山药多糖的提取及含量测定

山药多糖的提取及含量测定摘要：山药又称薯蓣、土薯、山薯蓣、怀山药、淮山、白山药，是《中华本草》收载的草药，药用来源为薯蓣科植物山药干燥根茎。冬季茎叶枯萎后采挖，切去根头，洗净，除去外皮及须根，用硫黄熏后干燥，也有选择肥大顺直的干燥山药，置清水中，浸至无干心，闷透，用硫黄熏后，切齐两端，用木板搓成圆柱状，晒干，打光，称“光山药”。有滋养强壮，助消化，敛虚汗，止泻之功效，主治脾虚腹泻、肺虚咳嗽、糖尿病消渴、小便短频、遗精、妇女带下及消化不良的慢性肠炎。山药在食品业和加工业上大有发展前途。关键词：山药提取含量测定1概述山药的名称很多，例如淮山、淮山药、大薯、脚板苕、佛掌薯、扇子薯等，为一年生或多年生缠绕性藤本植物。山药为薯蓣科，是植物薯蓣的地下肉质块茎，既是一味重要中药，又是一种常见蔬菜。目前其营养价值和药用价值已逐步被人们重视和认可。山药始载于《神农本草经》，列为上品，谓其“味甘、温，补虚赢、除寒热邪气、补中益气力、长肌肉、久服耳目聪明。”不仅如此，历代古书对山药的平补作用均有记载。现代的研究表明，山药不仅具有多种营养成分，而且具有很高的药用价值，是卫生部公布的药食兼用植物之一。1.1结构山药中具有较多的粘液质，粘液质是多糖与蛋白质的复合体经分析其内蛋白质占47.6%，多糖占52.4%不同山药中含量有所不同山药中多糖含量0.06%-1.09%分为酸性多糖和中性多糖，主要成分是甘露聚糖，半乳糖，木糖，葡萄糖和阿拉伯糖等。1.2山药多糖的药理作用1.2.1降血糖作用山药是中医治疗消渴症的主要药物，山药多糖的降糖作用是近年来山药多糖研究的热点。山药提取物对禁食大鼠和兔有降血糖作用，能控制四氧嘧啶引起的高血糖。山药多糖可降低四氧嘧啶诱发的糖尿病大鼠血糖，大剂量山药多糖降糖更明显，降糖百分率随剂量增大而增加。山药多糖治疗糖尿病的具体机制目前还不是很清楚，目前认为，山药多糖可以改善胰岛细胞功能，促进胰岛素的释放而使血糖降低，研究发现山药多糖可以使血清C肽水平增高，而C肽是胰岛素原α链β链之间的连接肽，1分子胰岛素原裂解为1分子胰岛素及1分子C肽，然后二者以等克分子分泌进入门静脉，由于C肽几乎不被肝脏摄取，C肽血液含量能准确反映胰岛功能水平高低，因此C肽值增高说明山药多糖可以增加胰岛素的分泌，改善受损的胰岛β细胞功能。1.2.2免疫调节作用山药多糖既具有非特异性免疫功能，又具有提高特异性细胞免疫和体液免疫功能，因此对全面改善机体的免疫功能具有重要的意义。非特异性免疫是机体免疫系统的重要组成部分，单核巨噬细胞的吞噬能力是衡量机体非特异性免疫功能的标志之一。许多研究都表明，山药多糖对吞噬细胞的吞噬作用具有明显的促进作用。怀山药多糖可明显提高环磷酰胺所致免疫抑制小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬百分率和吞噬指数。低、中、高剂量（50、150、250mg·kg-1·d-1）的山药多糖均可显著提高巨噬细胞的吞噬指数，高剂量组吞噬指数是对照组的3.9倍，表明山药多糖对巨噬细胞的吞噬功能具有极强的促进作用。山药多糖对小鼠非特异性免疫具有明显的促进作用。山药多糖还可以促进机体特异性免疫，山药多糖对细胞免疫和体液免疫均有明显促进作用，应用山药多糖可以极显著地提高T淋巴细胞的增殖能力。1.2.3抗氧化、抗衰老作用研究发现山药多糖具有抗衰老作用，能显著降低促机体衰老酶的活性。目前，对自由基与衰老间的关系研究常以机体老化的代谢产物——血浆LPO和组织脂褐素（LF）的含量为衰老的指标。代谢过程中所产生的自由基能作用于生物膜磷脂中的多不饱和脂肪酸，产生脂质过氧化物，如丙二醛（MDA），进而与磷脂酰乙醇胺和蛋白质交联成大分子复合物——脂褐素（老年色素），这是机体老化的一种标志，影响细胞代谢和功能形态改变，促进衰老和心脑血管硬化。山药多糖能降低小鼠LPO和脂褐质含量，这可能与清除体内自由基有关。1.2.4抗肿瘤作用山药多糖具有刺激和调节人类免疫功能的作用，常作为增强免疫力的保健药品使用，山药多糖还能增强白细胞的吞噬作用。体外实验表明，山药多糖可作为抗癌的扶正药，这与它具有很强的免疫调节功能有关。低剂量山药多糖（50mg/kg）对肺癌具有显著的抑制作用，而对黑色素瘤没有明显作用，而中剂量和高剂量山药多糖对黑色素瘤和肺癌均有显著的抑制效果，且中等剂量最佳。在随后应用荷瘤小鼠对山药多糖抗肿瘤机制的研究中发现，山药多糖在体内能显著提高荷瘤小鼠的T淋巴细胞增殖能力和NK细胞活性，同时还能明显提高小鼠脾脏细胞产生IL-2的能力和腹腔巨噬细胞产生TNF-α的能力。而山药多糖在体外无抑瘤活性，只在体内具有强烈的抑瘤活性。1.2.5其他作用山药多糖还具有抗突变作用，山药多糖对三种致突变物的致突变性均有显著抑制作用，而其抗突变作用的剂量-效应关系为对数曲线关系，即随着连续等量的递增每一平皿中受试物的剂量，所引起的抗突变作用逐渐增大。对其抗突变机制的研究表明，山药多糖的抗突变作用主要是通过抑制突变物对菌株的致突变作用而实现的，但也不排除去突变作用。山药作为传统补益中药，对机体具有广泛的作用，既是慢性病患者的食疗佳肴，也是老少皆宜的功能食品，其活性成分山药多糖是其发挥作用的主要成分。然而关于山药多糖的作用研究还需进一步深入，阐明其药理作用及机制，研究、探索中药的更大功用，让其更好地为人类健康造福。2提取方法2.1水提法水提法是最简单,最常用的提取方法,但其特点是耗时长,提取效率不高.因水浸提受料液比,提取温度和提取时间的影响,研究者通过正交试验筛选出最佳的水提条件.如顾林等人在做山药多糖的分离纯化和组成研究就通过正交试验得出,山药多糖最佳水提条件为:料液比1:25,100摄氏度下下浸提2.5h。2.2超声提取法超声提取法是利用超声波对细胞壁的破碎作用，促进胞内多糖的溶出,达到提高提取得率,缩短提取时间的目的。而影响超声波破壁的作用的因素主要有:超声功率,超声提取时间,料液温度,料液比等。李金忠等人网在单因素试验的基础上采用正交试验确定了超声提取山药多糖的最佳试验条件:超声功率1000W,超声提取时间50rain,提取温度100℃,料液比1:100.曾凡梅等人闻采用超声波协同纤维素酶破碎细胞壁提取山药多糖,通过正交试验确定的最佳提取工艺为:固液比1:15,酶量2%,pH值为4.72下,提取温度为5O,提取时间100min,功率为450W.2.3微波辅助提取微波辅助提取法是近年来新兴的提取方法,具有绿色无害,提取率高,选择性高,省时有效低能耗等优点。许本波等人用微波辅助提取山药多糖,确立最佳提取条件为:微波功率464W,料液比1:20,浸提温度60℃,醇沉比4:1,山药多糖得率为10.52%。充分体现了微波提取法的优势。姬泓巍等人嗍对超声波和微波辅助提取山药多糖进行对比研究,发现微波提取山药多糖的得率高于超声波辅助提取。3山药多糖的纯化3.1化学试剂除杂往往提取的山药粗多糖中还有许多杂质如蛋白质,脂类,色素等。常用的脱蛋白的方法有:Sevage法,氟氯乙烷法,氯乙酸法,酶法和等电点沉淀法。实验证明,Sevage法比较温和,而氯乙酸法反应剧烈。3.2色谱除杂以往除去粗多糖杂质的方法常采用化学试剂的方法,在除去杂质的同时也会带走多糖.采用色谱层析的方法除杂能最大限度的减少多糖的损失,而且除杂效果远高于化学试剂法.已经有许多学者在纯化山药多糖时采用色谱技术,如顾林,王刚在山药多糖的纯化采用了DEAE柱层析和Sephadex法。4测定方法4.1紫外一可见分光光度法紫外一可见分光光度法是目前测定多糖含量最常用的方法,常用的显色剂有苯酚,蒽酮一硫酸和3,5一二硝基水杨酸(DNS)。前两者主要利用多糖在强酸性条件下脱水生成糠醛或其衍生物,然后与酚类或者胺类反应缩合,生成有特定吸收波长的有色物质进行测定;DNS法则是利用了多糖的还原性。目前最常用的为苯酚硫酸法,曾儿梅采用此法测定山药中多糖的质量分数为24.8mg/g。4.2高效液相色谱法日前,鲜有见运用高效液相色谱法测定山药多糖的报道，大部分报道都是以高效液相色谱来进行的实验。千刚在建立山药中多糖的含量测定时,选用c58IOOA色谱柱(150mm×4.60mm),以乙腈一磷酸盐缓冲液(70:30)为流动相,以葡萄糖为对照品,在波长210nm下检测,结果在0.5～1.5g/L内呈良好线性关系(R=0.9996),测得山药中总多糖的质量分数为16.42%,RSD为0.09%,结果良好,方法快速,准确,重复性好。5结论通过以上文献综述，不难发现：山药多糖为近年来研究热点,由于其特殊的药理保健作用必将会引起更广泛的关注,确立一种既简单又合适的分离提纯和含量测定方法将显得很必要。参考文献[1]王刚,杜士明,肖淼生，等.山药多糖的提取分离及山药总多糖的含量测定[J].中国医院药学杂志,2007,7(1O):1414—1416.[2]许本波,张世俊,江洪波，等.微波辅助法提取山药多糖的研究[J].安徽农学通报,2007,13(12):34—35.[3]李金忠,马海乐,吴沿友，等.山药多糖的超声辅助提取技术研究[J].食品研究与开发,2005,4(26):72—75.[4]张元,林强,魏静娜,等.酶法提取山药中多糖的工艺研究[J].中国中药杂志,2008,33(4):374—377.[5]梁亦龙,阎光凡,舒坤贤,等.山药水溶性多糖的提取及抗氧化性研究[J].食品研究与开发,2007,128(11):l一3.[6]程林,陈斌,蔡宝昌，等.正交实验法优选山药多糖的提取工艺[J].中国药物与临床,2005,9(5):650-651.[7]孔晓朵,白新鹏，等.山药的的活性成分及生理功能研究进展[J].安徽农业科学,2009,37(13):5979—5981.[8]谢兴源.山药的主要成分与其应用价值[J].现代农业科技,2009(6):76—78.[9]宋永刚,胡晚波,王震宙，等.山药的活性成分研究概况[J].江西食品工业,2007(4):45—48.[10]李金忠,马海乐,吴沿有，等.山药多糖的超声辅助提取技术研究[J].食品研究开发,2005,26(4):72—75.[11]姜芳婷,李明静,史会齐,等.山药的研究[J].河南大学,2004,23(2):4-6.[12]李锋涛,陈毓，等.山药的研究进展[J].海峡药学,2008,20(1O):91-93.[13]赵国华,立志孝，等.山药多糖的免疫调节作用[J].营养学报,2002,24(4):187-188.[14]AkahP.Thehypoglycemicprincipleofdioscoreadumetorum[J].PlantaMed,1990,56(1):118—119.[15]Jae-KwanHwang.ThenontoxicmushroomAuriculariaauriculacontainsapolysaccharidewithanticoagulantactivitymediatedbyantithrombin.ThrombosisResearch,2003,3(121)：151-158[16]孟德胜.山药及其制剂的临床应用进展[J].中国药业，2005,14(5):77-78.