馬尾藻褐藻糖膠的提取工藝研究

梁紅梅 石素梅 李思萍 陳洪

【摘 要】研究優化馬尾藻褐藻糖膠的提取工藝，通過單因素、正交實驗確定。結果表明，水提法提取馬尾藻褐藻糖膠的最優工藝條件為：料液比1：20g/ml，70℃，5.0h。

【關鍵詞】馬尾藻；褐藻糖膠；提取工藝

中圖分類號： TS254.1 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）24-0113-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.24.054

【Abstract】The extraction process of fucoidans from gulfweed was studied by single factor and orthogonal experiments. The results showed that the optimal condition through water extraction was ratio of material to liquid （g/ml） 1：20， temperature 70℃，time 5.0h.

【Key words】Gulfweed；Fucoidans；Extraction process

馬尾藻是一種褐藻類海洋植物，是重要的大型經濟海藻，原料豐富，價格低廉，營養價值高，具有降血糖、降血脂等作用[1]，已成為研究熱點之一。褐藻糖膠是一類褐藻所特有的多糖，具有很好的生物活性[2]。藻類多糖的提取方法很多[2-3]，水提法是利用水將藻體中的糖類提取出來。所使用的設備簡單，操作方便，成本低廉，因此本文選擇經濟有效、綠色環保的水提法研究馬尾藻褐藻糖膠的最佳提取工藝，希望為開發利用馬尾藻資源提供實驗依據。

1 實驗部分

1.1 材料、儀器及試劑

材料：馬尾藻，山東，干燥野生馬尾藻。試劑：葡萄糖、苯酚、濃硫酸等。

儀器：DF-101S集熱式恒溫水加熱磁力攪拌器：上海羌強儀器設備有限公司；UV759S紫外可見分光光度計：上海棱光技術有限公司；AUY120電子天平：SHIMADZU；SHZ-D（III）循環水式真空泵：河南省予華儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 馬尾藻褐藻糖膠提取工藝流程[3]

干燥馬尾藻3.0g粉碎→水提→抽濾得濾液→澄清液

1.2.2 馬尾藻提取液中褐藻糖膠含量的測定

含量測定采用苯酚-硫酸法[3-4]，以葡萄糖為標樣，以吸光度為縱坐標，葡萄糖質量為橫坐標，繪制標準曲線，用上法測定，得到線性回歸方程y=14.685x-0.0039（R2=0.9981，y為吸光度，x為樣品的濃度mg/ml）。

1.2.3 馬尾藻褐藻糖膠提取率的測定及計算

取澄清液1.0ml于10mL容量瓶中加蒸餾水定容，取1.0ml稀釋液，于490nm處測定吸光度，根據以下公式計算提取率。式中，C為由標準曲線回歸方程計算得到的樣品濃度（mg/ml），10為1.0mL提取液稀釋倍數，V為提取液總體積（ml），1000為mg與g的單位換算率，M為馬尾藻質量（g）。

2 結果與討論

2.1 馬尾藻褐藻糖膠提取單因素實驗

2.1.1 料液比對馬尾藻褐藻糖膠提取率的影響

溫度為80℃，時間為4h，探討料液比（g/ml）為1：10、1：15、1：20、1：25、1：30五個不同水平對提取率的影響。提取率（%）分別為0.424，0.441，0.583，0.688，0.564。由此可知，隨著料液比的增大，馬尾藻褐藻糖膠提取率增加，當料液比為1：25g/ml時提取率最大，此時提取率比料液比1：10時提高了38.4%；之后隨著料液比的增大，褐藻糖膠提取率呈下降趨勢。料液比（g/ml）1：25提取率最佳，因此，選擇料液比（g/ml）1：20、1：25、1：30用于進一步優化實驗。

2.1.2 溫度對馬尾藻褐藻糖膠提取率的影響

料液比（g/ml）1：25，時間4h，探討提取溫度為50、60、70、80、90℃，5個不同水平對馬尾藻褐藻糖膠提取率的影響。提取率（%）分別為0.379，0.445，0.567，1.237，1.000。由此可知，提取率隨著溫度的上升而增加，當溫度達到80℃時提取率最大，此時提取率比溫度50℃時提高了69.4%；之后隨著溫度的增大，褐藻糖膠提取率呈下降趨勢，可能是因為溫度過高會造成褐藻糖膠的分解，導致馬尾藻褐藻糖膠提取率的減少。溫度80℃時提取率最佳，因此，選擇提取溫度為70℃、80℃、90℃用于進一步優化實驗。

2.1.3 提取時間對馬尾藻褐藻糖膠提取率的影響

料液比（g/ml）1：25，溫度80℃，探討提取時間（h）為1、2、3、4、5五個不同水平對馬尾藻褐藻糖膠提取率的影響。提取率（%）分別為0.612，0.864，0.886，1.266，1.184。由此可知，當提取時間為4.0h時提取率最大，此時提取率比時間為1.0h時提高了51.7%，可見時間對提取率有顯著的影響。之后隨著提取時間的進一步增加，馬尾藻褐藻糖膠提取率呈下降趨勢，可能是因為在一定溫度下長時間提取會造成褐藻糖膠的分解，導致馬尾藻褐藻糖膠提取率的減少。提取時間4.0h時提取率最佳，因此，選擇提取時間為3.0h、4.0h、5.0h用于進一步優化實驗。

2.2 最佳提取工藝參數優化

在上述單因素實驗的基礎上，以料液比g/ml（因素A）、提取溫度/℃（因素B）、提取時間/h（因素C）為考察因素，每個因素選取1，2，3三個水平，以馬尾藻褐藻糖膠的提取率為評價指標，進行正交實驗，探索最佳優化條件。

由表1可以看出，影響馬尾藻褐藻糖膠提取率的各因素主次關系是：提取時間>提取溫度>料液比，根據極差分析得到馬尾藻褐藻糖膠提取最優方案為A1B1C3。

3 結論

研究結果表明，在單因素實驗的基礎上，通過正交實驗，得出馬尾藻褐藻糖膠的提取因素中影響提取率的因素主次順序依次為提取時間、提取溫度、料液比，其中，提取時間對馬尾藻褐藻糖膠提取率的影響顯著，水提法提取馬尾藻褐藻糖膠的最優工藝條件為：料液比1：20g/ml，70℃，5.0h。

【參考文獻】

[1]陳震，劉紅兵.馬尾藻的化學成分與生物活性研究進展[J].中國海洋物，2012，31（05）：41-51.

[2]洪澤淳，方曉弟，趙文紅，等.海藻多糖的研究進展[J].農產品加工（學刊），2012（08）：93-97.

[3]劉鑫.褐藻膠衍生物及褐藻糖膠對糖尿病及其并發癥作用的研究[D].中國海洋大學，2014.

[4]劉敏，郭麗梅，張麗.苯酚-硫酸法測定油松花粉多糖含量研究[J].時珍國醫國藥，2010，21（06）：1526-1528.