酶法辅助提取缢蛏多糖的工艺研究(附件)
目的考察酶解法提取缢蛏多糖的最佳工艺参数，与其传统工艺进行对比，考察酶法工艺的可行性。方法以单因素实验为基础，选择酶活力、酶解温度、pH和酶解时间这四个因素为考察对象，利用响应面实验对酶解法提取缢蛏多糖的工艺进行优化。结果根据响应面法得到的实验结果可知，酶解法提取缢蛏多糖的最佳工艺参数为酶解时间156 min，酶解温度49℃，pH为 9，酶活力2.5×103 U/g，得到的实际值（多糖的提取率）为0.43 %，与预测值0.44 %基本一致，传统工艺提取的缢蛏多糖的提取率为0.27 %。结论通过响应面实验对酶解法提取缢蛏多糖的工艺参数进行了优化，并通过实验的验证，表明酶解法提取缢蛏多糖比传统工艺提取多糖更具有优势，并验证了酶解法提取缢蛏多糖的可行性。关键词 缢蛏多糖，酶提取，单因素，响应面
目 录
1 引言 1
1.1海洋动物多糖的药理研究 1
1.2海洋动物多糖的提取方法 1
2 课题研究目的及内容 3
2.1课题研究目的 4
2.2课题研究内容 4
3 实验方法 4
3.1实验材料和设备 4
3.1.1实验材料 4
3.1.2实验设备 4
3.2 缢蛏多糖原料的制备 5
3.3 酶的选择 5
3.4 酶解法提取缢蛏多糖的工艺优化 5
3.4.1工艺条件的优化指标的确定 5
3.4.2缢蛏多糖提取率的测定 5
3.4.4响应面实验考察 7
3.4.5酶解法提取缢蛏多糖的最佳工艺条件的验证 7
3.4.6验证酶解法提取缢蛏多糖的可行性 7
4 结果与分析 7
4.1缢蛏多糖原料的制备 7
4.2 酶解法提取缢蛏多糖的实验结果分析 8
4.2.1葡萄糖标准曲线 8
4.2.2单因素实验结果与分析 9
4.2.3响应面实验结果与分析 11
4.2.4 酶解法提取缢蛏多糖的最佳工艺条件的验证 16
4.2.5验证酶解法提取缢蛏多糖的可行性 17
结 论 18
致 谢 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
19
参 考 文 献 20
1 引言
多糖在海洋动物体内分布十分广泛，大部分都存在于海洋动物的组织器官中。随着科学技术的不断发展，人们发现很多海洋生物体内存在各类抗肿瘤、提高免疫力以及作用于心脑血管的活性多糖类物质。研究发现，海洋贝类多糖是贝类中存在的一种含量非常丰富的活性物质，并具有很高的研究价值。由此，对于研究海洋贝类多糖的提取是非常有必要。然而，其多糖常多与蛋白结合成糖蛋白，不仅影响多糖的品质及活性，而且由于多次的脱蛋白导致多糖的产率低下。为此，本文旨在选用酶法辅助提取多糖的工艺研究。
1.1 海洋动物多糖的药理研究
海洋动物多糖是调节机体和细胞的一类重要生物大分子，海洋动物的多糖结构十分复杂,不光是由于构成多糖的单糖种类多，而且即使只是由一种单糖形成的多糖，因其连接方法与构型的不同，多糖的生物活性作用也不相同。研究表示，海洋贝类多糖具有抗肿瘤、抗衰老、防病毒、能够降低血糖血脂等多种生物活性。徐红丽[1]等从贻贝中提取出具有抗肿瘤活性的多糖。钟城城[2]等人发现贻贝多糖具有抗氧化活性，并发现贻贝多糖具有抗肿瘤活性。张旭[3]等人通过建立小鼠免疫抑制模型对相关免疫指标进行测定发现贻贝多糖具有免疫调节的作用。李江滨[4]等利用流感病的增殖对多糖进行抑制，发现多糖具有可抗流感病毒的作用。
1.2 海洋动物多糖的提取方法
提取多糖的方法，常见的有水提醇沉法[5]、酸式提取法[6]、碱式提取法[6]、超声波提取法[7]、微波提取法[8]、超临界流体萃取[9]以及酶解法[10]等。
1.2.1 水提醇沉法
水提醇沉法一般是提取多糖方法中最常用最简单的。多糖属于极性大分子化合物，提取时应用超纯水、醇等极性较强的溶剂。用超纯水作为溶剂，来进行提取多糖时，可以直接用超纯水进行提取，也可以对超纯水进行加热浸煮提取，然后，将提取的液体进行浓缩，向浓缩液中加入无水乙醇，使其最终体积约占原体积的3/4，利用多糖不溶于乙醇的特点，使多糖能从提取溶液中沉淀下来，静置，这种方法会使多糖的提取率升高。影响多糖提取率的因素有：超纯水的用量、所需温度、固液比、所需时间和次数等等。因此，研究学者们开始对影响多糖提取的这些因素进行了大量的实验。佟海菊[11]等用水提法对扇贝多糖进行提取，数据显示，当提取所需时间为6 h、温度为90℃、固液比为1:40时，多糖提取率为5.419 %。水提醇沉法不需要借助特殊的设备，提取成本较低和安全，且适合工业上的大规模生产，是一种非常可靠的提取方式。然而，由于超纯水的极性高，容易分离蛋白质、苷类等水溶性的成分，使提取溶液存放时容易腐烂变坏，导致对接下来的分离产生困难，并且该法提取比较废时间，提取率也不高。
1.2.2 酸式提取法
酸提多糖法的原理是，在酸性条件下，通过酸的作用，造成细胞的破碎，从而达到提取多糖的目的。程仕伟[12]等采用酸法提取紫贻贝多糖，提取率为3.5 %。酸提法提取出的多糖纯度较高，但提取程序繁琐，且容易使多糖的结构发生改变。
1.2.3 碱式提取法
碱提多糖法的原理是通过碱的作用使细胞破碎，并提取出多糖。常林瑞等[13]用碱提法提取蛤蜊的多糖，多糖提取率为15.45 %。姚滢[1415]等使用碱溶液提取法提取出牡蛎和厚壳贻贝中的多糖。碱提法提取步骤复杂，易造成糖苷键断裂，且适用范围较小。
1.2.4 超声波提取法
超声波是可以在溶液介质中进行传播的一种机械波[16]。在超声波的作用下，溶剂使溶质中溶解的气体扩散，产生微小的气泡，并不断振荡。超声波让溶液产生振动，强化周围溶质的扩散，这就是机械效果。超声波压力强使溶剂和溶质产生不同的加速度，使两者发生相对运动，由此产生的摩擦力能使细胞裂解，促进细胞内的物质尽快释放。赵艳景等[17]利用超声波辅助水提法提取了缢蛏多糖, 多糖提取率提高了19.9 %。许静[18]选用超声波辅助法对缢蛏多糖进行提取，归纳出了最佳的提取工艺参数：超声功率440 W，提取时间60 min，提取温度80℃，料液比1∶30（g/mL）。超声波提取法拥有操作方法简便易，可以缩小提取所需时间，提高多糖提取率的优点，但较容易降解可溶性的多糖和超声波振荡引起的局部温度的上升的现象，有可能会破坏多糖结构，最终，会影响其生物活性。
1.2.5 微波提取法
目 录
1 引言 1
1.1海洋动物多糖的药理研究 1
1.2海洋动物多糖的提取方法 1
2 课题研究目的及内容 3
2.1课题研究目的 4
2.2课题研究内容 4
3 实验方法 4
3.1实验材料和设备 4
3.1.1实验材料 4
3.1.2实验设备 4
3.2 缢蛏多糖原料的制备 5
3.3 酶的选择 5
3.4 酶解法提取缢蛏多糖的工艺优化 5
3.4.1工艺条件的优化指标的确定 5
3.4.2缢蛏多糖提取率的测定 5
3.4.4响应面实验考察 7
3.4.5酶解法提取缢蛏多糖的最佳工艺条件的验证 7
3.4.6验证酶解法提取缢蛏多糖的可行性 7
4 结果与分析 7
4.1缢蛏多糖原料的制备 7
4.2 酶解法提取缢蛏多糖的实验结果分析 8
4.2.1葡萄糖标准曲线 8
4.2.2单因素实验结果与分析 9
4.2.3响应面实验结果与分析 11
4.2.4 酶解法提取缢蛏多糖的最佳工艺条件的验证 16
4.2.5验证酶解法提取缢蛏多糖的可行性 17
结 论 18
致 谢 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
19
参 考 文 献 20
1 引言
多糖在海洋动物体内分布十分广泛，大部分都存在于海洋动物的组织器官中。随着科学技术的不断发展，人们发现很多海洋生物体内存在各类抗肿瘤、提高免疫力以及作用于心脑血管的活性多糖类物质。研究发现，海洋贝类多糖是贝类中存在的一种含量非常丰富的活性物质，并具有很高的研究价值。由此，对于研究海洋贝类多糖的提取是非常有必要。然而，其多糖常多与蛋白结合成糖蛋白，不仅影响多糖的品质及活性，而且由于多次的脱蛋白导致多糖的产率低下。为此，本文旨在选用酶法辅助提取多糖的工艺研究。
1.1 海洋动物多糖的药理研究
海洋动物多糖是调节机体和细胞的一类重要生物大分子，海洋动物的多糖结构十分复杂,不光是由于构成多糖的单糖种类多，而且即使只是由一种单糖形成的多糖，因其连接方法与构型的不同，多糖的生物活性作用也不相同。研究表示，海洋贝类多糖具有抗肿瘤、抗衰老、防病毒、能够降低血糖血脂等多种生物活性。徐红丽[1]等从贻贝中提取出具有抗肿瘤活性的多糖。钟城城[2]等人发现贻贝多糖具有抗氧化活性，并发现贻贝多糖具有抗肿瘤活性。张旭[3]等人通过建立小鼠免疫抑制模型对相关免疫指标进行测定发现贻贝多糖具有免疫调节的作用。李江滨[4]等利用流感病的增殖对多糖进行抑制，发现多糖具有可抗流感病毒的作用。
1.2 海洋动物多糖的提取方法
提取多糖的方法，常见的有水提醇沉法[5]、酸式提取法[6]、碱式提取法[6]、超声波提取法[7]、微波提取法[8]、超临界流体萃取[9]以及酶解法[10]等。
1.2.1 水提醇沉法
水提醇沉法一般是提取多糖方法中最常用最简单的。多糖属于极性大分子化合物，提取时应用超纯水、醇等极性较强的溶剂。用超纯水作为溶剂，来进行提取多糖时，可以直接用超纯水进行提取，也可以对超纯水进行加热浸煮提取，然后，将提取的液体进行浓缩，向浓缩液中加入无水乙醇，使其最终体积约占原体积的3/4，利用多糖不溶于乙醇的特点，使多糖能从提取溶液中沉淀下来，静置，这种方法会使多糖的提取率升高。影响多糖提取率的因素有：超纯水的用量、所需温度、固液比、所需时间和次数等等。因此，研究学者们开始对影响多糖提取的这些因素进行了大量的实验。佟海菊[11]等用水提法对扇贝多糖进行提取，数据显示，当提取所需时间为6 h、温度为90℃、固液比为1:40时，多糖提取率为5.419 %。水提醇沉法不需要借助特殊的设备，提取成本较低和安全，且适合工业上的大规模生产，是一种非常可靠的提取方式。然而，由于超纯水的极性高，容易分离蛋白质、苷类等水溶性的成分，使提取溶液存放时容易腐烂变坏，导致对接下来的分离产生困难，并且该法提取比较废时间，提取率也不高。
1.2.2 酸式提取法
酸提多糖法的原理是，在酸性条件下，通过酸的作用，造成细胞的破碎，从而达到提取多糖的目的。程仕伟[12]等采用酸法提取紫贻贝多糖，提取率为3.5 %。酸提法提取出的多糖纯度较高，但提取程序繁琐，且容易使多糖的结构发生改变。
1.2.3 碱式提取法
碱提多糖法的原理是通过碱的作用使细胞破碎，并提取出多糖。常林瑞等[13]用碱提法提取蛤蜊的多糖，多糖提取率为15.45 %。姚滢[1415]等使用碱溶液提取法提取出牡蛎和厚壳贻贝中的多糖。碱提法提取步骤复杂，易造成糖苷键断裂，且适用范围较小。
1.2.4 超声波提取法
超声波是可以在溶液介质中进行传播的一种机械波[16]。在超声波的作用下，溶剂使溶质中溶解的气体扩散，产生微小的气泡，并不断振荡。超声波让溶液产生振动，强化周围溶质的扩散，这就是机械效果。超声波压力强使溶剂和溶质产生不同的加速度，使两者发生相对运动，由此产生的摩擦力能使细胞裂解，促进细胞内的物质尽快释放。赵艳景等[17]利用超声波辅助水提法提取了缢蛏多糖, 多糖提取率提高了19.9 %。许静[18]选用超声波辅助法对缢蛏多糖进行提取，归纳出了最佳的提取工艺参数：超声功率440 W，提取时间60 min，提取温度80℃，料液比1∶30（g/mL）。超声波提取法拥有操作方法简便易，可以缩小提取所需时间，提高多糖提取率的优点，但较容易降解可溶性的多糖和超声波振荡引起的局部温度的上升的现象，有可能会破坏多糖结构，最终，会影响其生物活性。
1.2.5 微波提取法
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