响应面优化猴面包树多糖提取工艺

◎ 陈海彬，李 欣，梁秋仙，刘彩蔓，刘雪婷，陈金波

（广东科贸职业学院，广东 广州 510430）

猴面包树(Adansonia digitataL.）是木棉科（Bombacaceae）猴面包树属（AdansoniaL.）的多年生大型落叶乔木，原产非洲热带干旱地区，现在我国广东、云南、海南等地亦有少量栽培[1]。猴面包树的果肉、种子、叶子、幼苗和幼树的块茎主根等一直以来是非洲人野生采集的食物。CHADARE等[2]研究表明，猴面包树是一种多用途植物，其果肉富含维生素C，叶子富含优质蛋白质和矿物质，整个种子和籽粒的脂肪含量相对较高，果仁富含脂肪，且果肉和叶子也表现出优秀的抗氧化能力。

目前国内关于猴面包树的相关研究主要在栽培[3-4]、观赏[5-6]及活性物质提取[7-8]等方面。而国外研究主要在于猴面包树的食品用途和药用价值。RITA[9]等研究猴面包树果实对健康成人餐后血糖的影响，并测定其生物活性化合物和抗氧化活性，结果表明猴面包树果实中含有大量的酚类、原花青素和可水解单宁，并对DPPH、ABTS和O2-等自由基均表现出强大的清除能力。FOLTZ等[10]研究发现猴面包树果肉粉由果胶多糖组成，且富含低甲氧基高半乳糖醛酸，有良好的益生功能，是潜力巨大的益生元之一。

猴面包树果实含有大量活性多糖，不仅具有优越的抗氧化能力，还可作为优质的保健食品原料。本研究采用响应面分析法优化了猴面包树果实多糖的提取工艺，旨在为进一步研究猴面包树果实多糖的功效及应用提供基础数据和理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

猴面包树果实（购自淘宝网）；无水乙醇（光华科技）。

1.2 仪器与设备

微型植物粉碎机FZ102（天津市泰斯特仪器有限公司）；P4紫外可见分光光度计（上海美谱达仪器有限公司）；超声清洗机SB-3200DTD（宁波新芝生物科技股份有限公司）；台式高速冷冻离心机H2050R（湖南湘仪实验室仪器开发有限公司）；鼓风干燥箱DHG-9000（上海一恒科学仪器有限公司）。

在这方面，《周易》的思想也是很明白的。《易经·谦卦》有一段是这样说的：“劳谦，君子有终，吉。子曰：劳而不伐，有功而不德，厚之至也。语以其功下人者也。德言盛，礼言恭；谦也者，致恭以存其位者也。”按照《周易》的思想，谦逊的人最大的优势在能“存其位”，换句话说，能保全自己的饭碗，保全自己的声名，关键时刻能保全自己的生命。《周易》中对谦卦的整体评价是：“谦，亨，君子有终。”因为能“存其位”，自然可以善始善终，所以谦卦的彖传中言：“天道亏盈而益谦。地道变盈而流谦。鬼神害盈而福谦。人道恶盈而好谦。”

可人家星雨同学还在第三层“清风垂露”上打转，气机内敛，热力外泄，正好召唤全谷的蚊子来降坛会饮，所以一把蒲扇不得离手之外，还必须舍去女孩儿夏天热衷的长裙，紧紧地裹着男弟子们的长裤，饶是这样，口鼻、手足露出她莹莹肌肤的地方，还是被蚊子咬得斑斑点点。

1.3 试验方法

钢混凝土混合连续梁在中孔大跨全部或部分采用钢主梁，两侧采用预应力混凝土主梁，充分发挥了混凝土材料的压重作用和钢材跨越能力大的优势，自重轻，施工快，节省材料[1-3]。该桥型发展仅有几十年，实际工程应用也偏少，存在着一些设计和施工中需予以研究和解决的新问题，如钢箱梁长度的合理选择是该桥型往大跨度方向发展时结构受力与经济性能平衡的难点之一[4-6]。

综上所述，花卉在城市园林绿化中有广泛性应用，在现代城市建设与发展中发挥的作用也是不容忽视的。要将园林花卉的价值充分发挥出来，就与掌握科学的养护与管理措施，在实践中不断改进与完善相关方案，助力于园林工程长效发展进程，塑造美好城市形象。

1.3.3 响应面试验设计

基于单因素实验所得的结果，按照Box-Behnken的试验设计原理进行响应面试验。一般包括试验设计、模型的构建与检验、最佳组合条件的优化及验证等步骤[12]。以猴面包树粗多糖提取率为响应值，对料液比（A）、提取时间（B）、提取温度（C）进行优化，制订科学的试验设计方案，见表1。

根据1.3.1提取方法的参数进行试验。固定提取时间30 min，提取温度60 ℃，探究不同料液比（1∶20、1∶30、1∶40、1∶50和1∶60）对猴面包树果实多糖提取率的影响。固定料液比1∶30，提取温度60 ℃，探究不同提取时间（10 min、30 min、50 min、70 min和90 min）对猴面包树果实多糖提取率的影响。固定料液比1∶30，提取时间30 min，探究不同提取温度（40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃和80 ℃）对猴面包树果实多糖提取率的影响。

1.3.1 猴面包树果实多糖的提取

式中：E猴面包树果实多糖提取率，%；M1为猴面包树果实多糖质量，mg；M2为猴面包树果实原料质量，mg。

1.3.2 单因素试验

表1 响应面实验的因素与水平表

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

原发性甲状腺淋巴瘤(primary thyroid lymphoma,PTL)指原发于甲状腺的淋巴瘤，伴或不伴有颈部淋巴结转移，不包括其它部位淋巴瘤扩散或转移到甲状腺的淋巴瘤。根据目前报道，PLT较少见，是主要累及B族淋巴细胞的结外非何杰金淋巴瘤[1]，约占甲状腺恶性肿瘤的2%～5%，占结外淋巴瘤的1%～2.5%[2]。

参照宋思圆等[11]的方法，称取适量经超微粉碎机粉碎的猴面包树果实粉末，按相应的料液比加入去离子水，在一定的时间、功率和温度条件下进行超声波辅助提取。将提取液离心（4 000 r·min-1，30 min）收集上清液，加入3倍体积的95%乙醇溶液，4 ℃沉淀过夜，离心（4 000 r·min-1，15 min）后弃上清液，沉淀物依次用无水乙醇反复洗涤，离心后沉淀在40 ℃烘箱中烘干至恒重，称量所得沉淀物质量即为猴面包树果实粗多糖质量。猴面包树果实多糖提取率计算公式如下：

料液比、提取时间和提取温度对猴面包树果实多糖提取率的影响如图1所示。如图1（a）所示，在料液比1∶10～1∶20时，多糖提取率快速增加，在料液比1∶20～1∶50，多糖提取率逐渐降低，因此料液比选择1∶20左右较好。如图1（b）和图1（c）所示，随着提取时间及提取温度的延长或升高，多糖提取率呈现先升后降的趋势，因此提取时间选择50 min左右，提取温度选择60～70 ℃更佳。

2.2 响应面试验结果

2.2.1 响应面试验设计与结果及方差分析

响应面试验结果如表2所示。运用Design-Expert程序构建模型，得到多元二次回归方程为提取率（%）=37.45+0.26A+0.27B-0.19C+0.33AB-0.17AC+0.19BC-1.46A2-1.73B2-0.32C2，进行方差分析及其显著性检验用于模型的检验。

由表3方差分析结果可知，此模型的P＜0.05，证实模型为极显著，失拟项P=0.48＞0.05，证实为不显著。模型方差分析中A2、B2的P值均＜0.01，证明影响极为显著，C2的P值＞0.05，证明影响不显著。而交互的AB、AC、BC的P值均＞0.05，证明影响不显著。R2值为0.866 2，说明此模型拟合性较好。

表3 方差分析表

2.2.2 响应面分析

PNN神经网络是一种基于径向基函数网络发展而来的一种前馈型神经网络，它的理论依据是贝叶斯决策理论，其作为径向基网络的一种，比较适合模式分类。PNN的层次模型见图7。

利用Design-Expert软件对回归模型进行响应面优化，得到料液比、提取时间和提取温度3个因素交互影响对猴面包树果实多糖提取的响应曲面图和等高线图，如图2所示。等高线轮廓的形态可以反映出各因素之间交互作用的强弱情况，等高线的形状为椭圆表示这2个因素之间彼此作用强烈，圆形则代表交互作用不显著。图中交互的AB、AC、BC等高线形状似圆形，相互作用较弱，与方差分析得到的结果相似。

2.3 最优提取工艺验证

经由Design-Expert软件的数据处理结果，所显示的最优提取条件为料液比1∶25（mg·mL-1）、提取时间51.46 min、提取温度67 ℃，软件所预测的提取率为37.51%。为验证此最佳提取条件，并使操作便捷，笔者采用的发酵条件为料液比1∶25（mg·mL-1）、提取时间51 min、提取温度67 ℃，所测得的提取率为37.08%，与软件所预测提取率相差较小，说明此模型合理，可为猴面包树果实多糖提取工艺研究提供一定的依据与参考。

3 结论

本研究采用单因素试验分析考察料液比、提取时间和提取温度对多糖提取率的影响，确定合适的提取条件，再用响应面分析法优化猴面包树果实多糖的提取工艺。借助Design-Expert软件对试验结果进行分析，结果表明当料液比为1∶25（mg·mL-1），提取时间为51.46 min，提取温度为67 ℃时，可获得最高提取率37.51%。考虑到实际情况对上述条件进行修正，最终的优化条件为料液比1∶25（mg·mL-1），提取时间51 min，提取温度67 ℃，经验证，得到提取率为37.08%，与理论预测值较接近，证明该模型可较好地预测实际提取率。