酶解法提取黑豆多糖的研究
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复合酶辅助微波技术提取红枣多糖的工艺研究
红枣多糖是植物发育过程中重要的配糖物质,具有抗氧化、抗菌、抑制酸化和抗炎症
等生理活性,因此红枣多糖受到当今社会的广泛关注,并成为食品医药和其他行业中抗氧
化剂、生物活性添加剂的重要成分。
提取红枣多糖的方法可以大致分为常规液体萃取法和
超声波萃取法等,但是由于抗氧化物质受到热损伤,这些方法的保护效果较弱,微波技术
的提取红枣多糖的工艺受到越来越多的关注。
微波技术是一种源于电磁能的一种高能激发技术,具有快、高效、环保、能耗低等优点。
鉴于其特殊工作性能,将合成酶纳入微波技术结构,也就是称为复合酶辅助微波技术,可以有效提取红枣多糖。
具体可以采用以下策略:首先,将红枣切碎,添加足量的抗氧化剂;其次,将切碎的红枣与抗氧化剂搅拌均匀,取合适量的混合液并添加相应的合成酶;
再次,采用微波加热,进行抗氧化剂提取,使红枣多糖分解,重复多次;最后,通过冷却
技术将红枣多糖提取出来。
复合酶辅助微波技术提取红枣多糖的工艺具有抗氧化性好、复合酶对真菌的耐受性高、高收率、提取物稳定性好、一次性提取低成本等特点。
因此,复合酶辅助微波技术在红枣
多糖提取方面具有广阔的应用前景,可以有效提升红枣多糖的生产效率和质量。
酶法协同超声波提取米糠多糖及其抗氧化活性研究魏明;王晨;杨超英;钱森和【摘要】The effect of enzyme combined with ultrasound treatments onthe extraction of polysaccharides from rice bran was investigated. The extraction conditions of polysaccharides from rice bran were opti-mized by response surface methodology, and antioxidant activity of rice bran polysaccharides was researched. The results showed that both ultrasound and compound enzymes ( mass ratio of cellulase to neutral protease 1∶1) treatments could improve the extraction of rice bran polysaccharides. The optimal extraction conditions of rice bran polysaccharides were obtainedas follows:dosage of compound enzymes 3. 1 mg/mL, enzymolysis time 2 h, ultrasonic power 198 W, ultrasonic time 20 min, ratio of material to liquid 1∶30,extraction time 3. 2 h, extraction temperature 60℃. Under these conditions, the yield of rice bran polysaccharides reached 5 . 3%. The rice bran polysaccharides had strong reducing power and certain antioxidant capability on oil and its scavenging effects on DPPH· and ·OH were significant.%研究了酶法协同超声波处理对米糠多糖提取的影响,利用响应面法对米糠多糖提取工艺进行了优化,并探讨了米糠多糖的抗氧化活性。
验,发现保持小苗周围空气湿润,通气良好且保湿良好的栽培基质和适宜的温度是丽格海棠试管苗移栽成功的关键[7]。
3 小结311 试验结果表明:最佳愈伤组织及分化培养基为:①MS +K T 1.00mg ΠL +NAA0.10mg ΠL ;②MS +6-BA 0.50mg ΠL +2,4-D0.10mg ΠL ;③MS +6-BA 1.00mg ΠL +NAA 0.10mg ΠL ;④MS +6-BA 0.50mg ΠL +NAA 0.10mg ΠL ;继代增殖以同样的培养基为好。
生根培养以在1Π2MS +NAA0.50mg ΠL 和1Π2MS +I BA 0.10mg ΠL 培养基上的效果最好[10]。
312 从试验中注意到,在四个花色品种中易成苗的依次为粉色品种、橙色品种、黄色品种红色品种,对此需进一步研究[10]。
313 将不同外植体分别接种于不同的培养基上,培养1w 后,茎尖外植体首先明显膨大,长出愈伤组织块;3w 后,叶片外植体绝大多数都长出了愈伤组织块。
愈伤组织继续长大,呈黄绿色,颗粒状,较疏松.观察发现3种不同外植体都能被诱导出愈伤组织,只是茎尖最容易脱分化,叶柄次之。
这2种外植体脱分化诱导率均为100%;叶片的诱导率也达到88.3%。
这表明叶片组织分化强度和叶柄与茎尖组织的分化程度差别不大,这与远凌威等人的报道略有不同,需要进一步研究。
参考文献:[1]达克东,张松,姜璐琰,等.丽格海棠离体叶片培养不定芽发生和微繁研究[J ]1山东农业大学学报(自然科学版),2002,33(1):93-951[2]王利琳,庞基良,胡江琴.丽格海棠的离体快繁[J ]1生物技术,2001,11(5):46-481[3]林德钦,李梅,张文珠.富丽华贵的丽格海棠[J ]1厦门华侨亚热带植物引种园,2001,621[4]杜启兰,宋仪农.丽格海棠的微体快速繁殖[J ]1山东林业科技,2002,(5):16-171[5]田代科,管开云,郭瑞贤,等.变色秋海棠的繁殖栽培[J ]1广西植物,2001,21(4):375-3801[6]周鑫,韩建军.丽格海棠的组织培养[J ]1中国林副特产,2001,2(1):471[7]石贵玉,邓欢爱,周巧劲.高压静电场对蟆叶秋海棠愈伤组织生长的效应[J ]1广西科学,1999,6(4):296-2981[8]李景秀,管开云,孔繁才1长翅秋海棠的叶片培养和快速繁殖[J ]1植物生理学通讯,2000,36(5):439-4401[9]王发林,赵秀梅,刘芬.丽格海棠的叶片离体培养技术[J ]1甘肃农业科技,2001,(5):46-471[10]远凌威,袁正仿,张苏锋.丽格海棠的组织培养与快速繁殖研究[J ]1信阳师范学院学报(自然科学版),2002,15(2):219-2211黑木耳多糖的提取与纯化孔祥辉1,2,张介驰2,戴肖东2,李景鹏13(11东北农业大学生命科学学院,黑龙江哈尔滨150030;21黑龙江省科学院应用微生物研究所,黑龙江哈尔滨150010)摘要:黑木耳干子实体经复合酶解结合热水浸提法提取,超过滤,鞣酸法去蛋白,DE AE -52和Sephacryl S -400分子筛柱层析纯化得到精多糖(AAP1)。
基金项目:陕西省重点研发计划(编号:2023GZ D L N Y G37);西安市科技局农业技术研发项目(编号:21N Y Y F 062);西安医学院省级大学生创新创业项目(编号:S 202211840071)作者简介:党玉婷,女,西安医学院在读本科生.通信作者:张彦(1979 ),女,西安医学院副教授,硕士.E Gm a i l :110493988@q q.c o m 收稿日期:2023G01G26㊀㊀改回日期:2024G02G28D O I :10.13652/j .s p j x .1003.5788.2023.80044[文章编号]1003G5788(2024)03G0181G07几种黑豆成分㊁体外抗氧化及酶抑制作用对比C o m p a r a t i v e s t u d y o n s e v e r a l b l a c kb e a n c o m po n e n t s ,a n t i o x i d a n t a n de n z ym e i n h i b i t i o n i n v i t r o 党玉婷1D A N GY u t i n g 1㊀张㊀彦1Z HA N GY a n 1㊀井波鑫1J I N GB o x i n g 1㊀苏晓萌2S U X i a o m e n g 2㊀柴希艳3C HA IX i ya n 3(1.西安医学院,陕西西安㊀710021;2.陕西福禄成工贸有限公司,陕西西安㊀710032;3.西安雨润百德健康管理有限公司,陕西西安㊀710065)(1.X i a n M e d i c a lU n i v e r s i t y ,X i a n ,S h a a n x i 710021,C h i n a ;2.S h a a n x iF u l uC h e n g I n d u s t r ya n dT r a d eC o .,L t d .,X i a n ,S h a a n x i 710032,C h i n a ;3.X i a nY u r u nB a i d eH e a l t h M a n a ge m e n t C o .,L t d .,X i a n ,S h a a n x i 710065,C h i n a )摘要:目的:挑选黑豆药用与食用的适宜品种.方法:测定了9种黑豆的总酚酸㊁总黄酮㊁缩合单宁㊁总花色苷㊁总多糖和总蛋白质含量,并对黑豆提取物的体外抗氧化活性以及对αG淀粉酶㊁胰脂肪酶㊁乙酰胆碱酯酶㊁酪氨酸酶的抑制作用进行比较.结果:总酚酸㊁总黄酮㊁缩合单宁㊁总花色苷含量为马料豆>小黑豆>黑豆;总多糖含量为小黑豆>黑豆>马料豆;总蛋白含量为马料豆>黑豆>小黑豆;抗氧化活性为马料豆>小黑豆>黑豆.体外试验发现,小黑豆与黑豆对多种酶均有抑制作用,强度各不相同.结论:不同品种黑豆的生物活性物质含量和功能存在差异.黑豆更适合食用,马料豆和小黑豆药用价值更高.关键词:黑豆;活性成分;抗氧化作用;酶抑制作用A b s t r a c t :O b je c t i v e :T h e d if f e r e n c e i n b i o a c t i v e s u b s t a n c e c o n t e n t a n db i o a c t i v i t y i n b l a c k b e a n s w e r ec o m p a r e d .M e t h o d s :T h e c o n t e n t so ft o t a l p h e n o l i c a c i d s ,t o t a lf l a v o n o i d s ,c o n d e n s e dt a n n i n s ,t o t a l a n t h o c y a n i n s ,t o t a l p o l y s a c c h a r i d e s a n d t o t a l pr o t e i n so f n i n e k i n d s o f b l a c k b e a n s w e r e d e t e r m i n e d .T h e a n t i o x i d a n ta c t i v i t i e so fb l a c k b e a ne x t r a c t si n v i t r oa n dt h e i r i n h i b i t o r y e f f e c t so nαGa m yl a s e ,pa n c r e a t i c l i pa s e ,a c e t y l c h o l i n e s t e r a s e a n d t y r o s i n a s ew e r e c o m pa r e d .R e s u l t s :T h e c o n t e n t s o f t o t a l p h e n o l i c a c i d ,t o t a lf l a v o n o i d s ,c o n d e n s e dt a n n i n sa n dt o t a l a n t h o c y a n i n sw e r ea s f o l l o w s :e qu i n eb e a n >s m a l l b l a c kb e a n >b l a c kb e a n ;T o t a l p o l y s a c c h a r i d ec o n t e n t :s m a l lb l a c k b e a n >b l a c k b e a n >h o r s eb e a n ;T o t a l p r o t e i n c o n t e n t :h o r s e b e a n >b l a c k b e a n >s m a l l b l a c k b e a n .A n t i o x i d a n t a c t i v i t y :h o r s eb e a n >s m a l lb l a c kb e a n >b l a c k b e a n .I n v i t r o e x pe r i m e n t s s h o w e d t h a t l i t t l e b l a c k b e a n a n d b l a c k b e a nh a d i n h i b i t o r y ef f e c t so n m a n y e n z y m e s ,a n dt h e i n t e n s i t y w a s d i f f e r e n t .C o n c l u s i o n :T h e c o n t e n t s a n d f u n c t i o n s o f b i o a c t i v es u b s t a n c e s i n d i f f e r e n t v a r i e t i e s o f b l a c k b e a n s a r e d i f f e r e n t .B l a c k b e a n sa r e m o r es u i t a b l ef o re a t i n g ,a n d h o r s eb e a na n ds m a l l b l a c kb e a n s h a v eh i g h e rm e d i c i n a l v a l u e .K e yw o r d s :b l a c k b e a n ;a c t i v ec o m p o n e n t s ;a n t i o x i d a n te f f e c t ;e n z ym e i n h i b i t i o n 黑豆在中国栽培历史悠久,品种较多,如:黑豆㊁黑大豆㊁小黑豆和马料豆等[1].2020版«中国药典»记载其性状 长6~12mm ,直径5~9mm ,种皮呈黑色或灰黑色,有益精明目,养血祛风,利水,解毒的作用[2].历代古籍均认为 种皮黑者方可做药用 且 黑者入药,小者质佳[3-4].近年来陕北地区种植栽培黑豆已具有一定规模,且全部为小粒品种[5].黑豆可作为食品添加剂应用于大健康领域,在改善人类膳食结构和预防代谢综合征㊁肥胖和海尔默兹综合征中发挥着重要作用[6],这可能与黑豆中的次生代谢产物的抗氧化作用有关.但前人对黑豆的研究多集中在花青素㊁异黄酮等提取工艺上[7].对于适合药用的黑豆品种,魏玉等[8]指出中药炮制辅料黑豆汁应选用 乌衣黄仁小扁粒黑豆 ;李佳荣等[9]也通过比较不同产地黑豆大豆苷和大豆苷元的含量,提出优质药用的品种应是皮紧粒小的;李瑞等[10]比较了可作为豆芽㊁豆腐等豆制品的黑豆品种.从药用及食用价值两方面对黑豆进行综合评价,181F O O D &MA C H I N E R Y 第40卷第3期总第269期|2024年3月|以及对不同品种黑豆活性进行比较的研究尚未见报道.体外酶抑制和抗氧化活性测定是初步筛选生物活性的一种简便的方法[11].胰脂肪酶是消化脂肪的关键酶;αG淀粉酶是重要的碳水化合物水解酶;乙酰胆碱酯酶是生物神经传导中的关键酶;酪氨酸酶是黑色素合成的关键限速酶[11].以上酶抑制作用均与预防代谢综合征有关,与氧化应激也有关[11].当前虽有黑豆体外抗氧化的研究[12],但尚未见对黑豆代谢综合征相关酶的抑制作用研究.研究拟比较不同品种黑豆的主成分,并测定黑豆对代谢综合征相关酶的抑制作用和抗氧化活性,明确其生物活性,探讨其在代谢综合征的辅助预防中应用的可能性,以期为阐释黑豆药用与食用的适宜品种提供基础数据.1㊀材料与方法1.1㊀主要材料与试剂黑豆样品:含水量<5%,根据«中国农业百科全书»[13]中有关中国大豆品种分类标准,按照籽粒重量将其分为大粒(百粒重18.0g以上)㊁中粒(百粒重12.0~17.9g)㊁小粒(百粒重11.9g以下)三类(见表1),市售;表1㊀各黑豆样品信息T a b l e1㊀S a m p l e i n f o r m a t i o no f b l a c kb e a n样本样品编号样本来源百粒重量/g平均直径/mm分级子叶颜色小黑豆X H D01河南郑州登封㊀10.316~8小粒黄色㊀小黑豆X H D02陕西横山㊀㊀㊀14.456~8中粒焦黄色小黑豆X H D03陕西吴堡㊀㊀㊀10.106~8小粒黄色㊀小黑豆X H D04黑龙江绥化㊀㊀10.416~8小粒黄色㊀黑豆㊀H D01黑龙江哈尔滨㊀40.478~10大粒绿色㊀黑豆㊀H D02内蒙古巴彦淖尔42.9710~12大粒绿色㊀黑豆㊀H D03山东沂蒙山㊀㊀19.508~9大粒绿色㊀黑豆㊀H D04山东丹波㊀㊀㊀55.5210~12大粒黄色㊀马料豆M L D01山东滨州㊀㊀㊀1.483~5小粒黄褐色㊀㊀没食子酸㊁石杉碱甲㊁曲酸㊁矢车菊素G3GOG葡萄糖苷㊁(+)G儿茶素标准品:纯度>98%,宝鸡辰光生物科技有限公司;福林酚:分析纯,上海源叶生物科技有限公司;1,1G二苯基G2G三硝基苯肼(D P P H):分析纯,成都艾科达化学试剂有限公司;2,2ᶄG联氮双(3G乙基苯并噻唑啉G6G磺酸)二铵盐(A B T S):分析纯,美国S i g m a公司;αG淀粉酶:13U/m g,北京索莱宝科技有限公司;胰脂肪酶:15~35U/m g,上海阿拉丁生化科技有限责任公司;乙酰胆碱酯酶(A C h E):200~1000U/m g,美国S i g m a公司;酪氨酸酶:500U/m g,宝鸡辰光生物科技有限公司;LG酪氨酸:分析纯,上海萨恩化学技术有限公司;维生素C片:华中药业股份有限公司;多奈哌齐:浙江华海药业股份有限公司;奥利司他:湖南明瑞制药有限公司.1.2㊀主要仪器与设备酶标仪:R e a d M a x1900/1900P l u s型,上海生物闪谱科技有限公司;超声波清洗器:K QG250B型,昆山市超声仪器有限公司;旋转蒸发仪:X DG52A A型,上海申生科技有限公司;全自动凯氏定氮仪:K1100F型,深圳市赛亚泰科仪器设备有限公司.1.3㊀试验方法1.3.1㊀不同方法制备黑豆样品(1)超声提取:黑豆用粉碎机粉碎,过100目筛,备用.取黑豆粉2g,按1ʒ10(g/m L)的料液比加入体积分数为70%的乙醇,60ħ超声提取2h后7000r/m i n离心8m i n,取上清液,残渣在相同条件下重复提取1次,合并两次上清液,得质量浓度为100m g/m L黑豆提取液.另取20g黑豆粉同以上操作.将超声提取液浓缩蒸干制得黑豆提取物浸膏.称取浸膏125m g用p H为7.2~7.4的P B S缓冲液配成质量浓度为2.5m g/m L样品溶液,再稀释为质量浓度0.5,1.0,1.5,2.0,2.5m g/m L的黑豆提取物样品溶液.(2)丙酮提取:取0.5g过筛后的黑豆粉,置于5m L 酸性70%丙酮(0.5%乙酸)溶液中超声3h,避光静置12h后,3000r/m i n离心10m i n,取上清液.残渣按相同方法再提取1次,合并浸提液,得黑豆提取液.1.3.2㊀黑豆主成分测定(1)总酚酸含量:参照文献[11]取1.3.1中超声提取制备的黑豆提取液,采用福林酚法测定其总酚酸含量.(2)总黄酮含量:以(+)G儿茶素为标准品,取1.3.1281营养与活性N U T R I T I O N&A C T I V I T Y总第269期|2024年3月|中丙酮提取制备的黑豆提取液,参照文献[14]采用亚硝酸钠 硝酸铝法测定总黄酮含量,结果以每毫克儿茶素当量表示(m g C A E /g 样品).(3)缩合单宁含量:以(+)G儿茶素为标准品采用香草醛盐酸法,参照文献[15]略作修改,取1.3.1中丙酮提取制备的黑豆提取液采用香草醛甲醇溶液 浓盐酸法,测定黑豆样品中缩合单宁的含量,结果以每毫克儿茶素当量表示(m g C A E /g 样品).(4)总花色苷含量:参照文献[16]修改如下:取1.3.1中超声提取制备的黑豆提取液3m L ,分别用p H 1.0的0.025m o l /LK C l 溶液和p H4.5的0.4m o l /L 醋酸钠缓冲溶液定容至10m L .平衡1h 后,分别在530,700n m处测吸光值,按式(1)~式(3)计算总花色苷含量(以矢车菊素G3GO G葡萄糖苷计).A λm a x =(A 530n m -A 700n m )pH1.0-(A 530n m -A 700n m )pH4.5,(1)C =A λm a x ˑ103ˑM W ˑD ˑF εˑl,(2)W A =C ˑ10-3ˑVM ˑ100,(3)式中:A λm a x 最大吸收波长处的吸光值;A 530n m 530n m 处的吸光度;A 700n m 700n m 处的吸光度;M W 矢车菊G3GO G葡萄糖苷的相对分子质量,449.2;D稀释体积;F浓度校正因数;ε 消光系数,29600L /(m o l c m );l 光路长度,c m ;W A 总花色苷含量,m g/100g ;C 花色苷质量浓度,m g/L ;V 待测液的体积,m L ;M 样品质量,g.(5)总多糖含量:取1.3.1中丙酮提取制备的黑豆提取液,参照文献[17]采用苯酚硫酸法测定黑豆中总多糖.(6)总蛋白含量:取粉碎过100目筛的黑豆粉末,按G B5009.5 2016«食品安全国家标准㊀食品中蛋白质的测定»第一法(凯氏定氮法)测定总蛋白含量.1.3.3㊀抗氧化活性(1)D P P H 自由基清除活性:参照文献[18]修改如下:取1.3.1中超声提取制备的黑豆粗提液和D P P H 溶液与无水乙醇反应测吸光度,按式(4)计算D P P H 自由基清除率.Y =(A 2+A 3)-A 1A 2ˑ100%,(4)式中:Y D P P H 自由基清除率,%;A 1 待测试样吸光度;A 2不加待测试样而用无水乙醇代替待测试样的吸光度;A 3待测试样自身的吸光度.(2)A B T S 自由基清除活性:参照文献[16]修改如下:将A B T S 水溶液与K 2S 2O 8水溶液混合暗反应12h 后,用甲醇稀释使其吸光度在0.78~0.82,得A B T S 自由基工作液.在1.3.1中超声提取的黑豆提取物样品溶液或无水乙醇中加入A B T S 自由基工作液混匀测定吸光度.按式(5)计算A B T S 自由基清除率.Y =1-A 1A 0()ˑ100%,(5)式中:Y A B T S 自由基清除率,%;A 0 无水乙醇+AB T S 自由基工作液的吸光度;A 1 提取液+A B T S 自由基工作液的吸光度.1.3.4㊀体外酶抑制活性研究(1)胰脂肪酶:参照文献[19]的方法配制胰脂肪酶溶液㊁底物P N P P 溶液和阳性药奥利司他溶液.在1.3.1中超声提取的黑豆提取物样品溶液中加入缓冲液和胰脂肪酶,反应体系如表2所示,测定各组吸光度,按式(6)计算胰脂肪酶抑制率.Y =1-A 3-A 4A 1-A 2()ˑ100%,(6)式中:Y 抑制率,%;A 1空白组吸光度;A 2空白对照组吸光度;A 3抑制组吸光度;A 4抑制对照组吸光度.㊀㊀(2)αG淀粉酶:参照文献[20]的方法配制αG淀粉酶溶液㊁淀粉溶液和D N S 显色剂溶液.根据如表3所示的反应体系测定在1.3.1中超声提取的黑豆提取物样品溶液各组的吸光度,按式(6)计算αG淀粉酶抑制率.㊀㊀(3)乙酰胆碱酯酶:以阳性药石杉碱甲为阳性药,参照文献[21]的方法测定各黑豆提取物的吸光度,按式(7)计算乙酰胆碱酯酶抑制率.Y =1-A 样品-A 背景A 空白()ˑ100%,(7)表2㊀胰脂肪酶反应体系T a b l e 2㊀R e a c t i o n s y s t e mo f p a n c r e a t i c l i pa s e μL 组别底物样品胰脂肪酶液P B S 空白组(A 1)500100100空白对照组(A 2)5000200抑制组(A 3)501001000抑制对照组(A 4)501000100381|V o l .40,N o .3党玉婷等:几种黑豆成分㊁体外抗氧化及酶抑制作用对比表3㊀αG淀粉酶活性测定体系㊀T a b l e3㊀αGa m y l a s e a c t i v i t y d e t e r m i n a t i o n s y s t e mμL 组别淀粉酶样品淀粉P B S D N S 空白组(A1)100010080050空白对照组(A2)0010090050抑制组(A3)10010010070050抑制对照组(A4)010010080050式中:Y 乙酰胆碱酯酶抑制率,%;A样品 只加样品吸光度;A背景 P B S溶液代替酶液吸光度;A空白 溶剂代替样品吸光度.(4)酪氨酸酶:参照文献[22],按式(8)计算酪氨酸酶抑制率.Y=(A-B)-(C-D)A-Bˑ100%,(8)式中:Y 酪氨酸酶抑制率,%;A 空白对照组(PB S130μL+酶50μL+底物20μL)吸光度;B 空白背景组(P B S180μL+底物20μL)吸光度;C 不同浓度样品组(P B S80μL+酶50μL+样品溶液50μL+底物20μL)吸光度;D 试验背景组(P B S130μL+供试品溶液50μL+底物20μL)吸光度.1.3.5㊀数据处理㊀平行测定3次,数值用 XʃS,使用O r i g i n8.5软件进行数据处理和作图,采用S P S S S t a t i s t i c s23.0软件计算I C50值.2㊀结果与分析2.1㊀各黑豆样品的浸膏提取率将1.3.1项下超声提取液浓缩蒸干制得的各黑豆样品的浸膏计算提取率,提取率为浸膏质量与提取之前的黑豆粉总重之比,详见表4.表4㊀各黑豆样品的浸膏提取率T a b l e4㊀E x t r a c t i o n r a t e o f e x t r a c t f r o me a c h2.2㊀各黑豆总酚酸㊁总黄酮㊁缩合单宁㊁花色苷㊁多糖与总蛋白含量小黑豆和马料豆中总酚酸含量和总黄酮㊁缩合单宁含量普遍远高于黑豆,以上3种分成含量为马料豆>小黑豆>黑豆.尤其是小黑豆的总黄酮与缩合单宁含量约是黑豆的5~10倍,马料豆约是黑豆的8~20倍.就总花色苷㊁总多糖和总蛋白含量而言,小黑豆与黑豆含量差别不大.比较发现总花色苷为马料豆>小黑豆>黑豆,总多糖为小黑豆>黑豆>马料豆,总蛋白为马料豆>黑豆>小黑豆,详见表5.2.3㊀黑豆提取物体外抗氧化活性各类黑豆均具有一定的抗氧化活性.其中,马料豆>小黑豆>黑豆.黑豆各类品种中马料豆的抗氧化活性最好,但相同质量浓度下均不及阳性药维生素C(V C)的抗氧化活性,详见图1㊁图2及表6.2.4㊀黑豆提取物体外酶抑制活性2.4.1㊀胰脂肪酶㊀以样品质量浓度为横坐标,抑制率为纵坐标作图,得到各样品质量浓度与抑制率的曲线图,见图3.各品种黑豆粗提物对胰脂肪酶抑制作用的I C50,结表5㊀各黑豆样品中主要活性成分含量T a b l e5㊀C o n t e n t o fm a i na c t i v e i n g r e d i e n t s i ne a c hb l a c kb e a n s a m p l e品种编号总酚酸含量/(m g g-1)总黄酮含量/(m g C A E g-1)缩合单宁含量/(m g C A E g-1)总花色苷含量/(m g g-1)总多糖含量/(m g g-1)总蛋白含量/(m g g-1)X H D0111.541868.9850264.33060.242650.3961357X H D0212.677366.9419187.24890.144255.1066362X H D0311.278980.6987273.77490.208054.2561363X H D0414.195276.2234262.94170.286059.6536340H D015.725113.494115.86360.046137.1806373H D021.812719.555350.58510.094047.9755375H D037.422314.016236.69650.113951.8027372H D041.183313.312541.69640.038744.4753365M L D0120.7211143.1458382.52260.258539.9284424481营养与活性N U T R I T I O N&A C T I V I T Y总第269期|2024年3月|果见表7.㊀㊀由图3和表7可知,各黑豆提取物在一定质量浓度范围内对胰脂肪酶均有较好的抑制作用,小黑豆>黑豆>马料豆.其中,小黑豆和黑豆的抑制效果优于阳性药奥利司他.2.4.2㊀αG淀粉酶㊀以样品质量浓度为横坐标,抑制率为纵坐标作图,得各样品质量浓度与抑制率的曲线图,见图4.计算各黑豆提取物对αG淀粉酶活性抑制作用的I C50,结果见表8.㊀㊀由图4和表8可知,各类黑豆提取物在一定质量浓度范围内对αG淀粉酶均有抑制作用,其中马料豆>黑豆>小黑豆.图1㊀体外对D P P H自由基清除曲线F i g u r e1㊀I nv i t r o s c a v e n g i n g c u r v e o fD P P Hf r e e r a d i c a l o f e x t r a c ts图2㊀体外对A B T S自由基清除曲线F i g u r e2㊀A B T S f r e e r a d i c a l s c a v e n g i n g c u r v e s o f e x t r a c t s i nv i t r o表6㊀各黑豆提取物体外抗氧化活性的I C50值T a b l e6㊀I C50v a l u e o f a n t i o x i d a n t a c t i v i t y o f e x t r a c t so f b l a c kb e a n i nv i t r o品种清除D P P H自由基的I C50值清除A B T S自由基的I C50值X H D0123.97714.824X H D0220.60619.530X H D0329.45918.163X H D0428.02715.573H D0196.44579.889H D0249.30440.794H D0357.03251.353H D04111.85991.277M L D0113.26910.303V C0.1640.9142.4.3㊀乙酰胆碱酯酶㊀以样品质量浓度为横坐标,抑制率为纵坐标作图,得到各样品质量浓度与抑制率的曲线图,见图.计算黑豆提取物对乙酰胆碱酯酶抑制作用的图3㊀各黑豆提取物体外对胰脂肪酶的抑制作用F i g u r e3㊀T h e i n h i b i t o r y e f f e c t o f b l a c kb e a ne x t r a c t o np a n c r e a t i c l i p a s e i nv i t r o581|V o l.40,N o.3党玉婷等:几种黑豆成分㊁体外抗氧化及酶抑制作用对比I C50,结果见表9.㊀㊀由图5和表9可知,除黑豆外,小黑豆㊁马料豆及花青素单体(矢车菊素G3GOG葡萄糖苷)和阳性药石杉碱甲对乙酰胆碱酯酶均有一定的抑制作用,其中小黑豆>马料豆.表7㊀各黑豆提取物体外抑制胰脂肪酶的I C50值T a b l e7㊀I C50v a l u e o f p a n c r e a t i c l i p a s e i n h i b i t e db y图4各黑豆提取物体外对αG淀粉酶的抑制作用F i g u r e4㊀T h e i n h i b i t o r y e f f e c t o f b l a c kb e a ne x t r a c t o nαGa m y l a s e i nv i t r o表8㊀各黑豆提取物体外抑制αG淀粉酶的I C50值†T a b l e8㊀I C50v a l u e o fαGa m y l a se i n h i b i t e db y b l a c kb e a n㊀†㊀I C50值无法检测.图5㊀各黑豆提取物体外对乙酰胆碱酯酶的抑制作用F i g u r e5㊀T h e i n h i b i t o r y e f f e c t o f b l a c kb e a ne x t r a c t s o na c e t y l c h o l i n e s t e r a s e i nv i t r o 2.4.4㊀酪氨酸酶㊀以样品质量浓度为横坐标,抑制率为纵坐标作图,得到各样品质量浓度与抑制率的曲线图,见图6.计算粗提物对酪氨酸酶活性抑制作用的I C50,结果见表10.表9㊀各黑豆提取物体外抑制乙酰胆碱酯酶的I C50值†T a b l e9㊀I C50v a l u e o f b l a c kb e a ne x t r a c t i n h i b i t e d50值无法检测.图6黑豆提取物体外对酪氨酸酶的抑制作用F i g u r e6㊀T h e i n h i b i t o r y e f f e c t o f b l a c kb e a ne x t r a c to n t y r o s i n a s e i nv i t r o表10㊀黑豆提取物体外抑制酪氨酸酶的I C50值T a b l e10㊀I C50v a l u e o f b la c kb e a ne x t r ac t i n h i b i t s㊀㊀由图6和表10可知,各类黑豆在一定质量浓度范围内对酪氨酸酶均有抑制作用,黑豆>马料豆>小黑豆.其中,黑豆的抑制效果优于阳性药曲酸.3㊀结论酚酸㊁黄酮㊁花色苷等植物次生代谢产物与多种疾病治疗密切相关,而小黑豆的总酚酸㊁总黄酮㊁缩合单宁㊁总花色苷和总多糖含量高于其他品种,故小黑豆的药用价值更高.马料豆其百粒重量仅为小黑豆的1/10,黑豆的1/40.而马料豆除多糖含量外,其余主成分主要活性成分均高于小黑豆和黑豆,其抗氧化活性和酶抑制活性也较好.这印证了前人[8-9]提出的药用黑豆炮制何首乌等药材时应选择小黑豆的观点.681营养与活性N U T R I T I O N&A C T I V I T Y总第269期|2024年3月|研究从药用和食用两个方面评价不同黑豆品种,发现黑豆体外有抗氧化和抑制多种代谢综合征相关酶的作用,其有辅助预防代谢综合征的应用价值[23].后期可加强小黑豆药用价值的开发与研究,进一步开展整体动物体内试验进而对黑豆不同品种降脂降糖和预防海尔默兹综合征等生物活性进行深入研究.参考文献[1]张宽朝,李敏,汪炜姿,等.近20年国内外黑豆研究的文献计量研究:基于时空发展态势的分析[J].金陵科技学院学报,2020, 36(4):81G86.ZHANG K C,LI M,WANG W Z,et al.Bibliometric study on Chinese and international black soybean research in the past20 years:Analysis of spaceGtime development status[J].Journal of Jinling Institute of Technology,2020,36(4):81G86.[2]国家药典委员会.中华人民共和国药典:二部[S].北京:中国医药科技出版社,2020:1010.Chinese Pharmacopoeia Commission.Chinese pharmacopoeia:Part II[S].Beijing:China Medical Science and T echnology Press,2020:1010. 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第49卷 第7期 2022年7月天 津 科 技TIANJIN SCIENCE & TECHNOLOGYV ol.49 No. 7Jul. 2022收稿日期:2022-07-06基础研究黑米酶解工艺关键技术的实验研究璠曲亮1,2,4,郝景雯1,4,5,谢庆方1,2,5,黄 华1,3,4,许勤虎1,4,5,王祥河1,4,5(1. 天津市工业微生物研究所有限公司 天津300462;2. 天津量信检验认证技术有限公司 天津300462; 3. 天津实发中科百奥工业生物技术有限公司 天津300462;4. 天津市工业微生物企业重点实验室 天津300462;5. 天津市工业微生物工程技术中心 天津300462)摘 要:以黑米为原料,以酶解液中的还原糖含量为指标,采用葡萄糖淀粉酶和α-淀粉酶进行谷物糖化实验。
通过单因素实验研究了酶解时间、酶解pH 、液化酶与糖化酶添加比例、酶制剂添加量、酶解温度对黑米糖化实验的影响。
在此基础上,通过四因素三水平的正交实验优化其酶解工艺,得到的最佳工艺条件为:反应温度60℃、pH 为4.0、酶制剂添加量0.8%,此时酶解液中还原糖含量为4.29g/100g 。
关键词:黑米 α-淀粉酶 葡萄糖淀粉酶 工艺优化中图分类号:TS275 文献标志码:A 文章编号:1006-8945(2022)07-0076-04Research on Key Technology of Black Rice Enzymolysis ProcessQU Liangfan 1,2,4,HAO Jingwen 1,4,5,XIE Qingfang 1,2,5,HUANG Hua 1,3,4,XU Qinhu 1,4,5,WANG Xianghe 1,4,5(1. Tianjin Research Institute of Industrial Microbiology Co., Ltd.,Tianjin 300462,China ; 2. Tianjin Line-seen Inspection & Certification Technology Co., Ltd.,Tianjin 300462,China ;3. Tianjin SF-Bio Industrial Bio-tec Co., Ltd.,Tianjin 300462,China ;4. Tianjin Key Laboratory of Industrial Microbiology Enterprises ,Tianjin 300462,China ;5. Tianjin Industrial Microbial Engineering Technology Center ,Tianjin 300462,China )Abstract :Using black rice as raw material and the content of reducing sugar in the enzymatic hydrolyzate as an index ,saccharification experiments were carried out with glucoamylase and α-amylase. The effects of enzymolysis time ,enzymolysis pH ,addition ratio of enzyme and saccharification enzyme ,enzyme preparation amount and enzymolysis tem-perature on the saccharification experiment of black rice were studied by single factor experiment. On this basis ,an or-thogonal experiment with four factors and three levels was carried out to optimize the enzymatic hydrolysis process. The best conditions obtained are 60℃,pH 4.0,enzyme preparation 0.8%. At this time ,the reducing sugar content in the enzymatic hydrolysis solution is 4.29g/100g.Key words :black rice ;α-amylase ;glucoamylase ;process optimization黑米是我国著名珍贵稻种,资源广泛,历史悠久,极具特色。
水溶性多糖的提取及结构测定方案水溶性多糖是一类由多个单糖分子组成的高分子化合物,具有广泛的生物活性和生物学意义,广泛存在于植物、菌类和海洋等自然界中。
目前,关于水溶性多糖的质量控制、提取和结构表征等方面的研究已经成为热点领域之一。
因此,本文将介绍水溶性多糖提取及结构测定方案,以期对该领域的研究有所帮助和促进。
一、提取水溶性多糖的方法水溶性多糖的提取方法有许多种,常见的有热水提取法、酸碱提取法、酶解提取法等。
其中,热水提取法是最常用的一种方法,其操作简单,成本低,获得的样品质量相对较高。
1. 热水提取法热水提取法是将待提取的样品加入适量的水中,加热到一定温度,保持一定时间,然后过滤,收集滤液,后续进行浓缩和干燥,得到水溶性多糖的提取物。
热水提取法的关键参数包括提取时间、提取温度、样品粉碎度、水与样品比例等。
通常情况下,提取时间应保持在2-4小时,提取温度应控制在80-100℃,样品粉碎度应适当,可以提高提取率。
在热水提取过程中,可以适当加入稀盐酸或氢氧化钠等物质来调节pH值,以促进水溶性多糖的释放。
2. 酸碱提取法酸碱提取法是利用酸碱溶液溶解水溶性多糖,然后通过中和和沉淀等方式获得纯净的水溶性多糖。
其操作相对复杂,但可获得高纯度的提取物。
酸碱提取法的关键参数包括酸碱浓度、提取时间、溶液温度、pH值等。
提取过程中需要注意控制酸碱度,以避免其对多糖分子结构的破坏。
3. 酶解提取法酶解提取法是利用酶蛋白对多糖的特异性水解作用,将多糖分解为低分子化合物,然后通过分离和纯化获得水溶性多糖。
该方法操作简单,但成本相对较高。
酶解提取法的关键参数包括酶蛋白种类和浓度、反应时间和温度等。
不同种类的水溶性多糖需要不同种类和浓度的酶蛋白来进行酶解,反应时间和温度也需进行优化。
二、水溶性多糖的结构测定方法水溶性多糖通常具有复杂的分子结构,包括单糖组成、单糖连接方式、分子量等方面的差异。
因此,需要采用多种技术手段来对其进行结构表征。
黑果枸杞多糖的提取和药理作用黑果枸杞是药食两用的天然功能性食品,其主要活性成分多糖具有抗氧化性、抑制脑损伤、肝损伤和光损伤的保护作用等药理作用,本文阐述了黑果枸杞多糖的提取方法及药理作用,为黑果枸杞的进一步开发和利用提供一定的科学依据。
标签:黑果枸杞;多糖;提取;药理作用1 黑果枸杞多糖的提取1.1 热水浸提。
热水浸法是最传统的提取植物多糖的方法,主要是利用多糖比较易溶于热水中。
热水浸法优化工艺研究是在单因素的考察基础上,选定提取时间、温度和液料比未自变量因素,以多糖的提取率为响应值,采用响应面法优化获得最佳工艺[4,5]。
1.2 超声浸提法。
超声浸提法是通过破坏植物细胞壁的结构,从而促使植物有效成分溶出。
陈亮等人[6]采用响应曲面法优化了黑果枸杞多糖超声浸提法。
优化结果为液固比、温度、超声功率和时间分别为30 m L/g、72℃、198 W、29 min,多糖得率理论最高为12.91%,验证实验的结果为多糖得率12.58%,与理论预测值基本吻合。
1.3 微波提取法。
毕宏涛等[7]研究了黑果枸杞多糖的复合酶微波提取方法,该课题组以单因素试验为基础,选取微波功率、提取时间、浸泡时间、料液比4个因素,利用Design Expert 8.0软件根据多元二次回归方程进行绘图分析,得到黑果枸杞多糖的最佳提取工艺。
该法所需时间短,效率高,应用前景广阔。
1.4 碱提法。
杜昱光课题组[8]将黑果枸杞果实经热水完全提取,残渣用碱液浸泡提取,提取液经乙醇沉淀,除蛋白,脱色,超滤,冷冻干燥后得碱提多糖,动物实验显示,黑果枸杞碱提多糖可以提高免疫抑制小鼠的非特异性免疫、细胞免疫、体液免疫功能,有效拮抗环磷酰胺对小鼠免疫功能的抑制作用,可用于制备免疫调节药物和保健品。
2 黑果枸杞多糖的药理作用2.1 抗氧化作用。
刘树兴等[9]采用二苯代苦味酰基(DPPH)自由基、超氧阴离子自由基和羟自由基为底物研究了黑果枸杞多糖的抗氧化活性。
黑木耳多糖的提取及抗氧化活性的研究
黑木耳是一种常见的食用菌,其富含多种营养成分,其中黑木耳多糖是一种非常重要的生物活性物质。
目前,越来越多的研究表明黑木耳多糖具有很多生物学功能,如抗氧化、抗肿瘤、降血压、降血脂等,因此其在食品、医药等领域具有广泛的应用前景。
本文主要介绍黑木耳多糖的提取方法及其抗氧化活性的研究。
首先,我们采用常规的水提醇沉法提取黑木耳多糖。
具体步骤如下:将黑木耳粉末加入水中,加热至80℃,保持一定时间,然后离心沉淀,用95%乙醇洗涤,最后得到黑木耳多糖。
通
过紫外光谱、红外光谱、高效液相色谱等手段对黑木耳多糖进行了表征。
接下来,我们对黑木耳多糖的抗氧化活性进行了研究。
实验结果表明,黑木耳多糖具有很好的抗氧化活性。
我们采用DPPH
自由基清除法和还原力法对其进行了测定。
DPPH自由基清除
法是一种常用的抗氧化活性测定方法,该方法利用DPPH自
由基与抗氧化剂发生反应,从而测定其抗氧化能力。
还原力法是另一种常用的抗氧化活性测定方法,该方法利用还原剂还原Fe3+到Fe2+,从而测定其抗氧化能力。
实验结果表明,黑木
耳多糖在浓度为1mg/mL时,其DPPH自由基清除率和还原力分别为63.2%和0.32。
综上所述,黑木耳多糖具有很好的抗氧化活性,在食品、医药等领域具有广泛的应用前景。
本文所采用的提取方法简单易行,适用于黑木耳多糖的大规模生产。
未来的研究还可以进一步探究黑木耳多糖的其他生物学功能及其作用机制,为其在食品、医药等领域的应用提供更为可靠的理论依据。
酶法改性提取黑豆皮可溶性膳食纤维及性质的研究沈蒙;康子悦;葛云飞;夏甜天;宁冬雪;寇芳;王维浩;王金满;曹龙奎【期刊名称】《天然产物研究与开发》【年(卷),期】2018(030)006【摘要】以黑豆皮为实验原料,采用酶法对其进行改性,以提高可溶性膳食纤维(Soluble dietary fiber,SDF)的提取率,并利用响应面法优化酶法改性黑豆皮中可溶性膳食纤维的提取工艺条件.结果表明:提取的最优工艺为:酶(纤维素酶:半纤维素酶=1∶2)的添加量为5%,pH值为4.6,温度为50 ℃,时间为3h.SDF的提取率为14.90%.经验证实验得其接近理论值.研究发现改性后黑豆皮SDF的持水力和膨胀力分别提高3.71%,10.97%.通过扫描电镜图表明,改性后黑豆皮SDF较原始SDF 的表面光滑,蜂窝状小孔较少,结构较分散,颗粒大小形状不一.本研究为黑豆皮高膳食纤维食品的开发及黑豆皮综合利用提供理论依据.【总页数】9页(P1046-1053,1084)【作者】沈蒙;康子悦;葛云飞;夏甜天;宁冬雪;寇芳;王维浩;王金满;曹龙奎【作者单位】黑龙江八一农垦大学食品学院,大庆163319;黑龙江八一农垦大学食品学院,大庆163319;黑龙江八一农垦大学食品学院,大庆163319;黑龙江八一农垦大学食品学院,大庆163319;黑龙江八一农垦大学食品学院,大庆163319;黑龙江八一农垦大学食品学院,大庆163319;黑龙江八一农垦大学食品学院国家杂粮工程技术研究中心,大庆163319;黑龙江八一农垦大学,大庆163319;黑龙江八一农垦大学食品学院,大庆163319;黑龙江八一农垦大学食品学院国家杂粮工程技术研究中心,大庆163319【正文语种】中文【中图分类】TS209;R91【相关文献】1.应用碱性过氧化氢法提取黑豆皮可溶性膳食纤维及其胆酸结合能力的研究 [J], 冯子倩;窦唯;刘来玉;胡保明;牛宇戈2.绿豆皮可溶性膳食纤维提取工艺优化及其物理特性研究 [J], 罗磊;王雅琪;马丽苹;朱文学;张宽;姬青华;马永哲3.提取黑豆皮中可溶性膳食纤维的工艺研究 [J], 沈蒙;曹龙奎4.枸杞酒糟可溶性膳食纤维提取及其理化性质研究 [J], 刘军;颉向红;徐昊;张喜康;马浩然;孔维洲;刘敦华5.黑豆皮乙醇提取物对大米淀粉理化性质及回生性质的影响 [J], 王存堂;高增明;张福娟;姜辰昊;孟庆怡因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
黑木耳中多糖的研究进展作者:阿丽米热.阿克拜江指导老师:阿不都拉摘要:黑木耳多糖作为“生物应答效应物”,是一种能够增强人体免疫功能和抗肿瘤作用的生物活性物质。
目前,已成为分子生物学,医学,食品科学等领域研究热点之一。
黑木耳多糖的提取技术目前常用的主要有:热水浸提法,碱溶法以及酶法提取。
酶法提取具有效率高,反应条件温和等许多优点。
关键词:黑木耳;多糖;热水浸提法,可见分光光度法。
前言:木耳又名叫黑木耳、云耳、桑耳、松耳、中国黑真菌。
木耳质地柔软,口感细嫩,味道鲜美,风味特殊,是一种营养丰富的著名食用菌;可素可荤,不但为菜肴大添风采,而且能养血驻颜,祛病延年。
木耳属真菌学分类属担子菌纲,木耳目,木耳科。
黑木耳被营养学家誉为‘素中之荤’和‘素中之王’,每100克黑木耳中含铁185毫克,它比绿叶蔬菜中含铁量最高的菠菜高出20倍,比动物性食品中含铁量最高的猪肝还高出约7倍,是各种荤素食品中含铁量最多的。
黑木耳是一种味道鲜美,营养丰富的食用菌,含有丰富的蛋白质,铁,钙,维生素,粗纤维,其中蛋白质含量和肉类相当,铁比肉类高10倍,钙是肉类的20倍,维生素B_2是蔬菜的10倍以上,黑木耳还含有多种有益氨基酸和微量元素,被称之为“素中之荤”。
100克黑木耳的营养成分为:含水分10.9克,蛋白质10.6克,脂肪0.2克,碳水化合物65.5克,热量306千卡,粗纤维7.0 克,灰分5.8克,钙357毫克,磷201毫克,铁185毫克,胡萝卜素0.03毫克,硫胺素0.15毫克,核黄素0.55毫克,烟碱酸2.7毫克。
黑木耳营养丰富, 食味鲜美,不但是营养价值很高的食用菌, 而且是药用价值较高的药用菌,是世界公认的保健品。
药用子实体, 具有益气强身,补气血,润肺,止血,止痛,通便等功效。
用于治疗高血压,血管硬化,月经不调,白带过多,便血,子宫出血,反胃多痰,吐血,便秘等[1-4]。
多糖是存在于自然界的醛糖和(或)酮糖通过糖苷键连接在一起的聚合物,是一切生命有机体必不可少的成分, 它与维持生命的种种生理机能有着密切的联系在食品工业中多糖常被用作增稠剂稳定剂成膜剂持水剂广泛应用近年来的科学研究表明多糖还具有增强免疫功能抗肿瘤降血糖降血脂等生物活性[5]。
酶解法提取黑豆多糖的研究魏俊青,肖春玲,陆 楠,张慧敏,王君翠,张海燕(山西师范大学工程学院,山西临汾 041004)摘 要:以黑豆为原料,采用不同种类的酶研究了提取黑豆多糖的技术,试验在不同的酶解浓度、温度、时间、pH值对黑豆多糖提取率的影响的基础上,用星点设计法优化了酶法提取黑豆多糖的最佳工艺参数。
结果表明:在用纤维素酶、果胶酶、木瓜蛋白酶进行的提取中,纤维素酶法提取率最高;最优的提取参数为酶浓度3mg/100ml、pH6.0、酶解时间120min、酶解温度50℃、黑豆多糖得率为0.3214%,与理论贴近度99.41%,各因素对多糖得率的影响顺序为pH>酶解时间>酶解温度。
关键词:黑豆;多糖;酶解法;星点设计 黑豆在我国种植范围很广,其具有高蛋白,低热量的特性[1],黑豆还具有软化血管,润皮肤,延缓衰老的作用,特别是对高血压,心脏病,肝脏和动脉等方面的疾病有一定的疗效[2]。
目前对植物中多糖的提取主要采用热水浸提法、碱浸提法、酸浸提法[3]。
热水浸提法因它的溶剂是水,原料中的多糖不容易从细胞中大量溶出;碱浸提法和酸浸提法,因为原料的结构受到了破坏,提取率相对较低。
目前利用酶解法提取多糖仅仅是在香菇、蓝莓、蛤蟆油[4-6],而采用酶解法对黑豆中多糖的提取尚未见报道。
试验以黑豆作为原料,采用酶解法,利用星点优化设计对黑豆中的多糖提取工艺进行优化,并确定其最佳参数,以期为黑豆酶解多糖的提取工艺提供理论依据。
1 材料与方法1.1 试验材料与试剂黑豆购于临汾新银河超市;石油醚、无水乙醇、无水葡萄糖标准品、乙醇(95%)、浓硫酸、苯酚、柠檬酸、氨水均为分析纯;纤维素酶、果胶酶、木瓜蛋白酶均购于华科生化试剂商城。
1.2 主要仪器与设备pHS-3TC精密数显酸度计,上海沪粤明科学仪器有限公司;RJ-TDL-40C台式低速大容量离心机,上海精科实业有限公司;UV-1100型紫外可见分光光度计,上海美谱达仪器有限公司;F80高速粉碎机,金城市金城国胜实验仪器厂。
收稿日期:2012-06-18 基金项目:山西师范大学大学生创新性训练项目(SD2012CXSY-06);山西师范大学科研课题组(873041)。
作者简介:魏俊青(1988-),女,学士,食品科学。
通信作者:肖春玲(1968-),女,教授,硕士,主要从事食品科学教学研究工作櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭櫭。
播种,种植密度为1.2万株/667m2)处理组合的油菜产量最高,达232.0kg/667m2。
另外,试验结果是在一年试验条件下获得,由于播期试验受年度间气候因素的影响,不同年度最适播期可能有所不同,存在一定的差异,如何更合理地安排播种期、科学施肥,进行标准化栽培,以提高秦优19在适宜区的商品性和经济收益,有待今后进一步的研究和探索。
参考文献:[1] Asthana.A.N.comparative performance of Brassiaspecies and cultivars at twolevels of planting underunirrigated conditions,lnd.[J].Agric Sci,43(1):38-41.[2] 梁建芳,和中秀.春油菜青杂2号在湟中县川水地区种植密度试验初报[J].甘肃农业科技,2005,(10):18-20.[3] 官春云.甘蓝型油菜产量形成的初步分析[J].作物学报,1980,6(1):35-44.[4] 刘后利主编.实用油菜栽培学[M].上海:上海科技出版所,1987,220-230,330-345.[5] 杨经泽,徐育松.等.油菜密植增角的高产裁培模式[J].中国油料,1993,(2):49-52.[6] 袁继超,张垃仲.雅安地区蓉油3号综合高产栽培技术研究[J].四川农业大学学报,1997,15(3):35-54.1.3 试验方法1.3.1 黑豆粉的制备 选择优质的黑豆浸泡30min,在65℃下烘干后粉碎过40目筛得到粉末,用石油醚脱脂,常温下干燥保存。
1.3.2 酶解法提取黑豆多糖的过程 称取1g黑豆粉于100ml的容量瓶中,加入50ml蒸馏水混匀。
其内加入6ml的酶溶液于水浴锅中加热反应2h,然后调节到90℃,历时30min,从而促使酶活化;在3 000r/min的条件下离心10min,取出上清液,加入95%的乙醇溶液,静置,充分沉淀。
取出上清液,剩下的液体再次离心15min。
用无水乙醇来洗涤沉淀,干燥后得到粗多糖,称其质量。
最后,用蒸馏水来溶解粗多糖,测其吸光度。
1.3.3 黑豆多糖的测定 多糖含量的测定方法通常采用的是苯酚-硫酸法[7]。
以葡萄糖标准溶液为标品,得标准回归方程:y=0.0568x-0.0133(0-14μg/ml,R2=0.9983),其中y表示吸光度,x表示葡萄糖浓度。
多糖的得率(%)=粗提物中含有的多糖质量/最初黑豆粉的质量×100%。
1.3.4 单一酶解法提取黑豆多糖试验 因纤维素酶、果胶酶、木瓜蛋白酶的最适反应条件分别是温度45-60℃,pH 4.0-5.5;45-50℃,pH3.0-6.0;60℃左右,pH 4.5-7.0[8]。
因此选择50℃、pH5.0为酶解液条件进行试验。
试验分别采用三种酶加入的方法,在相同的条件下进行试验,比较多糖得率。
1.3.5 黑豆多糖提取工艺优化 在3种酶试验的基础上,选择对黑豆多糖提取率最高的酶进行单因素试验,分别考察pH、酶解温度、时间、浓度对黑豆多糖提取率的影响。
根据结果,从中选出对多糖得率影响较大的3个因素。
使用星点优化设计软件对此进一步优化,最终确定黑豆多糖的最佳提取参数。
2 结果及分析2.1 三种酶的比较在木瓜蛋白酶、纤维素酶、果胶酶三种酶浓度都为3mg/100ml、pH5.0、温度50℃、时间2h的相同的条件下,比较多糖得率。
其中木瓜蛋白酶得率为0.1688%,纤维素酶为0.1854%,果胶酶为0.1361%。
结果表明,用纤维素酶提取黑豆多糖得率相对较高。
2.2 纤维素酶提取的单因素试验2.2.1 不同pH对黑豆多糖得率的影响 固定酶浓度3mg/100ml,提取时间2h,提取温度50℃,考察不同pH对多糖得率的影响,结果见图1。
图1表明,黑豆多糖的得率是随着pH的变大在逐渐增大。
而当pH增加到6.0时,曲线出现峰值,如果持续增加结果反而下降。
因此,选出的最适pH为6.0。
图1 不同pH对黑豆多糖得率的影响2.2.2 不同酶解温度对黑豆多糖得率的影响 固定酶浓度3mg/100ml,提取时间2h,pH 6考察不同温度对多糖得率的影响,结果见图2。
图2看出,温度对酶的活性有一定程度的影响,多糖的得率随着温度的升高而逐渐变大,达到50℃时,多糖的得率最大,而这以后会随着温度的继续升高,多糖的得率反而会降低。
这是因为温度除了影响多糖的浸出速度,还会影响酶的活性的大小。
因此,黑豆多糖的最佳酶解温度为50℃。
图2 不同温度对黑豆多糖得率的影响2.2.3 不同酶解时间对黑豆多糖得率的影响 固定酶浓度3mg/100ml,时间2h,pH 6,温度50℃考察不同时间对多糖得率的影响,结果见图3。
图3看出,多糖的得率随着酶解时间的增长呈现出上升的趋势,试验时间为2h的时候,出现了最高点,如果继续增加反应时间,多糖的得率反而会下降。
因此,黑豆多糖的最佳酶解时间为2h。
图3 不同时间对黑豆多糖得率的影响2.2.4 不同酶浓度对黑豆多糖得率的影响 固定提取时间2h,pH 6,温度50℃,考察不同酶浓度对多糖得率的影响,结果见图4。
图4看出,黑豆多糖的得率会随着酶浓度的增加而逐渐增加,当浓度达到3mg/100ml的时候,多糖的得率为最大,因此黑豆多糖的最佳酶浓度为3mg/100ml。
图4 不同酶浓度对黑豆多糖的影响2.3 星点设计优化提取黑豆多糖的工艺参数试验2.3.1 试验设计 用酶浓度为3mg/100ml,确定pH(X1),酶解温度(X2),酶解时间(X3)3个变量对多糖得率的影响,因素和水平见表1。
表1 星点设计因素水平因素编码编码水平-1.68-1 0 1 1.68pH X14.32 5.0 6.0 7.0 7.68酶解温度X233.2 40 50 60 76.8酶解时间X30.32 1 2 3 3.682.3.2 星点试验设计结果 由Design-Ex-pert7.1.6软件[9]可知3因子5水平的组合设计为20个试验方案,试验结果见表2。
表2 星点试验设计及结果试验序号水平多糖得率(%)X1X2X3试验值预测值1-1.68 0 0 0.1330 0.0982 1.68 0 0 0.1502 0.3203-1 1 1 0.1334 0.1204 1 1-1 0.0815 0.1305 1-1-1 0.0821 0.1006 0 0 0 0.3214 0.1307 1 1 1 0.0929 0.1408 0 0 0 0.3214 0.1309 0 0 0 0.3214 0.13010 0 1.68 0 0.1268 0.32011 0-1.68 0 0.2124 0.320 续表212-1-1-1 0.1137 0.13013 0 0 0 0.3214 0.13014 1-1 1 0.1009 0.16015 0 0 0 0.3214 0.13016-1-1 1 0.1087 0.13017 0 0 0 0.3214 0.13018 0 0-1.68 0.1738 0.11019 0 0 1.68 0.1245 0.12020-1 1-1 0.0936 0.110 根据表2,在α=0.05,剔除不显著项后,建立的回归方程为:Y=0.32-4.681E-003X1-0.011X2-1.312E-003X3-1.650E-003X1X2-5.750E-004X1X3-0.073X12-0.063X22-0.070X32其中:Y为多糖得率的预测值;X1为pH的编码值;X2为酶解温度的编码值;X3为酶解时间的编码值。
表3 回归模型方差分析变异来源平方和自由度均方F值P值显著性模型0.17 9 0.019 17.66<0.0001**X12.913E-004 1 2.913E-004 0.27 0.0057**X21.603E-003 1 1.603E-003 1.46 0.0507X32.349E-005 1 2.349E-005 0.022 0.0334﹡X1X22.178E-005 1 2.178E-005 0.020 0.0026**X1X32.645E-006 1 2.645E-006 2.453E-003 0.0356*X2X31.748E-004 1 1.748E-004 0.16 0.6957X12 0.076 1 0.076 79.29 0.0001**X22 0.057 1 0.057 52.41 0.0023**X32 0.070 1 0.070 65.21 0.0001**残差0.011 10 1.078E-003失拟误差0.011 5 2.157E-003 0.70 0.2830纯误差0.003 5 0.003总和0.18 192.3.3 双因素交互作用分析 由表3知,回归模型P值<0.0001,可知该模型高度显著,可以用来进行预测,模型失拟项不显著,说明该模型选择合适[10];因素X1对黑豆多糖得率的线性效应是极显著,X2的影响不显著,而X3影响显著。