马尾藻多糖的最佳提取工艺
2016-08-08张文清福建卫生职业技术学院附属福建省级机关医院福建福州350003
张文清(福建卫生职业技术学院附属福建省级机关医院,福建 福州350003)
马尾藻多糖的最佳提取工艺
张文清
(福建卫生职业技术学院附属福建省级机关医院,福建 福州350003)
马尾藻多糖;提取工艺;正交试验
(褐藻胶、褐藻糖胶等)、氨基酸、微量元素以及甘油糖脂、甾醇、萜、多酚等多种营养成分,具有抗氧化、
抗肿瘤、抗微生物、改善心血管疾病、调节免疫等多种生理活性。笔者通过考察提取时间、提取温度、料液比、提取次数,用正交试验设计优化马尾藻多糖的最佳提取工艺,为马尾藻的开发应用提供实验依据。
1 材料与仪器
1.1药材马尾藻采自福建省莆田市湄洲岛海域,经福建中医药大学黄泽豪副教授鉴定为马尾藻
Sargassum horneri。
1.2试剂分析纯葡萄糖 (上海卓康生物科技有限公司);硫酸(汕头市西陇化工股份有限公司);苯酚(国药集团化学试剂有限公司)。
1.3仪器HH-S恒温水浴锅(上海普渡生化科技有限公司);AL104电子天平 (瑞士梅特勒-托利多仪器有限公司);S22PC型紫外-可见分光光度计(上海棱光技术有限公司);XL-30C粉碎机(广州旭朗机械有限公司)。
2 方法
2.1葡萄糖标准溶液的配制精密称取在105℃、干燥6 h、除去结晶水的葡萄糖100 mg,定容至100 mL瓶中,用超纯水配成1 mg/mL的葡萄糖母液,再用超纯水稀释10倍得到100μg/mL的葡萄糖标准溶液。
2.2标准曲线的测定参考文献[3],精密吸取葡
萄糖标准溶液0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL至试管中,用蒸馏水补至1 mL,依次加入6%苯酚溶液1 mL、浓硫酸5 mL,加试管塞摇匀后,室温放置10 min冷却进行显色;以1 mL超纯水取代葡萄糖标准溶液同上法操作作为空白对照,用紫外可见分光光度计,在620 nm处测定吸光度。
2.3供试品溶液的制备① 提取原料预处理:取马尾藻,晒干,用粉碎机粉碎,过40目筛,备用。②供试品溶液的制备:取马尾藻提取过滤后,定容至250 mL,取1 mL用超纯水稀释定容至50 mL,用紫外-可见分光光度计在620 nm处测定并计算。
2.4单因素实验
2.4.1提取时间对多糖提取量的影响称取样品10 g,加200 mL超纯水,80℃搅拌提取,于1、2、3、4 h取样检测,考察提取时间对多糖提取量的影响。
2.4.2提取温度对多糖提取量的影响称取样品10 g,4份,加200 mL超纯水,于70℃、80℃、90℃、100℃搅拌提取3 h取样检测,考察提取温度对多糖提取量的影响。
2.4.3料液比对多糖提取量的影响称取样品10 g,4份,按10、15、20、25倍量加入水,于90℃搅拌提取3 h取样检测,考察料液比对多糖提取量的影响。
2.4.4提取次数对多糖提取量的影响称取样品10 g,按20倍量加入超纯水,于90℃搅拌提取3 h后,过滤,残渣再进行提取。同法操作2次,考察提取次数对多糖提取量的影响。
2.5正交试验设计考察提取时间、提取温度、料液比、提取次数4个因素,每个因素选取3水平,以马尾藻多糖的提取量为指标,选用L9(34)设计表格进行正交实验,因素水平见表1。
表1 因素水平表
2.6验证实验取马尾藻粉末3份,按确定的提取工艺进行提取,按照2.3项方法,制备成供试品溶液,测定多糖的含量。
3 结果与分析
3.1标准曲线及回归方程以吸光度(A)为纵坐标,葡萄糖的浓度(C)为横坐标绘制标准曲线,进行线性回归,建立回归方程,其线性回归方程为:
3.2单因素实验
3.2.1提取时间对马尾藻多糖提取量的影响称取样品10 g,加入200 mL超纯水,于80℃搅拌提取,分别于1、2、3、4 h时取样检测,结果见图1。
由图1可知:随着提取时间增加,马尾藻提取量增大,当提取时间增加到3 h后,马尾藻提取量基本保持稳定,再延长提取时间,提取量几乎没有变化。因此,选择提取时间为3 h。
3.2.2提取温度对马尾藻多糖提取量的影响称取样品10 g,4份,分别加入200 mL超纯水,分别于70、80、90、100℃下搅拌提取3 h时取样检测,结果见表2。
表2 提取温度对马尾藻多糖提取量的影响
由表2可得,随着提取温度的增加,马尾藻提取量也逐渐增大,当到90℃后,提取量增加缓慢。因此,选择提取温度为90℃。
3.2.3料液比对马尾藻多糖提取量的影响称取样品10 g,4份,按10、15、20、25倍量加入超纯水,于90℃下搅拌提取3 h时取样检测,结果见表3。
表3 料液比对马尾藻多糖提取量的影响
由表3可得,随着料液比的增加,马尾藻多糖的提取量也跟着增加,当料液比达到1:20后,增加缓慢,因此,选择料液比为1:20。
3.2.4提取次数对马尾藻多糖提取量的影响称取样品10 g,按照料液比为1∶20加入超纯水,于90℃下搅拌提取3 h后,过滤,残渣再进行提取,同法操作2次,结果见表4。
表4 提取次数对马尾藻多糖提取量的影响
由表4可得,提取3次共获得马尾藻多糖78 mg,提取第 1、2、3次占总提取量的 80.51%、16.28%、3.21%。因马尾藻为低值原料,从提取效率、成本考虑,选择提取1次为宜。
3.3正交试验结果按照正交试验设计的方法提取,测定马尾藻提取液中多糖的含量,计算马尾藻多糖提取量,试验结果见表5。
表5 正交实验结果
由表5可得,提取温度对马尾藻多糖提取量影响最显著,提取次数次之,提取时间与料液比对马尾藻多糖提取量影响比较小。综合实验结果得出4个因素对多糖提取量的影响程度大小为:提取温度>提取次数>料液比>提取时间。综合以上结果,最佳提取工艺为:料液比1∶25,在90℃下提取3 h,提取3次。在实际生产及应用上,考虑到成本、效率等问题,采用料液比为1∶20,在90℃下提取3 h,提取1次为最佳条件。
3.4验证试验取马尾藻粉末3份,按照确定的最佳提取工艺进行提取,按照2.3项供试品溶液制备的方法,制备成供试品溶液,测定多糖的含量,结果见表6。
在选取的最佳提取工艺条件下,马尾藻多糖的平均提取量为64.8 mg/g,相对标准偏差3.17%,实验结果表明,该提取工艺操作简单、稳定可行。
表6 验证实验结果
4 讨论
马尾藻多糖作为免疫调节剂已被国内外大多数学者所认可,其抗肿瘤作用主要是通过激活免疫细胞,提高机体免疫力,从而达到有效控制癌细胞的增殖。卢虹玉等[4]考查马尾藻多糖对S180小鼠瘤质量、胸腺等免疫器官的影响,分别测定小鼠血清中超氧化物歧化酶(SOD),谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX),丙二醛(MDA)的活性,结果表明马尾藻多糖可通过提高机体免疫功能和抗氧化能力,从而抑制肿瘤的生长。本研究用热水提取法考察马尾藻多糖的最佳提取工艺,在该提取工艺下,马尾藻多糖的平均提取量为64.8 mg/g。本工艺操作简单,稳定可行,可为马尾藻的进一步开发应用提供实验依据。
[1]王一兵,柯珂,张荣灿.马尾藻多不饱和脂肪酸提取、分离及成分分析[J].海洋科学,2014,38(7):57-63.
[2]陈震,刘红兵.马尾藻的化学成分与生物活性研究进展[J].中国海洋药物杂志,2012,31(5):41-51.
[3]原泽知,程开明,黄文,等.海带多糖的提取工艺及降血脂活性研究[J].中药材,2010,33(11):1795-1798.
[4]卢虹玉,刘义,吉宏武,等.全缘马尾藻褐藻多酚的抗氧化和抗肿瘤细胞增殖作用研究 [J].现代食品科技,2013,29(4):702-705.
R284.2
B
1000-338X(2016)01-0018-03据文献[1-2]报道,马尾藻中含有马尾藻多糖
2015-10-12
张文清(1970—),女,副主任中药师,副教授,主要从事药学临床研究。