热水浸提荔枝干中蛋白多糖复合物工艺优化.docx

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1、摘 要本文选取荔枝干为原料，采用热水浸提法，测定荔枝干样品中的糖蛋白含量，通过正交实验法，探索荔枝干料液比、浸提pH值、浸提温度和浸提时间对荔枝干糖蛋白得率的影响，以最大幅度提高荔枝糖蛋白的提取率。结果确定：荔枝干中糖蛋白提取的最佳工艺条件为：XXXXo在此最佳条件下，糖蛋白得率为XXXX。关键词：多糖蛋白质荔枝料液比提取条件含量测定AbstractThis article selected litchi stem as raw material, using hot water extraction method to determinethe content of glycoprotein

2、 in litchi dry samples, through the orthogonal experiment method toexplore litchi dry material ratio, extraction pH, extraction temperature and extraction time Theeffect of litchi dry glycoprotein yield was to increase the extraction rate of litchi glycoproteinsto the greatest extent. The results we

3、re determined: The optimum process conditions forextracting glycoprotein from litchi stem were: XXXX. Under this optimal condition, theglycoprotein yield was XXXX.Key words: polysaccharide protein litchi solid-liquid ratio extraction conditions contentdetermination目录1 前言12研究概述21.1 荔枝中多糖的概述21.2 荔枝中蛋白

4、质的概述23 材料与方法23.1 试验材料23.1.1 原材料23.1.2 培养基33.2 试验方法43.2.1 提取方法43.2.2 分离纯化53.2.3 料液比对蛋白质、多糖提取率的影响73.2.4 浸提时间对蛋白质、多糖提取率的影响73.2.5 加热浸提温度对蛋白质、多糖提取率的影响73.2.6 加热浸提pH值对蛋白质、多糖提取率的影响73.2.7 荔枝干多糖的测定73.3 荔枝干中糖蛋白含量的测定83.3.1 总糖含量的测定83.3.2 单糖含量的测定93.3.3 荔枝干中蛋白质含量的测定103.3.4 荔枝干中糖蛋白含量的计算114 实验结果与讨论114.1 荔枝干多糖热水浸提工艺单

5、因素试验114.1.1 浸提温度对多糖浸提效果的影响114.1.2 浸提时间对多糖浸提效果的影响114.1.3 料液比对多糖浸提效果的影响124.1.4 乙醇浓度对多糖浸提效果的影响124.1.5 浸提次数对多糖浸提效果的影响134.2 荔枝干中蛋白多糖提取工艺的优化135 结论14参考文献151前言荔枝是无患子科荔枝属植物，也是重要的亚热带代表性果树，原产于我国，后被国外引出栽培，现在我国的主产区有广东、海南、广西等地。成熟的荔枝果皮鲜红诱人，果肉洁白晶莹，香甜多汁、柔软爽口，因而有“岭南果王”之美誉。荔枝具有很高的营养和药用价值，荔枝果实中含有大量的糖分、维生素C、磷、钙、矿物质等，明代著

6、名医书本草纲目中有文字记载：“常食荔枝，能补脑健身，治疗瘴肪疗肿，开胃益脾,干制品能补元气，为产妇及老弱补品1 现代社会癌症、糖尿病、病毒性疾病时刻威胁着人们的生命健康，传统医学治疗疾病的方法给病人带来了身体和精神上的痛苦，巨额医疗费用也给国家和人民带来沉重的经济负担。事实上有很多疾病的治疗和预防可以使用多糖药物和保健品。随着科学技术的飞速发展，多糖已经成为生命科学研究的热点领域之一，相比于蛋白质和核酸的研究，人们较晚认识到多糖的重要作用，多糖的研究起步较晚，这当中既有当时研究技术手段的限制，也有多糖本身的复杂性，使得研究进展缓慢。糖工程也是继蛋白质工程和基因工程之后的第三大工程。当今世界前十

7、大制药公司中的九大公司都有糖类药物研发，因此我国也十分重视糖类药物的开发。荔枝既是传统美食水果也是传统的中药材，现有研究证明荔枝的多种药用成分主要是荔枝多糖，基于荔枝多糖丰富的生物活性，因而探究清楚其高效提取、结构特征、构效关系等显得尤为重要。另外，该药理作用与其所含有的蛋白质、氨基酸及皂甘等成分也有一定的关系。蛋白质是果实营养的组成成分之一，参与果实其他品质特征成分和风味物质的合成，与多糖等其他大分子物质结合影响荔枝的功效作用；氨基酸能参与美拉德反应，与氧化的酚类物质发生褐变反应，并直接影响产品的感官品质3叫综上，基于荔枝保健机制研究和精深加工的需要，蛋白多糖复合物的提取分离工艺优化尤为关键

8、。因此，本研究重点探讨不同条件下，荔枝干中蛋白多糖复合物的提取率。目前关于荔枝多糖和蛋白质提取方法的报道较少，已报道的提取方法主要有传统的热水浸提法、微波提取以及超声波提取四-。多糖是极性大分子化合物，大多采用不同温度的水，稀碱溶液提取。但是由于酸和碱易引起糖甘键的断裂而造成多糖的得率降低。故本实验采用热水浸提荔枝糖蛋白，在浸提参数中温度、料液比、时间和pH均影响糖蛋白的浸提率，可根据需要选择最佳的工艺参数，以此进一步优化热水浸提荔枝干中蛋白多糖复合物的工艺，以最大限度提高荔枝干蛋白多糖复合物的提取率，旨在为更好地开发荔枝的保健产品或化妆品的条件提供参考依据，同时为荔枝糖蛋白作为功能材料在食品

9、或精细化工行业的应用打下良好的前期研究基础。2研究概述2.1 荔枝中多糖的概述荔枝干是目前荔枝保藏与加工的主要方法之一。干制后，荔枝果实多糖中的中性糖含量降低，多糖分子发生裂解，但宏观上表现对多糖提取率影响较小 随着科学技术的飞速发展，多糖已经成为生命科学研究的热点领域之一，相比于蛋白质和核酸的研究，人们较晚认识到多糖的重要作用，多糖的研究起步较晚，这当中既有当时研究技术手段的限制，也有多糖本身的复杂性，使得研究进展缓慢。糖工程也是继蛋白质工程和基因工程之后的第三大工程。当今世界前十大制药公司中的九大公司都有糖类药物研发，因此我国也十分重视糖类药物的开发。荔枝既是传统美食水果也是传统的中药材;

10、现有研究证明荔枝的多种药用成分主要是荔枝多糖，基于荔枝多糖丰富的生物活性，因而探究清楚其高效提取、结构特征、构效关系等显得尤为重要。2.2 荔枝中蛋白质的概述分析荔枝干果肉蛋白组成并比较不同组份蛋白质的抗氧化性。采用等电点法提取不同组份蛋白质，利用氨基酸自动分析仪测定不同组份蛋白及总蛋白的氨基酸组成,用超高压液相质谱联用系统Q1扫描测定不同等电点组份中小分子蛋白分子量分布用抗氧化试剂盒测定不同等电点组份蛋白质的抗氧化性。试验结果表明荔枝浆浸泡2h为蛋白质的最佳提取时间，测得pH3.5、pH5.5、pH6.5和pH7.5为荔枝蛋白的4个等电点，且4个等电点组份蛋白含量分别占果肉总蛋白的12.03

11、%、14.37%、17.18%、9.45%;不同组份蛋白氨基酸种类相同、含量不同;63.5和pI5.5组份中含量较高的小分子蛋白集中在5000Da附近,pI6.5和pI7.5组份中含量较高的小分子蛋白主要集中在1 OOODa和5000Da附近。说明不同组份荔枝蛋白抗氧化性不同。荔枝蛋白四个等电点组份的蛋白氨基酸含量、分子量分布及抗氧化性不同。3材料与方法3.1 试验材料3.1.1 原材料荔枝干。原料的选取与干制良好的实验材料是实验取得成功的关键，荔枝经过上千年的栽培已经培育出数百种品种，孔凡利等研究显示不同荔枝品种的水溶性多糖含量王振西，2017各异，含量最高的品种是黑叶，含量达到15.72g

12、/kg适合做多糖的实验材料。荔枝果皮和荔枝核也有荔枝多糖。荔枝干是目前荔枝保藏和加工的主要方法之一，但是干制方法会不同程度地导致多糖结构的和及生物活性的改变，但是对多糖提取率和抗氧化活性影响都较小2。干制加工后，荔枝果肉多糖的中性糖含量降低，蛋白含量增加，多糖分子发生裂解，特征粘度下降，抗氧化活性显著提高，不同干制方法对干荔枝果肉多糖一蛋白质复合物的理化性质有差异，导致免疫调节活性的显著差异，热风干制可能是提高荔枝果肉多糖免疫调节性能最好的方法3-5而且也表现出较强的抗氧化活性6。此外日晒干制会导致荔枝果肉多糖的单糖组成和红外光谱特征发生变化3.1.2 培养基荔枝干葡萄糖培养基：荔枝干20%、

13、葡萄糖20%、琼脂15%、水1000ml； 121灭菌20min。液体种子培养基：荔枝干20%、葡萄糖2%、酵母膏0.1%、磷酸二氢钾0.2%、硫酸镁01%、Vo. 0. 01%、pH6. 5； 121灭菌20min。基础培养基:可溶性淀粉2.5%、酵母膏2.5%、磷酸二氢钾0.1%、硫酸镁0.1%、Vo, 100m#LpH5. 0； 121灭菌20min。3. 1. 3主要试剂。苯酚、浓硫酸、3, 5.二硝基水杨酸、95%乙醇、氯化钠、氢氧化钠、丙三醇、葡萄糖等，以上试剂均为分析纯，上海圣宇化工有限公司生产。3. 1. 4主要仪器与设备。打浆机、电热恒温水浴锅、低速离心机、紫外分光光度计。上

14、海恒科技有限公司、长沙平凡仪器仪表有限公司提供。表1主要试剂试剂名称试剂供应商浓硫酸无水葡萄糖苯酚考马斯亮蓝牛血清蛋白3, 5-二硝基水杨酸氢氧化钠丙三醇表2主要仪器与设备设备型号生产厂家打浆机电热恒温水浴锅HWS24型上海恒科技有限公司低速离心机TD5-II长沙平凡仪器仪表有限公司紫外分光光度计Uvmini-12403.2 试验方法3.2.1 提取方法提取方法与定量方法多糖分离纯化及结构表征的关键步骤和基础是提取。荔枝多糖的提取方法主要有热水浸提、微波提取、超声提取、酶解提取等。这些方法的工艺、提取率列于下表，如表1所示。表1荔枝多糖的提取方法与工艺方法传统热水浸提8传统微波提取9传统超声提

15、取10改进热水浸提2改进微波提取2改进超声提取2酶解协同提取11工艺时间4h,温度90.5 ,液/料17 ： 1时间lOmin,功率640W,液/料比8 : 1时间32 min,功率72W,液/料比12 ： IpH 8.0,时间3.6h,温度 65 ，液/料 14 ： lpH8.2,时间 14.5min,功率 580w,液/料比 11.4 : lpH8.0,时间30min,功率68.85 w,液/料比10 ： lpH4.8,时间12 min,酶14mg/g,液/料比10 : 1,温度 49 提取率 6.71%6.17%18.94%24.22%24.26%24.32%23.31%荔枝多糖的提取既要考虑提取率又要兼顾生物活性。以黑叶荔枝干为原料研究热水浸提、微波辅助提取和超声提取对荔枝多糖提取率和抗氧化活性影响，研究表明荔枝多糖的抗氧化活性不受提取方式的影响2 o超声微波酶解协同提取的荔枝多糖的