孔祥佳 - 吳秋瑩 - 謝 勇 林 埔 劉智禹 -

(1. 福建中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，福建 福州 350122；2. 福建省水產(chǎn)研究所，福建 廈門(mén) 361013) (1. College of Pharmacy, Fujian University of Traditional Chinese Medicine, Fuzhou, Fujian 350122, China; 2. Fisheries Reasearch Instiute of Fujian, Xiamen, Fujian 361013, China)

超聲波協(xié)同酶解提取壇紫菜藻紅蛋白工藝優(yōu)化

孔祥佳1KONGXiang-jia1吳秋瑩1WUQiu-ying1謝 勇1XIEYong1林 埔1LINPu1劉智禹2LIUZhi-yu2

(1. 福建中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，福建 福州 350122；2. 福建省水產(chǎn)研究所，福建 廈門(mén) 361013) (1.CollegeofPharmacy,FujianUniversityofTraditionalChineseMedicine,Fuzhou,Fujian350122,China; 2.FisheriesReasearchInstiuteofFujian,Xiamen,Fujian361013,China)

采用單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面法確定壇紫菜藻紅蛋白提取的最佳工藝條件。通過(guò)單因素試驗(yàn)探討加酶量、超聲時(shí)間、超聲功率、pH、固液比對(duì)藻紅蛋白得率和純度的影響，并根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果固定pH為5.0、固液比為1∶40 (g/mL)，同時(shí)選取加酶量、超聲時(shí)間和超聲功率為影響因素進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，確定壇藻紅蛋白的最優(yōu)提取工藝參數(shù)為：加酶量0.05 g、超聲時(shí)間40 min、超聲功率為額定功率的90%(450 W)。該條件下藻紅蛋白的得率和純度分別為(1.808±0.007)%和0.460±0.001。

壇紫菜；藻紅蛋白；超聲波；纖維素酶

海藻中含有豐富的參與光合作用的捕光色素，主要包含葉綠素、類(lèi)胡蘿卜素和藻膽蛋白[1]。藻膽蛋白是一種水溶性捕光色素蛋白，按其最大特征吸收峰和呈色類(lèi)型不同，又分為藻紅蛋白(phycoerythrins，PE；λmax=540～570 nm；紫粉色)、藻藍(lán)蛋白(phycocyanins，PC；λmax=610～620 nm；藍(lán)色)、別藻藍(lán)蛋白(allophycocyanins，APC；λmax=650～655 nm；藍(lán)綠色)、藻紅藍(lán)蛋白(phycoerythrocyanins，PEC；λmax=560～600 nm；橙色)四類(lèi)[1][2]1。其中，對(duì)藻紅蛋白的研究最多，并已廣泛運(yùn)用于食品色素添加劑[3-4]、熒光探針[3-4]、抗氧化[5]、抗腫瘤[5]等生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域。紫菜是世界上分布較廣的大型經(jīng)濟(jì)海藻之一，含有豐富的藻紅蛋白，可為提取分離藻紅蛋白提供優(yōu)質(zhì)的原材料[2]3-4,12[6-7]。在藻紅蛋白的分離技術(shù)中，合理有效地破碎原材料細(xì)胞膜和細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)尤為重要，已報(bào)道的提取方法有酶解法[6,8]、超聲波法[7]、溶脹法[7,9]、反復(fù)凍融法[7,10]等。但施瑛等[6]所采用的復(fù)合酶法提取紫菜藻紅蛋白需耗時(shí)7.2 h；何思佳等[7]對(duì)比溶脹法及反復(fù)凍融法提取條斑紫菜藻紅蛋白分別耗時(shí)1 440 min 和120 min×5次，且提取率低。而超聲波法是利用超聲波的空化效應(yīng)和機(jī)械作用破碎原材料的細(xì)胞膜和細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，具有提取率高、提取時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)[7,11-14]。同時(shí)，纖維素酶利用酶催化反應(yīng)的專(zhuān)一性降解原材料細(xì)胞壁中的纖維素從而破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，具有提取率高、提取溫度低等優(yōu)點(diǎn)。但目前將二者結(jié)合用于紫菜藻紅蛋白提取的報(bào)道較少。本試驗(yàn)擬以福建省廣泛分布的壇紫菜(Porphyrahaitanensis)為試材，采用超聲波協(xié)同纖維素酶提取壇紫菜中的藻紅蛋白，利用響應(yīng)面法對(duì)提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，以期為開(kāi)展壇紫菜有效物質(zhì)研發(fā)及藻紅蛋白大規(guī)模生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

壇紫菜：福建省水產(chǎn)研究所；

纖維素酶：10 000 U/g，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；

濃鹽酸：分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

臺(tái)式離心機(jī)：TDL80-2B型，上海安亭科學(xué)儀器廠；

恒溫水浴鍋：KD-600S型，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；

電子分析天平：CP144型，上海奧豪斯儀器有限公司；

紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：UV9100型，北京瑞利分析儀器公司；

中藥粉碎機(jī)：FW177型，天津市泰斯特儀器有限公司；

數(shù)控超聲波清洗器(額定超聲功率為500 W)：KQ-500DE型，昆山市超聲儀器有限公司；

pH計(jì)：PHS-3C型，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；

磁力加熱攪拌器：CJJ79-1型，金壇市白塔新寶儀器廠。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 藻紅蛋白提取工藝流程

壇紫菜干→粉碎→過(guò)篩(60目)→按比例加入蒸餾水→調(diào)pH→添加纖維素酶酶解→超聲波提取→離心→取上清液→檢測(cè)藻紅蛋白得率和純度

1.3.2 壇紫菜藻紅蛋白得率和純度的測(cè)定 參照施瑛等[6]的方法，按式(1)、(2)計(jì)算壇紫菜藻紅蛋白的得率和純度。

(1)

式中：

ρPE——提取稀釋液中藻紅蛋白的質(zhì)量-體積濃度，mg/mL；

A560 nm、A617 nm、A650 nm——提取稀釋液在560，617，650 nm 的吸光值；

W——藻紅蛋白得率，%；

n——稀釋倍數(shù)；

VPE——提取液的體積，mL；

MPE——壇紫菜干品的質(zhì)量，g。

(2)

式中：

P——藻紅蛋白純度；

A280 nm、A560 nm——提取稀釋液在280，560 nm的吸光值。

1.3.3 單因素條件對(duì)壇紫菜藻紅蛋白得率和純度的影響

(1) 加酶量：取2.0 g壇紫菜粉末，共8份，固液比1∶40(g/mL)，調(diào)pH至5.0，分別加入纖維素酶0.01，0.02，0.03，0.04，0.05，0.06，0.07，0.08 g，35 ℃酶解1 h后，于20 ℃下超聲浸提30 min，超聲功率為額定功率的70%(即350 W)，10 000 r/min 離心5 min，取上清液，檢測(cè)藻紅蛋白得率和純度。

(2) 超聲時(shí)間：取2.0 g壇紫菜粉末，共5份，固液比1∶40 (g/mL)，調(diào)pH至5.0，加入纖維素酶0.02 g，35 ℃酶解1 h 后，分別于20 ℃下超聲浸提20，30，40，50，60 min，超聲功率為額定功率的70%，10 000 r/min離心5 min，取上清液，檢測(cè)藻紅蛋白得率和純度。

(3) 超聲功率：取2.0 g壇紫菜粉末，共5份，固液比1∶40 (g/mL)，調(diào)pH至5.0，加入纖維素酶0.02 g，35 ℃酶解1 h 后，于20 ℃下超聲浸提30 min，超聲功率分別為額定功率的60%，70%，80%，90%，100%(即300，350，400，450，500 W)，10 000 r/min離心5 min，取上清液，檢測(cè)藻紅蛋白得率和純度。

(4) pH：取2.0 g壇紫菜粉末，共5份，固液比1∶40 (g/mL)，分別調(diào)pH至4.0，4.5，5.0，5.5，6.0，加入纖維素酶0.02 g，35 ℃酶解1 h后，于20 ℃下超聲浸提30 min，超聲功率為額定功率的70%，10 000 r/min離心5 min，取上清液，檢測(cè)藻紅蛋白得率和純度。

(5) 料液比：取2.0 g壇紫菜粉末，共5份，固液比分別為1∶20，1∶30，1∶40，1∶50，1∶60 (g/mL)，調(diào)pH至5.0，加入纖維素酶0.02 g，35 ℃酶解1 h后，于20 ℃下超聲浸提30 min，超聲功率為額定功率的70%，10 000 r/min離心5 min，取上清液，檢測(cè)藻紅蛋白得率和純度。

1.3.4 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn) 根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果與分析設(shè)計(jì)響應(yīng)面試驗(yàn)，進(jìn)一步優(yōu)化超聲波協(xié)同酶解提取壇紫菜藻紅蛋白的工藝條件。

1.4 數(shù)據(jù)處理

各指標(biāo)測(cè)定均重復(fù)3次，采用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)以3次獨(dú)立樣品測(cè)定結(jié)果的平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，并采用ANOVA程序用于方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 加酶量對(duì)壇紫菜藻紅蛋白得率和純度的影響

在酶催化反應(yīng)環(huán)境(溫度、底物濃度、pH)一定時(shí)，酶促反應(yīng)與加酶量呈正比，但隨著催化反應(yīng)進(jìn)行，底物濃度減少，催化反應(yīng)速率降低[12]。由圖1可知，當(dāng)纖維素酶添加量在0.01～0.05 g時(shí)，藻紅蛋白得率升高、純度增加；當(dāng)加酶量為0.05 g時(shí)，藻紅蛋白的得率和純度最高，分別為1.469%和0.406；但隨著纖維素酶添加量的進(jìn)一步增加，藻紅蛋白得率和純度降低。綜合考慮工業(yè)生產(chǎn)成本及藻紅蛋白得率和純度，選擇纖維素酶添加量0.04，0.05，0.06 g作進(jìn)一步研究。

2.2 超聲時(shí)間對(duì)壇紫菜藻紅蛋白得率和純度的影響

由圖 2可知，壇紫菜藻紅蛋白的得率和純度均隨超聲時(shí)間的延長(zhǎng)呈先升后降的趨勢(shì)。超聲提取20～30 min時(shí)，由于超聲時(shí)間短，壇紫菜細(xì)胞壁破壞不完全，藻紅蛋白溶出率較低；當(dāng)超聲提取40 min時(shí)，藻紅蛋白得率和純度均達(dá)到最大，分別為1.298%和0.402；當(dāng)超聲提取50～60 min時(shí)，藻紅蛋白得率和純度快速降低，可能與超聲時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致藻紅蛋白結(jié)構(gòu)被破壞有關(guān)。綜合考慮生產(chǎn)時(shí)間成本及藻紅蛋白得率和純度，選擇超聲時(shí)間30，40，50 min作進(jìn)一步研究。

圖1 加酶量對(duì)壇紫菜藻紅蛋白得率和純度的影響

Figure 1 Effect of enzyme amount on the extraction rate and purity of phycoerythrin fromPorphyrahaitanensis

圖2 超聲時(shí)間對(duì)壇紫菜藻紅蛋白得率和純度的影響

Figure 2 Effect of ultrasonic time on the extraction rate and purity of phycoerythrin fromPorphyrahaitanensis

2.3 超聲功率對(duì)壇紫菜藻紅蛋白得率和純度的影響

超聲功率影響超聲作用，超聲功率越高，空化強(qiáng)度越大，超聲效果越好，有效成分分離越快。由圖3可知，藻紅蛋白得率隨著超聲功率的不斷增加而增大，當(dāng)達(dá)到額定功率的100%時(shí)，藻紅蛋白得率最高(1.380%)。但藻紅蛋白純度隨超聲功率的不斷增加呈先升高后降低的趨勢(shì)；超聲功率為額定功率的60%～90%時(shí)，藻紅蛋白純度快速增加；當(dāng)超聲功率為額定功率的90%時(shí)，藻紅蛋白純度達(dá)到最大(0.398)；而隨著超聲功率的繼續(xù)升高，藻紅蛋白純度降低，可能與超聲功率過(guò)高導(dǎo)致提取物中其它雜質(zhì)溶出有關(guān)。綜合考慮能量消耗成本及藻紅蛋白得率和純度，選擇超聲功率為額定功率的80%，90%，100%作進(jìn)一步研究。

2.4 pH對(duì)壇紫菜藻紅蛋白得率和純度的影響

由圖4可知，壇紫菜藻紅蛋白的得率和純度均隨pH值的增加先升高后降低，且在pH為5.0時(shí)，藻紅蛋白的得率和純度達(dá)到最大，分別為1.001%和0.367。這是由于pH影響纖維素酶的活性，過(guò)酸或過(guò)堿的溶液均會(huì)降低纖維素酶的活性，導(dǎo)致藻紅蛋白得率和純度降低。進(jìn)一步分析表明，在相同提取條件下，pH值對(duì)藻紅蛋白得率和純度的影響顯著(P<0.05)低于加酶量、超聲時(shí)間、超聲功率；因此，優(yōu)化試驗(yàn)時(shí)固定酶解反應(yīng)pH為5.0。

圖3 超聲功率對(duì)壇紫菜藻紅蛋白得率和純度的影響

Figure 3 Effect of ultrasonic power on the extraction rate and purity of phycoerythrin fromPorphyrahaitanensis

圖4 pH對(duì)壇紫菜藻紅蛋白得率和純度的影響

Figure 4 Effect of pH on the extraction rate and purity of phycoerythrin fromPorphyrahaitanensis

2.5固液比對(duì)壇紫菜藻紅蛋白得率和純度的影響

由圖5可知，壇紫菜藻紅蛋白的得率和純度均隨液固比的增大呈先升后降的趨勢(shì)。當(dāng)固液比為1∶40 (g/mL)時(shí)，藻紅蛋白的得率最高(1.008%)；當(dāng)固液比為1∶30 (g/mL)時(shí)，藻紅蛋白的純度最大(0.376)。說(shuō)明溶劑用量低，固液兩相間的濃度差小，傳質(zhì)推動(dòng)力弱，無(wú)法充分提取壇紫菜中的藻紅蛋白；溶劑用量高，雖可增大固液兩相間的濃度差，但也導(dǎo)致提取物中其它雜質(zhì)的溶出，從而降低藻紅蛋白的純度。進(jìn)一步分析表明，在相同提取條件下，固液比對(duì)藻紅蛋白得率和純度的影響顯著(P<0.05)低于加酶量、超聲時(shí)間、超聲功率；且固液比為1∶30 (g/mL)時(shí)藻紅蛋白的純度與固液比為1∶40 (g/mL)時(shí)差異不顯著(P>0.05)；因此，優(yōu)化試驗(yàn)時(shí)固定固液比為1∶40 (g/mL)。

2.6 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果

2.6.1 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果 根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果及分析，鑒于pH值及固液比對(duì)壇紫菜藻紅蛋白得率和純度的影響較小，故采用響應(yīng)面法優(yōu)化壇紫菜藻紅蛋白提取工藝時(shí)，考察加酶量、超聲時(shí)間和超聲功率對(duì)壇紫菜藻紅蛋白得率和純度的影響。響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素及水平見(jiàn)表1，試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及數(shù)據(jù)處理結(jié)果見(jiàn)表2。

2.6.2 模型建立及顯著性分析 按照Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)的統(tǒng)計(jì)學(xué)要求，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行二次多元回歸擬合，獲得項(xiàng)目指標(biāo)對(duì)影響因子的關(guān)系為：

圖5 固液比對(duì)壇紫菜藻紅蛋白得率和純度的影響

Figure 5 Effect of solid-liquid ratio on the extraction rate and purity of phycoerythrin fromPorphyrahaitanensis

Y1=1.81+0.052X1-0.026X2+0.066X3+0.007X1X2-0.03X1X3-0.012X2X3-0.14X12-0.22X22-0.011X32，

(3)

Y2=0.46+0.009X1+0.001X2-0.008X3-0.002X1X2+0.014X1X3+0.005X2X3-0.018X12-0.038X22-0.027X32。

(4)

為檢驗(yàn)上述二次多元回歸方程的有效性，進(jìn)一步對(duì)超聲波協(xié)同酶解提取壇紫菜藻紅蛋白得率和純度的系數(shù)和回歸模型進(jìn)行方差分析，結(jié)果見(jiàn)表3、4。

由表3可知，回歸方程中的一次項(xiàng)X1、X2、X3對(duì)Y1的影響極顯著(P<0.01)，X1對(duì)Y2的影響極顯著(P<0.01)，X3對(duì)Y2的影響顯著(P<0.05)，但X2對(duì)Y2的影響不顯著(P>0.05)；回歸方程中的二次項(xiàng)X12、X22對(duì)Y1的影響極顯著(P<0.01)，X32對(duì)Y1的影響顯著(P<0.05)，且X12、X22、X32對(duì)Y2的影響極顯著(P<0.01)；交互項(xiàng)X1X2對(duì)Y1、Y2及X2X3對(duì)Y2的影響不顯著(P>0.05)，但X1X3對(duì)Y1、Y2的影響極顯著(P<0.01)，X2X3對(duì)Y1的影響顯著(P<0.05)。

表1 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素及水平Table 1 Factors and levels ofresponse surface experiments design

由表4可知，回歸模型的P<0.01，說(shuō)明二次回歸方程模型極顯著；Y1、Y2的相關(guān)系數(shù)R2分別為0.988 5，0.977 1，表明藻紅蛋白的得率和純度實(shí)際值與預(yù)測(cè)值誤差??；調(diào)整相關(guān)系數(shù)RAdj2分別為0.996 5，0.947 6，表明藻紅蛋白得率和純度的模型僅有0.003 5，0.002 4不能用上述二次多元回歸方程模擬；且適合度缺損項(xiàng)P>0.05為不顯著，進(jìn)一步說(shuō)明回歸模型與實(shí)際情況擬合程度高。

表2 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及數(shù)據(jù)處理結(jié)果Table 2 Design and results of response surface experiments

表3超聲波協(xié)同酶解提取壇紫菜藻紅蛋白得率和純度系數(shù)的方差分析

模型項(xiàng)目指標(biāo)系數(shù)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)誤差方差和均方差F值P值常數(shù)項(xiàng)X1X2X3X1X2X1X3X2X3X12X22X32Y11.8100.004Y20.4600.003Y10.0520.0030.0220.022269.01<0.0001Y20.0090.0026.661×10-46.661×10-414.420.0067Y1-0.0260.0030.0050.00566.93<0.0001Y20.0010.0021.513×10-51.513×10-50.330.5851Y10.0660.0030.0350.035427.17<0.0001Y2-0.0080.0024.805×10-44.805×10-410.400.0146Y10.0070.0052.102×10-42.102×10-42.580.1524Y2-0.0020.0031.600×10-51.600×10-50.350.5747Y1-0.0300.0050.0030.00342.670.0003Y20.0140.0037.562×10-47.562×10-416.370.0049Y1-0.0120.0055.290×10-45.290×10-46.480.0383Y20.0050.0039.025×10-59.025×10-51.950.2049Y1-0.1400.0040.0880.0881081.80<0.0001Y2-0.0180.0030.0010.00131.020.0008Y1-0.2200.0040.2000.2002414.20<0.0001Y2-0.0380.0030.0060.006134.72<0.0001Y1-0.0110.0044.664×10-44.664×10-45.720.0481Y2-0.0270.0030.0030.00364.96<0.0001

表4 回歸模型的方差分析?Table 4 Analysis of variance of regression model

? ***表示差異極顯著(P<0.01)；Y1：R2=0.988 5，RAdj2=0.996 5；Y2：R2=0.977 1，RAdj2=0.947 6。

2.6.3 響應(yīng)面交互作用分析 響應(yīng)面圖可直觀地體現(xiàn)各影響因子對(duì)項(xiàng)目指標(biāo)的影響[15]。由圖6、7可知，超聲波協(xié)同酶解提取壇紫菜藻紅蛋白的影響因子對(duì)藻紅蛋白得率和純度的影響不同。其中，圖6(a)和圖7(a)的響應(yīng)面圖曲面坡度平緩，等高線(xiàn)排列稀疏且趨于圓形，表示X1、X2對(duì)Y1、Y2的交互影響?。粓D6(b)和圖7(b)的響應(yīng)面圖曲面坡度陡峭，等高線(xiàn)排列緊密切趨于橢圓形，說(shuō)明X1、X3對(duì)Y1、Y2的交互影響大；圖6(c)和圖7(c)表明，X2和X3對(duì)Y1存在交互作用，但X2、X3對(duì)Y2交互作用不顯著。

圖6 提取條件對(duì)壇紫菜藻紅蛋白得率交互影響的曲面圖及等高線(xiàn)圖

圖7 提取條件對(duì)壇紫菜藻紅蛋白純度交互影響的曲面圖及等高線(xiàn)圖

2.6.4 提取參數(shù)優(yōu)化及模型驗(yàn)證 通過(guò)采用Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)以及Design-Expert 8.0分析軟件對(duì)藻紅蛋白得率和純度回歸模型進(jìn)行分析，得出超聲波協(xié)同酶解提取壇紫菜藻紅蛋白最優(yōu)組合為：加酶量0.05 g、超聲時(shí)間39.79 min、超聲功率為額定功率的91.07%(額定功率為500 W)；在此操作條件下，藻紅蛋白的得率為1.819%，純度為0.465?？紤]實(shí)際操作的可行性，最優(yōu)提取參數(shù)調(diào)整為：加酶量0.05 g、超聲時(shí)間40 min、超聲功率為額定功率的90%，藻紅蛋白理論得率為1.810%，純度為0.460；在此條件下通過(guò)3 次平行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得出藻紅蛋白實(shí)際得率和純度分別為(1.808±0.007)%和0.460±0.001，實(shí)際值與理論值相差極小。因此認(rèn)為，本試驗(yàn)所建立的回歸模型可較好預(yù)測(cè)壇紫菜藻紅蛋白的得率和純度。

3 結(jié)論

通過(guò)試驗(yàn)優(yōu)化得出超聲波協(xié)同酶解提取壇紫菜藻紅蛋白的最佳工藝參數(shù)為：pH 5.0、固液比1∶40 (g/mL)，加酶量0.05 g，超聲時(shí)間40 min，超聲功率為額定功率的90%；該條件下藻紅蛋白的得率和純度分別為(1.808±0.007)%和0.460±0.001。在超聲波協(xié)同纖維素酶酶解的雙重作用下，可有效縮短壇紫菜藻紅蛋白的提取時(shí)間，有利于大批量的工業(yè)化生產(chǎn)。但在采用超聲波破壁的過(guò)程中，部分聲能可轉(zhuǎn)化為熱能從而引起藻紅蛋白提取液的溫度升高，而且超聲波的空穴作用，可能會(huì)導(dǎo)致藻紅蛋白結(jié)構(gòu)和生物活性發(fā)生變化。因此，在后續(xù)研究中，將借助傅里葉紅外光譜、掃描電子顯微鏡觀察以及化學(xué)分析等方法探討超聲波協(xié)同酶解對(duì)藻紅蛋白結(jié)構(gòu)和生物活性的影響。

[1] MUNIER M, MORANCAIS M, DUMAY J, et al. One-step purification of R-phycoerythrin from the red edible seaweedGrateloupiaturuturu[J]. Journal of Chromatography B, 2015, 992: 23-29.

[2] 李春霞. 壇紫菜藻紅蛋白規(guī)模制備、結(jié)構(gòu)鑒定及體外抗腫瘤活性研究[D]. 上海: 上海海洋大學(xué), 2012.

[3] SEKAR S, CHANDRAMOHAN M. Phycobiliproteins as a commodity: trends in applied research, patents and commercializa-tion[J]. Journal of Applied Phycology, 2008, 20(2): 113-136.

[4] DUMAY J, MORAN?AIS M, MUNIER M, et al. Chapter eleven-phycoerythrins: valuable proteinic pigments in red seaweeds[J]. Advances in Botanical Research, 2014, 71: 321-343.

[5] PANGESTUTI R, KIM S K. Biological activities and health benefit effects of natural pigments derived from marine algae[J]. Journal of Functional Foods, 2011, 3: 255-266.

[6] 施瑛, 裴斐, 周玲玉, 等. 響應(yīng)面法優(yōu)化復(fù)合酶法提取紫菜藻紅蛋白工藝[J]. 食品科學(xué), 2015, 36(6): 51-57.

[7] 何思佳, 王洪新, 王遠(yuǎn)輝. 條斑紫菜藻紅蛋白提取工藝的研究[J]. 食品工業(yè)科技, 2011(11): 334-338.

[8] DUMAY J, CLéMENT N, MORAN?AIS M, et al. Optimiz-ation of hydrolysis conditions ofPalmariapalmatato enhance R-phycoerythrin extraction[J]. Bioresource Technology, 2013, 131: 21-27.

[9] 蔡春爾, 李春霞, 藤一悅, 等. 條斑紫菜藻紅蛋白粗提方法比較[J]. 上海海洋大學(xué)學(xué)報(bào), 2012, 21(3): 368-373.

[10] SENTHILKUMAR N, SURESH V, THANGAM R, et al. Isolation and characterization of macromolecular protein R-Phycoerythrin fromPortieriahornemannii[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2013, 55(8): 150-160.

[11] 付復(fù)華, 袁洪燕, 潘兆平, 等. 黃桃超聲波輔助酶法去皮工藝優(yōu)化及其品質(zhì)分析[J]. 食品與機(jī)械, 2016, 32(8): 182-187.

[12] 孔祥佳, 連至楠. 楊梅清汁加工中的酶解工藝研究[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué), 2017, 45(12): 131-134.

[13] 孔祥佳, 劉廉榮. 超聲波乙醇浸提法提取橄欖葉總多酚工藝的研究[J]. 福建中醫(yī)藥, 2017, 48(2): 34-37.

[14] 徐穎, 樊凡, 陰鵬濤, 等. 紫薯花青素超聲波輔助酶法提取工藝優(yōu)化及其抗氧化性研究[J]. 食品與機(jī)械, 2017, 33(3): 150-154.

[15] 徐效圣, 潘儼, 傅力, 等. 響應(yīng)面法優(yōu)化水酶法提取核桃油的工藝條件[J]. 食品與機(jī)械, 2010, 26(2): 92-96.

OptimizationofphycoerythrinextractionfromPorphyrahaitanensisbyultrasound&hydrolysis

The optimization of phycoerythrin extraction fromPorphyrahaitanensiswere investigated by single experiments and response surface methodology. The single experiments were used to explore the effects on the extraction rate and purity of phycoerythrin by different enzyme amount, ultrasonic time, ultrasonic power, pH and solid-liquid ratio. The best pH and solid-liquid ratio were determined as 5.0 and 1∶40 (g/mL), respectively. Meanwhile, the enzyme amount, ultrasonic time and ultrasonic power were investigated through response surface experiment. The optimal extraction conditions were determined as follows: enzyme amount 0.05 g, ultrasonic time 40 min and ultrasonic power 90% of the rated one. Under these conditions, the extraction rate and purity of phycoerythrin were reached (1.808±0.007)% and 0.460±0.001, respectively.

Porphyrahaitanensis; phycoerythrin; ultrasound; cellulase

農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定和修訂(編號(hào)：181721301092371054)

孔祥佳(1983—)，女，福建中醫(yī)藥大學(xué)講師，博士。

E-mail: nihaojia2005@126.com

2017—07—14

10.13652/j.issn.1003-5788.2017.09.033