海带多糖的提取工艺

海藻具有陆生植物所不具备的分子结构及生理、生化特性, 其中的多糖有特殊的医疗保健功能, 对治疗人类的常见病、多发病有显著疗效[1～3], 因此积极开发藻类天然产物是一个重要的发展趋势。多糖是存在于生物体内的一类具有生物活性的天然大分子有机物, 是生物体内不可或缺的重要组成成分与维持生命不可缺少的结构材料。由于在不同海域中海带生活环境不同, 其体内所蕴藏的多糖活性成分亦有所差别, 提取工艺条件较之其他海域中的海带也有所不同。现有研究有市售海带, 福建海域海带, 浙江海域海带, 大连海域海带等, 而威海东部海域海带的研究未见报道。本文报道了威海东部海域海带研究的一部分, 为该海域海带的开发利用提供基础数据。

1 实验

1.1 药品及仪器

(1) 药品:海带 (产自威海) ;苯酚, 葡萄糖, 浓硫酸等, 分析纯, 莱阳化学试剂厂。

(2) 仪器:pHS-3C精密pH计;恒温水浴锅HH-2;离心机;TU-1810紫外分光光度计;分析天平A G 1 3 5。

1.2 海带多糖的提取

称取5.0 0 0 g海带粗粉, 按不同的液固比在不同p H值下, 以不同的温度和时间在水浴上提取2次, 过滤除去滤渣, 合并提取液。移取1.0 0 m L提取液, 用去离子水定容至2 5 m L, 作为测试样品。采用硫酸-苯酚法测定多糖的含量。

1.3 分析方法

1.3.1 标准曲线的绘制

精密移取葡萄糖标准液0.2 0 m L、0.40mL、0.60mL、0.80mL、1.00mL、1.2 0 m L, 分别置1 0 m L比色管中, 用蒸馏水补充至1.6 m L摇匀, 加配置好的6%的苯酚溶液1.4 0 m L, 浓硫酸7.0 m L, 迅速摇匀, 放置冷却到室温, 另取1.4 0 m L蒸馏水, 加同量苯酚和浓硫酸, 同法操作, 作为空白溶液, 置紫外分光光度计中, 于4 8 7 n m波长下, 测定吸光度。以吸光度 (Y) 对葡萄糖含量 (X) 进行回归, 得回归方程:Y=0.6686X+0.0071, R2=0.9995。

1.3.2 样品的测定

样品在与标准曲线相同的光度条件下测定, 根据回归方程得到样品中海带多糖的浓度。

2 结果与讨论

2.1 影响海带多糖浸出率的单因素实验

2.1.1 p H值的影响

称取5.000g海带, 分别加入pH值为1.0、3.0、5.0、7.0、9.0、11.0的水溶液中, 按50︰1的液固比在30℃下提取5h, 抽滤, 取部分滤液稀释后用1.3方法测定并计算该条件下多糖的浸出率。

从实验数据可以看出:多糖的浸出率随p H值的增大而上升, 当p H值达到5.0时, 多糖的浸出率达到最大值, p H值继续增大, 海带多糖的浸出率反而下降, p H值超过8.0, 出现平台并且浸出率很低。故设定L9 (34) 正交表中pH值的三水平为3.0、5.0、7.0。

2.1.2 温度的影响

称取5.000g海带, 分别加入到pH值为5.0, 5 0︰1液固比的水溶液中, 并依次放在30℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、1 0 0℃的水浴中加热提取5 h。抽滤, 取部分滤液稀释后用1.3方法测定并计算该条件下多糖的浸出率。

从实验数据可以看出:多糖的浸出率随温度的升高而迅速增大, 当温度达到9 0℃时, 趋于平缓。由于温度太高容易造成活性成分的损失, 在实验设定L9 (34) 正交表时温度不宜过高, 因此设定温度的三水平为60℃、70℃、80℃。

2.1.3 提取时间的影响

称取5.000g海带, 分别加入到pH值为5.0, 5 0︰1液固比的水溶液中, 在8 0℃的水浴中分别提取2h、3h、4h、5h、6h、7h。抽滤, 取部分滤液稀释后用1.3方法测定并计算该条件下多糖的浸出率。

从实验数据中可以看出:随时间的不断延长, 多糖的浸出率也随之升高, 当时间超过6 h时, 多糖的浸出率开始变的平缓。故试验设定L 9 (3 4) 正交表中提取时间的三水平为4h、5h、6h。

2.1.4 液固比的影响

称取5.0 0 0 g海带, 加入液固比分别为20︰1、30︰1、35︰1、40︰1、45︰1、50︰1、60︰1, pH值为5的水溶液中, 在8 0℃的水浴中提取6 h。抽滤, 取部分滤液稀释后用1.3方法测定并计算该条件下多糖的浸出率。

从实验数据中可以看出:液固比从2 0︰1增至5 0︰1的过程中, 其多糖的浸出率几乎呈直线上升, 超过50︰1后, 多糖的浸出率变化出现平缓。这是因为加水量越大则提取出来的多糖越容易溶解, 其损失就越少。并且考虑到实验室水浴锅的限制及实验操作方便, 故实验设定L 9 (3 4) 正交表中液固比的三水平为40︰1、45︰1、50︰1。

2.2 正交实验

实验方法与单因素试验相似, 并在实验过程中加入搅拌。由实验结果可以看出, p H值、温度、液固比、提取时间和提取次数都不同程度地影响多糖的浸出率。当提取次数达到3次后, 多糖的提取液颜色很浅, 提取液中的多糖含量很低, 海带中的多糖基本提取完全, 因此对海带多糖的提取率没有很大影响, 而且在实际生产中也不可能进行多次提取, 因此选择的提取次数为2次。

3 结语

p H值是多糖浸出率的显著影响因素, 但p H值太低又容易引起多糖的降解, 影响其活性。所以p H值的选择对多糖的浸出率很重要。液固比、温度、提取时间的影响较小, 本实验的最佳条件为:p H值为3.0、温度为6 0℃、液固比为4 0:1、提取时间为4 h, 在该条件下多糖的浸出率为8.0 9 4%。

摘要：研究了从海带中提取多糖的工艺条件, 探讨了不同因素对浸出率的影响规律并在此基础上进行正交实验选出了优化的因素组合。实验结果表明, pH值对浸出率影响最显著, 最佳因素组合A1B1C1D1, 浸出率为8.094%。

关键词：海带多糖,提取条件,浸出率

参考文献

[1] 赵铮蓉, 任娟, 朱旭祥.褐藻多糖的药理作用与制备[J].东海海洋, 2004, 22 (3) :62～67.

[2] 郭振楚.糖类化学[M].北京:化学工业出版社, 2005:276～278.

[3] 刘爱群, 谢露, 黎静, 王丽萍.海带多糖LO1对人脐静脉内皮细胞表达和分泌PAI-1的影响[J].中药新药与临床药理, 2006, 17 (1) :9～12.