CN102304501A - 一种复合酶制剂及其用于提取植物多糖的应用和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种复合酶制剂及其用于提取植物多糖的应用和方法，属于酶制剂的应用领域。本发明的技术方案是：提供一种复合酶制剂，包括以下重量份的组分：纤维素酶1-5份，果胶酶1-5份，蛋白酶2-12份，本发明还给出了将此复合酶制剂用于提取植物多糖，尤其是桑叶多糖的应用，并给出了具体的操作步骤，最终实现了植物多糖提取率60mg/g以上。本发明的有益效果是：反应条件温和，能保持天然产物的构象，不破坏其立体结构和生物活性，有利于保持有效成分原有的药效；能够去除体系内杂质，提高提取液的澄清度，提高了中药有效成分的提取率；对反应条件进行了优化组合，实现了提取得率的最大化。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合酶制剂及其用于提取植物多糖的应用和方法，特别是涉及一种从中药桑叶中提取桑叶多糖的方法。
背景技术
天然多糖是一类重要的生物活性物质，具有多方面的生物活性和保健功能，可作为各种药物和保健品的有效成分，对于预防和治疗包括癌症在内的多种疾病都具有巨大的潜力。常见的植物多糖有银耳多糖、苦瓜多糖、黄芪多糖、茶多糖、香菇多糖、灵芝多糖、银杏多糖、连翘多糖等。
由于植物类中药成分十分复杂且很多贵重有效成分含量很低，为微量甚至痕量，因此，如何快速有效地从中药材中提取分离和纯化低含量成分，并保持较高的活性已成为中药开发中的关键工序。但传统的提取分离方法(如煎煮法、浸渍法、渗滤法、回流法等)存在有效成分提取率不高、杂质清除率低等问题，这些根本问题制约着中药开发的进程。因此，需要寻找一种具有反应特异性高、快速、高效、反应条件温和且易于控制的提取植物多糖的方法。
桑叶异名铁扇子，为桑科桑属Morus alba L.的树叶。桑属植物具有降血糖、降血压、抗菌和抗病毒等多种生物活性。现代药理研究证明桑叶可抑制血糖升高，具有预防和治疗糖尿病的作用。除此之外，桑叶还具有祛风清热、凉血明目的功效，主治风湿发热、头痛、目赤、口渴、肺热咳嗽、风痹等。具有药性平和无毒副作用等特点，已经被国家***正式归入“既是食品又是药品”之列。桑叶多糖作为桑叶中的有效成分之一，经过现代药理研究表明其具有降血糖作用，对大鼠四氧嘧啶型糖尿病具有治疗作用，因此提取、分离、纯化桑叶多糖成分制成各种中成药的前景十分广阔。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合酶制剂，并将其应用在提取植物多糖，尤其是桑叶多糖中，进一步给出了具体的操作方法，该方法能在温和的条件下对植物有效成分进行高选择性转化，不仅可以克服工业中常用的醇水提取方法中有效成分提取率低、工序复杂等问题，提高提取体系澄清度、改变药材质地，还可以在提取中改变原有天然成分的结构，增加提取物的生理活性，具有潜在的工业应用价值。
为实现该目的，本发明采用以下技术方案：
一种复合酶制剂，其特征在于：包括以下重量份的组分：
纤维素酶 1-5份
果胶酶 1-5份
蛋白酶 2-12份
所述蛋白酶选用木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶中的至少一种。
上述复合酶制剂用于提取植物多糖的应用。
上述复合酶制剂用于提取植物多糖的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)取植物材料，粉碎，加入蒸馏水，煮沸后冷却备用；
(2)取复合酶制剂加入适当蒸馏水，置于水浴锅里40-60℃条件下活化10-30分钟；
(3)将步骤(2)与步骤(1)得到的溶液混合均匀，调节pH至4.0-6.0，在40-60℃条件下酶解0.5-2.0小时；
(4)煎煮酶解液，控制加热温度，保持溶液在微沸的状态；
(5)离心，取上清液过滤，将滤液浓缩，得到植物多糖浸膏。
所述植物为桑叶的条件下，应用上述酶制剂提取桑叶多糖包括以下步骤：
(1)取桑树经风干的桑叶，粉碎，加入蒸馏水，煮沸后冷却备用；
(2)取复合酶制剂加入适当蒸馏水，置于水浴锅里40-60℃条件下活化10-30分钟；
(3)将步骤(2)与步骤(1)得到的溶液混合均匀，调节pH至4.0-5.5，在40-55℃条件下酶解0.5-2.0小时；
(4)煎煮酶解液，控制加热温度，保持溶液在微沸的状态；
(5)离心，取上清液过滤，将滤液浓缩，得到桑叶多糖浸膏。
上面提到的提取植物多糖和进一步的提取桑叶多糖的方法中，所述植物粉碎至40-100目，植物材料与加入的蒸馏水的质量比为1∶10-30。
所述的复合酶制剂与蒸馏水的质量比为1∶5-15。
步骤(2)中所述的复合酶制剂添加量为步骤(1)植物材料添加量的1-4％。
步骤(4)中所述的浸提时间为1-2小时。
本发明选用此种酶制剂的原理是：纤维素酶：可以分解植物纤维素；果胶酶：可以破坏植物细胞壁；蛋白酶：可以除去提取物中的蛋白质，提高提取物的纯度。因为植物类细胞结构相同，三种结合，适用于植物的细胞内多糖的提取，具有较广的应用范围。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明采用复合酶法提取植物多糖，反应条件温和，能保持天然产物的构象，不破坏其立体结构和生物活性，有利于保持有效成分原有的药效。
(2)本发明选用复合酶不仅能够去除体系内杂质，提高提取液的澄清度，同时又提高了中药有效成分的提取率。
(3)本发明对复合酶的配比、提取时间、提取温度、加酶量、pH值进行了优化组合，实现了植物多糖提取得率的最大化。
(4)本发明复合酶制剂用于提取植物多糖的方法中，步骤(4)具有灭活酶制剂，同时又进行了水提的功效，在采用酶提和水提结合的条件下，提高了活性成分的得率。
(5)采用本发明从药用植物桑叶中提取桑叶多糖，桑叶多糖提取率大于70mg/g，而一般的水提醇提法，提取率一般仅为20-30mg/g，因此酶提法提取得率高。
(6)本发明工艺简单、操作方便、投资少、不会产生噪音和污染，适应工艺生产应用。
具体实施方式
实施例1
(1)取桑树经风干的桑叶，粉碎至100目，取该粉末9g，加入蒸馏水180ml，煮沸后冷却备用；
(2)取复合酶制剂：纤维素酶0.02g，果胶酶0.02g，木瓜蛋白酶0.05g，加入蒸馏水0.9g，40℃水浴30分钟；
(3)将步骤(2)与步骤(1)得到的溶液混合均匀，调节pH至5.0，在50℃条件下酶解1小时；
(4)煎煮酶解液，控制加热温度，保持溶液在微沸的状态，2小时；
(5)离心，取上清液过滤，将滤液浓缩，得到桑叶多糖浸膏。
采用苯酚硫酸法测定多糖含量，桑叶多糖提取率为71.63mg/g。
实施例2
(1)取桑树经风干的桑叶，粉碎至100目，取该粉末10g，加入蒸馏水200ml，煮沸后冷却备用；
(2)取复合酶制剂：纤维素酶0.04g，果胶酶0.04g，木瓜蛋白酶0.1g，加入蒸馏水0.9g，40℃水浴30分钟；
(3)将步骤(2)与步骤(1)得到的溶液混合均匀，调节pH至5.0，在50℃条件下酶解30分钟；
(4)煎煮酶解液，控制加热温度，保持溶液在微沸的状态，2小时；
(5)离心，取上清液过滤，将滤液浓缩，得到桑叶多糖浸膏。
采用苯酚硫酸法测定多糖含量，桑叶多糖提取率为70.53mg/g。
实施例3：
(1)取桑树经风干的桑叶，粉碎至100目，取该粉末20g，加入蒸馏水400ml，煮沸后冷却备用；
(2)取复合酶制剂0.2g，其中纤维素酶∶果胶酶∶木瓜蛋白酶＝2∶2∶5，加入蒸馏水2g，40℃水浴30分钟；
(3)将步骤(2)与步骤(1)得到的溶液混合均匀，调节pH至5.0，在45℃条件下酶解1小时；
(4)煎煮酶解液，控制加热温度，保持溶液在微沸的状态，2小时；
(5)离心，取上清液过滤，将滤液浓缩，得到桑叶多糖浸膏。
采用苯酚硫酸法测定多糖含量，桑叶多糖提取率为75.54mg/g。
实施例4
(1)取桑树经风干的桑叶，粉碎至60目，取该粉末10g，加入蒸馏水300ml，煮沸后冷却备用；
(2)取复合酶制剂：纤维素酶0.09g，果胶酶0.09g，中性蛋白酶0.18g，加入蒸馏水1.8g，60℃水浴10分钟；
(3)将步骤(2)与步骤(1)得到的溶液混合均匀，调节pH至5.5，在60℃条件下酶解1小时；
(4)煎煮酶解液，控制加热温度，保持溶液在微沸的状态，1小时；
(5)离心，取上清液过滤，将滤液浓缩，得到桑叶多糖浸膏。
采用苯酚硫酸法测定多糖含量，桑叶多糖提取率为66.67mg/g。
实施例5：连翘多糖
(1)取风干的连翘叶，粉碎至100目，取该粉末10g，加入蒸馏水100ml，煮沸后冷却备用；
(2)取复合酶制剂(纤维素酶∶果胶酶∶木瓜蛋白酶＝1∶2∶5)0.4g，加入蒸馏水4g，40℃水浴20分钟；
(3)将步骤(2)与步骤(1)得到的溶液混合均匀，调节pH至4.0，在40℃条件下酶解1小时；
(4)煎煮酶解液，控制加热温度，保持溶液在微沸的状态，2小时；
(5)离心，取上清液过滤，将滤液浓缩，得到连翘多糖浸膏。
采用苯酚硫酸法测定多糖含量，连翘多糖提取率为64.32mg/g。
实施例6：银杏多糖
(1)取风干的银杏叶，粉碎至40目，取该粉末10g，加入蒸馏水200ml，煮沸后冷却备用；
(2)取复合酶制剂(纤维素酶∶果胶酶∶碱性蛋白酶＝2∶3∶5)0.4g，加入蒸馏水6g，45℃水浴30分钟；
(3)将步骤(2)与步骤(1)得到的溶液混合均匀，调节pH至4.5，在45℃条件下酶解0.5小时；
(4)煎煮酶解液，控制加热温度，保持溶液在微沸的状态，2小时；
(5)离心，取上清液过滤，将滤液浓缩，得到连翘多糖浸膏。
采用苯酚硫酸法测定多糖含量，银杏多糖提取率为65.01mg/g。
实施例7：银耳多糖
(1)取干燥的银耳，粉碎至100目，取该粉末10g，加入蒸馏水200ml，煮沸后冷却备用；
(2)取复合酶制剂(纤维素酶∶果胶酶∶木瓜蛋白酶＝1∶5∶2)0.16g，加入蒸馏水1.6g，45℃水浴30分钟；
(3)将步骤(2)与步骤(1)得到的溶液混合均匀，调节pH至4.5，在45℃条件下酶解0.5小时；
(4)煎煮酶解液，控制加热温度，保持溶液在微沸的状态，2小时；
(5)离心，取上清液过滤，将滤液浓缩，得到银耳多糖浸膏。
采用苯酚硫酸法测定多糖含量，银耳多糖提取率为60.37mg/g。
实施例8：苦瓜多糖
(1)取干燥的苦瓜，粉碎至80目，取该粉末10g，加入蒸馏水300ml，煮沸后冷却备用；
(2)取复合酶制剂(纤维素酶0.04g，果胶酶0.04g，中性蛋白酶0.06g，碱性蛋白酶0.04g，加入蒸馏水1.8g，50℃水浴30分钟；
(3)将步骤(2)与步骤(1)得到的溶液混合均匀，调节pH至6.0，在50℃条件下酶解1.5小时；
(4)煎煮酶解液，控制加热温度，保持溶液在微沸的状态，2小时；
(5)离心，取上清液过滤，将滤液浓缩，得到苦瓜多糖浸膏。
采用苯酚硫酸法测定多糖含量，苦瓜多糖提取率为63.33mg/g。
实施例9：黄芪多糖
(1)取中药材黄芪，粉碎至100目，取该粉末10g，加入蒸馏水150ml，煮沸后冷却备用；
(2)取复合酶制剂(纤维素酶∶果胶酶∶碱性蛋白酶＝5∶5∶12)0.22g，加入蒸馏水3.3g，60℃水浴30分钟；
(3)将步骤(2)与步骤(1)得到的溶液混合均匀，调节pH至5.0，在60℃条件下酶解1.5小时；
(4)煎煮酶解液，控制加热温度，保持溶液在微沸的状态，2小时；
(5)离心，取上清液过滤，将滤液浓缩，得到黄芪多糖浸膏。
采用苯酚硫酸法测定多糖含量，黄芪多糖提取率为68.91mg/g。
实施例10：香菇多糖
(1)取干燥的香菇，粉碎至100目，取该粉末10g，加入蒸馏水250ml，煮沸后冷却备用；
(2)取复合酶制剂(纤维素酶∶果胶酶∶木瓜蛋白酶＝1∶5∶11)0.34g，加入蒸馏水3.4g，45℃水浴20分钟；
(3)将步骤(2)与步骤(1)得到的溶液混合均匀，调节pH至5.0，在45℃条件下酶解2小时；
(4)煎煮酶解液，控制加热温度，保持溶液在微沸的状态，2小时；
(5)离心，取上清液过滤，将滤液浓缩，得到香菇多糖浸膏。
采用苯酚硫酸法测定多糖含量，香菇多糖提取率为70.06mg/g。
Claims (9)
1.一种复合酶制剂，其特征在于：包括以下重量份的组分：
纤维素酶 1-5份
果胶酶 1-5份
蛋白酶 2-12份
2.权利要求1所述的一种复合酶制剂，其特征在于：所述蛋白酶选用木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶中的至少一种。
3.权利要求1所述的复合酶制剂用于提取植物多糖的应用。
4.权利要求1所述的复合酶制剂用于提取植物多糖的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)取植物材料，粉碎，加入蒸馏水，煮沸后冷却备用；
(2)取复合酶制剂加入适当蒸馏水，置于水浴锅里40-60℃条件下活化10-30分钟；
(3)将步骤(2)与步骤(1)得到的溶液混合均匀，调节pH至4.0-6.0，在40-60℃条件下酶解0.5-2.0小时；
(4)煎煮酶解液，控制加热温度，保持溶液在微沸的状态；
(5)离心，取上清液过滤，将滤液浓缩，得到植物多糖浸膏。
5.权利要求1所述的复合酶制剂用于提取植物多糖的方法，其特征在于：所述植物为桑叶，包括以下步骤：
(1)取桑树经风干的桑叶，粉碎，加入蒸馏水，煮沸后冷却备用；
(2)取复合酶制剂加入适当蒸馏水，置于水浴锅里40-60℃条件下活化10-30分钟；
(3)将步骤(2)与步骤(1)得到的溶液混合均匀，调节pH至4.0-5.5，在40-55℃条件下酶解0.5-2.0小时；
(4)煎煮酶解液，控制加热温度，保持溶液在微沸的状态；
(5)离心，取上清液过滤，将滤液浓缩，得到桑叶多糖浸膏。
6.权利要求4或5所述的复合酶制剂用于提取植物多糖的方法，其特征在于步骤(1)中所述的植物粉碎至40-100目，植物材料与加入的蒸馏水的质量比为1∶10-30。
7.权利要求4或5所述的复合酶制剂用于提取植物多糖的方法，其特征在于：步骤(2)中所述的复合酶制剂与蒸馏水的质量比为1∶5-15。
8.权利要求4或5所述的复合酶制剂用于提取植物多糖的方法，其特征在于：步骤(2)中所述的复合酶制剂添加量为步骤(1)植物材料添加量的1-4％。
9.权利要求4或5所述的复合酶制剂用于提取植物多糖的方法，其特征在于：步骤(4)中所述的浸提时间为1-2小时。
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