菊苣(Cichorium intybus L.)，作为菊科菊苣属的多年生草本植物，自古以来在传统医学中便以其独特的药食两用价值而备受重视。菊苣不仅在维吾尔族和蒙古族的药材中占有重要地位，含有丰富的生物活性物质，包括多糖、甙类、鞣质、萜类等，这些成分赋予了菊苣一系列药理作用，如清热解毒、利尿消肿、健胃等。特别值得一提的是菊苣多糖，它在现代医学研究中显示出了降血糖、抗肿瘤、延缓衰老、抗疲劳、促进钙和磷吸收等广泛的实用性和健康益处。菊苣多糖的这些特性不仅为其在功能性食品和药品开发中提供了广阔的应用前景，而且其安全性和有效性也使其成为婴儿营养补充剂的理想选择，作为益生元促进胃肠道微生物的平衡。
食品工业中，菊苣多糖已经成为一种广泛应用的功能性原料。它的用途涵盖了各种焙烤食品、糖果制品、乳制品、饮料以及各类调味料等领域。菊苣多糖具有独特的理化特性，能够发挥多种有益作用，如增稠、保水、改善质地等。随着人们对健康饮食的关注度不断提高，菊苣多糖凭借其天然、营养丰富的特点，在食品加工中的应用前景也越来越广阔。在食品工业中，菊苣多糖的应用已经扩展到了焙烤食品、糖果、乳制品、饮品及调味料等多个方面。它不仅可以作为巧克力制品的代糖品，还可以作为乳品、肉品及冰淇淋的油脂替代品，这不仅丰富了食品的口感和营养，也为追求健康饮食的消费者提供了更多选择。菊苣多糖作为一种具有多重保健功效的天然成分，其在保健饮品、功能性食品及特殊药物的研发中扮演着重要角色，显示其在食品工业中的广泛应用潜力和重要价值。然而，传统的菊苣多糖提取方法，如热水浸提法、酸碱法等，存在效率低、成本高、环境污染等问题，这些限制因素严重阻碍了菊苣多糖的进一步开发与应用。
为克服这些限制，本研究拟开展菊苣根多糖(chicory root polysaccharides,CRP)的酶法辅助双水相提取工艺。该方法通过结合酶法的高选择性和双水相法的高纯度优势，旨在实现CRP的高效、温和提取。本研究应用Box-Behnken设计与响应面法(response surface methodology,RSM)对CRP的提取工艺进行全面优化。这一优化过程将结合双水相技术与酶的协同作用，以寻找最佳的操作条件，从而提升多糖的提取效率和产率。通过这种方法，我们期望能够显著提高CRP的得率和纯度，同时保持其结构与生物活性不受破坏。此外，本研究还将对CRP的降脂活性进行评估，以期揭示其在促进人类健康方面的潜力，并为其在食品工业和医药领域的应用提供坚实的科学基础。
单因素试验结果表明，适量的纤维素酶和果胶酶能够有效破坏细胞壁，促进多糖的释放，从而提高得率。而过高的酶浓度可能导致多糖的过度水解，反而降低了提取效率。适宜的(NH4)2SO4浓度有助于多糖的沉淀和分离，但过高的盐浓度会降低多糖的溶解度。同样地，适量的PEG能增加溶液黏度，促进多糖的分离，但过高的PEG浓度会过度增加体系黏度，影响多糖的分配。这些结果与已有研究报道相吻合。响应面分析结果进一步揭示了各因素及其交互作用对多糖得率的影响。纤维素酶添加量与果胶酶添加量的交互作用，以及纤维素酶与(NH4)2SO4质量分数的交互作用对多糖得率具有显著影响。这可能是因为这些因素共同作用于细胞壁的破坏和多糖的释放过程。相反，其他因素组合的交互作用对得率的影响较小。因此，通过优化这些显著影响因素的水平，如调整果胶酶和PEG的添加量，以及它们与(NH4)2SO4的组合，可以进一步提高CRP的提取效率。
通过优化，确定的最佳提取条件为：纤维素酶添加量2.00%，果胶酶添加量2.00%，(NH4)2SO4质量分数18.00%，PEG质量分数15.00%。在这些条件下，CRP的得率达到了32.78%。与传统提取方法相比，本研究所采用的酶法辅助双水相法在提取效率和温和条件方面展现出显著优势。此外，对CRP的生物活性进行了评估。研究发现，在脂肪化HepG2细胞模型中，CRP能有效减少脂质沉积，降低TC和TG含量。这些结果揭示了CRP在调节脂质代谢的潜在功效，为开发新型功能性食品和药物提供了科学依据。该研究成果发表在《天然产物研究与开发》2025年第2期，欢迎引用(点击左下方“阅读原文”可查看全文)。
引用格式：周 敏,韩 青,李彩凤.菊苣根多糖酶法辅助双水相提取工艺优化及其降脂活性研究[J].天然产物研究与开发,2025,37:283-292. Zhou M,Han Q,Li CF.Optimization of enzyme-assisted aqueous two-phase extraction process for chicory root polysaccharides and its hypolipidemic activity[J].Nat Prod Res Dev,2025,37:283-292.
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