劉洪超,應(yīng)苗苗,周雨暪,楊靖亞,汪之和,施文正,*

(1.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院,上海 201306;2.浙江溫州科技職業(yè)學(xué)院,浙江溫州 325000)

羊棲菜多糖提取條件優(yōu)化及其抗氧化活性的研究

劉洪超1,應(yīng)苗苗2,周雨暪1,楊靖亞1,汪之和1,施文正1,*

(1.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院,上海 201306;2.浙江溫州科技職業(yè)學(xué)院,浙江溫州 325000)

本文采用響應(yīng)面方法對(duì)羊棲菜多糖提取工藝進(jìn)行了優(yōu)化,通過(guò)超濾膜(MW分別為100000、50000、10000和5000 u)將羊棲菜多糖分進(jìn)行分離,并對(duì)不同分子量段羊棲菜多糖的抗氧化活性進(jìn)行了分析。在微波功率為385 W時(shí),微波輔助水提法提取羊棲菜多糖的較優(yōu)工藝條件為:液料比34 mL/g,微波時(shí)間8 min,水提溫度95 ℃,提取時(shí)間2.1 h,在此條件下,羊棲菜多糖得率為11.51%±0.12%;不同分子量段羊棲菜多糖均具有較強(qiáng)的抗氧化能力,對(duì)羥自由基、超氧陰離子、DPPH自由基均有一定程度上的清除作用,SFPSⅤ(MW≤5000 u)自由基清除能力優(yōu)于SFPSⅠ、SFPSⅡ、SFPSⅢ和SFPSⅣ。在一定范圍內(nèi),羊棲菜多糖對(duì)羥自由基、DPPH自由基清除率超過(guò)50%,自由基清除率均隨多糖濃度的增加而增強(qiáng)。研究將為羊棲菜多糖的高效利用提供理論指導(dǎo)。

羊棲菜多糖,微波輔助提取,響應(yīng)面法,超濾膜,體外抗氧化

羊棲菜(Sargassumfusiforme(Hary)Setch),馬尾藻科,別名鹿角尖、海菜牙、羊奶子、海大麥等,主要分布于中國(guó)浙江、福建、廣東淺海,在山東、遼寧等地也有分布,自中國(guó)遼東半島到雷州半島,自北向南沿海地區(qū)均能生長(zhǎng),以浙江近海域生長(zhǎng)較多,資源豐富,是一種重要的海洋資源[1]。羊棲菜富含多糖、蛋白質(zhì)以及對(duì)人體有益的微量元素。羊棲菜多糖(SargassumfusiformePolyccharides,SFPS)是指從羊棲菜中提取的水溶性多糖,主要由褐藻酸和褐藻糖膠組成。文獻(xiàn)中記載羊棲菜多糖具有抗病毒[2]、抗腫瘤[3]、抗凝血[4]等特性,以及提高免疫活性[5]、降血糖、降血脂[6]、抗疲勞[7]、抗氧化[8]等作用。

微波法是根據(jù)高頻電磁波進(jìn)入活性物質(zhì)原料載體后,快速使之轉(zhuǎn)化為熱能從而使細(xì)胞內(nèi)部的溫度急速升高,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)部壓力急劇增加,使細(xì)胞壁難以承受如此巨大壓力而破裂,目的物質(zhì)流出,溶解于萃取介質(zhì)[9]。微波加熱可以破壞羊棲菜細(xì)胞壁,促進(jìn)胞內(nèi)多糖流出壁外,有利于羊棲菜粗多糖的提取。Yao Ren等[10]在盾葉薯蕷中提取皂苷類(lèi)固醇類(lèi)物質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn)微波技術(shù)能有效提高溶劑萃取率。有研究表明[11],微波加熱對(duì)淀粉水解為葡萄糖有促進(jìn)作用,在合適的反應(yīng)條件下產(chǎn)物幾乎全部是葡萄糖。

多糖的分離純化方法主要有沉淀法、柱層析法以及超濾膜法。本文利用超濾膜法對(duì)提取的羊棲菜粗多糖進(jìn)行初分離,其原理是根據(jù)不同的超濾膜具有不同分子量截留孔徑,待分離樣品在一定的操作壓力下循環(huán)分離,從而達(dá)到目的分離效果。在響應(yīng)面優(yōu)化微波輔助水提羊棲菜多糖工藝的基礎(chǔ)上,選擇超濾膜法對(duì)提取的粗多糖進(jìn)行初分離,研究不同分子量段的羊棲菜多糖抗氧化活性,對(duì)下一步羊棲菜多糖的純化以及羊棲菜多糖生物活性機(jī)理研究具有一定的探索意義。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

羊棲菜 浙江省溫州市,100目以上;DPPH(1,1-二苯基-2-苦基肼) Sigma公司;濃硫酸、標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖,三氯乙酸(TCA)、無(wú)水乙醇、重蒸酚、硫酸亞鐵、水楊酸、三羥甲基氨基甲烷(Tris)、鹽酸、雙氧水、鄰苯三酚等 均為國(guó)產(chǎn)分析純。

UV/V-16/18-型紫外分光光度計(jì) 上海美譜達(dá)儀器有限公司;Sartorius天平 北京賽多利斯天平有限公司;美的微波爐 廣東美的微波電器制造有限公司;電熱鼓風(fēng)干燥箱 上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;數(shù)顯恒溫水浴鍋 上?；厶﹥x器制造有限公司;H2050R-臺(tái)式高速冷凍離心機(jī) 湘儀離心機(jī)儀器有限公司;真空冷凍干燥機(jī) 德國(guó)Christ 公司;R206旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海申生科技有限公司;循環(huán)水式多用真空泵 上海申勝生物技術(shù)有限公司;粉碎機(jī) 九陽(yáng)股份有限公司;Vivafiow200超濾膜 Sartorius stedim。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 羊棲菜多糖提取優(yōu)化實(shí)驗(yàn)

1.2.1.1 羊棲菜多糖測(cè)定 采用苯酚-硫酸法[12],紫外分光光度計(jì)490 nm處測(cè)定多糖含量,制作葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線。

多糖得率(%)=多糖提取液糖濃度×稀釋倍數(shù)×多糖提取液體積×100/羊棲菜干粉質(zhì)量

式(1)

1.2.1.2 羊棲菜多糖提取工藝 參照何芳等[13]方法改進(jìn),稱(chēng)取一定量羊棲菜粉末按選定液料比加入去離子水浸泡,設(shè)定微波功率、微波時(shí)間加熱提取,恒溫水浴浸提后用棉紗布過(guò)濾殘?jiān)?過(guò)濾液加入3% TCA真空抽濾除去蛋白質(zhì)絮狀物,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至體積為原來(lái)1/10,乙醇沉淀后離心進(jìn)行冷凍干燥獲得羊棲菜粗多糖。

1.2.1.3 羊棲菜多糖提取工藝的優(yōu)化 通過(guò)對(duì)液料比、微波時(shí)間、微波功率、水提溫度、水提時(shí)間做前期單因素實(shí)驗(yàn),分析比較確定微波功率中火(385 W)條件下優(yōu)化其他四個(gè)因素。采用Box-Benhnken Design 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,選擇液料比、微波時(shí)間、水提溫度、水提時(shí)間四個(gè)因素為考察變量,以多糖得率Y為響應(yīng)值,應(yīng)用Design Expert 8.06軟件,建立數(shù)學(xué)回歸模型優(yōu)化羊棲菜多糖的提取工藝條件,實(shí)驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)如表1所示。

表1 響應(yīng)面分析實(shí)驗(yàn)因素與水平

1.2.2 羊棲菜多糖的體外抗氧化

1.2.2.1 不同分子量段羊棲菜多糖的提取與制備 稱(chēng)取一定量羊棲菜粉末,根據(jù)上述響應(yīng)面優(yōu)化的工藝條件制備[13]多糖粗提液,按液固比100∶3添加TCA除蛋白后分別透過(guò)分子截留量為100000、50000、10000、5000 u的超濾膜系統(tǒng)(0.20 MPa,溫度15 ℃,恒流泵輸出通道:單通道;輸出流量:0.2～10萬(wàn)mL/h;輸出壓力:≥2 kg/cm2),得到不同分子量段羊棲菜多糖提取物五部分:SFPSⅠ(MW≥100000 u)、SFPSⅡ(MW:50000～100000 u)、SFPSⅢ(MW:10000～50000 u)、PSⅣ(MW:5000～10000 u)和SFPSⅤ(MW≤5000 u)。每部分分別在60 ℃下減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至1/10體積,加入4倍體積無(wú)水乙醇沉淀多糖,置于4 ℃冰箱中靜置過(guò)夜,析出的絮狀物沉淀4000 r/min離心15 min,收集沉淀物后真空冷凍干燥(冷凝溫度<-70 ℃,真空度<20 Pa)48 h,得到不同分子量段的羊棲菜多糖樣品。

1.2.2.2 多糖對(duì)羥基自由基(·OH)清除能力的測(cè)定 參照YANG等[14]的方法,采用楊酸法測(cè)定羊棲菜多糖對(duì)羥自由基(·OH)的清除能力。配制好各試劑后,按表2依次加入各試劑,混勻,37 ℃水浴反應(yīng)0.5 h后,蒸餾水調(diào)零,在波長(zhǎng)510 nm下測(cè)定吸光度值,每個(gè)濃度平行測(cè)定3次,取其平均值,測(cè)定結(jié)果以清除率SA(scavenging activity)表示。

式(2)

式中:A0為空白對(duì)照吸光度;AX0為樣品本底吸光度;AX為測(cè)定樣本吸光度。

表2 羥自由基(·OH)清除能力測(cè)定各試管試劑配制(mL)

式(3)

式中:ΔA0為鄰苯三酚自氧化速率;ΔAi為加入樣品后鄰苯三酚的自氧化速率;單位均為吸光度值每分鐘的增值。

表3 超氧陰離子·)清除能力的測(cè)定各管試劑配制(mL)

1.2.2.4 多糖對(duì)DPPH·清除能力的測(cè)定 參照J(rèn)IA等[15]的方法制定表4測(cè)定多糖對(duì)DPPH·的清除能力。分別取不同濃度的多糖樣品溶液4 mL,加入1 mL用無(wú)水乙醇配制的DPPH溶液,并使DPPH終濃度為0.1 mmol/L。充分混勻后置于暗室中靜置1 h,于517 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,每個(gè)樣品濃度測(cè)定3次,按公式(2)計(jì)算平均DPPH·清除率SA。

表4 DPPH·清除能力的測(cè)定各管試劑配制(mL)

1.3 數(shù)據(jù)分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用IBM SPSS Statistics 22.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,結(jié)果均以表示,顯著水平為α=0.05;響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及分析采用Design-Expert.V8.0.6軟件。

2 結(jié)果與討論

2.1 羊棲菜多糖提取優(yōu)化工藝

2.1.1 羊棲菜多糖含量的測(cè)定 根據(jù)葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品系列濃度梯度在490 nm的吸光度值,得回歸方程:y=0.0067x+0.0294,R2=0.9996(n=10),其標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖1所示,在10～100 μg/mL內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系。

圖1 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 The standard curve of glucose

2.1.2 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及結(jié)果分析 采用Box-Benhnken進(jìn)行實(shí)驗(yàn)因素設(shè)計(jì),以A(液料比)、B(微波時(shí)間)、C(水提溫度)、D(水提時(shí)間)為自變量,羊棲菜多糖得率為響應(yīng)值(Y),進(jìn)行響應(yīng)面分析實(shí)驗(yàn),共有29組實(shí)驗(yàn),其中24組為分析實(shí)驗(yàn),5組為中心實(shí)驗(yàn),用以估計(jì)誤差。29組響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5所示,對(duì)4個(gè)自變量模型單獨(dú)存在及交互作用下的方差分析結(jié)果見(jiàn)表6所示。

表5 多糖提取響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表6 多糖提取響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)方差分析

注:p<0.01為差異極顯著;p<0.05為差異顯著。

通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行響應(yīng)面軟件分析,經(jīng)二次回歸擬合后,得到4個(gè)因素與羊棲菜多糖得率之間的模擬方程為:

Y=11.53-0.2A+0.20B+1.4C+0.80D+0.11AC-0.11BC-0.24BD-0.20CD-0.78A2-0.7B2-1.35C2-0.97D2

圖2 液料比、微波時(shí)間、水提溫度、水提時(shí)間對(duì)多糖得率交互影響的響應(yīng)面圖Fig.2 Response surface of the ratio of liquid to material,microwave time,water extraction temperature and water extraction time to polysaccharide yield

從回歸模型F檢驗(yàn)為極顯著(p<0.001),失擬項(xiàng)不顯著(p>0.05),且模型R2=0.9946,表明實(shí)驗(yàn)方法可靠,該方程模擬真實(shí)的四因素三水平多糖提取實(shí)驗(yàn)可行,可以用于羊棲菜多糖提取實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)。

從表6中的F值可以看出,各因素之間存在著一定的交互作用,其中A、B、C、D、BD、CD均具有極顯著影響(p<0.01),AC、BC呈顯著影響(p<0.05),AB、AD呈不顯著影響(p>0.05)。

運(yùn)用響應(yīng)面設(shè)計(jì)軟件,參照回歸方程做出響應(yīng)面,兩因素交互作用顯著項(xiàng)見(jiàn)圖2。

由圖2可直觀形象地看出各因素之間交互作用對(duì)響應(yīng)值羊棲菜多糖得率的影響。從各因素之間兩兩交互作用的響應(yīng)面圖形觀察,發(fā)現(xiàn)其中曲線走勢(shì)越陡,其影響越顯著(圖2);曲線走勢(shì)越平滑,其影響越小。水提溫度、水提時(shí)間和微波時(shí)間的圖形曲線走勢(shì)較陡,說(shuō)明其影響最為顯著。由Design-Expert.V8.0.6軟件進(jìn)行系統(tǒng)分析,得出微波輔助水提羊棲菜多糖的理論最佳工藝條件為:液料比33.55 mL/g,微波時(shí)間7.98 min,水提溫度94.94 ℃,水提時(shí)間2.12 h,該條件下羊棲菜多糖得率為11.77%?？紤]到實(shí)驗(yàn)的實(shí)際可操作性,將上述條件修正為液料比34 mL/g,微波時(shí)間8 min,水提溫度95 ℃,提取時(shí)間2.1 h。

在修正條件下對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),取5次平行,羊棲菜多糖平均得率為11.51%±0.12%,與預(yù)測(cè)值相比誤差為0.26%,兩者非常接近,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該工藝穩(wěn)定可行,適合羊棲菜多糖的提取。

2.2 羊棲菜多糖體外抗氧化實(shí)驗(yàn)

2.2.1 多糖對(duì)羥自由基的清除作用 圖3為不同分子量段羊棲菜多糖不同濃度對(duì)羥自由基的清除作用,結(jié)合圖進(jìn)一步算得SFPSⅤ IC50為9.8486 mg/mL,SFPSⅣ IC50為13.1331 mg/mL,SFPSⅢ IC50為13.2043 mg/mL,SFPSⅠ、SFPSⅡ羥自由基清除活性相對(duì)較弱,受大分子多糖溶解度影響,當(dāng)其濃度為20 mg/mL時(shí),SFPSⅠ、SFPSⅡ?qū)αu自由基清除率分別為43.01%、36.99%。

圖3可以看出,五個(gè)不同分子量段多糖對(duì)羥自由基的清除作用有異同點(diǎn)。多糖濃度小于12 mg/mL時(shí)五種分子量段多糖清除率呈現(xiàn)明顯上升趨勢(shì)且與羥自由基清除率之間存在著線性關(guān)系,分子量大于5000 u的四種多糖中間存在交叉,說(shuō)明幾種多糖對(duì)羥自由基清除能力有強(qiáng)弱。五種分子量段多糖在4～12 mg/mL呈線性關(guān)系隨濃度的增加自由基清除率逐漸增大,其中SFPSⅤ增加最快,SFPSⅠ、SFPSⅡ增加相對(duì)緩慢;12～16 mg/mL時(shí)上升趨勢(shì)減緩,其中SFPSⅠ、SFPSⅡ增長(zhǎng)極小,≥16 mg/mL時(shí)五種分子量段多糖清除率均達(dá)到最大值,分別為43.01%±0.14%、36.99%±0.27%、61.71%±0.32%、59.05%±0.28%、70.51%±0.24%。得出對(duì)羥自由基清除能力:SFPSⅤ>SFPSⅢ>SFPSⅣ>SFPSⅠ>SFPSⅡ。

圖3 羊棲菜多糖對(duì)羥自由基的清除作用Fig.3 Scavenging effects of SFPS on hydroxyl radical(·OH)

2.2.2 多糖對(duì)超氧陰離子的清除作用 由圖4可以看出五種分子量段多糖均對(duì)超氧陰離子清除作用較差,對(duì)超氧陰離子的最高清除率均小于50%,清除率最高多糖組分SFPSⅤ最高僅達(dá)到40.56%(20 mg/mL),清除率最低多糖組分SFPSⅢ最高為26.16%(20 mg/mL)。多糖濃度小于12 mg/mL時(shí),均呈增長(zhǎng)趨勢(shì),且SFPⅠ、SFPSⅣ、SFPSⅤ三種分子量段有交叉,線性關(guān)系較差;SFPSⅡ、SFPSⅠ分別在12、16 mg/mL時(shí)達(dá)到其清除率最大值25.76%±0.17%、31.86%±0.32%,之后呈現(xiàn)減小趨勢(shì),SFPⅢ、SFPSⅣ、SFPSⅤ在濃度達(dá)到12 mg/mL之后對(duì)超氧陰離子的清除作用基本趨于穩(wěn)定,其中SFPSⅣ、SFPSⅤ最大清除率分別為38.13%±0.14%,40.56%±0.08%。得出對(duì)超氧陰離子的清除能力:SFPSⅤ>SFPSⅣ>SFPSⅠ>SFPSⅡ>SFPSⅢ。

圖4 羊棲菜多糖對(duì)超氧陰離子的清除作用Fig.4 Scavenging effects of SFPS on superoxide ·)

2.2.3 多糖對(duì)DPPH·的清除作用 圖5為不同分子量段羊棲菜多糖對(duì)DPPH·的清除作用,結(jié)合圖進(jìn)一步算得SFPSⅤ IC50為7.7319 mg/mL,SFPSⅣ IC50為6.5976 mg/mL,SFPSⅢ IC50為13.9154 mg/mL,SFPSⅡ IC50為18.6556 mg/mL,SFPSⅠ IC50為15.7665 mg/mL。從圖5中可以看出5種不同分子量段的羊棲菜多糖對(duì)DPPH·均有不同程度的清除作用,其清除率均隨著多糖濃度的增大而升高,濃度增大到一定程度自由基清除率上升趨勢(shì)不再變化而趨于穩(wěn)定即達(dá)到數(shù)學(xué)函數(shù)上的拐點(diǎn),分子量越大其拐點(diǎn)橫坐標(biāo)數(shù)值即多糖濃度相對(duì)偏大,這在一定程度上說(shuō)明對(duì)DPPH·清除能力的強(qiáng)弱與分子量大小有一定關(guān)系。得出對(duì)DPPH·的清除能力:SFPSⅣ>SFPSⅤ>SFPSⅢ>SFPSⅠ>SFPSⅡ。

圖5 羊棲菜多糖對(duì)DPPH·的清除作用Fig.5 Scavenging effects of SFPS on DPPH free radical

總體上,五種分子量段多糖對(duì)羥自由基、超氧陰離子、DPPH自由基均有一定程度上的清除作用,但對(duì)不同自由基清除能力不同。SFPSⅤ對(duì)三種自由基均有較好的清除作用,尤其是對(duì)羥自由基、超氧陰離子的清除效果,為五種多糖中效果最佳;SFPSⅣ對(duì)DPPH·清除效果最好,對(duì)超氧陰離子的清除作用僅次于SFPSⅤ且相差較小;SFPSⅢ對(duì)羥自由基有較好的清除作用,但對(duì)超氧陰離子的清除能力最差;SFPSⅡ?yàn)槲宸N多糖中對(duì)三種自由基清除效果最差的組分,對(duì)超氧陰離子的清除作用雖強(qiáng)于SFPSⅢ,但隨多糖濃度增加清除效果有所下降;SFPSⅠ為相對(duì)分子量大于100000 u的多糖組分,對(duì)三種自由基的清除能力均略強(qiáng)于SFPSⅡ。

3 結(jié)論

響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,液料比、微波時(shí)間、水提溫度、水提時(shí)間各因素及其二次項(xiàng)對(duì)多糖得率均有顯著影響。綜合分析,微波輔助水提法提取羊棲菜多糖的較優(yōu)工藝條件為:液料比34 mL/g,微波時(shí)間8 min,水提溫度95 ℃,提取時(shí)間2.1 h,羊棲菜多糖提取得率可達(dá)11.51%±0.12%。

在一定濃度范圍內(nèi),不同分子量段羊棲菜多糖均具有較強(qiáng)的抗氧化能力,對(duì)羥自由基、DPPH自由基清除效果更明顯,對(duì)超氧陰離子的清除作用相對(duì)較弱;自由基清除率均隨多糖濃度的增加而增強(qiáng),SFPSⅤ(MW≤5000 u)自由基清除能力優(yōu)于SFPSⅠ、SFPSⅡ、SFPSⅢ和SFPSⅣ。

[1]過(guò)菲,許時(shí)嬰,林之川. 超濾技術(shù)在羊棲菜粗多糖提取工藝中的應(yīng)用[J]. 食品工業(yè)科技,2002,23(10):50-51.

[2]王長(zhǎng)云,管華詩(shī). 多糖抗病毒作用研究進(jìn)展[J]. 生物工程進(jìn)展,2000,20(2):3.

[3]季宇彬,高世勇,張秀娟. 羊棲菜多糖體外抗瘤作用及其誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的研究[J]. 中草藥,2003,34(7):638.

[4]劉承初,周穎,鄔英睿,等. 羊棲菜和裙帶菜中抗凝血活性物質(zhì)的初步篩選[J]. 水產(chǎn)學(xué)報(bào),2004，28(4):473-476.

[5]楊立剛,李莉華,林麗鳳,等. 南京菊花腦部分成分分析及揮發(fā)油的提取研究[J]. 現(xiàn)代食品科技,2010,26(2):212-214.

[6]李旭,劉停. 杜仲葉總黃酮微波輔助提取工藝的優(yōu)化及其抗氧化性研究[J]. 食品工業(yè)科技,2013,24(4):243-248.

[7]Okai Y,Higashi-Okai K,Ishizaka S,et al. Possible immunomodulating activities in an extract of edible brown algae,Hizikiafusiforme[J]. J Sci Food Agric,1998,76(1):56-62.

[8]Zhao Z Y,ZHANG Q,LI Y F,et al. Optimization of ultrasound

extraction of Alisma orientalis polysaccharides by response surface methodology and their antioxidant activities[J]. Carbohydrate Polymers,2015,119:101-109.

[9]孔祥山,王新鳳,李華峰. 微波技術(shù)在醫(yī)院制劑中的應(yīng)用[J]. 山東中醫(yī)雜志,2007,12:860-861.

[10]Ren Y,Chen Y,Hu B,et al. Microwave-assisted extraction and a new determination method for total steroid saponins from Dioscorea zingiberensis CH Wright[J]. Steroids,2015,104:145-152.

[11]夏立新,李坤蘭,曹?chē)?guó)英,等. 微波輻射技術(shù)在淀粉水解制葡萄糖反應(yīng)中的研究[J]. 化學(xué)世界,2000,7(7):352-355.

[12]馬瑞君,郭守軍,楊永利,等. 正交實(shí)驗(yàn)法優(yōu)選壇紫菜多糖的提取工藝[J]. 食品科學(xué),2006,27(12):524-526.

[13]何芳,汪之和,馬婉婉,等. 不同分子量條斑紫菜多糖體外抗氧化活性研究[J]. 上海海洋大學(xué)學(xué)報(bào),2015,24(5):783-788.

[14]西出英一,內(nèi)田直行. 日本產(chǎn)褐藻類(lèi)中のワユヘス含有多糖について[J]. Nippon Suisan Gakkaishi,1987,53(6):1083-1088.

[15]YANG W F,WANG Y,LI X P,et al. Purification and structural characterization of Chinese yam polysaccharides and its activities[J]. Carbohydrate Polymers,2015,117:1021-1027.

Optimization of extraction process ofSargassumfusiformepolysaccharide and antioxidant activity

LIU Hong-chao1,YING Miao-miao2,ZHOU Yu-men1,YANG Jing-ya1,WANG Zhi-he1,SHI Wen-zheng1,*

(1.College of Food Science and Technology,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China;2. Wenzhou Vocational College of Science and Technology,Wenzhou 325000,China)

The extraction process ofSargassumfusiformepolysaccharide was optimized by response surface methodology. The polysaccharide fraction ofSargassumfusiformewas separated by ultrafiltration membrane(MW=100000,50000,10000 and 5000 u),of which the antioxidant activities were studied. When microwave power was 385 W,the microwave-assisted extraction of polysaccharide fromSargassumfusiformewas as follows:the ratio of liquid to material was 34 mL/g,microwave time was 8 min,extraction temperature was 95 ℃,extraction time was 2.1 h,and the yield of polysaccharide was 11.51%±0.12%. Under the experiment,the polysaccharide ofSargassumfusiformehad strong antioxidant ability in scavenging hydroxyl radical,superoxide anion and DPPH· free radical,and the ability of SFPSⅤ(MW≤5000 u)in scavenging free radical was stronger than SFPSⅠ,SFPSⅡ,SFPSⅢ and SFPSⅣ. Radical scavenging rate of hydroxyl radical,DPPH· free radical were more than 50%. Free radical scavenging rate increased with the increasing of polysaccharide concentration. This study will provide theoretical guidance for efficient utilization ofSargassumfusiformepolysaccharide.

Sargassumfusiformepolyccharides(SFPS);microwave assisted extraction;response surface method;ultrafiltration;antioxdationinvitro

2016-09-19

劉洪超(1991-)，女，在讀碩士研究生，研究方向：水產(chǎn)品加工與貯藏，E-mail：1028554657@qq.com。

*通訊作者:施文正(1975-)，男，副教授，研究方向：水產(chǎn)品加工與風(fēng)味，E-mail：wzshi@shou.edu.cn。

浙江省科技廳科技計(jì)劃項(xiàng)目(2014C25039)；上海市科委工程中心建設(shè)項(xiàng)目(11DZ2280300)；上海市高校知識(shí)服務(wù)平臺(tái)項(xiàng)目(ZF1206)。

TS254

B

1002-0306(2017)06-0245-06

10.13386/j.issn1002-0306.2017.06.038