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". 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

Развитие и использование астрагалуса тесно связано с эффективностью извлечения астрагалуса полисахаридов в его 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

Традиционный метод водно-алкогольных осадков использует горячую воду для извлечения или кипения материала для получения экстракта, который затем концентрируется и осаждается для получения экстракта. Этот метод является недорогим и безопасным, и в настоящее время является наиболее распространенным методом [4]. Однако он потребляет большое количество растворителя, чистота полисахаридов относительно низка, а трудности разделения и очистки возрастают. В целях повышения урожайности полисахаридов многие исследователи провели исследования по процессу добычи. Вэн сиян и др. [5] использовали урожайность сухого экстракта и содержание полисахаридов в качестве оценочных показателей для изучения влияния соотношения жидкости к материалу, времени извлечения и количества экстракций на эффективность экстракции полисахаридов.

Результаты показали, что количество экстракций и время оказали значительное влияние на эффективность экстракции полисахаридов, в то время как соотношение жидкости к материалу не является статистически значимым. Результаты ортогонального испытания показали, что наибольшая урожайность экстракта была получена при соотношении жидкости к материалу 1:8, экстракция проводилась три раза, и каждая экстракция продолжалась 1,5 ч. Соотношение жидкости к материалу 1:32 и извлечения при 92 градусе 3 ч. Практическая проверка показала, что содержание полисахаридов, полученное с помощью этого процесса, близко к прогнозируемому значению.

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.

Джин фенфен и др. [7] исследовали влияние различных методов экстракции на скорость экстракции астрагалусских полисахаридов. Результаты показали, что коэффициент экстракции полисахаридов составлял 9,74% при экстракции спиртным раствором с концентрацией 5% и pH 12, в то время как коэффициент экстракции полисахаридов составлял 7,64% при экстракции только щелочной водой. Видно, что метод экстракции щелочного спирта превосходит метод экстракции щелочной воды. Се дандан и др. [8] использовали 1% - ный раствор ко для экстракции астрагалусских полисахаридов, сравнивая влияние различных температур экстракции, времени экстракции и соотношения материалов и жидкости на скорость экстракции полисахаридов. Результаты показали, что оптимальным методом извлечения щелочи и выпадения спиртных осадков является соотношение материалов и жидкости 1:20, а извлечение производилось при температуре 70 градусов в течение 130 минут.

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 извлечения астрагалосида IV был применен метод поверхностной реакции с целью проверки оптимальных условий процесса. 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

Этот метод использует тепловое воздействие микроволн для образования трещин или поров в стенках растительных клеток, что способствует растворению внутриклеточных веществ. Он обладает такими преимуществами, как простота в эксплуатации, быстрота, низкая стоимость, высокая эффективность, малое количество побочных продуктов и простота экстракции, но существует вероятность того, что он может повлиять на структуру и физиологическую активность полисахаридов. В последние годы он широко используется в области добычи активных ингредиентов традиционной китайской медицины.

Факторы, влияющие на этот метод, в основном включают микроволновую мощность и время экстракции. Продление времени экстракции может увеличить отражение и поглощение микроволн, усилить проникающий эффект микроволн на астрагалус, повысить скорость экстракции полисахаридов [15]. Лян тайшуй и др. [16] изучали условия экстракции астрагалусской полисахариды из астрагалусской мембраны ортогональным дизайном. Результаты показали, что самая высокая урожайность полисахаридов составила 7,97% при соотношении раствора к твердым 20,1, микроволновой экстракции в течение 10 минут при мощности 450 вт, и в общей сложности 3 экстракции. Жао фенгчюнь и др. [17] изучали оптимальные технологические условия: время извлечения 10 мин, мощность микроволновой печи 360 вт и соотношение жидкости и твердого топлива 5:1 с выходом полисахаридов 3,28%. По сравнению с прямой экстракцией тепла, время экстракции может быть значительно сокращено, но чистота низкая.

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 индикаторов для исследования, а также использовали метод экстракции целлюлазы-СВЧЭкстракт астрагалусского полисахарида, и сопоставили влияние различных методов извлечения.

Результаты показали, что при соотношении фермента к материалу 57,6 U/ г, соотношении жидкости к твердому 10,1, а также при времени ферментационного гидролиза 60 мин, с использованием микроволновой мощности 480 вт был достигнут наивысший коэффициент извлечения полисахаридов 16,07%, а массовая доля полисахаридов составила 88,40%. Показатели экстракции прямым ферзиматическим методом, методом микроволновой экстракции и методом рефлюксной экстракции воды составили 10,64%, 13,74% и 4,82%, соответственно, а массовые доли трех были 63,86%, 66,00% и 37,54%, соответственно. Можно видеть, что энзиматический метод гидролиза-микроволновой экстракции имеет самый высокий коэффициент экстракции полисахаридов и качественную фракцию среди четырех методов. Этот метод имеет преимущества короткого времени экстракции, мягкие энзиматические условия гидролиза, низкое потребление энергии, а также экстракты, которые не легко повредить. Это хороший метод для извлечения активных ингредиентов из растительных клеток.

2 современное состояние применения астрагалусского полисахарида в напитках для здоровья

2.1 астрагалусские напитки для здоровья

В условиях все более жесткой социальной конкуренции и более быстрого и быстрого ритма работы усталость стала обычным явлением. Медицинские напитки, которые облегчают усталость, восстановить физическую силу, и улучшить тело и#39;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

Астрагалусский сок оказывает определенное антибактериальное действие. Ван Дэн [22] использовал ультразвуковой метод экстракции для получения экстракта астрагалуса, смешивал его с обезжиренным порошковым молоком и сахарозом в пропорции, гомогенизировал его, добавлял Lactobacillus bulgaricus и Streptococcus thermophilus для ферментации его, чтобы получить йогурт для здоровья, и изучал процесс ферментации. Оптимальный процесс ферментации, определяемый поверхностью реакции: добавление астрагалуса полисахарида было 5%, добавление сукрозы было 10%, и время ферментации было 6 ч. В этих условиях йогурт был хорошим вкусом и оценка сенсорных оценок была самой высокой, 88 очков. Чжан ронг [23] из астрагалуса разработал йогурт со значительной гипогликемической активностью. Продукт содержит 15,25% астрагалусского сока, 8% maltitol, и 1,93% xylo-oligosaccharides. Составил 1,93%. Смешанная культура стрептококкового термофила, лактобациллуса булгарика и бифидобактерий подросткового возраста использовалась в равных пропорциях с прививками в размере 3,53% и ферментацией в течение 5 часов при 43 градусах. В этих условиях ферментации сенсорный балл был самым высоким — 94,4 балла. Исследования показали, что он также оказывает благотворное воздействие на повреждение почек и липидов крови.

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

Многие ученые использовали процесс намочивания и смешивания или процесс приготовления дистиллированного вина для развития астрагалусского здорового вина и добились ряда результатов в области научных исследований и разработок. Например, Chai Zhi et al. [25] использовали сорго и астрагалус в качестве сырья, смешивали их в соотношении 1:9, ферментировали при 15 гравюрах в течение 40 ч, дистиллировали и смешивали для получения ферментированного дистиллированного спиртного, содержащегоАстрагалус тотальный полисахарид- да. Ян лихуа и др. [26] использовали желтый рис и глютиновый рис в качестве сырья, добавляли экстракт астрагалусских мембранных вод для ферментации и получали астрагалусские мембранные рисовые вина, содержащие полисахариды. Фэн зияо и др.

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.

В последние годы ученые объединили два или более современных методов экстракции, таких как энзиматическая экстракция, микроволновая экстракция и ультразвуковая экстракция для экстракции астрагалосида, что дает более высокую производительность, чем Один метод экстракции. Моносакшаридный состав и гликанная структура астрагальских полисахаридов, полученные различными методами экстракции и очистки, различны, однако влияние современных методов экстракции на структурные изменения, стабильность, физиологическую активность и клиническую эффективность астрагальских полисахаридов остается неясным.

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.

Большое количество исследований показало, что астрагалусские полисахариды имеют очевидную физиологическую деятельность, такую как антиокисление, антибактериальная, повышение иммунитета и антиопухолевая. После добычи в соответствии с методами, описанными в статье, они используются в здоровой пище, и перспективы рынка широки. В настоящее время большинство исследований в области медицинских напитков в астрагалусе сосредоточено на разработке новых продуктов и оптимизации процессов, с недостаточной оценкой функциональности продукта или тестирования функциональных ингредиентов. Этому следует уделить внимание, с тем чтобы более эффективно содействовать применению медицинских препаратов астрагалуса.

Ссылка:

[1]   Чэнь (Китай) B. Р. - Z,TAN L, цзинь (фр.) C. C. G, и др. извлечение, изоляция, характеристика и антиоксидантная активность полисахаридов Из российской федерации  Астрагалус (Россия)  Мембрана [J]. По промышленному развитию  А. сельскохозяйственные культуры  и 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 Соединенные Штаты америки 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 и Последствия для окружающей среды С точки зрения сушки В. методы работы О физико-химических свойствах и антиоксидантной активности полисаковых колесниц Из российской федерации  Астрагалус (Россия) - 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.