響應(yīng)面法優(yōu)化的水飛薊子可溶性蛋白提取工藝

摘要：采用單因素試驗研究了提取液ｐＨ、溫度、液固比和浸提時間對水飛薊子脫脂粉末可溶性蛋白質(zhì)提取率的影響。根據(jù)單因素試驗結(jié)果，應(yīng)用Ｂｏｘ－Ｂｅｈｎｋｅｎ中心組合試驗設(shè)計原理，選取提取液ｐＨ（７．０、８．０和９．０）、溫度（３０、４０和５０ ℃）、液固比（４０∶１、５０∶１和６０∶１，V/m，ｍＬ∶ｇ）和浸提時間（９０、１２０和１５０ ｍｉｎ）４個因素為自變量，以水飛薊子脫脂粉末可溶性蛋白提取率為響應(yīng)值，建立回歸模型，該模型相關(guān)系數(shù)Ｒ為０．８４３ ２。響應(yīng)面法優(yōu)化提取工藝，得到的最佳提取條件為提取液ｐＨ 9.0，溫度５０ ℃，液固比６０∶１，浸提時間９０ ｍｉｎ。在此條件下，水飛薊子脫脂粉末可溶性蛋白質(zhì)提取率達(dá)到最大預(yù)測值５７．１０％。方差分析表明，提取液ｐＨ、溫度和液固比對蛋白質(zhì)提取率有顯著影響，而提取時間的影響不顯著。驗證試驗進(jìn)一步證實(shí)了模型和試驗結(jié)果的可靠性。

關(guān)鍵詞：水飛薊子；可溶性蛋白質(zhì)；提取工藝；響應(yīng)面法；優(yōu)化

中圖分類號：Q949.783.5；Q946.1；R284.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Ａ 文章編號：0439－８114（２０11）20－4250-03

Optimization of Soluble Protein Extraction from Milk Thistle （Silybum marianum） Seed by Response Surface Methodology

ＬＩＵ Ｈｅ－ｓｈｅｎｇ，ＨＵ Ｒｕｉ－ｂｉｎ，ＱＩ Ｘｉａｎｇ－ｙａｎｇ

（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ＆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｗａｎｌｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎｉｎｇｂｏ ３１５１００，Ｚｈｅｊｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｐＨ， ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ， ｌｉｑｕｉｄ－ｓｏｌｉｄ ｒａｔｉｏ ａｎｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｏｎ ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｒｏｔｅｉｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｄｅｆａｔｔｅｄ ｍｉｌｋ ｔｈｉｓｔｌｅ ［Ｓｉｌｙｂｕｍ ｍａｒｉａｎｕｍ（Ｌ．）］ ｓｅｅｄ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ． Ｕｓｉｎｇ ｐＨ （７．０， ８．０ ａｎｄ ９．０）， ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ （３０， ４０ ａｎｄ ５０ ℃）， ｌｉｑｕｉｄ－ｓｏｌｉｄ ｒａｔｉｏ （４０， ５０ ａｎｄ ６０ ｍＬ／ｇ） ａｎｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ （９０， １２０ ａｎｄ １５０ ｍｉｎ） ａｓ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｖａｒｉａｂｌｅｓ ａｎｄ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｒｏｔｅｉｎ ｆｒｏｍ ｄｅｆａｔｔｅｄ ｍｉｌｋ ｔｈｉｓｔｌｅ ｓｅｅｄ ａｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｖａｌｕｅ， ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｗａｓ ｂｕｉｌｔ ｔｈｒｏｕｇｈ Ｂｏｘ－Ｂｅｈｎｋｅｎ ｃｅｎｔｒａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｄｅｓｉｇｎ， ｏｆ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｗａｓ ８４．３２％． Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ（ＲＳＭ） ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｏｐｔｉｍｉｚｅ ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｃｒａｆｔ， ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ｐｒｏｇｎｏｓｅｄ ａｓ ５７．１０％ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｗｈｅｎ ｐＨ， ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ， ｌｉｑｕｉｄ－ｓｏｌｉｄ ｒａｔｉｏ ａｎｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｗａｓ ８．９７， ５０ ℃， ６０ ｍＬ／ｇ ａｎｄ ９０ ｍｉｎ， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｖａｒｉａｎｃｅ （ＡＮＯＶＡ） ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｐＨ， ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｌｉｑｕｉｄ－ｓｏｌｉｄ ｒａｔｉｏ ｈａｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｒｏｔｅｉｎ ｗｈｉｌｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｈａｄ ｎｏｔ． Ｃｏｎｆｉｒｍａｔｉｏｎ ｔｅｓｔｓ ｗｅｒｅ ｅｍｐｌｏｙｅｄ ａｎｄ ｖａｌｉｄａｔｅｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｍｉｌｋ ｔｈｉｓｔｌｅ（Ｓｉｌｙｂｕｍ ｍａｒｉａｎｕｍ） ｓｅｅｄ； ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｒｏｔｅｉｎ； ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ； ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ； ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ

水飛薊［Ｓｉｌｙｂｕｍ ｍａｒｉａｎｕｍ（Ｌ．）Ｇａｅｒｔｎｅｒ］，又稱乳薊，為一年或兩年生菊科草本植物，原產(chǎn)于地中海、歐洲西南部，在歐洲和北美已有百年的種植歷史。２０世紀(jì)７０年代從德國引進(jìn)后，現(xiàn)主要集中在我國的陜西、黑龍江、河北等地。水飛薊是一種治療各種肝病和心血管疾病的傳統(tǒng)藥物，其主要活性成分為黃酮類化合物——水飛薊素，廣泛應(yīng)用于治療各種肝病，例如肝炎、肝硬化、肝癌等［１－３］。此外，水飛薊還可作為抗氧化劑、抗癌劑、消炎劑和毒蕈中毒解毒劑等［４－６］。

水飛薊子除了具有很高的藥用價值以外，還具有多種營養(yǎng)成分，如水飛薊子中含有約２９％的油脂，不飽和脂肪酸（油酸、亞油酸和亞麻酸）的比例為７１％～８０％，可用于防治高血脂、動脈粥樣硬化等心血管疾病［７－９］；……