杭白菊多糖三种提取方法及体外生理活性的比较研究

杭白菊((Chrysanthemum morifolium)是国家首批药食同源植物,含丰富的营养成分和活性物质。本研究以杭白菊为对象,分别采用热水浸提法、超声波辅助提取法和碱溶液浸提法三种常规方法提取杭白菊多糖,探讨提取方法对杭白菊多糖理化性质和生物活性的影响,并对提取技术进行优化,旨在提高杭白菊多糖的提取率、保证较高的多糖活性,进一步提升杭白菊的利用价值。取得的主要研究结果如下：1.系统比较了热水浸提法、超声辅助提取法及碱溶液浸提法提取杭白菊多糖,在单因素试验的基础上,利用中心组合试验,以多糖提取率为响应值对三种提取方法进行提取条件的响应面优化。结果表明：热水浸提法的最佳条件参数为：提取温度86℃,料液比1：25 g/mL,样品粒度>80目,提取时间2.1 h,提取次数为1次,在该条件下杭白菊多糖提取率为7.90%；超声辅助提取法的最佳工艺条件为：超声时间27 min,超声温度61℃,料液比1：25 g/mL,超声功率104 W,在该条件下杭白菊多糖理论提取率为8.38%。碱溶液浸提法的最佳工艺条件为：NaOH浓度0.40 mol/L,提取温度89℃,提取时间2.0 h,料液比1：26 g/mL,在该条件下多糖理论提取率为7.79%。结果表明：超声辅助提取法的多糖提取率显著高于其他两种方法。扫描电子显微镜结果证实了超声辅助法对杭白菊细胞壁的破坏程度大,胞内多糖溶出最多。木瓜蛋白酶法除去多糖中蛋白成分,超声辅助提取法蛋白质脱除率和多糖保留率均很高,分别为78.93%和68.42%。因此,超声波辅助提取为杭白菊多糖最佳提取方法。2.杭白菊多糖理化性质的研究结果表明：三种方法获得的多糖均易溶于水,不溶于有机溶剂,且由中性糖、糖醛酸和蛋白质组成,其中热水浸提多糖和碱液浸提多糖以中性多糖为主,糖醛酸含量分别为1.60%和1.08%,而超声辅助提取溶多糖以酸性多糖为主,糖醛酸达到7.03%。乳化性和乳化稳定性结果表明,三种方法提取多糖的乳化性均受多糖浓度、盐离子浓度和pH的影响,且差异显著。扫描电镜显示热水浸提多糖表面平整光滑,超声波辅助多糖和碱液浸提多糖表面粗糙,凹凸不平且伴有空洞。3.杭白菊多糖体外生理活性的研究结果表明：杭白菊多糖均呈现一定的体外抗氧化活性。总还原能力分析显示,当多糖质量浓度达到1.0 mg/mL时,超声辅助提取多糖和碱溶液浸提多糖还原能力达到最大,分别为62.30%和47.87%,清除效果显著优于同一浓度的热水浸提多糖；超声辅助提取多糖和热水浸提多糖清除DPPH自由基ICso为0.30 mg/mL和0.59 mg/mL,而碱液浸提多糖清除能力很弱。三种方法提取多糖均具有清除羟自由基和超氧阴离子自由基能力,但均小于Vc的清除能力。利用三种方法提取多糖抑制a-葡萄糖苷酶活性分析降血糖活性结果表明,热水浸提多糖和超声辅助提取多糖均呈现一定的体外降血糖活性,其IC50分别为0.70 mg/mL和0.58mg/mL,而碱溶液浸提多糖不具有体外降血糖活性。抑制ACE活性分析降血压结果表明,三种方法提取多糖均不具有体外降血压活性。通过多糖结合胆酸盐的能力,判断降血脂效果结果表明,杭白菊多糖均呈现一定的体外降血脂活性,其降血脂能力顺序：超声辅助提取多糖<碱溶液浸提多糖<热水浸提多糖,ICso分别为0.49 mg/mL、0.48mg/mL和0.38mg/mL。