花椒叶多糖双水相提取及对亚硝酸盐清除活性.pdf
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1、70食品工艺花椒叶多糖双水相提取及对亚硝酸盐清除活性段鸿斌,吴晓辉,孙伟,叶润,蔡静(1.信阳农林学院制药工程学院,河南信阳46 40 0 0;2.信阳市市场监管综合行政执法支队,河南信阳46 40 0 0)摘要:以花椒叶为材料,花椒叶多糖得率作为考察指标,优化双水相体系提取花椒叶多糖的工艺参数,并分析其对亚硝酸盐的清除活性。结果表明:最佳工艺参数为多糖提取液体积6.1mL、K,HP04用量2.2 g、PE G 6 0 0 0 用量2.7 g,在此条件下花椒叶多糖的得率为10.0 9 2 mg/g,与预测值相差较小;亚硝酸盐清除活性试验表明,花椒叶多糖对亚硝酸盐有一定的清除作用,且存在量效关系
2、。关键词:花椒叶;双水相体系;多糖;响应面设计;亚硝酸盐Aqueous two-phase extraction and nitrite scavengingactivity of polysaccharides from pepper leavesDUAN Hong-bin,WU Xiao-hui,SUN Wei,YE Run,CAI Jing(1.School of Pharmaceutical Engineering,Xinyang Agriculture and Forestry University,2.Xinyang Comprehensive Administrative Enf
3、orcement Detachment of Market Supervision,Abstract:Using pepper leaves as the material and the yield of pepper leaves polysaccharides as the eval-uation index,the process parameters for extracting pepper leaves polysaccharides by a two-phase aqueoussystem were optimized,and its nitrite scavenging ac
4、tivity was analyzed.The results showed that the opti-mal process parameters were 6.1 mL of polysaccharides extraction solution volume,2.2 g of K,HPO4dosage,and 2.7 g of PEG6000 dosage.Under these conditions,the yield of polysaccharides from pepperleaves was 10.092 mg/g,which had a small difference f
5、rom the predicted value.The nitrite scavengingactivity test showed that the polysaccharides from pepper leaves had a certain scavenging effect on nitrite,and there was a dose-effect relationship.Key words:pepper leaf;aqueous two-phase system;polysaccharide;response surface design;nitrite中图分类号:TS201.
6、1花椒叶是1种具有食用和药用双重功效的独特香料 ,其性热,具有温中散寒的功效,可用于止痛、杀虫和治疗蛔虫病等;此外还具有降糖、抑菌、抗癌、抗氧化、抗疲劳等多种保健功能 2 。多糖是花椒叶的主要活性成分之一,具有较强的抑菌和抗氧化活性 3-4 。双水相萃取是利用上下两相之间的目标物质收稿日期:2 0 2 3-0 5-16基金项目:信阳农林学院“十四五”校级科技创新团队项目(XNKJTD-009);河南省科技攻关项目(2 2 2 10 2 110 2 47)作者简介:段鸿斌(19 7 0 一),男,硕士,副教授,研究方向为生物技术等研究。通信作者:孙伟(19 8 4一),男,硕士,副教授,研究方向
7、为天然产物化学。粮食与油脂Xinyang 464000,Henan,China;Xinyang 464000,Henan,China)文献标志码:A2023年第36 卷第9 期文章编号:10 0 8-9 57 8(2 0 2 3)0 9-0 0 7 0-0 5分配系数的不同,从而实现分离,该技术操作简单、条件温和、绿色环保、选择性强、使生物活性物质失活或变性的可能性大大降低 5-6 。采用双水相体系能更大程度地提取多糖,提高花椒叶的利用率。本试验利用聚乙二醇(PEG)/K,HPO4双水相体系,采用超声波辅助提取花椒叶多糖,以多糖得率为考察指标,采用Box-Behnken响应面法得出最2023年
8、第36 卷第9 期佳提取工艺参数,同时还考察了其对亚硝酸盐的清除效果,为花椒叶的开发利用提供参考。1材料与方法1.1材料与试剂花椒叶,信阳农林学院;D-无水葡萄糖,色谱纯;苯酚、质量分数9 8.3%硫酸、K,HPO4、对氨基苯磺酸、盐酸萘乙二胺、平均相对分子质量2 0 0 0 PEG(PE G 2 0 0 0)、平均相对分子质量4000PEG(PE G 40 0 0)、平均相对分子质量6000PEG(PE G 6 0 0 0)、平均相对分子质量8000PEG(PE G 8 0 0 0),分析纯;1mol/L亚硝酸钠标准溶液,天津市光复精细化工研究院;蒸馏水,实验室自制。1.2仪器与设备S450
9、型高速粉碎机,永康市红太阳机电有限公司;KQ-700DE型数控超声波清洗器,昆山市超声仪器有限公司;DK-S28型恒温水浴锅,南京昕仪生物科技有限公司;DHG-9240型电热鼓风干燥箱,河北华汇仪器设备有限公司;HC2004电子分析天平,上海卓精电子科技有限公司;UV-650型紫外可见分光光度计,上海普美达仪器有限公司;TGL-16型电动离心机,江苏金坛市亿通电子有限公司。1.3试验方法1.3.1花椒叶多糖提取液的制备花椒叶清洗晾干后,置于干燥箱中,在50 下鼓风干燥2.5h至恒重,粉碎后过0.17 8 mm筛,将处理后花椒叶粉末装入广口瓶中备用。取花椒叶粉末5.0 g,置于150 mL具塞锥
10、形瓶中,加蒸馏水10 0 mL,超声(10 0 W,50kHz)处理30min,再以350 0 r/min离心15min,取上清液10mL转移至10 0 mL容量瓶中,加蒸馏水定容至刻度,摇匀,即得花椒叶多糖提取液,低温保存。1.3.2花椒叶多糖纯化将一定量花椒叶多糖提取液置于10 mL离心管中,依次加人一定质量的K,HPO4、PE G 6 0 0 0,再加人蒸馏水至10 mL,摇匀,至溶液上下相分层明显,溶质充分溶解时记录上下相体积。1.3.3PEG/K,HPO4双水相相图绘制精准称取0.5gPEG2000、PE G 40 0 0、PE G 6 0 0 0和PEG8000于锥形瓶中,均加人1
11、.0 mL蒸馏水,制备出质量分数50%的PEG溶液,记录其质量。将质量分数40%K,HPO4溶液缓慢滴定到装有PEG溶液的锥形瓶中并振荡,当锥形瓶中出现浑浊时停止滴定,记录所加K,HPO4溶液的质量;再加人蒸馏粮食与油脂水直至溶液重新变得透明,并记录所添加蒸馏水的质量;继续滴加K,HPO4溶液,直到再次出现浑浊,按照上述步骤反复多次,记录每次滴加K,HPO4溶液和蒸馏水的质量 7 。K,HPO4质量分数和PEG质量分数计算见式(1)(2);以溶液浑浊时K,HPO4在系统中的质量分数为横坐标,PEG的质量分数为纵坐标绘图,即可得到双节线。WPEC=mi+m2+m3m2k.Hro=m,+m2+ma
12、100%式中:m为PEG在系统中的总质量,g;m 为K,HPO4溶液在系统中的总质量,g;m,为水在系统中的总质量,%。1.3.4苯酚-硫酸法绘制葡萄糖标准曲线按照章斌等 8 的苯酚硫酸法测定多糖含量。以葡萄糖质量浓度作为横坐标,吸光度作为纵坐标,得葡萄糖标准曲线回归方程,y=0.0752x-0.005 6(R=0.999 1)。1.3.5花椒叶多糖含量测定参照韩秋菊等 9 的方法,准确吸取上、下相样品稀释液1mL,置于10 mL比色管中,加人0.5mL质量分数5%苯酚溶液,振荡,迅速滴加浓硫酸溶液2.5mL,再次摇匀,放置于室温,在波长49 0 nm处测定其吸光度。上、下相空白对照液同法制备
13、。按照式(3)(4)计算分配系数和多糖得率。KPPbY=P,xV,xnm式中K为分配系数;p,和pb为上、下相的花椒叶多糖质量浓度,mg/mL;V,为体系上相的体积,mL;Y为花椒叶多糖得率,mg/g;m为花椒叶样品质量,g;n为稀释倍数。1.4单因素试验在K,HP04用量2.0 g、PE G 6 0 0 0 用量2.5g、多糖提取液6.0 mL的基础上进行单因素试验,考察PEG6000用量、K,HPO4用量、多糖提取液体积对花椒叶多糖得率和分配系数的影响。1.5响应面优化试验在单因素试验的基础上,以花椒叶多糖得率Y作为响应值,使用Design-Expert 11.0软件进行三因素三水平的响应
14、面试验设计,因素水平见表1。71ml100%(1)(2)(3)(4)72水平APEG6000用量/gBK,HPO4用量/g-12.002.513.01.6花椒叶多糖对亚硝酸盐的清除作用在最佳提取工艺参数下通过双水相法得到花椒叶多糖提取液,取不同质量浓度的花椒叶多糖提取液1mL,置于2 5mL具塞比色管中,并加人质量浓度5.0 g/mLNaNO,标准溶液2 mL,摇匀,放人50水浴中反应2 0 min,取出后加人2 mL质量分数0.4%对氨基苯磺酸,摇匀静置5min后,立即加入1mL质量分数0.2%盐酸萘乙二胺,摇匀,定容,静置15min,离心分离取适量上清液于波长538 nm处测得吸光度A,蒸
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