程婷婷 李月 李倩倩 左紹遠 陳貴元



摘 要:為了確定鹽析法脫除瑪卡多糖中的蛋白質的最佳工藝,以多糖回收率與蛋白質清除率為考察指標,在單因素試驗基礎上,通過響應面優化鹽析法脫除瑪卡多糖中蛋白質的工藝條件。結果表明,鹽析法脫蛋白最佳工藝為硫酸銨濃度4%、轉速290r/min、鹽析時間19min。在此工藝條件下脫除瑪卡多糖中的蛋白質,蛋白質的清除率為(35.63±0.94)%,與理論值35.82%相比,誤差0.19%;多糖回收率為(88.25±0.86)%,與理論值88.69%相比,誤差0.44%?;貧w方程與實際情況擬合較好,表明優化工藝可靠。
關鍵詞:瑪卡多糖;鹽析;脫蛋白;響應面設計
中圖分類號 R283? 文獻標識碼 A文章編號 1007-7731(2021)20-0127-05
Study on the Deproteinization Process by Salting out Method of Maca Polysaccharides from Yunnan
CHENG Tingting1# LI Yue1,2# et al.
(1College of Basic Medicine, Dali University, Dali 671000, China; 2Fuling Central Hospital of Chongqing City, Chongqing 408000, China)
Abstract: To determine the optimum process for removing protein from Maca polysaccharide by salting-out method. Based on the single factor experiment, the process conditions of removing protein from Maca polysaccharide by salting-out method were optimized by response surface methodology with the recovery rate of polysaccharide and the clearance rate of protein as the indexes. The results showed that the optimum process of deproteinization by salting-out method was ammonium sulfate concentration 4%, rotation speed 290r/min and salting-out time 19min. The removal rate of protein from Maca polysaccharide by this process was (35.63±0.94)% with an error of 0.19% compared with the theoretical value of 35.82%, and the recovery rate of polysaccharide was (88.25±0.86)% with an error of 0.44% compared with the theoretical value of 88.69%. The regression equation fits well with the actual situation, which shows that the optimized process is reliable.
Key words: Maca polysaccharides;Salting-out;Deproteinization;Response surface method
瑪卡(Lepidium meyenii Walp),西班牙語Maca,主產于拉丁美洲高原地區及中國云南迪慶、昭通等高寒地區,是一種十字花科植物[1-2]。目前研究顯示瑪卡中含有皂苷、蛋白質、多糖等多種成分,其中碳水化合物含量豐富[3]。長期食用具有改善性功能、抗疲勞、抗更年期綜合癥及抗癌等作用。
多糖作為一種天然產物,廣泛存在于微生物、動植物等有機體內,具有抗炎、抗癌、調節免疫等多種生物學作用[4-6]。多糖提取過程中,?;祀s大量的蛋白質,需對其進行分離純化,否則會影響多糖的生物學活性及結構解析等。目前多糖脫蛋白常用的方法有鹽酸法,Sevage法,TCA法,酶解法等。Sevage法作為經典脫蛋白方法,操作方便,但所用試劑均有毒,排放中會對人體造成危害及環境污染[7]。TCA法脫蛋白反應劇烈,雖除蛋白效率較好,但多糖損失也較大[8]。鹽酸法脫蛋白反應需嚴格控制實驗條件,否則易引起多糖水解,得不償失[9]。酶解法脫蛋白具有條件溫和、安全便捷、效率高等優點,但易帶入外源性蛋白質,增加實驗成本[10]。
鹽析法是利用無機鹽中和蛋白分子表面電荷,破壞蛋白表面水化膜,使蛋白變性而沉淀析出。相比傳統脫蛋白方法,其多糖丟失少,不破壞多糖結構及活性,還具有環保、低毒、成本低、易獲取等特點。因此本試驗選取鹽析法,以蛋白質清除率和多糖保留率為考察指標,響應面優化瑪卡多糖(Maca polysaccharides,以下簡稱MCPC)脫蛋白最佳工藝,為云南瑪卡多糖的分離純化及生物學活性的研究提供試驗依據。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
1.1.1 材料與試劑 迪慶瑪卡粉末,為黃色粉末狀,購于云南迪慶香格里拉縣藥材市場,由大理大學藥學院姜北教授鑒定;D-無水葡萄糖(含量≥99%,批號110833-201506),中國食品藥品檢定研究院;考馬斯亮藍G250,上?;瘜W試劑分裝廠;其他試劑均為國產AR。