茶叶起源于中国,是在中国古代文献中被提及的最早的天然药物之一。茶叶能够作为一些有毒草药的解毒剂[1],在中国和日本民间也有经常饮用粗老茶来治疗糖尿病的例子。
中国对多糖的研究开始于20世纪70年代,而且发展很快。由于多糖多种多样的生物活性功能以及在功能食品和临床上非常的广泛使用,使多糖生物资源的开发利用和研究日益活跃,成为天然药物、生物化学、生命科学的研究热点。茶多糖是茶叶复合多糖的简称,据汪东风[2]等报道,茶多糖通常是茶叶中糖类、果胶、蛋白质和灰分组成的一类复合物。茶多糖中的多糖与蛋白质呈紧密结合的状态,茶多糖的实质是一种酸性糖蛋白,据清水岑夫[3]的研究,茶多糖是由葡萄糖、阿拉伯糖、核糖、聚本糖、烯酮糖和聚葡萄糖组成,具有降血糖、降血脂、增强免疫力、降血压、减慢心率、增加冠脉流量、抗凝血、抗血栓和耐缺氧等作用,近几年来发现茶多糖还具有治疗糖尿病的功效。1987年清水岑夫研究发现,服用茶多糖链脲佐菌素诱发的高血糖小鼠血糖有明显下降,最高的下降率达40%;对正常小鼠的腹腔注射茶多糖500mg/kg,在给药7h后出现降血糖效果。30568
传统的茶多糖提取方法包括煎煮、有机溶剂浸出等,但是提取温度高、提取率低、成本高,而酶工程技术是近几年来用于天然植物有效成分提取的一项生物工程技术。选用恰当的酶,可以较温和地将植物组织分解,并且加速有效成分的释放,从而提高其提取率。傅博强[4]等人为了保持茶多糖的活性,采用了低温水提、酶提二次结合法提取茶多糖。第一次在50℃、茶叶与水的质量比为1:15、水提取30min,多糖的提取率为2.33%,粗多糖(干重)的提取率为6.82%;过滤之后,将滤渣用pH4.6的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液加纤文素酶提取,经过正交实验确定酶提的最佳工艺参数为55℃、茶叶与水的质量比为1:14、酶用量2.2μL/g(以茶叶质量计),反应时间为120min,其多糖的提取率为0.64%,粗多糖(干重)的提取率为1.11%,分别占2次提取总量的21.5%和14.0%,而在相同条件下无酶提取,提取率仅为0.39%和0.56%。相对于水提法,酶法的多糖提取率分别增加了63.3%和98.9%,多糖总提取率达到2.97%,粗多糖(干重)的总提取率为7.93%,采用酶法提取的茶多糖具有较强抑制α—淀粉酶活力的能力。论文网
陈建国[5]等人为了建立一种快捷、简便、灵敏的测定茶叶中茶多糖含量的方法,按照醇析水提法,通过正交实验获得多糖提取最佳条件,采用苯酚—硫酸法比色测定茶多糖含量。结果得到茶多糖的吸收波长为490nm,线性范围为8~72ug/mL,重现性好,cv=0.956%(n=6);平均回收率为99.9%,cv=2.037%(n=6);不同茶叶多糖含量在1.292—4.529%之间,并且茶叶越粗老茶多糖含量越高。
以往的研究可以证明,茶叶原料的老嫩程度对茶多糖含量的影响非常大,并且表现出随茶叶粗老程度的递增,茶多糖的含量增加。根据日本蓑和田博士的专利记载[6],茶多糖体复合物在85℃以上时,其有效成分的生物活性将会受到破坏,因此建议茶多糖的提取
在常温或者低温下进行。
黄永春[7]等人采用超声波辅助提取茶多糖,探究了茶多糖提取过程中温度、液料比、时间、pH值以及超声功率等因素对提取率的影响。通过超声波的空化作用,原料细胞壁易于破碎,从而有助于多糖的溶出,提高多糖的得率。实验结果表明,传统提取方法的最优条件为:温度60℃,液料比20:1,时间120min,pH值6.0,在最优条件下茶多糖的得率为4.26%;超声波辅助提取法的最优条件:超声功率为150W,液料比为30:1,时间为40min,温度为60℃,pH值为7.0,在此条件下茶多糖的得率为5.15%。提取得到的茶多糖样品经过GPC测定,传统提取法得到的茶多糖样品平均相对分子质量为66439,而超声波辅助提取得到的样品的平均相对分子质量为47447。超声波辅助提取可明显提高茶多糖的得率,但同时对茶多糖产生降解作用。超声波提取茶多糖是利用了超声波的空化作用加速植物多糖成分的浸出提取,除此之外超声波产生的机械振动、乳化、击碎、化学效应等也能加速多糖成分的扩散释放并充分与溶剂混合,利于提取。在纤文素酶法提取茶多糖最佳工艺的基础上,用超声波辅助酶法时,酶解—超声法比超声波—酶法高10.4%,比单独酶法高4.1%。超声波技术因具有成本低、操作简单、安全、污染小或无污染等一系列优点在近年来越来越多地被用于有效成分的提取。
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