正交设计优化河蚬多糖提取工艺及其组分分析
河蚬多糖是一种具有免疫调节、抗肿瘤、抗病毒、降血糖、降血压、抗衰老等生物活性的天然高分子多聚物，具有良好的保健作用。本实验以河蚬为原料，采用单因素及正交实验对热水提法工艺优化，得到最佳工艺为：浸提时间为0.5 h，温度为100 ℃，固液比为1:20。采用气相色谱，对多糖组分分析，结果认为河蚬多糖主要是由葡萄糖、半乳糖和鼠李糖等3 种单糖组成。 *查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:河蚬多糖,提取工艺,组分分析
目 录
1 引言 1
1.1 海洋动物多糖的生物活性 1
1.2 河蚬多糖的提取方法 2
1.3 河蚬多糖的含量测定方法 4
1.4 河蚬多糖的组分分析 4
1.5 河蚬多糖的生理活性研究 5
1.6 河蚬多糖发展存在的问题 5
2 实验材料与方法 5
2.1 材料 5
2.2 试剂与仪器 6
2.3 实验方法 7
3 结果与讨论 8
3.1 葡萄糖标准曲线 8
3.2固液比对提取率的影响 9
3.3 确定最浸提时间 9
3.4 确定最佳浸提温度 10
3.5 确定最佳提取方案 10
3.6 正交试验结果及分析 11
3.7 验证试验 12
3.8 河蚬多糖组分分析 12
结论 15
致谢 16
参考文献 17
1 引言
河蚬是双壳类软体动物，又称黄蚬、金蚶、扁螺等，常栖息于淡水或咸淡水的江河、湖泊及入海口，由于生长环境不同，其贝壳可形成黄、黑等颜色，原产我国，现广泛分布于世界各地水域，其生长速度快、繁殖能力强，养殖产量大，资源极其丰富。河蚬营养丰富，味道鲜美，具有很高的食用价值和保健作用。河蚬作为中药的药材，具有开胃、通乳、明目、利尿、去湿毒、治疗肝病、麻疹、退热、止咳化痰、解酒等功效[1]。而河蚬多糖就是从河蚬中提取得到的动物多糖。研究表明，河蚬中含有的活性多糖能够直接清除羟基，有抗氧化的功能。
河蚬多糖呈纯白色絮状[2]，易溶于水，但不溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。河蚬多糖为糖胺聚糖，是一类聚阴离子，能与碱性染料发生特异型静电结合而引起染料溶液光吸收性质的改变。河蚬多糖可能在抗肿瘤、防衰老、抗炎症、降血脂等方面发挥作用。河蚬多糖的抗氧化作用可能是河蚬用于民间验方的药理基础之一。从河蚬中提取分离河蚬多糖，进行红外光谱分析，具有多糖的特征吸收，初步确定其为吡喃型糖[3]。
苯酚-硫酸比色法和蒽酮-硫酸比色法是实验中最常使用的两种多糖的检测手法，这两种方法都比较的快速、简便。提取方法较多，一般有热水提取法、酶解提取法和超声辅酶法等等，但我们最常使用的还是热水提取法，热水提取法在提取多糖上是一种比较传统的方法。
1.1 海洋动物多糖的生物活性
1.1.1 降血糖、降血脂
降血糖和降血脂[4]这两个功能是海洋动物多糖的重要功能之一，人体内的血糖和血脂需要保持在一个动态平衡之内，否则会诱发很多心脑血管类的疾病。因此，降低血糖血脂的含量，对于人类治疗心血管疾病有重要的意义。
1.1.2 免疫调节、抗肿瘤
海洋动物多糖的主要生理功能是免疫调节作用和抗肿瘤作用，从大量的研究中可以看出，海洋动物多糖能够抑制肿瘤细胞的生长、激活免疫细胞，并且还能改善机体的免疫功能。机体抗肿瘤能力的主要机理就是提高免疫功能，很多的海洋动物细胞都表现出了对肿瘤细胞的抑制和杀伤作用，但同时又能够不伤害正常的细胞。
1.1.3 抗氧化、抗衰老
目前来说，多糖的抗氧化机理还没有定论，但通常情况下，提高免疫功能、清除氧自由基以及抗脂质过氧化与多糖的抗衰老作用有密切关系。就目前研究发现，多糖抗衰老的主要机制可能有以下几种：第一，多糖是由大量单糖组成，可以为糖元的合成及糖异生提供充足的底物，可以明显提高肝糖元的水平，运动时肝脏释放很多的葡萄糖以维持血糖，这样就可以保证机体在大强度运动中有强大的能源保障，运动时间得以延长。第二，多糖具有特殊的保肝作用，使肝脏维持正常功能，并可以有效清除过多的乳酸，加速肝糖元的恢复，从而维持血糖水平，同时维持机体的酸碱平衡。第三，多糖对于免疫系统具有调节作用，激活细胞免疫和体液免疫系统，通过免疫系统-内环境调节-能量释放，提高运动能力。
1.1.4 抗凝、抗血栓
多糖生物活性的研究已成为当今生物科学的热门领域之一，而对海洋动物多糖的研究也越来越受到学者的重视，其生物活性并不弱于植物多糖。比如，海洋动物多糖中的肝素和其他一些酸性粘多糖，能够有效抑制凝血蛋白酶原转变成凝血酶，具有抗凝血作用。酸性粘多糖有良好的抗凝和降低血液粘度的功效[5]。
1.1.5 抗炎、抗疲劳
海洋动物能显著增强腹腔巨噬细胞吞噬能力，具有不同程度的抗炎作用[6]。近年来，已证实具有抗疲劳作用的动物多糖有：鲍鱼性腺多糖、壳聚糖等。研究表明，壳聚糖具有极良好的抗疲劳活性，能显著延长小白鼠负重游泳时间，有效减轻运动机体中乳酸的堆积，并能迅速消除堆积的乳酸，增强有氧代谢耐力，提高小白鼠机体运动能力，从而延缓小鼠机体疲劳的发生，并加速疲劳的恢复[7]。
1.2 河蚬多糖的提取方法
1.2.1 热水提取法
多糖是极性大分子化合物，一般会选择水或者醇等极性强的溶剂，用水作为溶剂来提取多糖时，可以用热水或冷水浸提提取。海洋动物多糖大多采用热水浸提法提取，用这个方法取得的多糖水提液可以通过离心出去不溶物。
热水提法的原理是脱脂后的河蚬肉匀浆在热水中浸提多糖。此方法的优点是不需要使用复杂的仪器设备，成本低，操作简单，并且基本上不会破坏多糖的结构，而且没有污染。但是，这个方法的缺点是需要多次的提取，比较浪费时间。
按照一定的比例加入纯水，加热浸提一定的时间，减压真空抽滤，取滤液进行浓缩，加入一定量的乙醇，使乙醇浓度变为80 %进行醇析，离心得到沉淀，用丙酮、乙醚、乙醇洗涤沉淀，低温干燥后可得到粗多糖。
1.2.2 酶解提取法
酶技术的应用是近年来才得到广泛推广的，是一项生物技术，通过酶的应用大大降低了多糖的提取条件，提取动物多糖的较为理想方法是蛋白酶水解法，蛋白酶作用的肽键范围广泛，可使蛋白质充分水解，从而与糖断开。常用的蛋白酶有木瓜蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶等。王长云等[8]研究表明，在不改变糖链结构的前提下，先用碱处理样品，再用蛋白酶水解，对于动物多糖的释放非常有效。
酶法提取时可选择适宜条件将影响提取的杂质分解，促进某些极性低的脂溶性成分转化成糖营类易溶于水的成分，从而降低提取的难度。
酶提取法的具体操作方法是：在温水中加入一定量的生物酶，在适当的pH下，加入样品浸提一段的时间，再过滤、浓缩，最后加入一定量的乙醇沉淀即可得到相对较纯的多糖。
王宇等[9]试验结果表明，4个因素影响多糖提取率的大小顺序为：酶解温度>酶解pH>加酶量>料液比，其中，酶解温度对河蚬多糖提取率的影响程度达显著水平(P<0.05)。经优化后的河蚬多糖提取工艺参数[10]为：料液比1:30，酶解温度55 ℃，加酶量1.5 %，酶解pH7.5。在此条件下，河蚬多糖的提取率为4.53 %。
原文链接：http://www.jxszl.com/yxlw/zygc/4273.html
