无花果多糖提取的研究进展

何粉霞

（威海海洋职业学院，山东 荣成 264300）

植物多糖因其具有诸多生物活性，且具有低毒安全、高效节能等优点，目前已成为医学、化妆品、保健食品等领域的研究热点。无花果多糖是无花果和无花果叶中的重要活性因子，具有抗氧化、抗肿瘤、降血糖、降血脂和增强免疫力等功效。目前，国内外对无花果多糖的研究主要侧重于其分离纯化、活性研究及应用。主要总结归纳了近年来国内外关于无花果多糖提取研究的进展。首次总结了无花果多糖提取的技术及效果比较，分析了无花果多糖提取中存在的问题及解决措施，以期为无花果多糖的进一步综合开发利用提供参考。

1 无花果多糖的提取

无花果多糖的提取原料主要是无花果果干和无花果叶。目前已知的提取无花果多糖的方法有传统浸提法、物理辅助提取法、酶解提取法亚临界水萃取法等。

1.1 传统浸提法

传统的无花果多糖的浸提方法一般是采用丙酮、乙醚或者石油醚等有机溶剂脱脂后，选用热水、冷热水、氯化钠水溶液或者碱性水溶液作为溶剂进行提取。一般最常用的是热水浸提法。王振斌等人[1]以无花果取汁后的残渣为原料，采用响应面法优化了无花果多糖的传统水提法的提取条件，在温度100 ℃，料液比1∶12，浸提2 次，浸提时间为3 h条件下，水溶性的无花果多糖提取率可达到8.52%。王振斌等人[2]又以新鲜无花果为原料，采用水提醇沉的提取方法和响应面法优化了无花果提取工艺，得到最佳的条件为提取温度为90 ℃，料液比1∶49，提取时间21 min，提取次数2 次，此条件下的无花果多糖提取率和得率分别为3.86%和94.63%，经过超声改性、分离纯化后，分析其水解后的单糖组成为L -鼠李糖、D -葡萄糖和D -半乳糖等。李静等人[3]以无花果干为原料，采用响应面法优化了无花果多糖的水提最佳条件为提取时间43 min，pH 值8.1，料液比1∶18，提取温度81 ℃，多糖的实际提取率为10.45%。

由于无花果中的多糖有的以糖蛋白的形式结合，所以会造成该方法提取效率较低；另外，无花果中的纤维素、淀粉、蛋白质、果胶等杂质在温度较高时，会影响提取液的黏度和澄清度，导致多糖纯度较低，且长时间在较高温度下提取也会降低多糖的活性。但该方法由于易于操作、设备简单、工艺简单，因而应用较多。

1.2 物理辅助浸提法

近年来，超声波和微波常被作为辅助手段广泛应用于植物有效成分的提取。超声提取时超声可以产生穿透力极强的机械波，导致细胞破碎而加快活性成分快速流出，从而可以缩短提取时间和提高提取率。微波提取时微波产生的电磁辐射可以引起细胞分裂，使溶剂快速产生热量，从而提高活性成分溶出率。

姜宏伟[4]以无花果叶为原料，比较了热水浸提、超声波辅助提取、微波辅助提取和超声波-微波协同提取4 种方法对无花果多糖的提取效果，结果发现，超声波-微波协同提取法提取无花果粗多糖的最佳条件为料液比1∶31（g∶mL），微波功率540 W，提取时间15 min。在此条件下，多糖得率为4.524%。无花果多糖提取率明显优于其他3 种提取方法，而且超声波-微波协同提取的提取时间为15 min，比传统热水浸提法的提取时间缩短了83%。王婷婷等人[5]以无花果叶为原料，通过超声协同沸水提取无花果多糖，并与传统热水浸提法进行了比较，结果发现优化条件下无花果多糖的提取率达到2.81%，是传统热水浸提法的1.18 倍。余希成等人[6]以市售的无花果干为原料，采用微波手段对水溶性无花果多糖的提取工艺进行优化，结果表明，在料液比为1∶10.2（g∶mL），提取时间20.1 min，微波功率556 W，pH值为8.2 条件下水溶性无花果多糖的最大提取率可达到28.7%。其中，对提取率影响最大的因素为提取时间，其次为微波功率。该研究证实了微波提取无花果多糖可以显著缩短提取时间，增加提取率。李乐等人[7]研究了微波辅助提取无花果果实多糖的方法，通过微波辅助浸提、醇沉、Sevage 法脱蛋白等步骤对无花果多糖进行提取，结果表明，在微波功率为600 W，料液比1∶40（g∶mL），温度为70 ℃和浸提时间为40 min 条件下，多糖得率达到12.17%，通过验证试验，多糖得率为12.05%。Gharibzahedi S 等人[8]采用超声-微波结合提取法对无花果果皮进行多糖提取，提取率达13.97%。

微波和超声辅助提取法相比于传统的溶剂提取法具有提取效率高、提取时间短、无污染等优点，被称为“绿色提取工艺”，但是该方法设备成本高，不适用于大规模生产。

1.3 酶法提取法

无花果中含有淀粉、蛋白质、果胶等成分，这些成分会影响提取溶液的黏度和澄清度，从而影响多糖的提取率和提取纯度。酶法提取无花果多糖可以利用酶的特异性催化作用，有针对性地选择并降解无花果的某些成分（如果胶、糖蛋白、纤维素等）的细胞壁和细胞膜，降低有效成分溶出的阻力；另外，酶也可以使部分多糖降解为更小分子的片段，使其更易通过细胞膜释放出来[9]。

目前，国内采用酶法提取多糖主要有单酶法提取、复合酶法提取、分段酶法提取和物理辅助酶法提取三大类。

1.3.1 单酶法提取

单酶法提取主要采用单一的酶来降解原料来提高多糖提取率或者纯度。常用的酶包括木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、果胶酶、纤维素酶等。纤维素酶可以通过针对性地切断纤维素的β -葡萄糖糖苷键来破坏植物的细胞壁，从而加速有效成分的溶出。木瓜蛋白酶和胰蛋白酶等可以水解植物中游离的蛋白质，降低蛋白质对原料的结合力，还能够降解糖蛋白，从而释放出更多的多糖，有效增加多糖得率和纯度。果胶酶可以降解果胶，提高提取液的澄清度和降低提取液黏度，有利于减轻果胶对多糖的提取产生影响。但单酶法与传统浸提法相比，多糖提取率相当，无明显优势，且酶解时间较长，因而不适用于多糖提取，可以作为预试验观察单一酶的最佳提取条件，为复合酶法提取多糖提供参考依据。

1.3.2 复合酶法提取

复合酶法提取就是选用2 种或2 种以上的酶，并按照一定的比例进行复配后，用于降解原料中特定的组分，从而达到提高提取效率或者增加提取物纯度的效果。Chen 等人[10]采用复合酶法对无花果干多糖进行提取优化研究，结果发现果胶酶、木瓜蛋白酶、纤维素酶质量分数分别为1.5%，1.5%，0.5%，料液比1∶40.3（g∶mL），提取时间54.1 min，提取温度34.15 ℃，pH 值3.8 条件下，多糖提取率可达到7.98%±0.17%。经提取的多糖主要组成为鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖。

叶文斌[11]以紫皮无花果鲜果为原料，采用复合酶（纤维素酶≥40 万U/mL，木聚糖酶≥260 万U/mL，果胶酶≥2 万U/mL，三者比为3∶1∶2） 提取无花果多糖，经Sevag 法除蛋白后进行醇沉，得到无花果多糖，通过优化工艺提取率可达34 .13%。多糖提取率与传统提取法相比明显提高，但是在试验中提取时间达到24 h 左右，耗时较长。

1.3.3 分段酶法提取

分段酶法提取是将选用的酶按照一定的添加顺序加入过提取液中，同时各酶在不同时段使用时均采用其最佳条件，其最佳条件是在前期单酶提取法中得到。分段酶法提取多糖时，每种酶的添加顺序及酶解时间对提取效果均有一定影响。目前，尚未发现利用分段酶法提取无花果多糖。对于其他多糖提取报道也不是很多，程文俊等人[12]首先通过预试验优化了纤维素酶、果胶酶、木瓜蛋白酶3 种酶各自的最佳酶解工艺参数；然后采用分段酶法技术依次用纤维素酶、果胶酶和木瓜蛋白酶酶解同一批次香菇子实体提取香菇多糖，并与传统的热水浸提法作对照。结果表明，分步酶法提取的香菇粗多糖得率可达14.17%，是对照试验的2.28 倍；而且得到的多糖经提纯后纯度明显比热水浸提法提取的多糖高，质量更好。王文文等人[13]以香菇为原料，首先采用高压热水浸提香菇多糖，然后再采用分段酶法，分别用纤维素酶、果胶酶、菠萝蛋白酶对香菇进行酶解处理，最后香菇多糖的得率为4.16%，与单纯采用高压热水浸提相比，香菇多糖的得率提高了21.64%；与单一采用纤维素酶酶解提取法相比，香菇多糖得率17.85%。通过比较不同文献，多糖得率差别较大的原因可能与采用酶的活力和原料的差别造成。魏玉等人[14]以白芨为原料，分别采用纤维素酶、果胶酶、木瓜蛋白酶对白芨进行酶解提取白及多糖，以寻找单一酶的最佳提取条件，然后在此基础上进行分段酶法提取白芨多糖，并以传统水提法、超声波提取法、碱水提取法、复合酶法进行对照试验，结果表明，分步酶法提取白芨多糖的提取率明显高于其他几种方法。

分段酶法提取多糖时可以使每一种酶在最佳酶解条件进行提取，避免了由于各种酶的酶解条件不同而造成不能最大发挥各种酶的酶解效率，从而影响多糖提取率，因而分段酶法与复合酶法相比，提取率明显优于后者。但是该方法步骤繁琐，前期需要考查每一类酶的最佳作用条件，而且相对耗时较长，目前应用并不广泛。

1.4 酶法提取与其他技术的联用

近年来，酶法提取技术同其他技术联用提取植物多糖的报道越来越多，比如超声辅助酶法、微波辅助酶法提取多糖、高压脉冲电场（HIPEF） 法协同酶法提取多糖、高压热水发协同酶法提取多糖等。

马丽媛等人[15]以新鲜芦荟凝胶为原料，利用超声辅助复合酶法提取芦荟多糖，并与复合酶法提取芦荟多糖进行对比。结果表明，在优化条件下芦荟多糖的提取率达到8.42%，是复合酶法提取多糖的1.4倍，而且前者得到的芦荟多糖的抗氧化能力较强。超声技术与酶法提取技术结合提取多糖具有操作简便、缩短提取时间等优点，而酶辅助提取具有杂质少、能耗低、重现性好等优点，将两种方法进行结合可起到互相促进的作用。该方法目前在无花果多糖提取中的工艺研究尚未见报道。

杨桦等人[16]以桑葚为原料，采用酶法提取技术和微波提取相结合提取桑葚多糖，在优化条件下桑葚多糖的提取率为3.01%，与传统酶解和微波辅助水提工艺相比，多糖提取率提高了72%。周小伟等人[17]以猴头菇子实体为原料，比较了微波协同复合酶法和复合酶法提取猴头菇多糖得率。在微波协同复合酶法的最佳工艺条件（微波功率119 W，微波时间150 s，料液比1∶15（g∶mL）） 下猴菇多糖得率为19.13%。而在单独使用复合酶最佳工艺条件（酶添加量2%，酶解时间150 min，酶解pH 值4.5，酶解温度50 ℃）下猴菇多糖得率为15.62%，微波辅助可以使多糖提取率提高18.35%。微波法联合酶法技术可以减少微波的作用时间，减少微波对多糖结构的破坏，也可以减少酶解时间，提高提取效率和多糖纯度。该方法目前在无花果多糖提取领域尚未见报道，具有一定的研究意义。

高压脉冲电场是一种非热处理技术，具有处理时间短、温升小、能耗低等特点，成为近年来国内外研究的热点之一。因具有电穿孔技术，具有较强的破除细胞屏障的能力，可以减少对热敏物质的破坏，保护生物活性物质，目前已被应用于多糖提取领域。

有研究表明，采用高压脉冲电场耦合复合酶法研究了莼菜多糖的最佳提取条件，发现在最佳高压脉冲电场参数为料液比1∶30（g∶mL），提取时间40 min，电场强度25 kV/cm，脉冲数6 的条件下莼菜多糖提取率为10.75%。在高压脉冲电场提取后，再耦合复合酶法提取，在最佳酶解工艺参数为复合酶（木瓜蛋白酶∶纤维素酶∶果胶酶为1∶1∶1，质量比） 添加量2.5%，酶解pH 值4.5，酶解时间60 min，酶解温度40 ℃条件下莼菜多糖提取率为12.27%。与单一的高压脉冲电场提取相比，高压脉冲电场耦合复合酶法提取莼菜多糖的提取率明显提高。

1.5 其他高新技术

刘焕燕等人[18]首次以无花果为原料，采用亚临界水提取技术提取无花果多糖。结果表明，在优化提取工艺条件下，即提取时间17 min，提取温度150 ℃，料液比1∶30（g∶mL），提取压力1.5 MPa，多糖提取率达56.48%，明显高于传统提取工艺的提取率。

亚临界水萃取技术用纯水作溶剂，无溶剂残留,是一种绿色环保、高效节能的新兴提取分离技术，目前已被广泛应用于天然多糖的提取[19]。亚临界水也被称为过热水、高压热水或热液态水，与普通水相比，其在高温高压下具有强烈的溶解能力和分解能力，因而可以提高多糖的提取率，缩短提取时间，还可以保留多糖的生物活性。亚临界水提取技术还可以与超声波、微波或者酶法联合，未来在无花果多糖提取领域中有广阔的应用前景。

2 结语

无花果多糖因其诸多活性，一直是药食同源开发的热点。但是，就目前无花果多糖的提取来说，虽然报道较多，但大都侧重于传统的浸提方法，提取率相对较低。有些提取手段不能进行规模化生产，未来仍需要结合新技术进行进一步研究。例如，高压脉冲电场技术与酶法的结合、超临界亚萃取技术和超声、微波或者酶解技术联用在无花果多糖提取研究方面尚未见报道，将成为未来无花果多糖提取的一个研究方向。此外，无花果多糖的提取技术在现有条件下如何保护或者提高其生物活性，结合有效多糖组分的产率，对提取工艺进行优化、提高提取效率和节约资源。具有更高纯度、更高生物活性、可以批量生产，将是未来无花果多糖提取领域的研究需要努力的方向。