Как извлечь астрагалусские полисахариды из астрагалусского мембранного корня?

Астрагалус, впервые упоминается в божественной Husbandman' классика материя медика под названием "Huangqi", имеет историю болезни более 2000 лет и пользуется репутацией "лучший Qi tonic"- да- да. Этот вид лекарств и продуктов питания двойного назначения был объявлен национальной комиссией здравоохранения. Астрагальский полисахарид является одним из основных активных ингредиентов астрагалия. Она имеет различные физиологические функции, такие как повышение иммунитета, антибактериальные, антиканцерологические, защита кишечника, антивозрастная, антивирусная, защита сердечно-сосудистой системы [1-2]. Это также естественная медицина для лечения метаболических дисфункций, связанных с жирным заболеванием печени [3], и стала горячей точкой исследований в последние годы. В настоящем документе рассматривается литература о методах экстракции астрагальских полисахаридов и их применении в напитков для здоровья с целью обеспечения руководства для крупномасштабного промышленного производства астрагальских полисахаридов и предоставления справочной информации для разработки и использования астрагальских полисахаридов и связанных с ними продуктов.

1 способ извлечения

Разработки и осуществленияutilization Соединенные Штаты америкиastragalusТесно связана с эффективностью извлечения астрагалусских полисахаридов в тканях. В целях повышения эффективности добычи астрагальских полисахаридов учеными проведено большое количество исследований по методам добычи астрагальских полисахаридов. Существует много способов извлечения астрагалусских полисахаридов. Широко используемые традиционные методы экстракции включают метод экстракции воды и выпадения спиртных осадков, метод экстракции щелочи и выпадения спиртных осадков и т.д. В последние годы широко используются такие современные методы экстракции, как ультразвуковая экстракция, микроволновая экстракция и ферзиматическая экстракция, и эксперименты подтвердили, что они оказывают большое экстракционное воздействие.

1.1 количество осадков, образующихся в результате употребления алкоголя в воде

The traditional water-alcohol precipitation method uses hot water to extract or boil the material to obtain an extract, which is then concentrated иprecipitated to obtain an extract. This method is inexpensive иsafe, and is currently the most commonly used method [4]. However, it consumes a lot of solvent, the purity of the polysaccharides is relatively low, and the difficulty of separation and purification increases. In order to improve the yield of polysaccharides, many researchers have carried out research on the extraction process. Wen Xiyan et al. [5] used the yield of dry extract and the polysaccharide content as evaluation indicators to explore the Последствия для окружающей средыof the liquid-to-material ratio, extraction time and number of extractions on the efficiency of Экстракция полисахаридов.

The results showed that the number of extractions and time had a significant effect on the efficiency of polysaccharide extraction, while the liquid-to-material ratio was not statistically significant. The results of the orthogonal test showed that the highest yield of extract was obtained when the liquid-to-material ratio was 1:8, the extraction was carried out three times, and each extraction lasted 1.5 h. Qiao Lijie et al. [6] used Tianshan Астрагалус (Россия)as the research object and determined the polysaccharide extraction process through comprehensive analysis of response surface and single factor: a liquid-to-material ratio of 1:32 and extraction at 92 °C. C.for 3 h. Practical verification has shown that the polysaccharide content obtained using this process is close to the predicted value.

1.2 щелочная экстракция и алкогольные осадки

По сравнению с извлечением воды и выпадением спиртных осадков, он имеет очевидные преимущества высокой чистоты и стабильности продукта, но имеет высокие требования к оборудованию в практическом применении, и сточные воды, образующиеся в процессе извлечения, должны быть очищены, прежде чем они могут быть сброшены.

Jin Fenfen et al. [7] investigated the effect of different extraction В. методы работыon the extraction rate of astragalus polysaccharides. The results showed that the polysaccharide extraction rate was 9.74% when extracted with an alcohol solution with a concentration of 5% and a pH of 12, while the polysaccharide extraction rate was 7.64% when extracted with alkali water alone. It can be seen that the alkali-alcohol extraction method is superior to the alkali water extraction method. Xie Dandan et al. [8] used a 1% KOH solution to extract astragalus polysaccharides, comparing the effects of different extraction temperatures, extraction times and material-to-liquid ratios on the polysaccharide extraction rate. The results showed that the optimal process for the alkaline extraction and alcohol precipitation method was a material-to-liquid ratio of 1:20, and the extraction was carried out at 70 °C for 130 minutes.

1.3 ультразвуковая экстракционная технология

Этот метод использует кавитационный эффект ультразвука, чтобы экстракционный растворитель мог проникать в клетки, ускоряя высвобождение и растворение активных ингредиентов. Этот метод прост в использовании, и основными параметрами процесса являются температура экстракции, время экстракции, соотношение твердой жидкости и ультразвуковой мощности. Чэнь шуни [9] использовал в качестве сырья продукты астрагалусской мембранной обработки и, оптимизируя процесс экстракции, достиг полисахаридного выхода в размере 5,862%. Wei Zengyun[10], Wang Dan[11], Li Lihong[12] и другие исследователи использовали метод ортогонального массива и метод поверхностной реакции для оптимизации процесса извлечения.

Ю. пин [13] сравнил эти два метода оптимизации. Исследование показывает, что по сравнению с ортогональным массивом модель оптимизации, установленная методом поверхностной реакции, позволяет лучше предсказывать скорость извлечения при различных уровнях факторов, а точность несколько выше. Поэтому для оптимизации процесса был применен метод поверхностного реагированияВыход из астрагалосида IVДля проверки оптимальных технологических условий. В настоящем документе рассматривается литература из китайской национальной инфраструктуры знаний и резюмируются процессы извлечения данных различными исследователями следующим образом, как показано в таблице 1. Многочисленные исследования показали, что ультразвуковая экстракционная технология легко поддается контролю. По сравнению с традиционными методами добычи, она является быстрой, низкотемпературной, энергосберегающей и экологически чистой и может быть использована в промышленном производстве астрагалосиде IV.

1.4 метод извлечения с помощью микроволн

This method uses the thermal effect of microwaves to cause cracks or pores in the plant cell wall, facilitating the dissolution of intracellular substances. It has the advantages of being easy to operate, fast, low cost, high efficiency, few by-products, and easy extraction, but there is a possibility that it may affect the structure and physiological activity of polysaccharides. In recent years, it has been widely used in the field of extracting the Активные ингредиенты традиционной китайской медицины.

Factors affecting this method mainly include microwave power and extraction time. Prolonging the extraction time can increase the reflection and absorption of microwaves, enhance the penetrating effect of microwaves on astragalus, and improve the extraction rate of polysaccharides [15]. Liang Taishuai et al. [16] studied the extraction conditions of astragalus polysaccharides Из российской федерацииАстрагалус (Россия)membranaceus by orthogonal design. The results showed that the highest polysaccharide yield was 7.97% with a liquid-to-solid ratio of 20:1, microwave extraction for 10 minutes at a power of 450 W, and a total of 3 extractions. Zhao Fengchun et al. [17] studied the optimal process conditions to be an extraction time of 10 min, a microwave power of 360 W, and a liquid-to-solid ratio of 5:1, with a polysaccharide yield of 3.28%. Compared with direct heating extraction, the extraction time can be significantly shortened, but the purity is low.

1.5 гидролиз фермента

Этот метод использует ферменты, такие как целлюлаза и пектиназа, чтобы разрушить клеточные стенки и способствовать высвобождению внутриклеточных полисахаридов. Long Liangkun et al. [18] выбрали целлюлазу для гидролиза остатков астрагалусского мембранацея и использовали однофакторные и ортогональные эксперименты для изучения воздействия дозы фермента, температуры и времени на экстракцию полисахаридов и оптимизации процесса экстракции. Результаты показали, что когда количество используемого целлюлазного фермента составляет 4 U/g, а фермент гидролизируется при 45 градусах в течение 4 ч, можно получить 44,6 мг/г полисахаридов, что на 41,7 мг/г выше контрольной группы. Очевидно, что использование целлюлазы для фержимолиза астрагалуса может значительно увеличить количество извлекаемых полисахаридов. Dong Lingling et al. [19] использовали коэффициент экстракции и массовую долю астрагалусского полисахарида в качестве показателей для исследования, а также использовали целлюлазный ферментов-микроволновый метод экстракции для экстракции астрагалусского полисахарида и сравнивали эффекты различных методов экстракции.

The results showed that: at an enzyme-to-material ratio of 57.6 U/g, a liquid-to-solid ratio of 10:1, and an enzymatic hydrolysis time of 60 min, the highest polysaccharide extraction rate of 16.07% was achieved using microwave power of 480 W, and the polysaccharide mass fraction was 88.40%. The extraction rates of the direct enzymatic method, microwave extraction method, and water reflux extraction method were 10.64%, 13.74%, and 4.82%, respectively, and the mass fractions of the three were 63.86%, 66.00%, and 37.54%, respectively. It can be seen that the enzymatic hydrolysis-microwave extraction method has the highest polysaccharide extraction rate and quality fraction among the four methods. This method has the advantages of short extraction time, mild enzymatic hydrolysis conditions, low energy consumption, and extracts that are not easily damaged. It is a good method for extracting active ingredients Из российской федерацииplant cells.

2 современное состояние применения астрагалусского полисахарида в напитках для здоровья

2.1 астрагалусские напитки для здоровья

With increasingly fierce social competition and faster and faster work rhythms, fatigue has become a common phenomenon. Health drinks that relieve fatigue, restore physical strength, and improve the body's сопротивление стало горячей точкой исследований. Сюй лин и др. [20] использовали астрагалус и медлар в качестве сырья, добавляли сорбитол, концентрированный киви сок и ксантанскую жвачку для производства астрагалус медлар соединение напиток с уникальным вкусом астрагалус. Мао вуцзинг [21] использовал астрагалус пленрацеус из хеншаня, юджубе и Лу партии женьшеня в качестве сырья в соотношении 2:2:1. Благодаря оптимизации процессов экстракции и подготовки были получены два вида крепких противоусталостных напитков — гранул и порошков. Доказано, что формула имеет значительные эффекты против усталости. Многие ученые изучили антистареющие эффекты астрагалусских полисахаридов и разработали составные астрагалусские анти-стареющие напитки, каштановые астрагалусские анти-оксидантные напитки, астрагалусские анти-оксидантные и веснушечные напитки и т.д. Развитие этих напитков открыло новый путь для развития и применения астрагалуса и его экстрактов.

2.2 астрагалусский йогурт здоровья

Astragalus juice has a certain 3. Антибактериальные средства effect. Wang Dan [22] used an ultrasonic extraction method to obtain an astragalus extract, mixed it with skim milk powder and sucrose in proportion, homogenized it, added Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus to ferment it to obtain a health yogurt, and studied its fermentation process. The optimal fermentation process determined by response surface was: the addition of astragalus polysaccharide was 5%, the addition of sucrose was 10%, and the fermentation time was 6 h. Under these conditions, the yogurt had a good flavor and the sensory evaluation score was the highest, 88 points. Zhang Rong [23] developed a yogurt with significant hypoglycemic activity from Astragalus. The product contains 15.25% Astragalus juice, 8% maltitol, and 1.93% xylo-oligosaccharides. was 1.93%. A mixed culture of Streptococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus and Bifidobacterium adolescentis was used in equal proportions, with an inoculum of 3.53% and fermentation at 43°C for 5 hours. Under these fermentation conditions, the sensory score was the highest, at 94.4 points. Studies have shown that it also has a beneficial effect on kidney and blood lipid damage.

2.3 астрагалусский чай здоровья

Астрагалус чай является основным сортом чая здоровья со многими преимуществами, в Том числе задержки старения, регулирования сахара в крови, улучшения миокарда крови, и повышения иммунной системы. Астрагалус чай легко сделать, просто варить с кипящей водой, и это удобно пить. Есть различные типы, такие как те, которые сделаны с одной травой или смесь трав. Ченг ликун и др. [24] разработали восьмикладовой чай с использованием астрагалуса, вишни, черного медлара, юджуба, изюма и т.д. в качестве сырья. Этот чай имеет эффект питания qi и пополнения крови, избавляя летом тепло и огонь, и очень подходит для кормящих матерей. В настоящее время производство чая для здоровья относительно менее механизировано, и по-прежнему существует разрыв между ним и требованиями стандартизации и индустриализации. Его следует активно изучать в целях достижения углубленного устойчивого развития чайной промышленности в области здравоохранения.

2.4 астрагалусское вино для здоровья

Many scholars have used the soaking and blending process or the preparation process of distilled wine to develop astragalus health wine, and have achieved a series of research and development results. For example, Chai Zhi et al. [25] used sorghum and astragalus as raw materials, mixed them in a ratio of 1:9, fermented at 15 °C for 40 h, distilled, and blended to obtain a fermented distilled liquor containing astragalus total polysaccharides. Yang Lihua et al. [26] used yellow rice and glutinous rice as raw materials, added Astragalus membranaceus water extract for fermentation, and obtained Astragalus membranaceus rice wine containing polysaccharides. Feng Ziyao et al. [27] used apple pomace and chestnut residue produced during enterprise production as raw materials for enzymatic hydrolysis, fermentation and distillation, mixed them with Astragalus extract in proportion to prepare Astragalus formulated wine, which has low production cost, solves enterprise problems and provides new ideas for the development of health foods.

3. Перспективы на будущее

Существует множество способов извлечения астрагалусских полисахаридов, и каждый из них несовершенен, имеет свои преимущества и недостатки. Поэтому при выборе конкретного метода следует всесторонне учитывать такие факторы, как скорость извлечения, сложность разделения и очистки, полисахаридные свойства, состояние оборудования и затраты на извлечение. Исследования показали, что урожайность астрагалусских полисахаридов, добытых с использованием аналогичного или того же метода, также сильно различается. Такие условия экстракции, как время и температура экстракции, оказывают значительное влияние на урожайность полисахаридов. Поэтому после выбора метода процесс экстракции должен быть оптимизирован для достижения максимальной скорости экстракции.

Экстракция астрагалусских полисахаридов методом целлюлазы имеет высокую урожайность и стабильный продукт, а условия реакции мягкие, энергосберегающие и экологически чистые. Это лучший метод для экстракции растений полисахаридов. Рекомендуется провести дальнейшие исследования для определения оптимального процесса добычи и сформулировать спецификации добычи, с тем чтобы этот метод можно было более эффективно применять в крупномасштабном промышленном производстве.

In recent years, scholars have combined two or more modern extraction methods such as enzymatic extraction, microwave extraction, and ultrasonic extraction to extract astragaloside, which yields higher yields than a single extraction method. The monosaccharide composition and glycan structure of astragalus polysaccharides obtained by different extraction and purification methods are different, but the effects of modern extraction methods on the structural changes, stability, physiological activity and clinical efficacy of astragalus polysaccharides are still unclear.

Рекомендуется усилить углубленные исследования для постоянного совершенствования методов добычи и очистки для подготовки высокоэффективных и высококачественных астрагалусских полисахаридов, а также обеспечить сырье для разработки астрагалусских полисахаридов и сопутствующих продуктов.

A large number of studies have shown that astragalus polysaccharides have obvious physiological activities such as anti-oxidation, antibacterial, immunity enhancement, and anti-tumor. After being extracted according to the methods described in the article, they are used in health foods, and the market prospects are broad. At present, most research on astragalus health drinks focuses on new product development and process optimization, with insufficient evaluation of product functionality or testing of functional ingredients. This should be given attention in order to better promote the application of astragalus health products.

Ссылка:

[1]   Чэнь (Китай) B. Р. - Z,TAN L, цзинь (фр.) C  G, и др. извлечение, изоляция, характеристика и антиоксидантная активность полисахаридов from   Astragalus   Мембрана [J]. По промышленному развитию  А. сельскохозяйственные культуры  and  Товары,2015,77:434-443.

[2] Лю ин, чжан цзиньлиан, Дэн ялин и др. Научно-исследовательский прогресс в области извлечения, изоляции и очистки астрагалусского полисахарида и его фармакологических последствий [J]. Китайский журнал традиционной китайской медицины, 2021, 36 (10): 6035-6038.

[3] Чжан дж., фэн к. фармакологические эффекты и молекул-лар В целях защиты Механизмы и механизмы of  Астрагалусские полисахариды  На безалкогольных жирных болезнях печени [J]. Границы в фармакологии,2022,13:854674.

[4]   Шанг H M, ван M H,LI R, и др 3. Оптимизация and  effects  С точки зрения сушки methods  О физико-химических свойствах и антиоксидантной активности полисаковых колесниц from   Astragalus  - да, сэр. L.[J]. Наука Отчеты, 2018,8(1):3359.

[5] вэнь сянь, шао цзинь, ван ланся и др. Выбор экстракционного процесса астрагалусских полисахаридов с использованием ортогональной конструкции в сочетании с тремя колориметрическими методами [J]. Китайский журнал традиционной китайской медицины, 2018, 33 (4): 1562 — 1566.

[6] цяо лицзе, ван аньпин, айсиагуоли башка и др. Метод поверхностной реакции для оптимизации процесса извлечения астрагалусских полисахаридов из тянь-шань [J]. Журнал испытаний безопасности и качества пищевых продуктов, 2020, 11 (1): 59-65.

[7] цзинь фенфен, цзинь синцзяо, ян хуэйсин и др. Экспериментальное исследование влияния различных методов экстракции на скорость экстракции астрагалусских полисахаридов [J]. Китайский журнал традиционной китайской медицины, 2013, 31 (10): 2136-2138.

[8] се дандан, чжэн Дан, чжан лися. Экстракция и антиоксидантная активность астрагалосидного полисахарида [J]. Тяньцзинь сельскохозяйственная наука, 2019, 25(12): 19-23.

[9] чэнь шуни. Исследование процессов экстракции астрагалусского полисахарида [J]. Шичжэнь традиционная китайская медицина, 2014, 25(4): 845 — 846.

[10] вей зенгюн, Дон фанхуан, бо йилан. Оптимизация ультразвуковой экстракции астрагалусских полисахаридов методом поверхностной реакции [J]. Доклад о сельскохозяйственной науке и технике китая, 2022 год, 24(4): 203-209.

[11] ван Дан, ван хуан. Разработка экспериментов-оптимизация ультразвуковой экстракции астрагалусских полисахаридов с использованием методики поверхностной реакции [J]. Химическая промышленность аньхой, 2019, 45(4): 29-32.

[12] Li Lihong, Xin Ting, Chen Zhongjie et al. Оптимизация процесса ультразвукового экстракции астрагалусских полисахаридов и сравнительное изучение астрагалуса различного происхождения [J]. Журнал Zhengzhou College of Animal Science and Engineering, 2013, 33(2): 1-3, 27.

[13] ю пин, чжао бао и др#39;e, ли цянь. Различные процессы оптимизации извлечения астрагалусских полисахаридов [J]. Мировая традиционная китайская медицина, 2021, 16(12): 1786 — 1791.

[14] сан пеньяо. Моделирование, моделирование и оптимизация ультразвукового сцепления фермента с помощью непрерывно действующего противотока извлечения астрагалусских полисахаридов [г]. Гуанчжоу: южно-китайский технологический университет, 2019.

[15] Бен салем и, абдельхамид а, мкадмини хамми к и др. Микроволновая экстракция и фармакологическая оценка содержания полисахаридов в Posidonia oceanica [J]. Биохимия, биотехнология и биохимия, 2017, 81 (10): 1917 — 1925.

[16] лян т, чжан м, цзян дж. Оптимизация микроволнового экстракции астрагалусских полисахаридов из астрагалусских мембран ортогональным тестом. Китайская традиционная и народная медицина, 2022, 31(1): 63-67.

[17] чжао фэнчунь, цзян янчжун. Исследование процесса микроволновой экстракции астрагалусской полисахариды. [J]. Шижен национальная медицина, 2009, 20(4): 912-913.

[18] Long Liangkun, Han Zichun, Lin Qunying и др. Подготовка полисахаридов из остатков астрагалия ферзиматическим методом и антиоксидантной активностью [J]. Цзянсу сельскохозяйственная наука, 2018, 46(1): 137 — 140.

[19] Dong Lingling, Huang Xin, Qi Yangguang и др. Исследование процесса извлечения астрагалусских полисахаридов ферзиматическим гидролизионно-микроволновым методом [J]. Журнал чжэцзянского технологического университета, 2011, 39(5): 528-531.

[20] сюй лин, вэй концзионг, цзян цзяолун и др. Исследования и разработки астрагалуса и вольфбернического композиционного напитка [J]. Индустрия напитков, 2020, 23(5): 37 — 42.

[21] мао вуцзинг. Исследования и разработки твердого напитка астрагалусское мембранное противоусталостное [D]. Тайюань: шаньси университет, 2020.

[22] Wang D. Research on the optimization of Astragalus health yogurt process using response surface methodology [J]. Пищевая промышленность китая, 2019 год (5): 68-71.

[23] чжан р. исследования и разработки астрагалуса и анемаррены аспходелоидный йогурт и их деятельность [D]. Hefei: Hefei University of Technology, 2013.

[24] чэн ликун, ху рюйчун, ян лю и др. Разработка и исследование чая дибаобао [J]. Журнал научно-технического университета внутренней монголии, 2021, 40 (1): 52-57.

[25] чай чжи, чжан руонан, фан худжи и др. Исследование процесса производства ферментированного и дистиллированного астрагалусского мембранного вина [J]. Китай пивоварение, 2018, 37 (5): 198202.

[26] ян лихуа, Лу на, чжан сюэчун и др. Оптимизация условий ферментации астрагалусского мембранного вина [J]. Исследования и разработки в области продовольствия, 2022, 43 (8): 106 — 111.

[27] фэн зияо, чжан пин пин, чжан кан и др. Исследование технологии переработки астрагалусского вина из яблочного помеса и каштанового помеса [J]. Исследования и разработки в области продовольствия, 2021, 42 (15): 47 — 52.