丁寧,張曜武
(青島科技大學(xué) 化工學(xué)院,山東 青島 266042)
我國(guó)松屬植物分布廣泛,資源豐富,近年來(lái)國(guó)內(nèi)有關(guān)研究多見(jiàn)于東北紅松、馬尾松、華山松等,國(guó)外以日本學(xué)者研究較多,主要涉及白松和五葉松[1]?,F(xiàn)有研究表明松子殼中含有多糖、揮發(fā)油等多種化學(xué)成分[2],松子殼水提物具有抗腫瘤[3-5]、抗菌[6]、抗病毒[7-8]、增強(qiáng)免疫功能[9]等生物活性,有關(guān)紅松松子殼多糖提取工藝的研究目前報(bào)道尚少。本實(shí)驗(yàn)中以多糖產(chǎn)率為指標(biāo),采用水煎煮法提取紅松松子殼多糖,通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)對(duì)影響多糖產(chǎn)率的主要因素進(jìn)行優(yōu)化,以期為紅松松子殼資源的綜合開(kāi)發(fā)利用提供一定參考。
紅松松子殼,青島天元普康生物技術(shù)有限公司提供;葡萄糖、95%乙醇、苯酚、NaOH、Na2SO3、酒石酸鉀鈉、3,5-二硝基水楊酸、鹽酸均為分析純。
FA1004N 型電子天平;98-I-B 型電子調(diào)溫電熱套;SHZ-III 式循環(huán)水真空泵;80-2B 型臺(tái)式低速離心機(jī);RE-52 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀;T6 新世紀(jì)紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)。
準(zhǔn)確稱取紅松松子殼粉末40 g,置于圓底燒瓶中,加水預(yù)浸后,回流提取,趁熱過(guò)濾,得紅松松子殼多糖提取液。減壓濃縮至30 mL,加入5 倍體積95%乙醇,攪拌后靜置。離心,沉淀物烘干,即得紅松松子殼粗多糖。
1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 精密稱定105 ℃干燥至恒重的葡萄糖,溶解后置于100 mL 容量瓶中定容,搖勻,得葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液。分別精密量取葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液0,0. 3,0. 4,0. 5,0. 6,0. 7,0. 8,0. 9,1. 0,1.1 mL 置于具塞試管中,加水補(bǔ)至2 mL,精密加入3,5-二硝基水楊酸試液2.5 mL,混勻,在100 ℃水浴中加熱5 min,取出,流水冷卻至室溫。各加水3 mL,搖勻,以蒸餾水為空白,測(cè)定吸光度。得回歸方程A=22.853C-0.232 3,r=0.999 1。
1.3.2 紅松松子殼多糖含量測(cè)定 采用3,5-二硝基水楊酸法測(cè)定多糖含量[10-11],按下式計(jì)算多糖產(chǎn)率。
提取時(shí)間2. 5 h,料液比對(duì)多糖產(chǎn)率的影響見(jiàn)圖1。
圖1 料液比對(duì)多糖產(chǎn)率影響Fig.1 Effect of the ratio of water to sample on the polysaccharide yield
由圖1 可知,隨著料液比的增加,多糖產(chǎn)率逐漸遞增,當(dāng)料液比為1∶12 時(shí),多糖產(chǎn)率達(dá)到1.5%,此后再增大料液比,多糖產(chǎn)率增加趨于平緩。
料液比1 ∶12,提取時(shí)間對(duì)多糖產(chǎn)率的影響見(jiàn)圖2。
圖2 提取時(shí)間對(duì)多糖產(chǎn)率影響Fig.2 Effect of extraction time on the polysaccharide yield
由圖2 可知,隨著提取時(shí)間的延長(zhǎng),多糖產(chǎn)率逐漸增大,浸提時(shí)間為2 h 時(shí),多糖產(chǎn)率超過(guò)1.4%;之后隨著浸提時(shí)間的延長(zhǎng),多糖產(chǎn)率的增加趨于平緩。
料液比1∶12,分別提取1 次、2 次、3 次、4 次和5 次,每次提取時(shí)間各2 h,考察不同提取次數(shù)對(duì)多糖產(chǎn)率的影響,結(jié)果見(jiàn)圖3。
由圖3 可知,多糖產(chǎn)率隨提取次數(shù)的增加逐漸增高,提取次數(shù)多于3 次之后,多糖產(chǎn)率增加趨勢(shì)逐漸減緩。由此可知,提取3 次時(shí)已提取出絕大部分多糖。
圖3 提取次數(shù)對(duì)多糖產(chǎn)率影響Fig.3 Effect of extraction times on the polysaccharide yield
在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,以多糖產(chǎn)率為指標(biāo),按L9(34)正交表進(jìn)行,正交實(shí)驗(yàn)因素水平見(jiàn)表1,結(jié)果見(jiàn)表2。
表1 因素水平表Table 1 Factors and levels table
表2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 2 Result of orthogonal experiment
由表2 可知,3 個(gè)因素對(duì)紅松松子殼多糖產(chǎn)率影響的主次順序是:料液比>提取次數(shù)>提取時(shí)間。最佳工藝條件為A3B2C2,即料液比1 ∶15,每次提取2 h,提取3 次。以所得最佳條件進(jìn)行3 次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),紅松松子殼多糖平均產(chǎn)率為2.9%。
水煎煮法提取紅松松子殼多糖的最佳工藝條件為:料液比1∶15,每次提取2 h,提取3 次。在此條件下,多糖產(chǎn)率為2.9%。該提取方法操作簡(jiǎn)單,穩(wěn)定性好,生產(chǎn)成本較低,對(duì)于紅松松子殼多糖提取方法的工業(yè)化應(yīng)用具有一定參考價(jià)值。
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