一、研究内容
生姜是姜科植物姜的新鲜根茎,是我国传统的中药材和常用的香辛料。其含有生姜油、精油树脂、姜辣素、膳食纤维以及多糖等多种营养或生物活性成分,其中生姜多糖是一种具有多种功效、效果显著的功能成分。但目前关于生姜多糖研究表明,多糖的生物活性与其结构息息相关,不同方法提取出的多糖,其基本结构及生物活性方面往往存在较大差异,因此,多糖的提取工艺至关重要,也是多糖研究的基础工作。本实验拟通过对提取时间,提取温度,料液比,提取次数四个单因素进行单因素实验和正交实验(或响应面优化实验),以及对生姜多糖脱色工艺进行初步探索,来优化生姜多糖的提取工艺,以期为进一步研究多糖的生物活性奠定基础。
二、文献综述
生姜(Zingiber Officinale Rosc.),属姜属植物的新鲜根茎,是国家卫生部公布的一种药食兼用的资源[1],也是我国重要的传统中医药材、香辛料、调味蔬菜和出口创汇蔬菜,在我国已有两千多年的栽培史。生姜内含多种活性成分,如多酚,黄酮,氨基酸,可溶性多糖等。有资料显示,生姜有明显的抗溃疡 、抗氧化、 抗菌 、抗衰老、清除自由基、降血脂等药用保健功能,同时还具有抗肿瘤、 抗血小板凝集 、止呕吐、保护胃粘膜 、保肝利胆和抗过敏等功效[2]。但目前对生姜的功能研究主要集中于姜酮、姜醇,而对生姜多糖类化学成分研究甚少,对于生姜多糖单体的提取、纯化、脱色工艺的研究文献报道不多,影响了对生姜活性成分的利用和开发。
目前,关于生姜多糖的提取方法,有传统的水提醇沉法,以及超声波提取,微波提取方法[3]和酶法提取等。多糖作为一种水溶性大分子,在一定温度下水浴提取,可以得到较好的得率,且能较好的实现工业化生产,故本实验采用水提醇沉法对生姜多糖的提取工艺进行研究。目前对生姜多糖热水提取的因素探究主要集中在提取时间,提取温度,提取时的料液比三个因素上,例如王晓梅等的生姜多糖的提取纯化工艺及鉴定[4],考虑到不同的提取次数也会对生姜多糖的提取得率产生影响,故本实验也设置了提取次数的单因素。
不同产地的生姜,经过热水提取以后都会有色素的残留,而色素会对多糖的品质产生一定的影响。在多糖脱色方面,有活性炭脱色[5],聚酰胺脱色[6],双氧水脱色[7],阴离子、阳离子交换树脂和大孔吸附树脂[8]等。在生姜多糖脱色工艺方面,现在鲜有报道。综合多方面因素,本实验选用活性炭,阴离子交换树脂,阳离子交换树脂和大孔树脂四种脱色材料进行脱色工艺研究。
三、实验过程简述
(一)生姜多糖提取工艺的研究
1.实验思路
①葡萄糖标准曲线的绘制
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