达实验仪器有限公司);电子天平FA2104(上海精科天平厂);不锈钢电热恒温水浴锅GSY2Ê(北京市医疗设备厂);可见分光光度计尤尼柯7200(上海尤尼柯分析仪器有限公司)。1.3菊糖的提取以牛蒡根干粉为原料,以水为溶剂,采用不同的固液比、提取温度和时间,分次热水浸提和分次过滤,合并提取液。将提取液经除去小分子杂质和脱色处理,减压浓
8、缩;将浓缩液脱蛋白,离心除去滤渣;所收集的滤液,进行乙醇沉析,离心,收集滤饼;用无水乙醇、丙酮反复洗涤;真空干燥、制粉得牛蒡菊糖成品。采用正交设计法优化提取条件,研究影响因素,探讨不同提取条件对菊糖得率的影响。1.4分析方法[17]1.4.1菊糖含量的测定采用改良的苯酚2硫酸法,以果糖为标准,以吸光值(A)为纵坐标,糖浓度(C)为横坐标,绘制标准曲线,得线性回归方程:A=0.00406×C-0.00164,R=0.99924。检测原料和所制备的样品中菊糖的含量。1.4.2菊糖提取率的测定样品中菊
