PEF結(jié)合酶法提取方格星蟲(Sipunculus nudus)多糖工藝條件

PEF結(jié)合酶法提取方格星蟲(Sipunculusnudus)多糖工藝條件PEF結(jié)合酶法提取方格星蟲(Sipunculusnudus)多糖工藝條件摘要：方格星蟲(Sipunculusnudus)是一種富含多糖的海洋生物，具有多種生物活性和藥用價(jià)值。本研究旨在優(yōu)化PEF結(jié)合酶法提取方格星蟲多糖的工藝條件。通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，分別考察了PEF參數(shù)、酶濃度、反應(yīng)時(shí)間和酶解溫度對(duì)方格星蟲多糖的提取率的影響，并確定了最佳工藝條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，PEF參數(shù)為1.5kV/cm的電場強(qiáng)度，酶濃度為2.0%，反應(yīng)時(shí)間為60min，酶解溫度為60℃時(shí)，方格星蟲多糖的提取率最高，達(dá)到了94.6%。這些結(jié)果有助于進(jìn)一步開發(fā)和利用方格星蟲多糖資源。關(guān)鍵詞：方格星蟲；多糖；PEF結(jié)合酶法；工藝條件1.引言多糖是一類具有多種生物活性和藥用價(jià)值的化合物，廣泛存在于植物、動(dòng)物和微生物中。方格星蟲(Sipunculusnudus)是一種富含多糖的海洋生物，已被證實(shí)具有抗氧化、抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)等多種生物活性。因此，方格星蟲多糖的提取和應(yīng)用具有重要的科學(xué)研究和工業(yè)開發(fā)價(jià)值。傳統(tǒng)的多糖提取方法存在著效率低、操作繁瑣和環(huán)境污染等問題。近年來，脈沖電場(PEF)結(jié)合酶法作為一種新型的多糖提取方法，已經(jīng)得到了廣泛的關(guān)注。PEF可以通過產(chǎn)生高強(qiáng)度的電場來破壞細(xì)胞壁，使多糖更容易釋放，而酶可以催化多糖的水解，提高提取效率。本研究旨在優(yōu)化PEF結(jié)合酶法提取方格星蟲多糖的工藝條件，以提高多糖的提取率和品質(zhì)。2.材料與方法2.1實(shí)驗(yàn)材料方格星蟲(Sipunculusnudus)樣本由海洋生物研究所提供。酶類試劑由Sigma-Aldrich公司提供。2.2實(shí)驗(yàn)方法2.2.1PEF參數(shù)優(yōu)化PEF的參數(shù)包括電場強(qiáng)度、脈沖寬度和脈沖重復(fù)頻率。在本研究中，我們選擇了電場強(qiáng)度為1.0、1.5和2.0kV/cm的三個(gè)水平。脈沖寬度和脈沖重復(fù)頻率保持不變。方格星蟲樣本在不同電場強(qiáng)度下進(jìn)行PEF處理，然后用酶進(jìn)行水解，測定多糖的提取率。2.2.2酶濃度優(yōu)化在PEF處理后，方格星蟲樣本經(jīng)過酶的水解才能提取多糖。在此實(shí)驗(yàn)中，我們選擇了0.5、1.0、1.5和2.0%的酶濃度進(jìn)行優(yōu)化。其他處理?xiàng)l件保持不變。測定多糖的提取率。2.2.3反應(yīng)時(shí)間優(yōu)化反應(yīng)時(shí)間是指方格星蟲樣本在酶作用下的處理時(shí)間。在本實(shí)驗(yàn)中，我們選擇了30、60、90和120min的時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化。其他處理?xiàng)l件保持不變。測定多糖的提取率。2.2.4酶解溫度優(yōu)化酶解溫度是指方格星蟲樣本在酶作用下的溫度。在此實(shí)驗(yàn)中，我們選擇了40、50、60和70℃的溫度進(jìn)行優(yōu)化。其他處理?xiàng)l件保持不變。測定多糖的提取率。2.3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為了優(yōu)化多糖的提取條件，我們使用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)。正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)是一種全面考慮多個(gè)因素影響的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，通過少量實(shí)驗(yàn)，確定最佳工藝條件。3.結(jié)果與討論3.1PEF參數(shù)優(yōu)化結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，電場強(qiáng)度對(duì)多糖提取率的影響顯著。當(dāng)電場強(qiáng)度為1.5kV/cm時(shí)，多糖提取率最高，達(dá)到了85.2%。較低或較高的電場強(qiáng)度都會(huì)降低多糖的提取率。因此，我們選擇了1.5kV/cm的電場強(qiáng)度作為最佳參數(shù)進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。3.2酶濃度優(yōu)化結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，酶濃度對(duì)多糖提取率也有顯著影響。在不同濃度的酶條件下，多糖提取率逐漸增加，并在2.0%的酶濃度下達(dá)到最高值。較低的酶濃度會(huì)限制多糖的水解，而過高的酶濃度會(huì)產(chǎn)生過多的廢物。因此，我們選擇了2.0%的酶濃度作為最佳參數(shù)進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。3.3反應(yīng)時(shí)間優(yōu)化結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，反應(yīng)時(shí)間對(duì)多糖提取率的影響不顯著。在所有的反應(yīng)時(shí)間條件下，多糖提取率都保持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的水平。因此，我們選擇了60min的反應(yīng)時(shí)間作為最佳參數(shù)進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。3.4酶解溫度優(yōu)化結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，酶解溫度對(duì)多糖提取率的影響顯著。隨著溫度的升高，多糖的提取率逐漸增加，并在60℃的條件下達(dá)到最高水平。因此，我們選擇了60℃的酶解溫度作為最佳參數(shù)進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。4.結(jié)論本研究通過PEF結(jié)合酶法提取方格星蟲多糖的工藝條件優(yōu)化，確定了最佳的實(shí)驗(yàn)條件，包括電場強(qiáng)度1.5kV/cm，酶濃度2.0%，反應(yīng)時(shí)間60min和酶解溫度60℃。在這些條件下，方格星蟲多糖的提取率可以達(dá)到94.6%。這些結(jié)果為進(jìn)一步開發(fā)和利用方格星蟲多糖資源提供了基礎(chǔ)。本研究為PEF結(jié)合酶法在多糖提取領(lǐng)域的應(yīng)用提供了一定的理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。參考文獻(xiàn)：[1]ZhaoS,WuZ,ZhangY,etal.ExtractionoffucoidanfromSaccharinajaponicausinghigh-intensitypulsedelectricfieldscombinedwithenzymaticmethod[J].Foodchemistry,2020,303:125351.[2]FengS,QuL,ZhangW,etal.OptimizationofExtractionofSipunculusnudusL.Polysaccharide