马尾藻褐藻糖胶的提取工艺研究

梁红梅 石素梅 李思萍 陈洪

【摘 要】研究优化马尾藻褐藻糖胶的提取工艺，通过单因素、正交实验确定。结果表明，水提法提取马尾藻褐藻糖胶的最优工艺条件为：料液比1：20g/ml，70℃，5.0h。

【关键词】马尾藻；褐藻糖胶；提取工艺

中图分类号： TS254.1 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）24-0113-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.24.054

【Abstract】The extraction process of fucoidans from gulfweed was studied by single factor and orthogonal experiments. The results showed that the optimal condition through water extraction was ratio of material to liquid （g/ml） 1：20， temperature 70℃，time 5.0h.

【Key words】Gulfweed；Fucoidans；Extraction process

马尾藻是一种褐藻类海洋植物，是重要的大型经济海藻，原料丰富，价格低廉，营养价值高，具有降血糖、降血脂等作用[1]，已成为研究热点之一。褐藻糖胶是一类褐藻所特有的多糖，具有很好的生物活性[2]。藻类多糖的提取方法很多[2-3]，水提法是利用水将藻体中的糖类提取出来。所使用的设备简单，操作方便，成本低廉，因此本文选择经济有效、绿色环保的水提法研究马尾藻褐藻糖胶的最佳提取工艺，希望为开发利用马尾藻资源提供实验依据。

1 实验部分

1.1 材料、仪器及试剂

材料：马尾藻，山东，干燥野生马尾藻。试剂：葡萄糖、苯酚、浓硫酸等。

仪器：DF-101S集热式恒温水加热磁力搅拌器：上海羌强仪器设备有限公司；UV759S紫外可见分光光度计：上海棱光技术有限公司；AUY120电子天平：SHIMADZU；SHZ-D（III）循环水式真空泵：河南省予华仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 马尾藻褐藻糖胶提取工艺流程[3]

干燥马尾藻3.0g粉碎→水提→抽滤得滤液→澄清液

1.2.2 马尾藻提取液中褐藻糖胶含量的测定

含量测定采用苯酚-硫酸法[3-4]，以葡萄糖为标样，以吸光度为纵坐标，葡萄糖质量为横坐标，绘制标准曲线，用上法测定，得到线性回归方程y=14.685x-0.0039（R2=0.9981，y为吸光度，x为样品的浓度mg/ml）。

1.2.3 马尾藻褐藻糖胶提取率的测定及计算

取澄清液1.0ml于10mL容量瓶中加蒸馏水定容，取1.0ml稀释液，于490nm处测定吸光度，根据以下公式计算提取率。式中，C为由标准曲线回归方程计算得到的样品浓度（mg/ml），10为1.0mL提取液稀释倍数，V为提取液总体积（ml），1000为mg与g的单位换算率，M为马尾藻质量（g）。

2 结果与讨论

2.1 马尾藻褐藻糖胶提取单因素实验

2.1.1 料液比对马尾藻褐藻糖胶提取率的影响

温度为80℃，时间为4h，探讨料液比（g/ml）为1：10、1：15、1：20、1：25、1：30五个不同水平对提取率的影响。提取率（%）分别为0.424，0.441，0.583，0.688，0.564。由此可知，随着料液比的增大，马尾藻褐藻糖胶提取率增加，当料液比为1：25g/ml时提取率最大，此时提取率比料液比1：10时提高了38.4%；之后随着料液比的增大，褐藻糖胶提取率呈下降趋势。料液比（g/ml）1：25提取率最佳，因此，选择料液比（g/ml）1：20、1：25、1：30用于进一步优化实验。

2.1.2 温度对马尾藻褐藻糖胶提取率的影响

料液比（g/ml）1：25，时间4h，探讨提取温度为50、60、70、80、90℃，5个不同水平对马尾藻褐藻糖胶提取率的影响。提取率（%）分别为0.379，0.445，0.567，1.237，1.000。由此可知，提取率随着温度的上升而增加，当温度达到80℃时提取率最大，此时提取率比温度50℃时提高了69.4%；之后随着温度的增大，褐藻糖胶提取率呈下降趋势，可能是因为温度过高会造成褐藻糖胶的分解，导致马尾藻褐藻糖胶提取率的减少。温度80℃时提取率最佳，因此，选择提取温度为70℃、80℃、90℃用于进一步优化实验。

2.1.3 提取时间对马尾藻褐藻糖胶提取率的影响

料液比（g/ml）1：25，温度80℃，探讨提取时间（h）为1、2、3、4、5五个不同水平对马尾藻褐藻糖胶提取率的影响。提取率（%）分别为0.612，0.864，0.886，1.266，1.184。由此可知，当提取时间为4.0h时提取率最大，此时提取率比时间为1.0h时提高了51.7%，可见时间对提取率有显著的影响。之后随着提取时间的进一步增加，马尾藻褐藻糖胶提取率呈下降趋势，可能是因为在一定温度下长时间提取会造成褐藻糖胶的分解，导致马尾藻褐藻糖胶提取率的减少。提取时间4.0h时提取率最佳，因此，选择提取时间为3.0h、4.0h、5.0h用于进一步优化实验。

2.2 最佳提取工艺参数优化

在上述单因素实验的基础上，以料液比g/ml（因素A）、提取温度/℃（因素B）、提取时间/h（因素C）为考察因素，每个因素选取1，2，3三个水平，以马尾藻褐藻糖胶的提取率为评价指标，进行正交实验，探索最佳优化条件。

由表1可以看出，影响馬尾藻褐藻糖胶提取率的各因素主次关系是：提取时间>提取温度>料液比，根据极差分析得到马尾藻褐藻糖胶提取最优方案为A1B1C3。

3 结论

研究结果表明，在单因素实验的基础上，通过正交实验，得出马尾藻褐藻糖胶的提取因素中影响提取率的因素主次顺序依次为提取时间、提取温度、料液比，其中，提取时间对马尾藻褐藻糖胶提取率的影响显著，水提法提取马尾藻褐藻糖胶的最优工艺条件为：料液比1：20g/ml，70℃，5.0h。

【参考文献】

[1]陈震，刘红兵.马尾藻的化学成分与生物活性研究进展[J].中国海洋物，2012，31（05）：41-51.

[2]洪泽淳，方晓弟，赵文红，等.海藻多糖的研究进展[J].农产品加工（学刊），2012（08）：93-97.

[3]刘鑫.褐藻胶衍生物及褐藻糖胶对糖尿病及其并发症作用的研究[D].中国海洋大学，2014.

[4]刘敏，郭丽梅，张丽.苯酚-硫酸法测定油松花粉多糖含量研究[J].时珍国医国药，2010，21（06）：1526-1528.