畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)-重樓葉多糖提取工藝及其抗氧化活性研究

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1、巴黎重樓葉多糖提取工藝及其抗氧化活性研究[摘要]在單因素分析的基礎(chǔ)上,利用中心組合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化巴黎重樓葉多糖的提取條件。設(shè)置三個(gè)獨(dú)立的變量,包括提取溫度(℃),水料比和時(shí)間(h)并研究其對多糖得率的影響。采用多元回歸分析和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對擬合一個(gè)二次多項(xiàng)式方程實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行。最佳工藝條件為:提取溫度為90.8℃,水料比為21.3:1,提取時(shí)間為4.8h。在最佳條件下,實(shí)驗(yàn)的回收率為54.18%,與模型預(yù)測值匹配。此外,純化的多糖對DPPH自由基、羥自由基離子和超氧陰離子自由基有很強(qiáng)的抗氧化作用。[關(guān)鍵字]重樓優(yōu)化多糖抗

2、氧化1.引言巴黎滇重樓,廣泛分布在中國的西南地區(qū),長時(shí)間被作為中藥使用。它能有效的消腫、有效的減輕疼痛、消除咽喉腫痛、治療蛇毒咬傷和擦傷[1]。巴黎滇重樓中有許多生物活性成分,如皂甙,蛻皮激素,植物甾醇和黃酮甙[2]。它們被廣泛應(yīng)用于抗腫瘤、抗菌、止血和鎮(zhèn)痛[3]。多糖是高分子碳水化合物結(jié)構(gòu),形成重復(fù)單元由糖苷鍵連接在一起[4]。因?yàn)槎嗵翘厥獾睦砘再|(zhì)和生物活性高,所以對多糖的研究受到了許多關(guān)注[5]。然而,一些研究已經(jīng)從云南滇重樓葉多糖(PPLPs)提取中開展了。熱水提取技術(shù)是常用的植物多糖的提取方法,已經(jīng)被廣

3、泛應(yīng)用于許多研究[6]。在提取過程中,提取率是由多個(gè)獨(dú)立變量影響的。因此,開發(fā)一個(gè)可以確定所有因素的優(yōu)化方法是必要的。另外,要確定最佳提取條件就應(yīng)該考慮自變量之間的相互作用。當(dāng)自變量有一個(gè)聯(lián)合的效果的時(shí)候,響應(yīng)面法(RSM)在優(yōu)化工藝方面是一種有效的統(tǒng)計(jì)技術(shù)。RSM的優(yōu)化過程比傳統(tǒng)方法需要較少的材料和時(shí)間[7]是一種典型的響應(yīng)面設(shè)計(jì)。在本設(shè)計(jì)中,處理結(jié)合在試驗(yàn)點(diǎn),軸點(diǎn),中心點(diǎn)。設(shè)計(jì)是旋轉(zhuǎn)(或接近旋轉(zhuǎn)),要求每一個(gè)因子五水平。與傳統(tǒng)方法相比CCD能更有效的進(jìn)行試驗(yàn)?;钚匝跏羌?xì)胞代謝過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品。過多的自由基會

4、引起許多疾病,如癌癥、心血管疾病、動脈粥樣硬化??寡趸瘎┖桶┌Y治療的常規(guī)藥物,如BHA、BHT和TBHQ的療效有限并且有顯著的毒性[8]。多糖是一種天然的生物大分子,廣泛存在于生物界中。因?yàn)槎嗵蔷哂锌寡趸⒖拱┖兔庖呋顒?,所以植物多糖引起了極大的關(guān)注。[9]。然而,很少資料是研究PPLPs的。本研究的目的是調(diào)查關(guān)鍵變量(提取溫度,提取時(shí)間和水料比)并進(jìn)一步優(yōu)化pplps的提取工藝。另外,對獲得純化的多糖及其抗氧化活性進(jìn)行了評價(jià)。2.材料與方法2.1材料和試劑將巴黎重樓葉干燥,將干燥的材料用粉碎機(jī),然后過60目篩。

5、將巴黎重樓葉粉末分別用石油醚(60-90℃)和乙醇在索氏抽提器中回流5小時(shí)。脫脂后將粉末干燥,室溫下放置在干燥器中保存。乙醇,苯酚,硫酸,和葡萄糖分別來自成都科隆化工廠購買。1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH),1,10-菲咯啉,,煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)和氮藍(lán)四唑(NBT)購自西格瑪化學(xué)公司。所有化學(xué)試劑均為分析純。2.2提取pplps每個(gè)預(yù)處理粉末(1.0克),在設(shè)定的提取溫度,水料比和提取時(shí)間下萃取多糖。將所得的懸浮液通過離心(5000r/min,10分鐘)分離。收集上清液并加蒸餾水補(bǔ)至100

6、ml。采用苯酚-硫酸法測定多糖的含量[10]。使用葡萄糖作為標(biāo)準(zhǔn),并將結(jié)果表示為葡萄糖當(dāng)量。2.3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)通過單因素實(shí)驗(yàn)確定提取變量的初步范圍。設(shè)計(jì)一個(gè)五水平三因素的CCD用于優(yōu)化pplps的提取率的最佳變量組合。分別選擇提取溫度(X1),水與原料的比例(X2),和提取時(shí)間(X3)用于多糖的提取率待優(yōu)化的獨(dú)立變量。三個(gè)變量和五個(gè)水平的范圍如表一所示。提取率(Y)被作為對三個(gè)變量在表2中的相互作用的響應(yīng)。根據(jù)等式三個(gè)變量進(jìn)行編碼:xi-x0Xi=i=1,2,3(1)△X其中X是獨(dú)立變量的編碼值,Xi獨(dú)立變量的實(shí)際值

7、,X0是自變量的中心點(diǎn)的實(shí)際值,和γx為變量的階躍變化。該系統(tǒng)的行為由下列二次方程解釋:3323Y=A0+∑AiXi+∑AiiXi+∑∑AijXij(2)i=1i=1i=1i=1其中Y是預(yù)測響應(yīng),A0是一個(gè)常數(shù),AI,AII和AIJ是由模型估計(jì)系數(shù),以及XI和XJ是獨(dú)立變量。這些數(shù)值分別代表的是截距,線性,二次互動變量的影響在響應(yīng)面中的情況。該模型評價(jià)三個(gè)變量的影響。所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)三次。來估計(jì)自變量的響應(yīng),實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析,并使用設(shè)計(jì)專家軟件預(yù)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行了計(jì)算[11]。隨后,三個(gè)額外的實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)策略的有

8、效性。2.4制備和多糖的純化取預(yù)處理的樣品(100.0g),采用優(yōu)化的條件下熱水提取方法提取PPLPs溶液。將懸浮液以5000rpm離心10分鐘,并且將上清液收集并濃縮至約100毫升。濃縮液采用Sevag法除蛋白[12]。四體積的乙醇加入到濃縮物中,并將混合物在4℃保持12小時(shí)。收集沉淀物并真空干燥獲得PPLPsPPLPs(1.0克)溶解在去離子水中。該溶液通過DEAE-

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