薏仁多糖的提取工艺优化及其抗氧化与透皮吸收
薏仁(Coix seed)又名薏苡仁、苡米、苡仁等,在河北、陕西、河南等地区产量丰富,被称为“世界禾本科植物之王”[1]。薏仁中含人体所需的亮氨酸、精氨酸等必需氨基酸以及矿物质[2],且薏仁中的薏八醇及β、γ两种谷甾醇具有很高的药用价值,这也是薏米具有防癌作用的秘密所在[3]。薏米淀粉糊性质稳定,沉降速度较缓慢,较之其他淀粉类的成品不易老化[4]。薏仁不饱和脂肪酸含量较高,且含有具有抗氧化性很强的奇数碳链脂肪酸,具有减轻血液中超量胆固醇、加大细胞膜透性、阻遏心肌组织与动脉硬化等功能[5]。薏仁多糖是薏仁的主要有效成分之一,徐梓辉等[6]运用四氧嘧啶破坏胰岛细胞,建立了糖尿病小鼠的模型,研究发现薏仁多糖对阻遏肝糖原分解、肌糖原酵解和抑制糖异生具有一定效用,由此达到降低血糖浓度的作用[6]。植物多糖有许多药理作用如免疫调节、抗肿瘤作用[7-13],降血糖、血脂作用[14-17],抗辐射、抗菌、抗病毒作用[18-20],抗氧化、抗衰老作用[21-23]等。本研究旨在通过对薏仁的水提、发酵试验,优化薏仁多糖的提取条件,以达到对薏仁的充分利用。同时,研究其抗氧化性,并通过透皮吸收实验,对发酵与水提多糖的透皮吸收效果进行比较,为其在人体抗衰老及透皮吸收中的应用提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
鼠皮购自北京海淀区兴隆实验动物养殖厂,薏仁为市售;维生素C购自国药集团化学有限公司;Tris碱、浓 HCL、硫酸、苯酚、葡萄糖、DPPH、焦性没食子酸购自北京化工厂。
BS2202S型电子天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司);RJ-TGL-16B型离心机(无锡市瑞江分析仪器有限公司);T6新世纪型紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限公司);DSHZ-300型恒温水浴振荡器(江苏省太仓市实验设备厂);型电热恒温水浴锅(北京长安科学仪器厂);YT-CJ-1ND型超净工作台(北京亚泰科隆仪器技术公司);HC-268型透皮扩散池(天津正通科技有限公司);A2492型分析天平(北京福海科技技术有限公司);HH·SY21-Ni4型恒温水浴锅(北京精科华瑞仪器有限公司)。
1.2 试验方法
1.2.1 薏仁多糖提取工艺 热水浸提法:薏仁粉碎后过40目筛,热水浸提,以1 800 r/min的转速离心10 min后量取上清液;微生物发酵法:取乳酸菌/酵母菌进行菌种活化,待菌种生长至对数期,取200 μL菌液进行接种,发酵提取,并在 121℃下灭菌 30 min,1 800 r/min离心10 min后量取上清液。
1.2.2 薏仁多糖样品含量测定 多糖含量的测定参考文献[24]。
1.2.3 水提薏仁多糖的单因素探究 料液比对提取率的影响:提取温度80℃,时间6 h,pH 5。选取5个液料比梯度 0.050、0.075、0.100、0.125、0.150(g/mL),取一定量的多糖溶液测定多糖含量,从而得到提取率。
温度对提取率的影响:料液比 0.1(g/mL),pH 5,时 间 6 h,选 取 5 个温 度梯度 50、60、70、80、90℃。取一定量的多糖溶液测定多糖含量,从而得到提取率。
pH对提取率的影响:料液比0.1(g/mL),提取温度 80 ℃,时间 6 h,选取 5 个 pH 梯度 4、5、6、7、8。取一定量的多糖溶液测定多糖含量,从而得到提取率。
提取时间对提取率的影响:料液比0.1(g/mL),提取温度 80℃,pH 5。选取5个时间梯度2、4、6、8、10 h。取一定量的多糖溶液测定多糖含量,从而得到提取率。
薏仁多糖提取率=薏仁多糖浓度×提取液总体积/薏仁干重×100%
正交试验设计:在单因素优化的基础上进行正交试验,采用三因素三水平法进行设计,以确定提取多糖的最佳工艺(表1)。
表1 水提法正交试验因素与水平水平 因素时间(C)//h 1 2 3料液比(A)//g/mL 0.09 0.1 0.11温度(B)//℃85 90 95 5 6 7
1.2.4 发酵法提取薏仁多糖的单因素探究 菌种对提取率的影响:料液比0.1(g/mL),时间36 h。乳酸菌:温度 37℃,pH 6.5;酵母菌:温度 28℃,pH 5.0。取一定量的多糖溶液测定多糖含量,从而得到提取率。
料液比对提取率的影响:时间36 h,pH 5.0(酵母菌)和 6.5(乳酸菌)。料液比梯度 0.050、0.075、0.100、0.125、0.150(g/mL)。取一定量的多糖溶液测定多糖含量,从而得到提取率。
提取时间对提取率的影响:料液比0.1(g/mL),pH 5.0(酵母菌)和 6.5(乳酸菌)。时间梯度 12、24、36、48、60 h。取一定量的多糖溶液测定多糖量,从而得到提取率。
pH对提取率的影响:料液比0.1 g/mL,时间36 h。pH 梯度 4、5、6、7、8。取一定量的 多糖溶液测定多糖含量,从而得到提取率。
文章来源:《食品与发酵工业》 网址: http://www.spyfjgy.cn/qikandaodu/2021/0507/1259.html
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