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食品与发酵工业  2020, Vol. 46 Issue (5): 215-223    DOI: 10.13995/j.cnki.11-1802/ts.022554
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响应面优化超声波辅助双水相提取牛蒡多糖及抗氧化分析
巫永华, 陆文静, 刘梦虎, 张建萍, 陈安徽, 邵颖, 王长凯, 刘恩岐*
(徐州工程学院 江苏省食品资源开发与质量安全重点建设实验室,江苏 徐州,221018)
Optimization of ultrasonic-assisted aqueous two-phase extraction ofburdock polysaccharide by response surface design and its antioxidant activities
WU Yonghua, LU Wenjing, LIU Menghu, ZHANG Jianping, CHEN Anhui, SHAO Ying, WANG Changkai, LIU Enqi*
(Jiangsu Key Laboratory of Food Resource Development and Quality Safe, Xuzhou University of Technology, Xuzhou 221018, China)
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摘要 采用响应面法优化超声辅助双水相提取牛蒡多糖的工艺条件,比较超声法、热水法、超声波辅助双水相法和酶法提取对牛蒡粗多糖提取率、主要成分及抗氧化活性的影响。结果表明,选用质量比为3∶1的(NH4)2SO4/聚乙二醇(PEG) 6000作为最佳的双水相体系,超声波辅助双水相法提取牛蒡多糖的最佳工艺为料液比0.04∶1(g∶mL),在49 ℃浸提2.6 h后超声处理31 min,牛蒡多糖的得率达到(32.35±0.85)%。4种方法制备的牛蒡粗多糖都含有一定的多酚、黄酮、糖醛酸和少量的蛋白质,超声波辅助双水相法的提取率和多糖含量最高。红外光谱分析表明牛蒡多糖为吡喃型多糖。抗氧化试验表明,在一定的浓度范围内,不同方法制备的牛蒡多糖都具有较好的抗氧化性,且呈现良好的量效关系。其中,超声波辅助双水相法提取的多糖对DPPH·、·OH清除率和还原能力的IC50值分别为0.619 9、2.900 8和1.187 1 mg/mL,抗氧化能力优于其他3种样品,表明超声波辅助双水相技术能制备出具有较高生物活性的牛蒡多糖。
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巫永华
陆文静
刘梦虎
张建萍
陈安徽
邵颖
王长凯
刘恩岐
关键词:  超声波  双水相  牛蒡  多糖  抗氧化    
Abstract: The optimal extraction conditions of ultrasonic-assisted aqueous two-phase extraction of burdock polysaccharide were explored, and the antioxidant properties were analyzed. Response surface methodology was used to optimize the ultrasonic-assisted aqueous two-phase extraction of burdock polysaccharide, the yields, components and antioxidant capacities of burdock polysaccharides (BPs) by four different extraction methods (ultrasonic-assisted extraction, hot water extraction, ultrasonic-assisted aqueous two-phase extraction and enzymatic extraction) were investigated. The results showed that (NH4)2SO4/PEG 6000 with the mass ratio of 3 was selected as the best aqueous two-phase system. The optimum extraction conditions for burdock polysaccharide were as follows: the liquid ratio was 0.04∶1(g∶mL), extraction for 2.6h at 49 ℃, after that, the mixture was treated by ultrasonic for 31 min, the yield of BPs reached (32.35±0.85) % at above conditions. BPs prepared by the four methods all contain certain polyphenols, flavonoids, glucuronic acid and a small amount of protein, and the BPs prepared ultrasonic-assisted aqueous two-phase method possessed the highest extraction rate and polysaccharide contents. Infrared spectrum analysis showed that saccharide ring in burdock polysaccharide was pyranose ring. The antioxidant results indicated that all the four kinds of BPs had good antioxidant activity in a certain concentration range, and showed a good dose-effect relationship. Among them, the IC50 values of DPPH· and ·OH scavenging and reducing capacity of UATPBPs were 0.6199 mg/mL, 2.9008 mg/mL and 1.187 1 mg/mL, respectively, which was superior to those of the other three BPs. Thus, it indicates that BPs with high biological activity could be prepared by ultrasound-assisted aqueous two-phase method.
Key words:  ultrasonic    aqueous two-phase    burdock    polysaccharide    antioxidant
收稿日期:  2019-10-15                出版日期:  2020-03-15      发布日期:  2020-04-10      期的出版日期:  2020-03-15
基金资助: 安徽省科技重大专项(17030801019);江苏省科技项目(BE2017352);苏北科技专项(XZ-SZ201818);徐州市科技计划项目(KC18121);国家自然科学基金青年项目(31701566)
作者简介:  硕士,实验师(刘恩岐教授为通讯作者,E-mail: xiaoyaohai777@163.com)
引用本文:    
巫永华,陆文静,刘梦虎,等. 响应面优化超声波辅助双水相提取牛蒡多糖及抗氧化分析[J]. 食品与发酵工业, 2020, 46(5): 215-223.
WU Yonghua,LU Wenjing,LIU Menghu,et al. Optimization of ultrasonic-assisted aqueous two-phase extraction ofburdock polysaccharide by response surface design and its antioxidant activities[J]. Food and Fermentation Industries, 2020, 46(5): 215-223.
链接本文:  
http://sf1970.cnif.cn/CN/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.022554  或          http://sf1970.cnif.cn/CN/Y2020/V46/I5/215
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