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摘 要：目的：通过盐提法对美洲大蠊多糖进行提取试验，为进一步开发昆虫药物奠定理论和实验基础。方法：采取盐提法对美洲大蠊多糖进行提取试验，采用单因素试验和正交试验进行工艺优化，用苯酚-硫酸分光法测定多糖含量。结果：实验因素对美洲大蠊多糖含量影响：盐浓度对美洲大蠊多糖影响最大，提取温度对多糖提取影响最小。确定最佳提取工艺为盐浓度为0.05mol/L，提取温度60℃，提取时间2h。结论：影响水溶性多糖提取条件为盐浓度、浸提温度、浸提时间等因素。盐提法提取时间越长，其细胞破碎越完全，多糖含量增高。
关键词：美洲大蠊多糖；盐提法；条件优化；提取工艺
中图分类号 R284 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）10-0038-03
Study on Process Optimization of Periplaneta americana Polysaccharide Extracted from Salt Extraction
Li Xiaoqing et al.
（College of Life Sciences，Jiamusi University，Jiamusi 154007，China）
Abstract：[Objective]By salt extraction of Polysaccharide from Periplaneta americana，lay a theoretical and experimental basis for the further development of insect drugs. [Method]Through salt extraction of Polysaccharide from Periplaneta americana extract test，using single factor test and factors orthogonal experiment with phenol - sulfuric acid spectrophotometry to determine the content of polysaccharide. [Result]The experimental factors affect on polysaccharide content in Periplaneta americana is：the extraction of salt concentration on the polysaccharide content of Periplaneta americana impact is the biggest，followed by extraction time，extraction temperature on polysaccharide extraction has little effect. The scheme to determine the optimum extraction process for salt concentration of 0.05 mol/L，extraction time 2h，extraction temperature of 60 DEG C. [Objective]The effects of insect water soluble polysaccharide extraction factors include salt concentration，extraction temperature，extraction time. With the increase of salt extraction of Periplaneta americana powder extraction time，samples of the cell disruption may be more completely and the polysaccharide content will increase.
Key words：Periplaneta americana polysaccharide；Salt extraction；Optimization；Extraction technology
美洲大蠊Periplaneta americana L.，为昆虫纲Insecta蜚蠊目Blattaria蜚蠊科Blattidae大蠊属Periplaneta昆虫，俗称蟑螂[1]，我国近代多部药学专著和学术文献中也有研究记述，本草专著如《本草纲目》、《新修本草》中均有详细记载[2-3]。从国内美洲大蠊的研究文献记载看，研究重点主要集中在美洲大蠊的种群调查、分布、发生规律及防治；基因表达和致敏作用方面的研究；药用价值开发的研究[4-6]等。国外对美洲大蠊的研究主要集中在基因表达及过敏性检测等领域，包括美洲大蠊的化学成分分析、鉴定、生理功能制等研究[7-9]。目前，有关美洲大蠊的药用开发尚处在初级阶段，现已知所含的生物活性物质也缺少相关研究的佐证以及利用率，在人工饲养、食品、药品开发方面扶持力度也不足，难以普及。本试验采用盐提法对美洲大蠊多糖进行提取试验，采用苯酚-硫酸法检测多糖，比较不同条件下美洲大蠊多糖的提取得率，为提高昆虫活性多糖的利用率提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料 美洲大蠊购于河北安国药材大市场，经佳木斯大学罗志文副教授鉴定为蜚蠊科美洲大蠊American cockroach，药材标本现保存于佳木斯大学生物标本馆、动物学硕士研究生实验室内。
1.2 仪器与试剂 旋转蒸发仪、中药粉碎机、恒温培养箱、分光光度计、水浴锅、冰箱、低速离心机、分样筛、酸度计、抽滤瓶等。石油醚、无水乙醇、盐酸等。 1.3 样品制备和预处理 美洲大蠊药材经40℃干燥后，粉碎后过60目筛，保存于干燥箱内备用。试验采用原料/石油醚=1/3（W/V）处理，除去脂溶性杂质，室温浸泡12h，经浓缩后收集石油醚。重复2次，采用50℃干燥后备用[10]。
1.4 试验方法 采用电子天平称取经预处理后的美洲大蠊粉末各5g，设定盐提取的条件，包括盐浓度、提取温度、提取时间等因素在水浴锅内提取美洲大蠊多糖试验，置于50℃的石油醚中脱脂4h，浓缩后抽滤，每次提取2h，合并提取液，低温干燥得到可美洲大蠊多糖[11]。
1.4.1 美洲大蠊多糖单因素试验 盐提法单因素试验包括盐浓度、浸提温度、提取时间。其不同因素范围设为：碱液浓度（A）：0.01～0.06mol/L、提取温度（B）：30～80℃、提取时间（C）：0.5～3h。每组重复3次，取平均值，筛选出单因素试验条件及参数。
1.4.2 美洲大蠊多糖正交试验 按照单因素试验的结果，选取以盐浓度（A）、提取温度（B）、提取时间（C）这3个因素为条件进行美洲大蠊多糖提取正交试验，采用L9（33）正交表设计试验[13]，详见表1。
2 结果与分析
2.1 美洲大蠊多糖盐提单因素优化试验 如图1～3所示，美洲大蠊多糖含量不断增加的是因为盐浓度的不断变化，0.04mol/L至0.05mol/L多糖含量增加幅度显著；从30℃到50℃间增加的幅度较为明显，可能是美洲大蠊多糖溶解度随温度的升高而逐渐增加，所得多糖含量也逐渐增加；随着提取时间的延长多糖含量也增加，0.5h至1.5h多糖含量增加的幅度比较明显，这是由于随着提取时间的不断延长，细胞破碎可能会逐渐完全，多糖溶出的量也会增加，所得多糖含量也会升高。
3 结论与讨论
3.1 盐浓度对美洲大蠊多糖的影响 使得美洲大蠊多糖含量不断增加的原因，是盐浓度的不断增加的变化。0.01mol/L至0.02mol/L时，美洲大蠊多糖含量增加的幅度较小，0.04mol/L至0.05mol/L多糖含量增加的幅度明显，提取时间延长，多糖含量逐渐升高。
3.2 浸提温度对美洲大蠊提取多糖提取的影响 从30℃到50℃增加的幅度明显，这是由于美洲大蠊多糖溶解度可随温度的升高而逐渐增加，所得多糖也逐渐增加。而从60℃到80℃增加的幅度较小，可能随提取温度的持续提高，但多糖的溶出已经基本完全，所得多糖含量增加的幅度明显减小。
3.3 提取时间对美洲大蠊多糖的影响 随着提取时间的延长多糖含量也增加，0.5h至1.5h多糖含量增加的幅度比较明显，这是由于随着提取时间的不断延长，细胞破碎可能会逐渐完全，多糖溶出的量也会增加，所得多糖含量也会升高。2h以后多糖含量增加的幅度较小，因为此时的温度已经是非常适合多糖的析出。
3.4 正交试验优化美洲大蠊多糖提取工艺 盐提法获得的多糖较少，随着盐提法对美洲大蠊粉末的提取时间的增加，其样品中细胞破碎可能会越完全，美洲大蠊多糖溶出较多，多糖含量增高。影响美洲大蠊多糖提取率的因素包括盐浓度、浸提温度、提取时间等因素。盐浓度对美洲大蠊多糖含量影响最大，提取温度对多糖提取影响较小。最佳提取工艺为A3C2B3，即提取盐浓度为0.05mol/L，提取时间为2h，提取温度60℃。
4 研究展望
本此试验通过对美洲大蠊多糖进行盐提法提取优化，使用葡萄糖参照，苯酚-硫酸分光法测定样品中的多糖量，对比不同条件下多糖提取的差异，为提高昆虫活性多糖的利用率提供了科学依据，同时为进一步开发具有功能性食品昆虫或昆虫药物方面奠定理论和相应的实验基础。
参考文献
[1]肖小芹.美洲大蠊生物学特性及药用价值研究[D].长沙：中南大学，2007.
[2]萧庆慈，肖泓，刘昆平.蜚蠊的古今应用[J].云南中医学院学报，2012，35（1）：55-59.
[3]彩万志，庞雄飞，花保祯，等.普通昆虫学[M].北京：中国农业大学出版社，2001.
[4]高永翔，扈晓宇，钟森.蟑螂提取物对急性肝损伤动物模型的干预[J].药物研究，2006，15（10）：3-4.
[5]张丹.美洲大蠊抗肿瘤活性成分及其结肠定位片的研究[D].成都：成都中医药大学，2014.
[6]柳建发，汪世平，徐绍锐，等.医学昆虫蜚蠊化学组分及药用价值研究现状[J].地方病通报，2009，24（6）：93-95.
[7]张丹.美洲大蠊抗肿瘤活性成分及其结肠定位片的研究[D].成都：成都中医药大学，2014.
[8]柳建发，汪世平，徐绍锐，等.医学昆虫蜚蠊化学组分及药用价值研究现状[J].地方病通报，2009，24（6）：93-95.
[9]方耀敏，李晓庆，赵也，等.光肩星天牛多糖最佳提取工艺试验研究[J].黑龙江医药科学，2013，36（5）：2-4.
[10]罗志文，刘娟，张聪颖，等.地鳖虫多糖提取工艺的优化研究[J].安徽农业科学，2012，40（28）：13978-13979.
[11]罗志文，刘娟，赵永勋.酶解法提取地鳖虫多糖工艺的优化[J].黑龙江农业科学，2018（8）：102-104. （责编：张宏民）
关键词：美洲大蠊多糖；盐提法；条件优化；提取工艺
中图分类号 R284 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）10-0038-03
Study on Process Optimization of Periplaneta americana Polysaccharide Extracted from Salt Extraction
Li Xiaoqing et al.
（College of Life Sciences，Jiamusi University，Jiamusi 154007，China）
Abstract：[Objective]By salt extraction of Polysaccharide from Periplaneta americana，lay a theoretical and experimental basis for the further development of insect drugs. [Method]Through salt extraction of Polysaccharide from Periplaneta americana extract test，using single factor test and factors orthogonal experiment with phenol - sulfuric acid spectrophotometry to determine the content of polysaccharide. [Result]The experimental factors affect on polysaccharide content in Periplaneta americana is：the extraction of salt concentration on the polysaccharide content of Periplaneta americana impact is the biggest，followed by extraction time，extraction temperature on polysaccharide extraction has little effect. The scheme to determine the optimum extraction process for salt concentration of 0.05 mol/L，extraction time 2h，extraction temperature of 60 DEG C. [Objective]The effects of insect water soluble polysaccharide extraction factors include salt concentration，extraction temperature，extraction time. With the increase of salt extraction of Periplaneta americana powder extraction time，samples of the cell disruption may be more completely and the polysaccharide content will increase.
Key words：Periplaneta americana polysaccharide；Salt extraction；Optimization；Extraction technology
美洲大蠊Periplaneta americana L.，为昆虫纲Insecta蜚蠊目Blattaria蜚蠊科Blattidae大蠊属Periplaneta昆虫，俗称蟑螂[1]，我国近代多部药学专著和学术文献中也有研究记述，本草专著如《本草纲目》、《新修本草》中均有详细记载[2-3]。从国内美洲大蠊的研究文献记载看，研究重点主要集中在美洲大蠊的种群调查、分布、发生规律及防治；基因表达和致敏作用方面的研究；药用价值开发的研究[4-6]等。国外对美洲大蠊的研究主要集中在基因表达及过敏性检测等领域，包括美洲大蠊的化学成分分析、鉴定、生理功能制等研究[7-9]。目前，有关美洲大蠊的药用开发尚处在初级阶段，现已知所含的生物活性物质也缺少相关研究的佐证以及利用率，在人工饲养、食品、药品开发方面扶持力度也不足，难以普及。本试验采用盐提法对美洲大蠊多糖进行提取试验，采用苯酚-硫酸法检测多糖，比较不同条件下美洲大蠊多糖的提取得率，为提高昆虫活性多糖的利用率提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料 美洲大蠊购于河北安国药材大市场，经佳木斯大学罗志文副教授鉴定为蜚蠊科美洲大蠊American cockroach，药材标本现保存于佳木斯大学生物标本馆、动物学硕士研究生实验室内。
1.2 仪器与试剂 旋转蒸发仪、中药粉碎机、恒温培养箱、分光光度计、水浴锅、冰箱、低速离心机、分样筛、酸度计、抽滤瓶等。石油醚、无水乙醇、盐酸等。 1.3 样品制备和预处理 美洲大蠊药材经40℃干燥后，粉碎后过60目筛，保存于干燥箱内备用。试验采用原料/石油醚=1/3（W/V）处理，除去脂溶性杂质，室温浸泡12h，经浓缩后收集石油醚。重复2次，采用50℃干燥后备用[10]。
1.4 试验方法 采用电子天平称取经预处理后的美洲大蠊粉末各5g，设定盐提取的条件，包括盐浓度、提取温度、提取时间等因素在水浴锅内提取美洲大蠊多糖试验，置于50℃的石油醚中脱脂4h，浓缩后抽滤，每次提取2h，合并提取液，低温干燥得到可美洲大蠊多糖[11]。
1.4.1 美洲大蠊多糖单因素试验 盐提法单因素试验包括盐浓度、浸提温度、提取时间。其不同因素范围设为：碱液浓度（A）：0.01～0.06mol/L、提取温度（B）：30～80℃、提取时间（C）：0.5～3h。每组重复3次，取平均值，筛选出单因素试验条件及参数。
1.4.2 美洲大蠊多糖正交试验 按照单因素试验的结果，选取以盐浓度（A）、提取温度（B）、提取时间（C）这3个因素为条件进行美洲大蠊多糖提取正交试验，采用L9（33）正交表设计试验[13]，详见表1。
2 结果与分析
2.1 美洲大蠊多糖盐提单因素优化试验 如图1～3所示，美洲大蠊多糖含量不断增加的是因为盐浓度的不断变化，0.04mol/L至0.05mol/L多糖含量增加幅度显著；从30℃到50℃间增加的幅度较为明显，可能是美洲大蠊多糖溶解度随温度的升高而逐渐增加，所得多糖含量也逐渐增加；随着提取时间的延长多糖含量也增加，0.5h至1.5h多糖含量增加的幅度比较明显，这是由于随着提取时间的不断延长，细胞破碎可能会逐渐完全，多糖溶出的量也会增加，所得多糖含量也会升高。
3 结论与讨论
3.1 盐浓度对美洲大蠊多糖的影响 使得美洲大蠊多糖含量不断增加的原因，是盐浓度的不断增加的变化。0.01mol/L至0.02mol/L时，美洲大蠊多糖含量增加的幅度较小，0.04mol/L至0.05mol/L多糖含量增加的幅度明显，提取时间延长，多糖含量逐渐升高。
3.2 浸提温度对美洲大蠊提取多糖提取的影响 从30℃到50℃增加的幅度明显，这是由于美洲大蠊多糖溶解度可随温度的升高而逐渐增加，所得多糖也逐渐增加。而从60℃到80℃增加的幅度较小，可能随提取温度的持续提高，但多糖的溶出已经基本完全，所得多糖含量增加的幅度明显减小。
3.3 提取时间对美洲大蠊多糖的影响 随着提取时间的延长多糖含量也增加，0.5h至1.5h多糖含量增加的幅度比较明显，这是由于随着提取时间的不断延长，细胞破碎可能会逐渐完全，多糖溶出的量也会增加，所得多糖含量也会升高。2h以后多糖含量增加的幅度较小，因为此时的温度已经是非常适合多糖的析出。
3.4 正交试验优化美洲大蠊多糖提取工艺 盐提法获得的多糖较少，随着盐提法对美洲大蠊粉末的提取时间的增加，其样品中细胞破碎可能会越完全，美洲大蠊多糖溶出较多，多糖含量增高。影响美洲大蠊多糖提取率的因素包括盐浓度、浸提温度、提取时间等因素。盐浓度对美洲大蠊多糖含量影响最大，提取温度对多糖提取影响较小。最佳提取工艺为A3C2B3，即提取盐浓度为0.05mol/L，提取时间为2h，提取温度60℃。
4 研究展望
本此试验通过对美洲大蠊多糖进行盐提法提取优化，使用葡萄糖参照，苯酚-硫酸分光法测定样品中的多糖量，对比不同条件下多糖提取的差异，为提高昆虫活性多糖的利用率提供了科学依据，同时为进一步开发具有功能性食品昆虫或昆虫药物方面奠定理论和相应的实验基础。
参考文献
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[6]柳建发，汪世平，徐绍锐，等.医学昆虫蜚蠊化学组分及药用价值研究现状[J].地方病通报，2009，24（6）：93-95.
[7]张丹.美洲大蠊抗肿瘤活性成分及其结肠定位片的研究[D].成都：成都中医药大学，2014.
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[11]罗志文，刘娟，赵永勋.酶解法提取地鳖虫多糖工艺的优化[J].黑龙江农业科学，2018（8）：102-104. （责编：张宏民）