超聲波輔助酶法提取瓊枝麒麟菜多糖及其理化性質研究

李繼偉　楊賢慶　許加超　潘創　戚勃

摘要：【目的】優化超聲波輔助酶法提取瓊枝麒麟菜多糖工藝，并對其理化性質進行初步研究，為瓊枝麒麟菜多糖的開發利用提供科學依據。【方法】以瓊枝麒麟菜多糖得率為評價指標，基于單因素試驗的結果，利用響應面法對超聲波輔助酶法提取工藝進行優化，通過測定樣品總糖、蛋白、糖醛酸、硫酸根含量以及紫外光譜和紅外光譜分析瓊枝麒麟菜多糖的理化性質?！窘Y果】各因素對瓊枝麒麟菜多糖得率的影響排序為：酶解溫度>超聲波時間>超聲波功率，超聲波時間與超聲波功率、超聲波時間與酶解溫度的交互作用對瓊枝麒麟菜多糖得率影響極顯著（P<0.01），超聲波功率與酶解溫度的交互作用影響不顯著（P>0.05）。超聲波輔助酶法提取瓊枝麒麟菜多糖的最佳工藝條件：超聲波時間33 min、超聲波功率234 W、酶解溫度67℃、酶解時間1.5 h、料液比1∶100（g/mL）、酶（m木瓜蛋白酶∶m纖維素酶=2∶1）添加量6.0%，在此條件下，瓊枝麒麟菜多糖得率為28.41%。樣品總糖含量為66.63%、蛋白含量為2.20%、糖醛酸含量為10.12%、硫酸根含量為22.21%。紫外光譜分析結果顯示，在260和280 nm處未發現明顯吸收峰;紅外光譜分析結果顯示，瓊枝麒麟菜多糖具有多糖的特征吸收峰，在1062.78和1247.94 cm-1有吸收峰，是一種吡喃型硫酸多糖。【結論】通過響應面法優化的超聲波輔助酶法提取瓊枝麒麟菜多糖工藝操作簡單可行，建立的回歸模型具有可靠性，理化性質研究結果可為其高值化利用提供理論依據。

關鍵詞： 瓊枝麒麟菜;多糖;響應面優化;超聲波輔助酶法;理化性質

中圖分類號： S985.49? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼： A 文章編號：2095-1191（2020）12-3030-10

Abstract：【Objective】To optimize the ultrasound-assisted enzymatic extraction of polysaccharide from Eucheuma gelatinae and study physical and chemical properties， which could provide reference for the development and utilization of polysaccharide from E. gelatinae. 【Method】Taking yield of E. gelatinae polysaccharides as index，and based on the single factor experiment， response surface methodology was used to optimize the extraction process. The physical and chemical properties of the product were studied by measuring the contents of total sugar， protein， glucuronic acid， sulfate， ultravio-let spectrum（UV） and infrared spectrum（IR）. 【Result】The order of the factors affecting the yield of polysaccharide from E. gelatinae was enzymolysis temperature>ultrasonic time>ultrasonic power. The interaction between ultrasonic time and ultrasonic power， ultrasonic time and enzymolysis temperature had extremely significant effects on infrared spectrum（P<0.01）， but the interaction between ultrasonic power and enzymolysis temperature was not significant（P>0.05）. The best extraction technology was obtained：ultrasonic time 33 min， ultrasonic power 234 W， enzymolysis temperature 67 ℃， enzymolysis time 1.5 h， ratio of material to liquid 1∶100（g/mL），and enzymes（m papain ：mcellulase =2∶1） addition 6.0%. The extraction rate of polysaccharide from E. gelatinae was 28.41%. The total sugar content was 66.63%， protein content was 2.20%， glucuronic acid content was 10.12%， sulfate content was 22.21%. The results of UV analysis showed that there was no obvious absorption peak at 260 and 280 nm， and IR analysis showed that it had the characteristic absorption peak of polysaccharide， with absorption peaks at 1062.78 and 1247.94 cm-1， which was a pyran sulfate polysaccharide.【Conclusion】The process of extraction of polysaccharide from E. gelatinae by ultrasonic assisted enzymatic method optimized by response surface method is simple and feasible， and the established regression model is reliable. The results of physical and chemical properties can provide theoretical basis for its high value utilization.

Key words： Eucheuma gelatinae; polysaccharide; response surface method; ultrasound-assisted enzymatic method;physicochemical properties

Foundation item： National Modern Agriculture Industry Technology System Construction Program（CARS-50）;Central Public-interest Scientific Institution Basal Research Fund of South China Sea Fisheries Research Institute of Chinese Academy of Fishery Science（2019TS15）; Open Fund Project of Key Laboratory of Aquatic Products Processing of Ministry of Agriculture and Rural Affairs（NYJG201906）;Major Scientific and Technological Innovation Project of Shandong（2019JZZY020613）

0 引言

【研究意義】麒麟菜（Eucheuma）屬于紅藻門（Rhodophyta）紅藻綱（Rhodophceae）紅翎菜科（Solieriaceae），是一種大型海洋經濟藻類，在我國海南省和東南亞各國沿海廣泛分布（王懷玲，2015）。麒麟菜富含多糖類物質，76.99%為碳水化合物，富含礦物元素，鈣含量達777.5 mg/kg，是一種很好的鈣補充劑，但維生素含量偏低（戚勃等，2005）。研究表明，麒麟菜多糖具有免疫調節（Kim et al.，2011）、抗病毒（金富軍等，2014）和抗腫瘤（于娟等，2017）等生理功能。海藻多糖的提取通常采用熱水浸提法、物理破碎法、酶解法及復合法等（劉歡等，2018）。與其他提取方法相比，復合法中的超聲波輔助酶法將酶解法與物理法的優勢相結合，多糖得率更高（張丹鶴和秦小冬，2011），抗氧化活性也更強（Hardouin et al.，2016）。因此，優化瓊枝麒麟菜多糖復合提取工藝并對其理化性質進行研究，對瓊枝麒麟菜多糖的開發利用具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】在多糖組成方面，侯萍等（2018）通過氣相色譜分析發現瓊枝麒麟菜多糖主要由木糖、半乳糖和巖藻糖組成，是一種酸性多糖。在生物活性方面，相關研究表明麒麟菜多糖具有降血脂（李來好等，2008）、抗病毒（金富軍等，2014）、加快皮膚損傷愈合速度（王懷玲，2015）等功效;唐娟等（2015）發現麒麟菜多糖對小鼠體內的腫瘤抑制率可達59.67%，顯示出較好的抗腫瘤效果。在多糖提取方面，吳顯勁等（2010）采用熱水浸提法對瓊枝麒麟菜多糖進行提取，在提取溫度95 ℃、料液比1∶90（g/mL，下同）的條件下提取9 h，多糖得率為20%;劉雪平等（2013）采用氫氧化鉀堿法提取耳突麒麟菜多糖，最佳工藝條件為堿處理時間3.5 h、氫氧化鉀質量分數13%、提取溫度85 ℃;王晨等（2017）采用冷水提取海南產瓊枝麒麟菜多糖，得率僅為1.7%;陳玉芳等（2018）采用正交試驗優化冷凍法提取刺麒麟菜多糖工藝，最佳工藝為：料液比1∶90、提取溫度-18 ℃、提取時間2 h、解凍溫度55 ℃、凍融次數3次?！颈狙芯壳腥朦c】目前已有不少研究者采用超聲波輔助酶法提取植物多糖（張丹鶴和秦小冬，2011;王彥平等，2017;張荔菲等，2018），但鮮見利用該法提取瓊枝麒麟菜多糖，并對其理化性質進行研究的相關文獻報道。【擬解決的關鍵問題】在單因素試驗的基礎上，采用響應面法優化超聲波輔助酶法提取瓊枝麒麟菜多糖工藝，并對其理化性質進行初步研究，為瓊枝麒麟菜多糖的開發利用提供科學依據。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

瓊枝麒麟菜來自海南昌江，將其洗凈后置于50 ℃烘箱烘干至恒重，粉碎機粉碎后過40目篩，保存于干燥器中。木瓜蛋白酶（酶活性≥2.0×105 U/mg）和纖維素酶（酶活性≥30 U/mg）購自廣州領馭生物科技有限公司，葡萄糖醛酸、葡萄糖標準品、氯化鋇、無水乙醇、鹽酸、明膠、硫酸、苯酚和硼砂等均為分析純，購自廣州近海生物科技有限公司。主要儀器設備：THZ-82水浴恒溫振蕩器（金壇市精達儀器制造有限公司）、AVANTIT26XP高速離心機（美國貝克曼庫爾特公司）、BS224S分析天平（美國Sartorius公司）、DZF6050真空干燥箱（上海精宏實驗設備有限公司）、EYELA N-1000旋轉蒸發儀（日本東京理化器械株式會社）、Alphai-4冷凍干燥機（德國Christ公司）、Sunrise-basic Tacan SUNRISE吸光酶標儀（瑞士TECAN公司）、JY99-IIDN超聲波細胞破碎儀（上海滬析實業有限公司）、UV2550紫外可見分光光度計（日本島津公司）、IRAffinity-1紅外光譜儀（日本島津公司）和Kjeltec 2300蛋白質自動分析儀（丹麥Foss公司）。

1. 2 試驗方法

1. 2. 1 多糖提取工藝流程 取瓊枝麒麟菜粉末2 g，料液比1∶100（王懷玲，2015）→調pH 5.0（何國慶和丁立孝，2006）→超聲波處理→加入一定量的酶（m木瓜蛋白酶∶m纖維素酶=2∶1）（薛燕等，2018）→恒溫酶解→滅酶→離心（10000 r/min，15 min）→取上清液，測定多糖含量→旋轉蒸發濃縮→95%乙醇沉淀，4 ℃過夜→離心取沉淀→冷凍干燥。

1. 2. 2 標準曲線制作及多糖得率計算 參考裴若楠等（2019）的方法，以葡萄糖為標準品，采用苯酚—硫酸法制作標準曲線，通過線性回歸得到標準曲線方程：y=0.0088x?0.0169（R?=0.9993）。按照1.2.1的流程，取上清液1 mL，定容至100 mL容量瓶中，采用苯酚—硫酸法在490 nm波長下測定吸光值，將吸光值帶入標準曲線中，換算得到多糖得率。

多糖得率（%）=[（A+0.0169）×V×n0.0088 m]×0.9×100

式中，A為吸光值，m為瓊枝麒麟菜粉末質量（mg），V為多糖溶液體積（mL），n為稀釋倍數，0.9為校準系數。

1. 2. 3 單因素試驗設計

1. 2. 3. 1 超聲波功率 固定超聲波時間30 min，酶解溫度65 ℃，酶添加量6.0%，酶解時間1.5 h，依次比較不同超聲波功率（108、144、180、216、252和288 W）對瓊枝麒麟菜多糖得率的影響。

1. 2. 3. 2 超聲波時間 固定超聲波功率216 W，酶解溫度65 ℃，酶添加量6.0%，酶解時間1.5 h，依次比較不同超聲波時間（10、20、30、40和50 min）對瓊枝麒麟菜多糖得率的影響。

1. 2. 3. 3 酶解溫度 固定超聲波功率216 W，超聲波時間30 min，酶添加量6.0%，酶解時間1.5 h，依次比較不同酶解溫度（45、50、55、60、65和70 ℃）對瓊枝麒麟菜多糖得率的影響。

1. 2. 3. 4 酶解時間 固定超聲波功率216 W，超聲波時間30 min，酶解溫度65 ℃，酶添加量6.0%，依次比較不同酶解時間（0.5、1.0、1.5、2.0、2.5和3.0 h）對瓊枝麒麟菜多糖得率的影響。

1. 2. 3. 5 酶添加量 固定超聲波功率216 W，超聲波時間30 min，酶解溫度65 ℃，酶解時間1.5 h，依次比較不同酶添加量（1.5%、3.0%、4.5%、6.0%和7.5%）對瓊枝麒麟菜多糖得率的影響。

1. 2. 4 響應面試驗 基于單因素試驗的結果，選擇超聲波時間（A）、超聲波功率（B）和酶解溫度（C）為考察因素。以多糖得率為響應值，利用Design-Expert 10中的Box-Behnken設計方法進行3因素3水平的響應面優化試驗，優化超聲波輔助酶法提取瓊枝麒麟菜多糖工藝。試驗因素與水平見表1。

1. 2. 5 理化性質含量測定 樣品總糖含量采用苯酚—硫酸法進行測定，以葡萄糖為標準品;樣品蛋白含量采用凱氏定氮法進行測定;樣品糖醛酸含量采用硫酸—咔唑法（朱翠玲等，2019）進行測定，以葡萄糖醛酸為標準品;樣品硫酸根含量采用氯化鋇—明膠比濁法（王薇，2012）進行測定，以硫酸鉀為標準品。

1. 2. 6 紫外光譜分析 配置1 mg/mL瓊枝麒麟菜多糖溶液，在200～400 nm波長范圍內掃描。

1. 2. 7 紅外光譜分析 取1 mg左右瓊枝麒麟菜多糖樣品，溴化鉀研磨壓片，在4000～500 cm-1范圍內掃描。

1. 3 統計分析

利用SPSS 20.0對試驗數據進行方差分析，Design-Expert 10對響應面模型進行回歸分析。

2 結果與分析

2. 1 單因素試驗結果

2. 1. 1 超聲波功率對瓊枝麒麟菜多糖提取的影響

從圖1可看出，在108～216 W超聲波功率范圍內，瓊枝麒麟菜多糖得率隨著超聲波功率的增大而提高，并在216 W時達最大值（29.31%），顯著高于除180 W之外的其他超聲波功率的多糖得率（P<0.05，下同）;當超聲波功率繼續增加，多糖得率呈下降趨勢。因此，最適超聲波功率為216 W。

2. 1. 2 超聲波時間對瓊枝麒麟菜多糖提取的影響

由圖2可知，超聲波時間為30和40 min時，兩者的瓊枝麒麟菜多糖得率無顯著差異（P>0.05，下同），但均顯著高于超聲波時間10 min的多糖得率。在10～30 min范圍內，隨著超聲波時間的延長，瓊枝麒麟菜多糖得率顯著提高，當超聲波時間為30 min時多糖得率達最大值（23.42%），超過30 min后多糖得率有所下降。綜上，30 min為最佳超聲波時間。

2. 1. 3 酶解溫度對瓊枝麒麟菜多糖提取的影響

由圖3可知，酶解溫度為60～70 ℃，瓊枝麒麟菜多糖得率無顯著差異，但與40～55 ℃的多糖得率差異顯著。酶解溫度從45 ℃逐漸升高到65 ℃，瓊枝麒麟菜多糖得率不斷提高，并在65 ℃達最大值（28.73%），隨后酶解溫度繼續升高，多糖得率反而下降。推測65 ℃可能是木瓜蛋白酶與纖維素酶的最適溫度。因此，將酶解溫度確定為65 ℃。

2. 1. 4 酶解時間對瓊枝麒麟菜多糖提取的影響

由圖4可知，在前1.5 h，隨著酶解時間的延長，瓊枝麒麟菜多糖得率呈顯著上升趨勢，并在1.5 h達峰值;酶解時間超過1.5 h后，隨著酶解時間的繼續延長，瓊枝麒麟菜多糖得率呈下降趨勢。因此，確定酶解時間為1.5 h。

2. 1. 5 酶添加量對瓊枝麒麟菜多糖提取的影響

由圖5可知，酶添加量為4.5%、6.0%和7.5%時，瓊枝麒麟菜多糖得率無顯著差異;酶添加量在1.5%～6.0%范圍內，瓊枝麒麟菜多糖得率逐漸提高，6.0%時達最大值，當酶添加量超過6.0%后，多糖得率則出現輕微下降。因此，確定酶添加量為6.0%。

2. 2 響應面結果分析

2. 2. 1 二次多項回歸方程的建立 在單因素試驗的基礎上，通過SPSS 20.0方差分析，發現超聲波時間（A）、超聲波功率（B）和酶解溫度（C）3個因素對瓊枝麒麟菜多糖得率的影響最顯著，因此選擇這3個因素進行響應面試驗，試驗設計方案及結果見表2。采用Design-Expert 10對響應面結果進行擬合，回歸方程為：Y=28.72+0.85A+0.84B+2.08C+1.54AB+1.79AC?0.42BC?4.35A2?1.88B2?2.88C2。

2. 2. 2 響應面回歸模型方差分析 回歸模型方差分析結果見表3，模型P<0.0001，模型極顯著，失擬項P=0.3712>0.05，不顯著，說明該回歸模型擬合準確。R2=0.9896，R2adj=0.9761，表明回歸方程能準確反映各因素對瓊枝麒麟菜多糖得率的影響，可用于超聲波輔助酶法提取瓊枝麒麟菜多糖的分析與預測（Al-Dhabi et al.，2017）。R2pred=0.9071，R2adj-R2pred<0.2，說明該回歸模型能充分說明工藝流程（李莉等，2015）。此外，表3結果還顯示A、B、C、AB、AC、A2、B2和C2對瓊枝麒麟菜多糖提取影響極顯著（P<0.01，下同），BC項不顯著;根據F值大小可知，各因素對瓊枝麒麟菜多糖得率的影響排序為C>A>B。

2. 2. 3 響應面交互作用 超聲波輔助酶法提取瓊枝麒麟菜多糖的等高線和響應面見圖6。根據等高線圖的形狀可直觀了解各因素之間的交互作用，形狀越趨向圓形則交互作用不明顯，形狀趨向橢圓形則表明交互作用顯著（曹培杰等，2019）;同時響應面的傾斜程度可反映各因素之間的交互作用。圖6-a和圖6-b的等高線均呈橢圓形，響應面陡峭，而圖6-c的等高線呈圓形，響應面坡面較平坦，說明超聲波時間與超聲波功率、超聲波時間與酶解溫度的交互作用顯著，而超聲波功率與酶解溫度的交互作用不顯著，與方差分析結果相一致。

2. 2. 4 工藝優化及模型驗證結果 通過Design-Expert 10得到超聲波輔助酶法提取瓊枝麒麟菜多糖的最佳工藝參數為：超聲波時間32.31 min、超聲波功率228.86 W、酶解溫度67.07 ℃，預測多糖得率最高為29.36%。結合實際情況，對工藝參數進行調整，調整后的工藝參數為：超聲波時間33 min、超聲波功率234 W、酶解溫度67 ℃，在此工藝條件下進行3組平行試驗，得到瓊枝麒麟菜多糖得率為28.41%，實測值達到預測值的96.76%，證明響應面優化的工藝條件準確可靠，模型合適。

2. 3 瓊枝麒麟菜多糖理化性質分析結果

2. 3. 1 理化指標含量測定結果 瓊枝麒麟菜多糖理化指標測定結果見表4。采用苯酚—硫酸法，測得樣品總糖含量為66.63%;采用凱氏定氮法，測得樣品蛋白含量為2.20%;采用硫酸—咔唑法，以葡萄糖醛酸為標準品，回歸方程為y=3.9755x+0.0138（R2=0.9976），測得樣品糖醛酸含量為10.12%;采用氯化鋇—明礬比濁法，以硫酸鉀為標準品，回歸方程為y=0.8337x?0.0001（R2=0.9957），測得樣品硫酸根含量為22.21%。

2. 3. 2 紫外光譜分析結果 由圖7可知，在260和280 nm波長下未發現明顯的吸收峰，表明瓊枝麒麟菜多糖樣品所含的核酸和蛋白含量很低，與蛋白含量測定結果相一致。

2. 3. 3 紅外光譜分析結果 由圖8可知，瓊枝麒麟菜多糖具有典型的糖類特征峰：在3441.01 cm-1處附近的強吸收峰是糖類物質的O-H伸縮振動（辛泉伯等，2019）;2924.04 cm-1處附近吸收峰為糖類C-H拉伸（高慧娟等，2018）;1643.35 cm-1處附近吸收峰為C=O的拉伸引起（張曼等，2019）;1247.94 cm-1處附近有吸收峰為S=O的伸縮振動（廖瀅等，2015）;1062.78 cm-1處附近吸收峰為吡喃型糖苷的特征吸收。

3 討論

海藻多糖提取通常采用熱水浸提法、物理破碎法、酶解法及復合法等（劉歡等，2018）。熱水提取法雖然操作簡便，但得率低、耗時、耗能且對多糖活性造成損失（Xie et al.，2012）。物理破碎法以超聲波法和微波法為主，通過物理方法破碎細胞壁，具有得率高、提取時間短等優點（唐志紅等，2011）。酶解法主要通過酶的專一性選擇破碎細胞壁中纖維素，加速多糖流出，具有效率高、作用條件溫和以及能最大限度保留多糖生物活性等優點（邱博韜等，2018）。采取超聲波與酶解的復合法，將兩者的優點相結合，具有省時、耗能低和得率高的優勢。吳顯勁等（2010）采用熱水浸提法提取瓊枝麒麟菜多糖，得率為20%;王晨等（2017）采用冷水法提取麒麟菜多糖，得率僅1.7%;劉文強和劉翼翔（2018）采用水提醇沉法提取麒麟菜多糖，得率為26%。而本研究采用的超聲波輔助酶法提取瓊枝麒麟菜多糖，得率為28.41%，樣品總糖含量達66.63%，純度較高，提取效率得到明顯提升。

超聲波提取的作用機制是產生空化現象，但功率過高會產生大量的微小氣泡從而降低空化性能，進而使得多糖得率降低（Ponmurugan et al.，2017）。在單因素試驗中，216 W為最適超聲波功率，超過此功率后多糖得率下降，與巫玲麗等（2017）研究金花葵多糖提取工藝的結果一致。超聲波時間過久多糖結構容易遭到破壞（劉振春等，2013）。Wang等（2019）研究超聲波輔助酶法提取蒲公英多糖，發現超聲波時間在10～40 min范圍內，多糖產率與超聲波時間呈正相關，然而更長的超聲波時間會降低多糖產率。本研究發現超聲30 min的多糖得率最高，超過則得率降低。本研究采用木瓜蛋白酶與纖維素酶的組合進行酶解，木瓜蛋白酶可有效酶解原料中的蛋白質，纖維素酶則起到破碎細胞壁，提高多糖得率的作用。酶活性決定酶解效率，溫度對于酶的活性具有重要影響。通過單因素試驗發現復合酶的最適溫度為65 ℃，超過此溫度，酶的活性降低，瓊枝麒麟菜多糖得率下降。陳勝軍等（2018）研究酶法提取鮑魚內臟多糖時也發現，在一定酶解溫度范圍內，多糖得率隨酶解溫度升高而升高，當酶解溫度超過37 ℃時，多糖得率有所下降。已有研究表明，酶解時間過長，多糖結構可能被破壞，部分多糖可能被分解（Chai et al.，2019）。王宇等（2012）通過正交試驗優化超聲輔助酶法提取河蜆多糖工藝，發現酶解時間在10～70 min范圍內，河蜆多糖隨著酶解時間的延長產率不斷提高，繼續延長酶解時間，多糖產率反而減少。同樣在本研究中酶解時間在0.5～1.5 h內，瓊枝麒麟菜多糖得率隨酶解時間的延長而增加，超過1.5 h后多糖得率減少。本研究結果還表明，當酶添加量為6.0%時，瓊枝麒麟菜多糖得率最高，繼續添加酶，多糖得率有所下降。這是因為植物細胞壁中的纖維素被酶降解，細胞壁的網狀結構遭到破壞，多糖等內容物釋放出來;當酶的添加量達到飽和程度后，纖維素降解物大量存在，使得多糖溶解困難從而導致上清液多糖含量降低（付宏媛等，2008）。

利用響應面法優化工藝條件能夠明確各因素之間的交互作用，同時也可通過將模型預測值與實際值作比較，從而確保結果的可靠性（阿得力江·吾斯曼等，2016;林志鑾等，2020）。通過SPSS 20.0顯著性分析發現，超聲波時間、超聲波功率及酶解溫度對瓊枝麒麟菜多糖得率的影響最顯著，響應面結果表明酶解溫度是影響瓊枝麒麟菜多糖提取的主要因素，其次是超聲波時間，而超聲波功率的影響相對較小;超聲波時間與超聲波功率、超聲波時間與酶解溫度的交互作用對瓊枝麒麟菜多糖提取影響極顯著，而超聲波功率與酶解溫度的交互作用影響不顯著。通過響應面分析法得到超聲波輔助酶法提取瓊枝麒麟菜多糖的最佳工藝條件為：超聲波時間33 min、超聲波功率234 W、酶解溫度67 ℃、酶解時間1.5 h、料液比1∶100、酶（m木瓜蛋白酶∶m纖維素酶=2∶1）添加量6.0%，在此工藝條件下，瓊枝麒麟菜多糖得率為28.41%，與回歸模型方程預測值相近。

海藻多糖的生理功能與其組成成分、空間結構密不可分。紫外光譜分析結果顯示，瓊枝麒麟菜多糖在260和280 nm波長下無明顯吸收峰，表明其核酸和蛋白含量均較低，理化指標的測定也印證了這一點。硫酸根含量為22.21%，相關研究表明海藻多糖的抗氧化、抗病毒、提高免疫力等生物活性均與其硫酸基團的含量有直接關系（鄒沐平等，2015）。紅外光譜分析結果顯示瓊枝麒麟菜多糖具有多糖的特征峰，是一種吡喃型多糖。在1643.35 cm-1處附近含有C=O吸收峰，表明是一種酸性多糖;在1247.94 cm-1處的S=O伸縮振動，表明多糖含有硫酸基團。關于瓊枝麒麟菜多糖的分離純化、多糖組成、分子量測定、結構鑒定及抗炎等生物活性方面有待進一步研究。

4 結論

通過響應面法優化的超聲波輔助酶法提取瓊枝麒麟菜多糖工藝操作簡單可行，建立的回歸模型具有可靠性，理化性質研究結果可為其高值化利用提供理論依據。

參考文獻：

阿得力江·吾斯曼，買買提·艾孜子，阿依姑麗·買買提明，吐爾洪·努爾，賽福丁·阿不拉. 2016. 響應面法優化葫蘆多糖提取條件[J]. 南方農業學報，47（9）：1558-1563. [Adelijiang Wusiman，Maimaiti Aizizi，Ayiguli Maimaitiming，Tuerhong Nuer，Saifuding Abula. 2016. Optimization for extraction process of polysaccharide from Lagenaria siceraria（Molina） Standl. by response surface methodology[J]. Journal of Southern Agriculture，47（9）：1558-1563.]

曹培杰，崔晉，馬艷弘. 2019. 桑葚籽黃酮超聲酶解提取工藝優化及其抗菌、抗氧化活性[J]. 食品工業科技，40（2）：175-182. [Cao P J，Cui J，Ma Y H. 2019. Optimization of ultrasonic enzymatic extraction of flavonoids from mulberry seed and its antibacterial and antioxidant activities[J]. Science and Technology of Food Industry，40（2）：175-182.]

陳勝軍，劉先進，楊賢慶，李來好，黃卉，李春生. 2018. 酶法提取鮑魚內臟多糖工藝的優化[J]. 南方農業學報，49（7）：1389-1395. [Chen S J，Liu X J，Yang X Q，Li L H，Huang H，Li C S. 2018. Optimization of enzymatic extraction of visceral polysaccharide from abalone[J]. Journal of Sou-thern Agriculture，49（7）：1389-1395.]

陳玉芳，陳鑫，鄭華，林捷，張雪佳，葉子. 2018. 冷凍法提取刺麒麟菜多糖工藝優化及性質分析[J]. 食品科技，43（12）：224-229. [Chen Y F，Chen X，Zheng H，Lin J，Zhang X J，Ye Z. 2018. Freezing method for extraction and properties analysis of polysaccharide from Eucheuma spinosum[J]. Food Science and Technology，43（12）：224-229.]

付宏媛，張坤生，任云霞. 2018. 酶解法提取甘薯多糖技術研究[J]. 中國食品學報，8（2）：128-132. [Fu H Y，Zhang K S，Ren Y X. 2018. Research on the extraction technology of polysaccharide from sweet potato by enzyme method[J]. Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology，8（2）：128-132.]

高慧娟，馮九海，韓玉琦，劉軍杰，馬紅利，魏生龍. 2018. 富硒荷葉離褶傘菌絲體中硒多糖提取工藝的優化及紅外光譜分析[J]. 食品與發酵工業，44（3）：151-158. [Gao H J，Feng J H，Han Y Q，Liu J J，Ma H L，Wei S L. 2018. Optimization of extraction technology and IR spectroscopy of Se-polysaccharide from Selenium-enriched Lyophyllum decastes mycelium[J]. Food and Fermentation Industries，44（3）：151-158.]

何國慶，丁立孝. 2006. 食品酶學[M]. 北京：化學工業出版社：113-116. [He G Q，Ding L X. 2006. Food enzymology[M]. Beijing：Chemical Industry Press：113-116.]

侯萍，馬軍，陳燕，裴志勝，趙靜，葉細鵬，姜芳燕，黃海. 2018. 幾種海藻粗多糖的理化性質及結構特征分析[J]. 熱帶海洋學報，37（2）：55-62. [Hou P，Ma J，Chen Y，Pei Z S，Zhang J，Ye X P，Jiang F Y，Huang H. 2018. Analysis of physicochemical properties and structure characteristics of several crude algal polysaccharides[J]. Journal of Tro-pical Oceanography，37（2）：55-62.]

金富軍，陳茂蕓，馬凱琦，王懷玲，任哲，王一飛. 2014. 麒麟菜多糖提取物體外抗單純皰疹病毒1型活性及作用機制研究[J]. 中國衛生檢驗雜志，24（16）：2288-2290. [Jin F J，Chen M Y，Ma K Q，Wang H L，Ren Z，Wang Y F. 2014. In vitro anti-herpes simplex virus type 1 activity and action mechanism of Eucheuma gelatinae polysaccharide[J]. Chinese Journal of Health Laboratory Technology，24（16）：2288-2290.]

李來好，戚勃，楊少玲. 2018. 麒麟菜膳食纖維的降血脂功能[J]. 中國水產科學，15（6）：943-949. [Li L H，Qi B，Yang S L. 2018. Functional effect of dietary ?ber from Eucheuma on reducing serum lipids[J]. Journal of Fishe-ry Sciences of China，15（6）：943-949.]

李莉，張賽，何強，胡學斌. 2015. 響應面法在試驗設計與優化中的應用[J]. 實驗室研究與探索，34（8）：41-45. [Li L，Zhang S，He Q，Hu X B. 2015. Application of response surface methodology in experiment design and optimization[J]. Research and Exploration in Laboratory，34（8）：41-45.]

廖瀅，袁雯瑜，鄭雯珂，羅傲雪，范益軍. 2015. 石斛酸性多糖官能團與自由基清除活性的相關性[J]. 中藥材，38（11）：2281-2284. [Liao Y，Yuan W Y，Zheng W K，Luo A X，Fan Y J. 2015. Correlation between functional groups and radical scavenging activities of acidic polysaccharides from Dendrobium[J]. Journal of Chinese Medicinal Materials，38（11）：2281-2284.]

林志鑾，金曉懷，張傳海，馬春華. 2020. 離子液體超聲波輔助提取白花葛莖多糖工藝優化[J]. 江蘇農業學報，36（1）：187-193. [Lin Z L，Jin X H，Zhang C H，Ma C H. 2020. Optimization of ionic liquid based ultrasonic-assisted extraction of polysaccharide from Pueraria f. niveus stem[J]. Jiangsu Journal of Agricultural Sciences，36（1）：187-193.]

劉歡，陳勝軍，楊賢慶. 2018. 海藻多糖的提取、分離純化與應用研究進展[J]. 食品工業科技，39（12）：341-346. [Liu H，Chen S J，Yang X Q. 2018. Advances of extraction，purification and application of polysaccharides from seaweeds[J]. Science and Technology of Food Industry，39（12）：341-346.]

劉文強，劉翼翔. 2018. 麒麟菜硫酸多糖的提取及抗菌活性的研究[C]//中國食品科學技術學會. 中國食品科學技術學會第十五屆年會論文摘要集：218-219. [Liu W Q，Liu Y X. 2018. Study on extraction and antibacterial activity of chitin sulfuric acid polysaccharide[C]//Chinese Institute of Food Science and Technology. Proceedings of the 15th Annual Meeting of China Food Science and Technology Society：218-219.]

劉雪平，許加超，侯麗麗，高嵩，黃金發，付曉婷. 2013. 低黏度低硫酸基卡拉膠提取方法研究[J]. 農產品加工（學刊），（14）：4-8. [Liu X P，Xu J C，Hou L L，Gao S，Huang J F，Fu X T. 2013. The extraction technology of low viscosity and low sulfate group of carrageenan[J]. Acade-mic Periodical of Farm Products Processing，（14）：4-8.]

劉振春，劉春萌，蘇彤. 2013. 響應面優化超聲波輔助提取大麥β-葡聚糖工藝[J]. 食品科學，34（14）：113-117. [Liu Z C，Liu C M，Su T. 2013. Process optimization for ultrasonic-assisted extraction of barley β-glucan by response surface analysis[J]. Food Science，34（14）：113-117.]

裴若楠，翟紅蕾，戚勃，楊賢慶. 2019. 復合酶法提取石花菜粗多糖工藝的響應面優化[J]. 南方水產科學，15（6）：88-95. [Pei R N，Zhai H L，Qi B，Yang X Q. 2019. Optimization of multi-enzymatic extraction of polysaccharide from Gelidium amansii by response surface methodology[J]. South China Fisheries Science，15（6）：88-95.]

戚勃，李來好，章超樺. 2005. 麒麟菜的營養成分分析及評價[J]. 現代食品科技，21（1）：115-117. [Qi B，Li L H，Zhang C H. 2005. Analysis and evaluation on nutritional composition of Eucheuma[J]. Modern Food Science and Technology，21（1）：115-117.]

邱博韜，張鴻宇，許志茹，劉長莉，王宏偉. 2018. 多糖分析方法研究進展[J]. 食品工業科技，39（6）：327-333. [Qiu B T，Zhang H Y，Xu Z R，Liu C L，Wang H W. 2018. Research progress on analysis of polysaccharides[J]. Science and Technology of Food Industry，39（6）：327-333.]

唐娟，孔珍，紀海玉，劉安軍. 2015. 麒麟菜多糖對H22肝癌移植瘤的抑制作用研究[J]. 現代食品科技，31（1）：1-5. [Tang J，Kong Z，Ji H Y，Liu A J. 2015. Inhibitory effect of Eucheuma gelatinae polysaccharides on H22 hepatoma xenograft cells[J]. Modern Food Science and Technology，31（1）：1-5.]

唐志紅，呂家森，賈曉晨，王曉紅，溫少紅，秦松. 2011. 羊棲菜多糖微波提取工藝的研究[J]. 時珍國醫國藥，22（10）：2440-2442. [Tang Z H，Lü J S，Jia X C，Wang X H，Wen S H，Qin S. 2011. Microwave extraction of Sargassum fusiforme polysaccharide[J]. Lishizhen Medicine and Materia Medica Research，22（10）：2440-2442.]

王晨，趙小亮，李國云，徐翠瑩，王喜呈，吳年喜，蔡超，于廣利. 2017. 不同來源麒麟菜多糖的提取分離和結構比較[J]. 中國海洋藥物，36（2）：7-14. [Wang C，Zhao X L，Li G Y，Xu C Y，Wang X C，Wu N X，Cai C，Yu G L. 2017. Extraction，separation and structural characteristics comparison of polysaccharides from different sources of Eucheuma[J]. Chinese Journal of Marine Drugs，36（2）：7-14.]

王懷玲. 2015. 瓊枝麒麟菜海藻多糖（EGP）提取工藝優化及其生物活性的研究[D]. 廣州：暨南大學. [Wang H L. 2015. Eucheuma gelatinae polysaccharides（EGP） extraction technics optimization and EGP biological activity evaluation[D]. Guangzhou：Jinan University.]

王薇. 2012. 三種蜈蚣藻多糖的提取分離及結構研究[D]. 青島：中國海洋大學. [Wang W. 2012. Research in separation and structure of sulfated polysaccharides from three kinds of Grateloupia[D]. Qingdao：Ocean University of China.]

王彥平，宿時，陳月英. 2017. 紫山藥多糖超聲結合酶法提取工藝優化及抗氧化活性研究[J]. 食品工業科技，38（8）：189-192. [Wang Y P，Su S，Chen Y Y. 2017. Study on optimization of ultrasonic-enzymatic extraction of polysacchrides from purple yam and its antioxidant activity[J]. Science and Technology of Food Industry，38（8）：189-192.]

王宇，張憲霽，劉東紅. 2012. 超聲輔助酶法提取河蜆多糖[J]. 食品與發酵工業，38（11）：193-196. [Wang Y，Zhang X J，Liu D H. 2012. Study on ultrasonic-assisted enzymolysis extraction polysaccharides from Corbicula fluminea[J]. Food and Fermentation Industries，38（11）：193-196.]

巫玲麗，穆禎強，張利. 2017. 金花葵多糖提取的工藝優化及抗氧化活性研究[J]. 南方農業學報，48（1）：109-113. [Wu L L，Mu Z Q，Zhang L. 2017. Optimizing extraction technique of Hibiseu smanihot L. polysaccharides and its antioxidant activity[J]. Journal of Southern Agriculture，48（1）：109-113.]

吳顯勁，孟慶勇，歐超偉. 2010. 瓊枝麒麟菜多糖的提取和分析[J]. 國際檢驗醫學雜志，31（8）：905-906. [Wu X J，Meng Q Y，Ou C W. 2010. Extraction and analysis of polysaccharide from Eucheuma gelatinae[J]. International Journal of Laboratory Medicine，31（8）：905-906.]

辛泉伯，羅薇，孫可澄，何云海，劉舒，汪秋寬，宋悅凡. 2019. 除蛋白方式對湛江等鞭金藻多糖的組成、結構特征和體外抗腫瘤活性的影響[J]. 大連海洋大學學報，34（3）：428-435. [Xin Q B，Luo W，Sun K C，He Y H，Liu S，Wang Q K，Song Y F. 2019. Compositional characteristics and in vitro antitumor activities of polysaccharides from alga Isochrysis zhanjiangensis treated with different deproteinizing methods[J]. Journal of Dalian Fisheries University，34（3）：428-435.]

薛燕，敢小雙，黃開麗，李麗，王巧娥，董銀卯. 2018. 鐵皮石斛多糖復合酶法提取工藝及其抗氧化性[J]. 食品工業科技，39（3）：215-219. [Xue Y，Gan X S，Huang K L，Li L，Wang Q E，Dong Y M. 2018. Extraction process of polysaccharide by compound enzymatic method of Dendro-bium officinale and its antioxidant activity[J]. Science and Technology of Food Industry，39（3）：215-219.]

于娟，紀海玉，王玉芳，賈賀威，劉安軍. 2017. 麒麟菜多糖體內抗腫瘤機理研究[J]. 現代食品科技，33（5）：14-19. [Yu J，Ji H Y，Wang Y F，Jia H W，Liu A J. 2017. Study of the antitumor mechanism of Eucheuma polysaccharides in vivo[J]. Modern Food Science and Technology，33（5）：14-19.]

張丹鶴，秦小冬. 2011. 利用超聲波輔助酶法提取馬尾藻多糖條件優化[J]. 吉林農業，（12）：71-73. [Zhang D H，Qin X D. 2011. Optimization of extraction conditions of polysaccharide from Sargassum by ultrasonic assisted enzymatic method[J]. Agriculture of Jilin，（12）：71-73.]

張荔菲，劉瑩，王益，黃文. 2018. 超聲輔助酶法提取柚子皮多糖工藝的響應面優化[J]. 食品工業科技，39（5）：146-150. [Zhang L F，Liu Y，Wang Y，Huang W. 2018. Optimization of ultrasonic assisted enzyme method extraction technique on shaddock peel polysaccharides by response surface methodology[J]. Science and Technology of Food Industry，39（5）：146-150.]

張曼，張宇，徐少博，趙宏，王宇亮，趙芷萌，孟繁玲. 2019. 平貝母多糖鐵配合物的合成、結構特征及抗氧化活性[J]. 食品科學，41（6）：36-42. [Zhang M，Zhang Y，Xu S B，Zhao H，Wang Y L，Zhao Z M，Meng F L. 2019. Preparation，structural characteristics and antioxidant activity of polysaccharide-iron complex of Fritillaria ussuriensis[J]. Food Science，41（6）：36-42.]

朱翠玲，陳亮，周瑾怡，胡衛成，沈婷，紀麗蓮. 2019. 不同提取方法對小麥麩皮多糖化學組分及免疫調節活性的影響[J]. 食品工業科技，40（7）：17-23. [Zhu C L，Chen L，Zhou J Y，Hu W C，Shen T，Ji L L. 2019. Effect of different extraction methods on chemical composition and immnuo-regulative activity of polysaccharides from wheat bran[J]. Science and Technology of Food Industry，40（7）：17-23.]

鄒沐平，董棟，王懷玲，王巧利，蒲含林，王一飛. 2015. 瓊枝麒麟菜多糖抗呼吸道病毒活性研究[J]. 海洋科學，39（12）：15-20. [Zou M P，Dong D，Wang H L，Wang Q L，Pu H L，Wang Y F. 2015. Anti-respirovirus activity of a Eucheuma gelatinae polysaccharide[J]. Marine Sciences，39（12）：15-20.]

Al-Dhabi N A，Ponmurugan K，Jeganathan M P. 2017. Deve-lopment and validation of ultrasound-assisted solid-liquid extraction of phenolic compounds from waste spent co-ffee grounds[J]. Ultrasonics Sonochemistry，34：206-213.

Chai Y Y，Kan L B，Zhao M. 2019. Enzymatic extraction optimization，anti-HBV and antioxidant activities of polysaccharides from Viscum coloratum（Kom.） Nakai[J]. International Journal of Biological Macromolecules，134：588-594.

Hardouin K，Bedoux G，Burlot A S，Donnay-Moreno C，Bergé J P，Nyvall-Collén P，Bourgougnon N. 2016. Enzyme-assisted extraction（EAE） for the production of antiviral and antioxidant extracts from the green seaweed Ulva armoricana（Ulvales，Ulvophyceae）[J]. Algal Research，16：233-239.

Kim J K，Myounglae C，Karnjanapratum S，Shin I S，You? G G. 2011. In vitro and in vivo immunomodulatory activity of sulfated polysaccharides from Enteromorpha prolifera[J]. International Journal of Biological Macromolecules，49（5）：1051-1058.

Ponmurugan K，Al-Dhabi N A，Maran J P，Karthikeyan K，Moothy I G，Sivarajasekar N，Manoj J J B. 2017. Ultrasound assisted pectic polysaccharide extraction and its characterization from waste heads of Helianthus annus[J]. Carbohydrate Polymers，173：707-713.

Wang L B，Li T F，Liu F C，Liu D W，Xu Y Q，Yang Y，Zhao Y B，Wei H. 2019. Ultrasonic-assisted enzymatic extraction and characterization of polysaccharides from dandelion（Taraxacum officinale） leaves[J]. International Journal of Biological Macromolecules，126：846-856.

Xie J H，Shen M Y，Xie M Y，Nie S P，Chen Y，Li C，Huang D F，Wang Y X. 2012. Ultrasonic-assisted extraction， antimicrobial and antioxidant activities of Cyclocarya paliu-rus（Batal.） Iljinskaja polysaccharides[J]. Carbohydrate Polymers，89（1）：177-184.

（責任編輯 羅 麗）