李濤 程雪嬌 胡美變 劉玉杰 吳純潔
中圖分類(lèi)號(hào) R283 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號(hào) 1001-0408(2018)07-0968-05
DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2018.07.25
摘 要 目的:優(yōu)化蟬蛻蛋白的提取工藝,并考察其體外抗氧化活性,為蟬蛻蛋白的深入研究提供參考。方法:以蛋白提取量為響應(yīng)值,在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,采用Box-Behnken響應(yīng)面法對(duì)超聲波輔助提取蟬蛻蛋白的液料比、超聲時(shí)間、提取次數(shù)等條件進(jìn)行優(yōu)化,并進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。以維生素C(VC)為陽(yáng)性對(duì)照,以對(duì)1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)和2,2′ -連氮基-雙-(3-乙基苯并二氫噻唑啉-6-磺酸)(ABTS)自由基的清除率為指標(biāo),評(píng)價(jià)蟬蛻蛋白的體外抗氧化活性。結(jié)果:蟬蛻蛋白的最佳提取條件為液料比28 ∶ 1(mL/g),超聲時(shí)間65 min,提取2次。驗(yàn)證試驗(yàn)中,蟬蛻蛋白的平均提取量為65.45 mg/g(RSD=1.68%,n=3),與預(yù)測(cè)值的相對(duì)誤差為5.48%。蟬蛻蛋白對(duì)ABTS和DPPH自由基均有一定的清除效果,當(dāng)蟬蛻蛋白質(zhì)量濃度為0.2 mg/mL時(shí)對(duì)ABTS自由基的清除率即達(dá)97.0%,其作用與VC相當(dāng);蟬蛻蛋白對(duì)DPPH自由基的清除能力稍弱,半數(shù)清除濃度為0.96 mg/mL,其作用不及VC。結(jié)論:采用Box-Behnken響應(yīng)面法優(yōu)化蟬蛻蛋白的提取條件準(zhǔn)確、可靠;蟬蛻蛋白具有一定的體外抗氧化活性。
關(guān)鍵詞 蟬蛻蛋白;超聲波輔助提??;工藝優(yōu)化;Box-Behnken響應(yīng)面法;體外抗氧化活性
ABSTRACT OBJECTIVE: To optimize extraction technology of protein from Cryptotympana pustulata and investigate its in vitro antioxidant activity, so as to provide reference for further research of protein from C. pustulata. METHODS: Using extraction amount of protein as response value, based on single factor test, Box-Behnken response surface methodology was used to optimize the ratio of liquid to material, ultraonic time and extraction times. Validation test was conducted. Using Vitamin C (VC) as positive control, in vitro antioxidant activity of protein from C. pustulata was evaluated by using scavenging rate of 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) and 2,2′ -azino-bis(3-ethyl benzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) free radical as index. RESULTS: The optimal extraction condition of protein from C. pustulata was as follows as the ratio of liquid to material 28 ∶ 1 (mL/g), ultrasonic time of 65 min, extracting for twice. In validation test, average extraction amount of protein from C. pustulata was 65.45 mg/g(RSD=1.68%,n=3), relative error of which to predicted value was 5.48%. The protein from C. pustulata showed strong scavenging effect on ABTS and DPPH free radicals. When the concentration of protein from C. slough was 0.2 mg/mL, and the scavenging rate of it to ABTS free radicals was 97%, the effect of which was similar to VC. The protein from C. pustulata showed weak scavenging ability to DPPH free radical, IC50 was 0.96 mg/mL, the effect of which was not as good as VC. CONCLUSIONS: The extraction technology of protein from C. pustulata optimized by Box-Behnken response surface methodology shows high accuracy and good reliability. The protein from C. pustulata shows certain antioxidant activity in vitro.
KEYWORDS Protein from Cryptotympana pustulata; Ultrasonic assisted extraction; Technology optimization; Box-Behnken response surface methodology; Antioxidant activity in vitro
蟬蛻為蟬科昆蟲(chóng)黑蚱(Cryptotympana pustulata Fabricius)的若蟲(chóng)羽化時(shí)脫落的皮殼,味甘,性寒,入肺、肝經(jīng),具有疏散風(fēng)熱、明目退翳、利咽、解痙等功效[1]。蟬蛻屬于臨床用量較大的動(dòng)物藥之一,已有兩千多年的用藥歷史,其既可內(nèi)服也可外用?,F(xiàn)代藥理研究表明,蟬蛻具有解熱、祛痰平喘、抗驚厥、興奮子宮平滑肌和改善血液流變學(xué)等藥理作用[2-4],因其療效確切且安全性較高,在兒科、神經(jīng)科、五官科等均得到了廣泛的應(yīng)用,主要用于治療小兒夜啼、小兒抽動(dòng)癥、咳嗽、腎炎、產(chǎn)后急性尿潴留等疾病[5-6]。
動(dòng)物藥的主要化學(xué)成分是蛋白質(zhì)、多肽和氨基酸,近年來(lái)許多學(xué)者對(duì)多種動(dòng)物藥的蛋白質(zhì)展開(kāi)研究,發(fā)現(xiàn)動(dòng)物藥的蛋白質(zhì)具有多種藥理作用,如抗氧化、抗凝血、抗腫瘤、降血糖和抗肝纖維化等[7-11]。目前,關(guān)于蟬蛻的現(xiàn)代研究甚少,關(guān)于其研究多集中于氨基酸與微量元素方面,尚未見(jiàn)蟬蛻蛋白質(zhì)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“蟬蛻蛋白”)提取條件優(yōu)化及抗氧化活性的相關(guān)報(bào)道。因此,筆者擬通過(guò)超聲波輔助提取蟬蛻蛋白,采用Box-Behnken響應(yīng)面法優(yōu)化其提取工藝,并對(duì)最優(yōu)條件提取的蟬蛻蛋白進(jìn)行體外抗氧化活性研究,為蟬蛻蛋白的深入研究提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1 材料
1.1 儀器
TU-1901雙光束紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司);PHS-3C精密酸度計(jì)(上海雷磁儀器廠);DB-206SC電熱鼓風(fēng)恒溫干燥箱(成都天宇試驗(yàn)設(shè)備有限責(zé)任公司)。
1.2 藥材、藥品與試劑
蟬蛻飲片購(gòu)自成都岷江源藥業(yè)股份有限公司(批號(hào):20160810,產(chǎn)地:四川),經(jīng)成都中醫(yī)藥大學(xué)盧先明教授鑒定為蟬科昆蟲(chóng)黑蚱的若蟲(chóng)羽化時(shí)脫落的皮殼;維生素C(VC,成都市科龍化工試劑廠,批號(hào):2015121901,純度:>99.7%);牛血清白蛋白(上海伯奧生物科技有限公司,批號(hào):090165,純度:>99.0%);1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH,美國(guó)Sigma公司,批號(hào):D9132,純度:>97%);2,2′ -連氮基-雙-(3-乙基苯并二氫噻唑啉-6-磺酸)(ABTS,上海美侖生物技術(shù)有限公司,批號(hào):D1220A,純度:>99%);甲醇、乙醇、石油醚(沸點(diǎn):30~60 ℃)、氫氧化鈉、鹽酸、硫酸銅、酒石酸鉀鈉、過(guò)硫酸鉀等試劑均為分析純,水為純凈水。
2 方法與結(jié)果
2.1 蛋白含量的測(cè)定
以牛血清白蛋白為對(duì)照品,采用福林酚法[12]測(cè)定樣品中蛋白含量。堿性銅試液的制備:分別稱(chēng)取碳酸鈉10 g、氫氧化鈉2 g和酒石酸鉀鈉0.25 g,溶于500 mL水中,作為A液;再稱(chēng)取硫酸銅0.5 g,溶于100 mL水中,作為B液;將A液與B液按50 ∶ 1的體積比混勻,即得。
2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 取牛血清白蛋白15.0 mg,精密稱(chēng)定,置于25 mL量瓶中,加水定容至刻度,即得0.6 mg/mL的牛血清白蛋白對(duì)照品溶液。分別精密量取上述對(duì)照品溶液0、1、2、3、4、5 mL至5 mL的量瓶中,加水定容至刻度,即得不同質(zhì)量濃度(0.00、0.12、0.24、0.36、0.48、0.60 mg/mL)的對(duì)照品溶液。精密量取各質(zhì)量濃度的對(duì)照品溶液1.0 mL,分別置于具塞試管中,分別加入堿性銅試液5.0 mL,搖勻,室溫靜置10 min后,向各試管中加入福林酚試液(取2 mol/L 福林酚試劑1 mL,加水至2 mL)0.5 mL,立即混勻,室溫放置30 min,采用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)于650 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。以牛血清白蛋白質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(x,mg/mL)、吸光度為縱坐標(biāo)(y)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=1.011 1x+0.061 9(r2=0.999 8),表明牛血清白蛋白檢測(cè)質(zhì)量濃度線性范圍為0.12~0.60 mg/mL。
2.1.2 樣品中蛋白含量的測(cè)定 取蟬蛻適量,置于40 ℃烘箱中烘干,粉碎過(guò)三號(hào)篩,室溫條件下按6 ∶ 1(V/m,mL/g)的液料比加入石油醚脫脂3次,每次1 h。脫脂后揮干石油醚,40 ℃干燥,即得蟬蛻脫脂粉末。精密稱(chēng)取蟬蛻脫脂粉末2 g,置于錐形瓶中,按一定液料比加入75%乙醇,然后用氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液pH至10,超聲提?。ǔ暪β蕿?00 W,頻率為40 kHz)一定的時(shí)間和次數(shù),提取液濾過(guò),濾液置于250 mL量瓶中,加水定容至刻度,按照“2.1.1”項(xiàng)下操作,測(cè)定樣品溶液的吸光度并計(jì)算蛋白含量。
2.1.3 精密度試驗(yàn) 精密量取“2.1.1”項(xiàng)下質(zhì)量濃度為0.36 mg/mL的對(duì)照品溶液1.0 mL,按“2.1.1”項(xiàng)下方法測(cè)定其吸光度,并計(jì)算樣品中蛋白的含量,平行測(cè)定6次。結(jié)果,蛋白含量的RSD為1.87%(n=6),表明儀器精密度良好。
2.1.4 重復(fù)性試驗(yàn) 精密稱(chēng)取蟬蛻脫脂粉末6份,每份2 g,根據(jù)得到的最優(yōu)工藝條件按“2.1.2”項(xiàng)下方法進(jìn)行提取,按“2.1.1”項(xiàng)下方法測(cè)定其吸光度,并計(jì)算樣品中蛋白的含量。結(jié)果,樣品中蛋白含量的RSD為1.45%(n=6),表明該方法重復(fù)性良好。
2.1.5 穩(wěn)定性試驗(yàn) 精密稱(chēng)取蟬蛻脫脂粉末2 g,根據(jù)得到的最優(yōu)工藝條件按“2.1.2”項(xiàng)下方法進(jìn)行操作,依法加入堿性銅和福林酚試液后搖勻,按“2.1.1”項(xiàng)下方法測(cè)定分別放置30、40、45、50、55、60 min時(shí)樣品的吸光度,并計(jì)算樣品中蛋白的含量。結(jié)果,樣品中蛋白含量的RSD為1.65%(n=6),表明該法在顯色后60 min內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.1.6 準(zhǔn)確度試驗(yàn) 精密稱(chēng)取6份已測(cè)定蛋白含量的蟬蛻脫脂粉末(含蛋白130.10 mg),加入等量的牛血清白蛋白,稀釋至適宜濃度,根據(jù)得到的最優(yōu)工藝條件按“2.1.1”項(xiàng)下方法操作并測(cè)定樣品的吸光度,并計(jì)算樣品中蛋白的含量。結(jié)果,蟬蛻蛋白的平均加樣回收率為99.4%,RSD為2.35%(n=6),表明該方法準(zhǔn)確度較高。
2.2 單因素試驗(yàn)優(yōu)化蟬蛻蛋白的提取工藝
蟬蛻蛋白的提取量受多種因素的影響,蛋白含有可解離的氨基和羧基,pH會(huì)影響解離基團(tuán)的解離、改變蛋白所帶電荷,從而影響蛋白的溶解性[13]。查閱大量文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),液料比、提取時(shí)間、提取次數(shù)是影響蛋白提取率的關(guān)鍵因素[14-17]。故本研究選樣品溶液pH、液料比、超聲時(shí)間、提取次數(shù)為因素,考察其對(duì)蟬蛻蛋白提取量的影響。
2.2.1 樣品溶液pH對(duì)蟬蛻蛋白提取量的影響 精密稱(chēng)取蟬蛻脫脂粉末2 g,置于錐形瓶中,加入15倍量75%乙醇,用氫氧化鈉分別調(diào)樣品溶液pH至7、8、9、10、11,室溫超聲提取2次,每次60 min。提取液濾過(guò),合并濾液,加水定容至250 mL,按照“2.1.1”項(xiàng)下操作,測(cè)定樣品吸光度并計(jì)算其中蛋白含量,結(jié)果見(jiàn)圖1A。
由圖1A可知,蟬蛻蛋白提取量隨樣品溶液pH的增大而增大,當(dāng)樣品溶液pH小于10時(shí),隨著溶液pH的增大蟬蛻蛋白提取量變化較快,當(dāng)樣品溶液pH大于10時(shí),變化趨于平緩,考慮到強(qiáng)堿可能會(huì)導(dǎo)致蟬蛻蛋白結(jié)構(gòu)破壞,從而引起蛋白變性失活,因此本研究將蟬蛻蛋白提取液的pH固定為10。
2.2.2 液料比對(duì)蟬蛻蛋白提取量的影響 精密稱(chēng)取蟬蛻脫脂粉末2 g,置于錐形瓶中,分別按10 ∶ 1、15 ∶ 1、20 ∶ 1、25 ∶ 1、30 ∶ 1(V/m,mL/g)的液料比加入相應(yīng)量的75%乙醇,用氫氧化鈉調(diào)溶液pH至10,室溫超聲提取60 min,提取2次,濾過(guò),合并2次提取液;將提取液加水定容至250 mL,按照“2.1.1”項(xiàng)下操作測(cè)定樣品溶液吸光度并計(jì)算其中蛋白含量,結(jié)果見(jiàn)圖1B。
由圖1B可知,蟬蛻蛋白的提取量隨著液料比的增加而增大,當(dāng)液料比達(dá)到25 ∶ 1時(shí),提取量達(dá)到最大,此后繼續(xù)增加液料比,蛋白提取量變化比較緩慢。故選擇液料比25 ∶ 1作為響應(yīng)面分析液料比因素的中心點(diǎn)。
2.2.3 超聲時(shí)間對(duì)蟬蛻蛋白提取量的影響 精密稱(chēng)取蟬蛻脫脂粉末2 g,置于錐形瓶中,加入25倍量的75%乙醇,用氫氧化鈉調(diào)溶液pH至10,分別于室溫條件下超聲提取30、45、60、75、90 min,提取2次,濾過(guò),合并濾液,加水定容至250 mL,按照“2.1.1”項(xiàng)下操作測(cè)定樣品溶液吸光度并計(jì)算其中蛋白含量,結(jié)果見(jiàn)圖1C。
由圖1C可知,超聲時(shí)間少于60 min時(shí),蟬蛻蛋白提取量隨著超聲時(shí)間的延長(zhǎng)而增加;超聲時(shí)間為60 min時(shí),蛋白提取量最大,繼續(xù)延長(zhǎng)超聲時(shí)間,蛋白提取量有降低的趨勢(shì),這可能是由于超聲時(shí)間過(guò)長(zhǎng),蛋白發(fā)生降解造成的。故選擇超聲時(shí)間60 min作為響應(yīng)面分析超聲時(shí)間因素的中心點(diǎn)。
2.2.4 提取次數(shù)對(duì)蟬蛻蛋白提取量的影響 精密稱(chēng)取蟬蛻脫脂粉末2 g,置于錐形瓶中,加入25倍量75%乙醇,用氫氧化鈉調(diào)溶液pH至10,室溫超聲提取60 min,分別提取1、2、3、4、5次,提取液濾過(guò),合并濾液,加水定容至250 mL。按照“2.1.1”項(xiàng)下操作測(cè)定樣品溶液吸光度并計(jì)算其中蛋白含量,結(jié)果見(jiàn)圖1D。
由圖1D可知,提取1次時(shí)蟬蛻蛋白不能被很好地提取出來(lái),提取次數(shù)超過(guò)2次時(shí),隨著提取次數(shù)的增加,蛋白提取量略有提高,但變化較緩慢。故選擇提取次數(shù)為2次作為響應(yīng)面分析提取次數(shù)因素的中心點(diǎn)。
2.3 Box-Behnken響應(yīng)面法優(yōu)化蟬蛻蛋白的提取工藝
結(jié)合單因素試驗(yàn)結(jié)果,最終選擇液料比(X1)、超聲時(shí)間(X2)、提取次數(shù)(X3)為因素,以蟬蛻蛋白提取量(Y)為響應(yīng)值,進(jìn)行3因素3水平的Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì),以?xún)?yōu)化蟬蛻蛋白的提取工藝,總共設(shè)計(jì)了17組試驗(yàn)點(diǎn),因素與水平見(jiàn)表1,試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見(jiàn)表2。
采用Design-Expert 8.0.5軟件對(duì)表2中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得到超聲輔助提取蟬蛻蛋白的二次回歸方程為Y=64.90+5.00X1+6.38X2+9.23X3+1.26X1X2+3.26X1X3+1.04X2X3-5.92X12-10.46X22-14.74X32,方差分析結(jié)果見(jiàn)表3。
由表3可知,本研究所選模型的P<0.000 1,表明該模型具有顯著性;同時(shí),失擬項(xiàng)的P=0.114 9>0.05,不具有顯著性,表明模型無(wú)誤,模型擬合度較好;R2=0.994 8,Radj2=0.972 3說(shuō)明該模型可以解釋97.23%的數(shù)據(jù)。綜上所述,該模型具有較好的準(zhǔn)確性和可靠性,可用于超聲輔助提取蟬蛻蛋白量的預(yù)測(cè)和分析。方差分析結(jié)果表明,液料比、超聲時(shí)間和提取次數(shù)對(duì)蟬蛻蛋白提取量均具有顯著影響,影響大小為提取次數(shù)>提取時(shí)間>液料比,且液料比、提取次數(shù)和液料比、超聲時(shí)間的交互作用及二次項(xiàng)對(duì)蟬蛻蛋白提取量均具有顯著影響。
2.4 響應(yīng)面分析
將一個(gè)因素固定在零水平,通過(guò)對(duì)表2的數(shù)據(jù)進(jìn)行響應(yīng)曲面分析,考察另兩個(gè)交互因素對(duì)蟬蛻蛋白提取量的影響,結(jié)果見(jiàn)圖2。
由圖2可知,液料比和超聲時(shí)間對(duì)蟬蛻蛋白提取量有影響,固定液料比不變,隨著超聲時(shí)間的延長(zhǎng)蟬蛻蛋白提取量先增加后降低;固定超聲時(shí)間不變,蟬蛻蛋白提取量隨液料比的增加而提高,且超聲時(shí)間對(duì)蟬蛻蛋白提取量的影響較大。液料比和提取次數(shù)交互作用的等高線圖較橢圓,表明其對(duì)蟬蛻蛋白提取量具顯著影響,曲線的左側(cè)較右側(cè)陡峭,表明提取次數(shù)影響較大。超聲時(shí)間與提取次數(shù)的交互作用等高線圖較圓,說(shuō)明其影響不顯著。得到蟬蛻蛋白的最優(yōu)提取工藝為液料比27.84 ∶ 1(mL/g)、提取時(shí)間65.38 min、提取次數(shù)2.39次,此時(shí)蟬蛻蛋白提取量為69.25 mg/g。
2.5 驗(yàn)證試驗(yàn)
考慮到實(shí)際的可操作性,將上述得到的最優(yōu)工藝條件進(jìn)行了修正,最終確定蟬蛻蛋白的提取條件為:取樣量2 g,液料比(28 ∶ 1,V/m,mL/g),超聲時(shí)間65 min,提取2次。以修正后的條件進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),平行3次,最終得到的蟬蛻蛋白提取量為65.45 mg/g(RSD=1.68%,n=3),與預(yù)測(cè)值(69.25 mg/g)的相對(duì)誤差為5.48%,表明該模型準(zhǔn)確可靠[18-19]。
2.6 蟬蛻蛋白的體外抗氧化活性研究
將最優(yōu)條件下提取獲得的提取液用鹽酸調(diào)pH至蟬蛻蛋白的等電點(diǎn)(pH=5.8),然后以離心半徑為9.5 cm、5 000 r/min離心10 min,純凈水洗滌沉淀2次,合并洗液,調(diào)溶液pH至中性,置于透析袋中,4 ℃透析48 h,冷凍干燥,純凈水復(fù)溶至所需質(zhì)量濃度,對(duì)其進(jìn)行體外抗氧化活性研究。
2.6.1 DPPH自由基清除能力測(cè)定 參照文獻(xiàn)[20]方法,分別取2 mL不同質(zhì)量濃度(0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg/mL)的蟬蛻蛋白溶液和VC溶液于具塞刻度試管中,再分別加入2 mL DPPH溶液(用無(wú)水乙醇稀釋制備成0.2 mmol/L),混合均勻,避光條件下室溫反應(yīng)30 min,于517 nm波長(zhǎng)處測(cè)定溶液的吸光度,每個(gè)樣品重復(fù)試驗(yàn)3次,取平均值,并計(jì)算DPPH自由基清除率:DPPH自由基清除率=[1-(As-A0)/Ac]×100%,其中,As為樣品與DPPH混合液的吸光度,A0為樣品與無(wú)水乙醇混合液的吸光度,Ac為純凈水與DPPH混合液的吸光度,結(jié)果見(jiàn)表4。
由表4可知,蟬蛻蛋白對(duì)DPPH自由基具有一定的清除活性,但與活性較強(qiáng)的VC相比,其對(duì)DPPH自由基清除能力較弱。在質(zhì)量濃度為0.2~1.0 mg/mL范圍內(nèi),蟬蛻蛋白對(duì)DPPH自由基清除率隨著蛋白濃度升高而增強(qiáng),其半數(shù)清除濃度(IC50)為0.96 mg/mL。
2.6.2 ABTS自由基清除能力測(cè)定 參照文獻(xiàn)方法[21],制備7 mmol/L的ABTS溶液和2.45 mmol/L的過(guò)硫酸鉀溶液,將兩溶液等體積混合,室溫、避光條件下反應(yīng)過(guò)夜,作為母液。吸取1 mL的母液,用45 mL的甲醇稀釋至在734 nm波長(zhǎng)處的吸光度為0.7±0.005,即為ABTS的工作液。分別取2 mL的蟬蛻蛋白溶液和VC溶液(質(zhì)量濃度均分別為0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg/mL)于具塞刻度試管中,再加入4 mL的ABTS工作液,避光反應(yīng)6 min,734 nm波長(zhǎng)處測(cè)吸光度,每個(gè)樣品重復(fù)試驗(yàn)3次,取平均值,并計(jì)算其對(duì)ABTS自由基的清除率:ABTS自由基清除率(%)=[1-(As-A0)/Ac]×100%,其中,As為樣品與ABTS混合液的吸光度,A0為樣品與甲醇混合液的吸光度,Ac為純凈水與ABTS混合液的吸光度,結(jié)果見(jiàn)表4。
由表4可知,蟬蛻蛋白與VC對(duì)ABTS自由基均具有較強(qiáng)的清除活性。在質(zhì)量濃度為0.2 mg/mL時(shí),蟬蛻蛋白對(duì)ABTS+自由基清除率即達(dá)97.0%,其作用與VC相當(dāng)。
3 討論
筆者在前期試驗(yàn)中考察了提取溶劑和提取方法對(duì)蟬蛻蛋白提取量的影響,分別以水和不同濃度的乙醇作為提取溶劑,結(jié)果以75%乙醇作為提取溶劑時(shí)蛋白提取量較高,且超聲輔助提取較浸提法提取得率高、提取時(shí)間短,故本研究以75%乙醇作為提取溶劑,采用超聲輔助提取法提取蟬蛻蛋白。在超聲提取過(guò)程中,隨著超聲時(shí)間的延長(zhǎng),超聲溫度會(huì)逐漸升高,易使蛋白受熱變性[22],為控制超聲溫度,筆者每隔15 min更換1次超聲提取器里的水以使其保持常溫,從而減少對(duì)提取蛋白的破壞。試驗(yàn)過(guò)程中,用鹽酸調(diào)節(jié)蟬蛻蛋白提取液的pH值使蛋白沉淀,通過(guò)稱(chēng)量沉淀物的質(zhì)量確定蟬蛻蛋白的等電點(diǎn)(質(zhì)量最大時(shí)對(duì)應(yīng)的pH值)為5.8。通過(guò)研究福林酚法、考馬斯亮藍(lán)法和二哇啉甲酸法測(cè)定蟬蛻蛋白含量的差異,發(fā)現(xiàn)福林酚法測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確,且有文獻(xiàn)報(bào)道對(duì)于多肽含量較高的蛋白質(zhì)含量的測(cè)定,選擇福林酚法測(cè)定較準(zhǔn)確[23],故本研究選擇福林酚法測(cè)定蟬蛻蛋白的含量。
本研究選擇液料比、超聲時(shí)間、提取次數(shù)為考察因素,在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行Box-Behnken響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì),優(yōu)選出蟬蛻蛋白的提取工藝,通過(guò)方差分析和驗(yàn)證試驗(yàn)表明,此模型準(zhǔn)確可靠。液料比、超聲時(shí)間和提取次數(shù)對(duì)蟬蛻蛋白提取量有顯著性影響,且影響大小為提取次數(shù)>超聲時(shí)間>液料比。通過(guò)響應(yīng)面法優(yōu)選,結(jié)合實(shí)際情況確定了最優(yōu)提取條件:液料比為28 ∶ 1,超聲時(shí)間65 min,提取2次,此條件下進(jìn)行3次驗(yàn)證試驗(yàn),結(jié)果蟬蛻蛋白提取量為65.45 mg/g,與二次方程預(yù)測(cè)值接近。
動(dòng)物藥為“血肉有情之品”,其因療效顯著、安全性高獲得廣大學(xué)者的關(guān)注,本結(jié)果表明,最優(yōu)條件下提取的蟬蛻蛋白具有較好的抗氧化活性,這可為天然抗氧化劑的開(kāi)發(fā)提供研究基礎(chǔ)。然而,本研究?jī)H進(jìn)行了體外抗氧化活性研究,故將在后續(xù)研究中需對(duì)其進(jìn)行體內(nèi)抗氧化活性研究。
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(收稿日期:2017-10-24 修回日期:2018-01-17)
(編輯:林 靜)