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摘 要：目的：实验人员将山药多糖提取的工艺加以优化，而且对其做好相应的抗菌活性实验。方法：实验人员将提取时间、提取的温度当作自变量，将山药多糖得到的概率当作因变量，应用响应面法对山药多糖提取手段进行优化，并且使用纸片的形式来对山药多糖进行相应的实验。结果：山药多糖经过一系列的实验所得到的最佳提取工艺所产生的时间为108.14min最佳，所得到的超声波功率为414.66W，最佳温度在80.54℃，而山药多糖理论提取率在3.21%，所得到的验证值为3.154%。经过抗菌实验可知，山药多糖可以对大肠杆菌、白色念珠菌等物质属于中敏感，而对于肠炎沙门氏菌来说属于低敏感。结论：实验人员需要采取星点设计-通过响应面法将山药多糖的提取工艺较为简便，有着较好的预测性，具有一定的可行性。
关键词：山药多糖；提取；响应面法；抗菌活性
山药又可以叫做薯蓣、玉延等，通常属于干燥块茎。而当前医学研究在对山药的药理进行研究中，山药多糖在药理活性的主要成分之一。一般情况下，提出山药多糖的方式有诸多种，水溶液提取法、微博辅助法等。利用超声辅助的方式进行提取有着诸多的优势，如将多糖的提取质量加以提升、起到节约能源的作用等，因此在该实验中主要采取响应面法借助于超声波来对山药多糖的工艺加以优化，从而建立恰当的模型，希望获得最佳的工艺，将多糖得率加以提高。当前外国一些国家对山药多糖有着许多的研究，依据有关报道得知山药能够起到抗衰老等作用。然而为了锦衣探究山药多糖抗菌活性做出了详细的分析，从而为今后研究山药提供重要的参考依据。
1 材料
FW177粉碎机；UV-757紫外分光光度仪；KQ3200DV型数控超声波清洗器；F-A2004电子分析天平；低速大容量多管离心机；LS-C50L立式压力蒸汽灭菌器；DNR-300电热恒温培养箱；ZHJH-C1214B垂直流超净工作台。
山药饮片；枯草芽孢杆菌；金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、大肠杆菌、肠炎沙门菌。葡萄糖标准品（纯度99.5%）；营养琼脂、牛肉膏、蛋白胨均为生物试剂；95%乙醇、无水乙醇、丙酮、乙醚、苯酚、硫酸，均为分析纯试剂。
2 方法与结果
2.1 提取路线
山药粉末→95%乙醇回流脱脂→滤渣按1∶20料液比加入蒸馏水→超声波提取两次→离心→上清液合并浓缩→95%乙醇沉淀，4℃过夜→离心→干燥后即得山药多糖。
2.2 多糖含量测定
以葡萄糖为标准品，蒸馏水配制成0.016、0.024、0.032、0.040、0.048mg/mL的标准溶液，以标准品质量浓度为横坐标，吸光度值为纵坐标，采用苯酚-硫酸法[9]绘制标准曲线。制得的标准曲线方程为：A=17.050C-0.0440，r=0.9993（n=5），对照品溶液在0.016～0.048mg/L之间线性关系良好。精密称取山药粗多糖10mg于100mL量瓶中，苯酚-硫酸法于490nm处测定其吸光度，代入葡萄糖标准曲线得山药多糖样品浓度，根据公式计算得山药多糖样品含量。
C-样品葡萄糖质量浓度（mg/mL），D-样品溶液稀释倍数，f-换算因子（0.9），W-供试品质量。山药多糖样品多糖含有量为35.2%。
2.3 单因素实验
实验人员将山药多糖提取率当做主要的参考标准，使用单因素通过以下三个方面对该提取率所带来的影响进行分析，第一个是提出温度；第二个是超声波功率；第三个是提取时间。
2.3.1 提取时间对多糖提取率的影响
确定超声功率400W，提取温度为80℃，提取时间分别为40、60、80、100、120、140min进行实验。依据相关实验可知，山药粗多糖提取率随提取时间的增加而增加，当提取时间超过到100min时，提取率呈下降趋势。
2.3.2 超声波功率对多糖提取率的影响
确定提取温度为80℃，分别以100、200、300、400、500W为超声功率进行实验，提取时间为100min，以粗多糖提取率为指标，不同提取功率对山药粗多糖提取率的影響见图2。由图2可知，当超声波功率达到400W时，山药粗多糖提取率呈最大值，因此，确定最佳超声波功率为400W。
2.3.3 提取温度对多糖提取率的影响
确定提取功率为400W，提取温度分别为40、50、60、70、80、90℃，提取时间为100min进行实验，以粗多糖提取率为指标，不同提取温度对山药粗多糖提取率的影响见图3。由图3可知，提取温度对山药粗多糖提取率的影响较大，随着提取温度的升高，山药粗多糖提取率也随着增加，确定提取温度80℃为佳。
2.4 提取次数对山药多糖提取率的影响
实验人员依据星点实验来对提取工艺的最佳方式进行确定，所提取的时间为108min，而超声波功率是在400W的范围，提取需要的温度大概在80℃左右，将粗多糖得率当做主要的考察目标并提取四次，从而获得对粗多糖得率所产生的影响。依据有关实验可以得知：当提取次数在2次的时候，山药粗多糖提取率呈现出最高的趋势，然后经过提取数量的不断增多，所产生的提取率就没有过多的改变。所以实验可以得到提取次数为2次的时候有着最为显著的效果。
3 讨论
山药又称薯蓣、土薯、山薯蓣、怀山药、淮山、白山药，是《中华本草》收载的草药，药用来源为薯蓣科植物山药干燥根茎。山药具有滋养强壮，助消化，敛虚汗，止泻之功效，主治脾虚腹泻、肺虚咳嗽、糖尿病消渴、小便短频、遗精、妇女带下及消化不良的慢性肠炎。山药最适宜与灵芝搭配服用，具有防治糖尿病的作用，山药在食品业和加工业上大有发展前途。
由于超声波能够在液体中发生空化的现象，而产生空化的现象是因为冲击波以及射流能够将相应的细胞膜结构破坏，进而将穿透力加以提升。实验人员通过采取超声波的方式将山药里面的多糖成本进行提取，和以往的方式比存在较多的益处，可以在一定程度上节约时间，而且减少了提取问题，更避免了高温对多糖产生的影响。
星点设计是我国在最近几年里经常使用的一种优化提取工艺，有着较多的有點，例如较高的精密度、良好的预测性等。然而因为存在较多的实验，一些实验提取的效率和理论提取的效率之间有着一定的差异性。所以要经过反复的实验从而实现预期的数值。对此，本次实验在单因素的条件下，实验人员使用响应面法就将超声波法所提取的工艺进行了适当的优化，而闪耀多糖提取率所产生的预测值在3.21%的范围内，所获得的实验结果是3.154%，而获得的实验值和相应的预测值之间所产的偏差为1.74%，说明该方式有着较好的预测性。
实验人员通过抗菌实验所得到的结果可以得知：山药多糖无论对金黄色葡萄球菌还是白色念珠菌等都可以起到预防病菌的作用，但是肠炎沙门氏菌所起到的抑菌效果没有达到显著的效果。该研究是通过开发天然抑菌药物资源而提出理论性的依据，然而还需要对其他有关致菌方面的效果进行不断的探索，与此同时笔者还会对山药多糖的构成以及相应的结构做好进一步的探讨，希望对医学事业的不断发展做出贡献。
参考文献
[1]秦婷，郭金甲，刘井利，朱磊.山药多糖的研究进展[J].中国当代医药，2013（13）.
[2]周丽，邵继红，任香梅，王锋，史新敏.淮山药多糖及其衍生物体外抗氧化活性研究[J].食品科技，2014（02）.
[3]丁玲，王东，张中林，王凤秋，李建生.不同商品地山药多糖含量的分析[J].辽宁中医药大学学报，2009（04）.
[4]唐微，朱明磊，张明圣.山药多糖对小鼠血清MDA的影响[J].黄冈职业技术学院学报，2002（01）.
关键词：山药多糖；提取；响应面法；抗菌活性
山药又可以叫做薯蓣、玉延等，通常属于干燥块茎。而当前医学研究在对山药的药理进行研究中，山药多糖在药理活性的主要成分之一。一般情况下，提出山药多糖的方式有诸多种，水溶液提取法、微博辅助法等。利用超声辅助的方式进行提取有着诸多的优势，如将多糖的提取质量加以提升、起到节约能源的作用等，因此在该实验中主要采取响应面法借助于超声波来对山药多糖的工艺加以优化，从而建立恰当的模型，希望获得最佳的工艺，将多糖得率加以提高。当前外国一些国家对山药多糖有着许多的研究，依据有关报道得知山药能够起到抗衰老等作用。然而为了锦衣探究山药多糖抗菌活性做出了详细的分析，从而为今后研究山药提供重要的参考依据。
1 材料
FW177粉碎机；UV-757紫外分光光度仪；KQ3200DV型数控超声波清洗器；F-A2004电子分析天平；低速大容量多管离心机；LS-C50L立式压力蒸汽灭菌器；DNR-300电热恒温培养箱；ZHJH-C1214B垂直流超净工作台。
山药饮片；枯草芽孢杆菌；金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、大肠杆菌、肠炎沙门菌。葡萄糖标准品（纯度99.5%）；营养琼脂、牛肉膏、蛋白胨均为生物试剂；95%乙醇、无水乙醇、丙酮、乙醚、苯酚、硫酸，均为分析纯试剂。
2 方法与结果
2.1 提取路线
山药粉末→95%乙醇回流脱脂→滤渣按1∶20料液比加入蒸馏水→超声波提取两次→离心→上清液合并浓缩→95%乙醇沉淀，4℃过夜→离心→干燥后即得山药多糖。
2.2 多糖含量测定
以葡萄糖为标准品，蒸馏水配制成0.016、0.024、0.032、0.040、0.048mg/mL的标准溶液，以标准品质量浓度为横坐标，吸光度值为纵坐标，采用苯酚-硫酸法[9]绘制标准曲线。制得的标准曲线方程为：A=17.050C-0.0440，r=0.9993（n=5），对照品溶液在0.016～0.048mg/L之间线性关系良好。精密称取山药粗多糖10mg于100mL量瓶中，苯酚-硫酸法于490nm处测定其吸光度，代入葡萄糖标准曲线得山药多糖样品浓度，根据公式计算得山药多糖样品含量。
C-样品葡萄糖质量浓度（mg/mL），D-样品溶液稀释倍数，f-换算因子（0.9），W-供试品质量。山药多糖样品多糖含有量为35.2%。
2.3 单因素实验
实验人员将山药多糖提取率当做主要的参考标准，使用单因素通过以下三个方面对该提取率所带来的影响进行分析，第一个是提出温度；第二个是超声波功率；第三个是提取时间。
2.3.1 提取时间对多糖提取率的影响
确定超声功率400W，提取温度为80℃，提取时间分别为40、60、80、100、120、140min进行实验。依据相关实验可知，山药粗多糖提取率随提取时间的增加而增加，当提取时间超过到100min时，提取率呈下降趋势。
2.3.2 超声波功率对多糖提取率的影响
确定提取温度为80℃，分别以100、200、300、400、500W为超声功率进行实验，提取时间为100min，以粗多糖提取率为指标，不同提取功率对山药粗多糖提取率的影響见图2。由图2可知，当超声波功率达到400W时，山药粗多糖提取率呈最大值，因此，确定最佳超声波功率为400W。
2.3.3 提取温度对多糖提取率的影响
确定提取功率为400W，提取温度分别为40、50、60、70、80、90℃，提取时间为100min进行实验，以粗多糖提取率为指标，不同提取温度对山药粗多糖提取率的影响见图3。由图3可知，提取温度对山药粗多糖提取率的影响较大，随着提取温度的升高，山药粗多糖提取率也随着增加，确定提取温度80℃为佳。
2.4 提取次数对山药多糖提取率的影响
实验人员依据星点实验来对提取工艺的最佳方式进行确定，所提取的时间为108min，而超声波功率是在400W的范围，提取需要的温度大概在80℃左右，将粗多糖得率当做主要的考察目标并提取四次，从而获得对粗多糖得率所产生的影响。依据有关实验可以得知：当提取次数在2次的时候，山药粗多糖提取率呈现出最高的趋势，然后经过提取数量的不断增多，所产生的提取率就没有过多的改变。所以实验可以得到提取次数为2次的时候有着最为显著的效果。
3 讨论
山药又称薯蓣、土薯、山薯蓣、怀山药、淮山、白山药，是《中华本草》收载的草药，药用来源为薯蓣科植物山药干燥根茎。山药具有滋养强壮，助消化，敛虚汗，止泻之功效，主治脾虚腹泻、肺虚咳嗽、糖尿病消渴、小便短频、遗精、妇女带下及消化不良的慢性肠炎。山药最适宜与灵芝搭配服用，具有防治糖尿病的作用，山药在食品业和加工业上大有发展前途。
由于超声波能够在液体中发生空化的现象，而产生空化的现象是因为冲击波以及射流能够将相应的细胞膜结构破坏，进而将穿透力加以提升。实验人员通过采取超声波的方式将山药里面的多糖成本进行提取，和以往的方式比存在较多的益处，可以在一定程度上节约时间，而且减少了提取问题，更避免了高温对多糖产生的影响。
星点设计是我国在最近几年里经常使用的一种优化提取工艺，有着较多的有點，例如较高的精密度、良好的预测性等。然而因为存在较多的实验，一些实验提取的效率和理论提取的效率之间有着一定的差异性。所以要经过反复的实验从而实现预期的数值。对此，本次实验在单因素的条件下，实验人员使用响应面法就将超声波法所提取的工艺进行了适当的优化，而闪耀多糖提取率所产生的预测值在3.21%的范围内，所获得的实验结果是3.154%，而获得的实验值和相应的预测值之间所产的偏差为1.74%，说明该方式有着较好的预测性。
实验人员通过抗菌实验所得到的结果可以得知：山药多糖无论对金黄色葡萄球菌还是白色念珠菌等都可以起到预防病菌的作用，但是肠炎沙门氏菌所起到的抑菌效果没有达到显著的效果。该研究是通过开发天然抑菌药物资源而提出理论性的依据，然而还需要对其他有关致菌方面的效果进行不断的探索，与此同时笔者还会对山药多糖的构成以及相应的结构做好进一步的探讨，希望对医学事业的不断发展做出贡献。
参考文献
[1]秦婷，郭金甲，刘井利，朱磊.山药多糖的研究进展[J].中国当代医药，2013（13）.
[2]周丽，邵继红，任香梅，王锋，史新敏.淮山药多糖及其衍生物体外抗氧化活性研究[J].食品科技，2014（02）.
[3]丁玲，王东，张中林，王凤秋，李建生.不同商品地山药多糖含量的分析[J].辽宁中医药大学学报，2009（04）.
[4]唐微，朱明磊，张明圣.山药多糖对小鼠血清MDA的影响[J].黄冈职业技术学院学报，2002（01）.