?。壅∫轂樘剿骱锿忍闵w蕨多糖脫蛋白的最佳工藝條件,以蛋白去除率為主要考察指標,采用Sevag 法、TCA法、酶法等5種方法對猴腿蹄蓋蕨多糖脫蛋白工藝進行了探索。結果表明:最佳脫蛋白工藝為酶法與TCA法聯(lián)用,即加入0.02g木瓜蛋白酶,40℃水浴反應30min后,沸水中滅酶10min,冷卻至室溫,4?。埃埃埃颍恚椋铍x心,去變性酶沉淀,取上清液加入3%TCA 試劑振蕩3次,每次20min,震蕩后靜置1h,4?。埃埃埃颍恚椋铍x心15min。在該條件下,猴腿蹄蓋蕨多糖的蛋白去除率為76.50%,多糖損失率為11.82%。通過試驗研究得到的猴腿蹄蓋蕨多糖脫蛋白工藝條件穩(wěn)定、重現(xiàn)性高,具有一定的應用價值。
[關鍵詞]猴腿蹄蓋蕨;多糖;脫蛋白工藝
蕨類植物是植物類中草藥的重要組成部分[1],多數(shù)蕨類植物既可食用,又可入藥。蹄蓋蕨科植物猴腿蹄蓋蕨,又名多齒蹄蓋蕨、猴腿菜、猴腿兒,既是味道鮮美的山野菜,又可作為藥品添加劑使用[2]。猴腿蹄蓋蕨在吉林省長白山區(qū)分布廣泛[3],具有抗菌、抗病毒、抗氧化、抗腫瘤等眾多功效[4],猴腿蹄蓋蕨含有豐富的氨基酸,總含量可達13.46%,其中被譽為“智慧酸”的谷氨酸,含量可達2.22%。作為藥
食兩用珍貴的山野菜,猴腿蹄蓋蕨發(fā)展前景非常廣闊[5-6]。多糖是由單糖或衍生物聚合而成的生物活性大分子,是一切生命有機體必不可少的成分。多糖具有增強免疫、降血糖、降血脂、抗腫瘤、抗疲勞及抗衰老等多種生物活性,已應用到保健品、化妝品、藥品、食品等領域,是現(xiàn)代醫(yī)學和食品功能化學關注的焦點[6-9]。但是,在植物多糖研究過程中,植物中所含蛋白常影響植物多糖純度,從而導致其藥理研究出現(xiàn)較大差異。蛋白質(zhì)是粗多糖中最主要的雜質(zhì),對植物多糖的純度造成影響。蛋白質(zhì)的存在增加了多糖的吸濕性,其所帶電荷可吸附大量其他雜質(zhì),使雜質(zhì)的去除變得更為困難。同時,蛋白質(zhì)還會吸附多糖,給多糖的分級、分離帶來困難。更重要的是,蛋白質(zhì)具有熱源性,含有蛋白雜質(zhì)的多糖不能用于臨床注射。因此,多糖純化的第一步就是脫蛋白。而一般去除蛋白質(zhì)的過程中多糖的損失量較大,所以有必要對多糖的脫蛋白方法進行研究。目前,未見猴腿蹄蓋蕨多糖相關研究的報道。筆者應用傳統(tǒng)的脫蛋白方法Sevag法、TCA法、酶法等[10-14]對猴腿蹄蓋蕨多糖脫蛋白的工藝進行探索,以期為更有效地開發(fā)猴腿蹄蓋蕨提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 猴腿蹄蓋蕨采自吉林市蛟河地區(qū),經(jīng)吉林化工學院藥學系薛健飛博士鑒定為蹄蓋蕨科植物猴腿蹄蓋蕨。
1.1.2 試劑木瓜蛋白酶(酶活性為50萬U/g),北京奧博星生物技術有限責任公司;葡萄糖、正丁醇、氯仿、三氯乙酸、硫酸、苯酚、無水乙醇均為分析純試劑;水為重蒸餾水。
1.1.3 儀器UV-752N型紫外-可見分光光度計,(上海精密科學儀器有限公司),RT-08型多功能粉碎機(榮聰精密科技有限公司),BS-600L型電子天平(上海精密科學儀器有限公司),RE-52A 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠)。
1.2 方法
1.2.1 多糖含量測定
1)標準曲線的繪制。精密稱取在105℃干燥至恒重的葡萄糖標準品20.4mg,置于100mL的容量瓶中[15],加入蒸餾水適量,超聲使溶解,蒸餾水定容至刻度,制成濃度為0.204mg/mL的葡萄糖標準品溶液。取上述溶液2.0 mL、4.0 mL、6.0 mL、8.0mL、10.0mL、12.0mL、14.0mL,分別置于50mL容量瓶中,蒸餾水稀釋至刻度。精密吸取上述溶液各2.0mL于具塞試管中,加入4%苯酚溶液1.0mL,搖勻,迅速滴加7.0mL的濃硫酸,放置5min,置于40℃的水浴中加熱30min,迅速冷卻至室溫,采用紫外-可見分光光度計,在490nm波長處測定吸光度,以濃度C為橫坐標,吸光度值A 為縱坐標,繪制標準曲線[16]回歸方程:A=11.865C+0.001?。福?,r=0.999 5,結果表明,葡萄糖在0.008?。保丁埃埃担贰。玻恚纾恚膛c吸光度呈良好的線性關系。
2)樣品多糖的含量測定。取猴腿蹄蓋蕨多糖粉末適量,置于容量瓶中,加蒸餾水適量,超聲使溶解,蒸餾水稀釋至刻度,搖勻,制成供試品溶液。吸取供試品溶液2.0mL于具塞試管中,加入4%苯酚溶液1.0mL,搖勻,迅速滴加7.0mL的濃硫酸,放置5min,置于40℃的水浴中加熱30min,迅速冷卻至室溫,采用紫外-可見分光光度計,在490nm波長處測定吸光度,由回歸方程計算出多糖濃度,從而計算出粉末中多糖的質(zhì)量以及多糖損失率。多糖質(zhì)量(g)=(C×10×25×100×干浸膏質(zhì)量)/1000×2×2×含量測定取樣量;多糖損失率(%)=(粗多糖中多糖質(zhì)量-除蛋白處理后樣品中多糖質(zhì)量)/粗多糖中多糖質(zhì)量;式中,C 表示測定樣液中多糖的濃度(mg/mL)。
1.2.2 蛋白質(zhì)含量測定吸取多糖提取液1.0mL定容于25mL容量瓶,以蒸餾水為空白,在280nm和260nm處測定吸光度值,根據(jù)經(jīng)驗公式:蛋白質(zhì)濃度C(g/L)=1.45×A280-0.74×A260[17-18],計算蛋白質(zhì)含量,從而計算去除率。
蛋白去除率(%)=(粗多糖中蛋白質(zhì)量-除蛋白處理后樣品中蛋白質(zhì)量)/粗多糖中蛋白質(zhì)量
1.3 脫蛋白試驗
1.3.1 Sevag法脫蛋白試驗[19-20]
取猴腿蹄蓋蕨粗多糖溶液25mL,加入一定量的Sevag試劑(V正丁醇∶V氯仿,1/5),進行幾次一定時間的劇烈震蕩后,4?。埃埃埃颍恚椋铍x心,取上清液即可。Sevag試劑加入量、震蕩次數(shù)和震蕩時間通過以下考察試驗進行確定。
1)Sevags試劑加入量。Sevag試劑體積/多糖溶液體積分別為1/1、1/2、1/3、1/4、1/5,固定震蕩時間為20min,震蕩次數(shù)為1次,考察Sevags試劑加入量對多糖損失率和蛋白去除率的影響。
2)震蕩次數(shù)。改變震蕩次數(shù)(1次、2次、3次、4次、5次),固定Sevag試劑為5mL,震蕩時間為20min,考察震蕩次數(shù)對多糖損失率和蛋白去除率的影響。
3)震蕩時間。改變震蕩時間(10min,20min,30min,40min,50min),固定Sevag試劑為5mL,震蕩次數(shù)為1次,考察震蕩時間對多糖損失率和蛋白去除率的影響。
1.3.2 三氯乙酸法(TCA 法)脫蛋白試驗取猴腿蹄蓋蕨粗多糖溶液25mL,分別加入TCA 溶液使其質(zhì)量分數(shù)分別為2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%,振蕩20 min,靜置1h,4?。埃埃埃颍恚椋铍x心15min,棄去沉淀??疾烊芤褐胁煌裕茫?濃度的脫蛋白效果。確定最佳的TCA 濃度后,在該條件下考察TCA 法不同震蕩次數(shù)(1次、2次、3次、4次、5次)下的脫蛋白效果,計算蛋白去除率和多糖損失率。
1.3.3 酶法脫蛋白試驗取猴腿蹄蓋蕨粗多糖溶液25mL,放入水浴鍋中預熱10min,加入一定量的木瓜蛋白酶,在一定溫度下酶解反應一段時間后,40℃水浴反應30min后,沸水中滅酶10min,冷卻至室溫,4 000r/min離心,去變性酶沉淀,取上清液
即可。木瓜蛋白酶加入量、酶解溫度、酶解時間通過以下考察試驗進行確定。
1)木瓜蛋白酶加入量。分別加入木瓜蛋白酶量0.01g、0.02g、0.03g、0.04g、0.05g,固定酶解溫度為40℃,酶解時間為0.5h,考察木瓜蛋白酶加入量對多糖損失率和蛋白去除率的影響。
2)酶解溫度。改變酶解溫度(40℃,45℃,50℃,55℃,60℃,65℃), 固定蛋白酶加入量0.02g,酶解時間為0.5h,考察酶解溫度對多糖損失率和蛋白去除率的影響。
3)酶解時間。改變酶解時間(0.5h,1.0h,1.5h,2.0h,2.5h),固定蛋白酶加入量0.02g,酶解溫度為40℃,考察酶解時間對多糖損失率和蛋白去除率的影響。
1.3.4 酶法與Sevag法聯(lián)用脫蛋白試驗取猴腿蹄蓋蕨粗多糖溶液25 mL,放入水浴鍋中預熱10min,在優(yōu)選的木瓜蛋白酶法工藝條件下進行脫蛋白后,將反應瓶放入沸水中滅酶10min,冷卻至室溫,4?。埃埃埃颍恚椋铍x心,去變性酶沉淀,取去蛋白后的猴腿蹄蓋蕨多糖上清液20mL,在優(yōu)選的Sevag法條件下進行脫蛋白試驗,測定其多糖及蛋白質(zhì)含量,計算多糖損失率和蛋白去除率。
1.3.5 酶法與TCA 法聯(lián)用脫蛋白試驗取猴腿蹄蓋蕨粗多糖溶液25 mL,放入水浴鍋中預熱10min,在優(yōu)選的木瓜蛋白酶法工藝條件下進行脫蛋白后,將反應瓶放入沸水中滅酶10min,冷卻至室溫,4?。埃埃埃颍恚椋铍x心,去變性酶沉淀,取去蛋白后的上清液20mL,在優(yōu)選的TCA法條件下進行脫蛋白試驗,得脫蛋白多糖溶液,測定其多糖及蛋白質(zhì)含量,計算多糖損失率和蛋白去除率。