響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化超聲波輔助雙水相提取蕨麻多糖

郭杰，陶蕾，王吉鴻，王瑞雪

(蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生物工程系，甘肅 蘭州，730070)

蕨麻(PotentillaanserinaL.)，薔薇科鵝絨委陵菜植物的塊根，主要分布于東北、華北和西北地區(qū)，遍布于海拔3 000 m以上、輻射強(qiáng)度達(dá)45 W/m2的青藏高原地區(qū)，是藏區(qū)人民重要的藥食兩用植物[1]。據(jù)《新華本草綱要》論證青藏高原生長(zhǎng)的蕨麻發(fā)育極佳，藥性最佳。在藏文中蕨麻又稱“延壽草”、“仙人果”、“戳瑪”等。其藥性在許多藥學(xué)典籍中均有記載，例如《四部醫(yī)典》、《月王藥診》、《藏藥志》、《中國(guó)藏藥》等。中醫(yī)認(rèn)為蕨麻性甘、溫，具有益補(bǔ)血?dú)?、益胃健脾、兼有止血、止咳之功效，常用于治療缺血、吐血、腹瀉、肝炎、脾胃虛弱等癥[2]。在民間人們除了用其治病，更多的是當(dāng)作養(yǎng)生補(bǔ)血的保健食品?，F(xiàn)今隨著“綠色醫(yī)藥”的概念深入人心，蕨麻作為一種藥食兩用的保健食品，市場(chǎng)需求量日益擴(kuò)增，經(jīng)濟(jì)價(jià)值有增無(wú)減，但是大部分蕨麻仍以原材料形式發(fā)揮其保健功效，缺乏對(duì)其有效成分的深入開(kāi)發(fā)利用。

隨著近年來(lái)生物科技的進(jìn)步，人們對(duì)蕨麻有效成分也進(jìn)行了一定的研究，發(fā)現(xiàn)多糖、單寧、黃酮、三萜等有效成分均具有一定的生理活性[3]。對(duì)蕨麻多糖的藥理研究發(fā)現(xiàn)，其可以顯著提高機(jī)體的抗氧化能力并通過(guò)提高免疫細(xì)胞數(shù)目、增加胸腺和脾臟指數(shù)、抑制血清IL-10和IFN-γ水平保護(hù)環(huán)磷酰胺對(duì)小鼠免疫系統(tǒng)的損傷[4-6]，具有良好的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。目前，蕨麻多糖的提取方法集中于熱水回流提取法、超聲波提取法和復(fù)合酶提取法，未見(jiàn)雙水相提取技術(shù)應(yīng)用于蕨麻多糖的研究報(bào)道[7-8]。而雙水相萃取因具條件溫和、提取高效、操作簡(jiǎn)單、活性損失小、無(wú)有機(jī)溶劑殘留等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于各種蛋白質(zhì)純化和抗生素提取[9-10]。本研究采用乙醇-無(wú)機(jī)鹽雙水相體系，以克服傳統(tǒng)聚合物雙水相體系成本高、分離時(shí)間長(zhǎng)、易乳化、難回收等缺點(diǎn)，通過(guò)耦合超聲波提高蕨麻多糖的提取率，并初步研究超聲波輔助雙水相提取方法對(duì)蕨麻多糖生物活性的影響，以期為蕨麻多糖工業(yè)化提取提供理論技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

蕨麻，甘肅甘南藏族自治洲，自然晾干，干燥密封保存；無(wú)水乙醇、石油醚、苯酚、濃硫酸等(均為分析純)，煙臺(tái)市雙雙化工有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

N-1100旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，東京理化器械株式會(huì)社；KQ-250DE超聲波清洗機(jī)，昆山超聲波儀器有限公司；UV-2700紫外分光光度計(jì)，日本島津儀器有限公司；5804R冷凍離心機(jī)，艾本德儀器有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 蕨麻預(yù)處理

將蕨麻干燥的根，超微粉碎過(guò)100目篩，經(jīng)石油醚索氏提取回流脫脂。將脫脂材料浸泡于80%(體積分?jǐn)?shù))的乙醇，多次換液，除去多酚、游離單糖、氨基酸等小分子。離心收集材料，除去乙醇，干燥備用。

1.3.2 超聲波輔助雙水相提取蕨麻多糖的工藝研究

稱取5.0 g經(jīng)過(guò)預(yù)處理的蕨麻粉末于錐形瓶中，加入一定量的乙醇-硫酸銨，待形成雙水相體系后，放入超聲波清洗器中，在一定的超聲波條件下處理一定的時(shí)間，離心，收集雙水相萃取的多糖液經(jīng)4 ℃放置過(guò)夜，大部分硫酸銨結(jié)晶析出，透析減壓濃縮，將無(wú)水乙醇加入多糖液，使其終濃度為80%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),醇沉24 h，下層沉淀用無(wú)水乙醇、丙酮洗滌多次，冷凍干燥后得到蕨麻多糖?？偺呛坑帽椒?硫酸法測(cè)定，還原糖用硝基水楊酸法測(cè)定，多糖得率按公式(1)計(jì)算：

(1)

式中：Y表示多糖得率，%；C1為總糖質(zhì)量濃度，mg/mL；N1為測(cè)定時(shí)總糖的稀釋倍數(shù)；C0為還原糖質(zhì)量濃度，mg/mL；N0為測(cè)定時(shí)還原糖的稀釋倍數(shù)；V為提取液母液體積，mL；W為蕨麻原料質(zhì)量，g。

1.3.2.1 單因素試驗(yàn)

(1)無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)蕨麻多糖提取率的影響

準(zhǔn)確稱取5 g蕨麻粉末5份，加入的無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為20%、30%、40%、50%、60%，在硫酸銨質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%，料液比為1∶20，超聲功率200 W，提取時(shí)間30 min條件下萃取，每次試驗(yàn)重復(fù)3次，取平均值計(jì)算多糖提取率。

(2)硫酸銨質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)蕨麻多糖提取的影響

準(zhǔn)確稱取5 g蕨麻粉5份，加入的硫酸銨質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為10%、15%、20%、25%、30%，在無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%，料液比為1∶50，超聲功率200 W，提取時(shí)間60 min條件下萃取，每次試驗(yàn)重復(fù)3次，取平均值計(jì)算多糖提取率。

(3)料液比值對(duì)對(duì)蕨麻多糖提取的影響

準(zhǔn)確稱取1 g蕨麻粉5份，分別設(shè)置料液比為1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30(g∶mL)，在無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%，硫酸銨質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%，超聲功率200 W，提取時(shí)間60 min條件下萃取，每次試驗(yàn)重復(fù)3次，取平均值計(jì)算多糖提取率。

(4)超聲功率對(duì)蕨麻多糖提取的影響

準(zhǔn)確稱取5 g蕨麻粉5份，分別設(shè)置超聲功率為80、120、160、200、240 W，在無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%，硫酸銨質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%，料液比為1∶20，提取時(shí)間60 min條件下萃取，每次試驗(yàn)重復(fù)3次，取平均值計(jì)算多糖提取率。

1.3.2.2 響應(yīng)面試驗(yàn)

基于單因素實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，確定了無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)、硫酸銨質(zhì)量分?jǐn)?shù)、料液比和超聲功率為工藝參數(shù)，以多糖提取率為指標(biāo)，利用Box-Behnken的中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，優(yōu)化提取工藝，評(píng)價(jià)影響多糖得率因素的主效應(yīng)、相互效應(yīng)及因素的二次效應(yīng)關(guān)素，實(shí)驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 Box-Behnken設(shè)計(jì)因素水平Table 1 The levels of variables for the construction of Box-Behnken design (BBD)

試驗(yàn)數(shù)據(jù)利用完全二次多項(xiàng)式方程進(jìn)行多元線性回歸擬合，計(jì)算多糖提取率和各實(shí)驗(yàn)因素之間的函數(shù)關(guān)系,如公式(2)所示：

(2)

式中：Y為預(yù)測(cè)的響應(yīng)值，即多糖提取率；A0是常數(shù)，Ai是線性系數(shù)，Aii是二次方系數(shù)，Aij是交互作用回歸系數(shù)；X和Xi是自變量。

1.3.3 蕨麻多糖的紅外光譜分析

充分干燥的KBr和多糖樣品以100∶1的質(zhì)量比在干燥環(huán)境中，用瑪瑙研缽充分混合研磨，壓片后用Thermo Nicolet iS10紅外光譜儀掃描，掃描范圍：400～4 000 cm-1，分辨率4 cm-1，掃描次數(shù)16 次。

1.3.4 蕨麻多糖的單糖組成分析

準(zhǔn)確稱取多糖樣品20 mg加入4 mL 4 mol/L三氟乙酸(trifluoroacetic acid，TFA)，120 ℃氮?dú)獗Ｗo(hù)酸解10 h，減壓蒸干TFA。酸解結(jié)束后加入10 mg鹽酸羥胺和0.5 mL吡啶中90 ℃反應(yīng)30 min反應(yīng)生成糖肟，反應(yīng)結(jié)束加入0.5 mL乙酸酐90 ℃乙?；磻?yīng)30 min生成糖腈乙酸酯衍生物，減壓蒸干。

氯仿溶解上述反應(yīng)產(chǎn)物后微濾膜過(guò)濾，氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(Thermo Focus GC-Polaris Q MS)上樣。使用氣相色譜柱為TR-5 ms SQC column。升溫條件為：120 ℃保持3 min，以5 ℃/min升溫至250 ℃保持5 min。檢測(cè)器溫度：250 ℃；進(jìn)樣口溫度：250 ℃。載氣為高純氦氣，柱流量為1.0 mL/min，分流比為1∶50。

標(biāo)準(zhǔn)單糖鼠李糖(rhamnose，Rha)、來(lái)蘇糖(lyxose，Lyx)、阿拉伯糖(arabinose，Ara)、木糖(xylose，Xyl)、甘露糖(mannose，Man)、葡萄糖(glucose，Glc)以及半乳糖(galactose，Gal)的衍生化方法和色譜條件同上。

1.3.5 蕨麻多糖的體外抗氧化活性

1.3.5.1 超氧陰離子自由基清除活性測(cè)定

分別將蕨麻多糖和維生素C配制質(zhì)量濃度為0.1、0.5、1.0、1.5、2.0 mg/mL的待測(cè)溶液，取1 mL待測(cè)溶液依次加入1 mL的557 μmol/L還原性輔酶 Ⅰ二鈉、45 μmol/L吩嗪硫酸甲酯及108 μmol/L氯化硝基四氮唑藍(lán)，混合均勻25 ℃反應(yīng)5 min，510 nm處測(cè)吸光值，每個(gè)樣品重復(fù)3次，按公式(3)計(jì)算超氧陰離子自由基清除率：

(3)

式中：Y表示超氧陰離子自由基清除率，%；Ai表示多糖和維生素C溶液510 nm下測(cè)得吸光值；A0表示蒸餾水510 nm下測(cè)得吸光值。

1.3.5.2 還原力測(cè)定

分別將蕨麻多糖和維生素C配制質(zhì)量濃度為0.02、0.06、0.1、0.2、0.6、1、2 mg/mL的待測(cè)溶液。取1 mL待測(cè)溶液依次加入2.5 mL磷酸緩沖液(pH 6.6)和質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%鐵氰化鉀溶液，混合均勻50 ℃反應(yīng)20 min，加入2.5 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的三氯乙酸溶液混合均勻，1 000 r/min離心10 min，取上清液2.5 mL，依次加入2.5 mL蒸餾水和質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%的氯化鐵溶液混合均勻，靜置10 min，700 nm處測(cè)定吸光值，每個(gè)樣品重復(fù)3次。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

所有數(shù)據(jù)均表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。運(yùn)用GraphPad Prism 8.0繪制實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相關(guān)圖片。采用SPSS 18.0和 Design-Expert 8.0 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。P<0.05或P<0.01表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)蕨麻多糖提取率的影響

無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)蕨麻多糖提取率的影響見(jiàn)圖1。當(dāng)無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于30%時(shí)，蕨麻多糖提取率隨著無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)的升高呈現(xiàn)上升趨勢(shì)；當(dāng)無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)30%時(shí)，蕨麻多糖提取率隨著無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)的升高呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，因此，無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%為最佳提取參數(shù)。

2.1.2 硫酸銨質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)蕨麻多糖提取的影響

圖2表示硫酸銨質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)蕨麻多糖提取的影響，當(dāng)硫酸銨質(zhì)量分?jǐn)?shù)在10%～20%時(shí)，多糖提取率隨硫酸銨質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大而增加，當(dāng)達(dá)到20%時(shí)，多糖提取率達(dá)到最高，而后，硫酸銨質(zhì)量分?jǐn)?shù)再增加，多糖提取率降低。這是因?yàn)殚_(kāi)始時(shí)隨硫酸銨用量的增加會(huì)增強(qiáng)雙水相的析出作用，提高多糖的提取率，當(dāng)硫酸銨質(zhì)量分?jǐn)?shù)過(guò)高時(shí)，共沉淀現(xiàn)象增加，減少鹽相中的多糖含量[11]。因此，硫酸銨質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%為最佳的提取參數(shù)。

2.1.3 料液比對(duì)蕨麻多糖提取的影響

料液比對(duì)多糖提取率的影響如圖3所示，料液比為1∶10～1∶20時(shí)，多糖提取率隨料液比的升高而增加，此后繼續(xù)增加料液比，多糖提取率不再增高。其主要原因是由于，在一定范圍內(nèi)，溶質(zhì)和溶液的接觸面積隨著料液比的增加而擴(kuò)大，更有利于多糖的溶出[12]；但料液比超過(guò)1∶20之后，細(xì)胞內(nèi)外的多糖已經(jīng)達(dá)到了溶解平衡，已被充分浸提出來(lái)，考慮到提取成本，料液比選擇1∶20作為多糖提取的最佳提取參數(shù)。

2.1.4 超聲功率對(duì)蕨麻多糖提取的影響

在無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%，硫酸銨質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%，料液比為1∶20，提取時(shí)間60 min萃取條件下考察超聲功率對(duì)蕨麻多糖提取的影響(圖4)。超聲功率為80～200 W時(shí)，多糖提取率隨超聲功率的升高而增加，此后繼續(xù)增加超聲功率，多糖提取率增高不明顯，考慮到提取成本，超聲功率為200 W作為多糖提取的最佳提取參數(shù)。

2.2 響應(yīng)面法試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果分析

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，利用BBD模型對(duì)提取參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。表2顯示了29個(gè)4因素3水平試驗(yàn)結(jié)果。使用SAS 數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，多糖提取率和試驗(yàn)變量采用得出：

Y=8.90+0.25A+0.21B+0.16C+0.26D-0.31AB+0.065AC-0.25AD-0.50BC-0.27BD+0.18CD-0.52A2-0.51B2-0.69C2-0.095D2

式中：Y為多糖提取率，A為無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)，B為硫酸銨質(zhì)量分?jǐn)?shù)，C為料液比，D為超聲功率。

表2 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 2 Box-Behnken design and results

表3 回歸模型的方差分析結(jié)果Table 3 The results of variance analysis of regression mode

根據(jù)多元回歸方程做出不同處理因素對(duì)蕨麻多糖提取率的影響相應(yīng)三維響應(yīng)面和二維等高線圖，如圖5所示。三維響應(yīng)面闡釋了當(dāng)其他因素保持在零水平不變時(shí)，因變量之間的關(guān)系和2個(gè)測(cè)試變量之間的相互作用[13]，二維等值線圖的形狀反映了變量之間的交互效應(yīng)，圓圖表示試驗(yàn)參數(shù)相互作用影響不顯著，而橢圓輪廓圖表示試驗(yàn)參數(shù)相互作用影響顯著[14-15]。圖5-c、圖5-e和圖5-f分別表示無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)與超聲功率、硫酸銨與超聲功率和料液比與超聲功率的交互作用，從二維等值線圖曲面的變化趨勢(shì)分析，超聲功率顯著影響多糖提取率，這一結(jié)果與方差分析結(jié)果一致。

2.2.2 最優(yōu)工藝條件及驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

利用Design-Expert 8.0軟件分析優(yōu)化蕨麻多糖提取的最佳條件：無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30.92%，硫酸銨質(zhì)量分?jǐn)?shù)18.74%，料液比為1∶21.75，超聲功率為240 W。最佳條件下蕨麻多糖預(yù)測(cè)最高提取率為9.127%。為檢驗(yàn)預(yù)測(cè)結(jié)果的可靠性，兼顧實(shí)際操作的便利性，將上述最佳提取條件修正為無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31%，硫酸銨質(zhì)量分?jǐn)?shù)19%，料液比為1∶22，超聲功率為240 W進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)。3次平行試驗(yàn)實(shí)際測(cè)得蕨麻多糖提取率為(9.04±0.12)%，經(jīng)苯酚硫酸法檢測(cè)多糖含量為(87.13±0.26)%，證實(shí)了預(yù)測(cè)值和實(shí)驗(yàn)值之間的良好相關(guān)性，表明該模型適用于蕨麻多糖的提取。與傳統(tǒng)水提法提取蕨麻多糖(提取率2.54%)相比，響應(yīng)面法優(yōu)化超聲波輔助雙水相提取具有更高效的提取效率[16]。

2.3 蕨麻多糖的紅外光譜分析

2.4 蕨麻多糖單糖組成分析

多糖是由各種單糖通過(guò)不同的糖苷鍵連接方式連接組成的，單糖的種類和數(shù)量直接影響著多糖的結(jié)構(gòu)和生理活性。圖7-a是單糖標(biāo)準(zhǔn)品氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用分析圖譜，各色譜峰依照保留時(shí)間由小到大依次為：Rha、Lyx、Ara、Xyl、Man、Glc及Gal。蕨麻多糖經(jīng)過(guò)完全酸解，制備糖腈衍生物經(jīng)氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用分析后的色譜圖如圖7-b所示。對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)品的保留時(shí)間可知蕨麻多糖含有4種單糖，分別是Rha、Man、Glc和Gal，其摩爾比為1.00∶1.69∶10.61∶2.66。據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，多糖活性的影響受到單糖種類的影響，MENG等[22]的研究發(fā)現(xiàn)毛孢屬多糖的生物活性受單糖組成的影響，甘露糖和葡萄糖含量嚴(yán)重影響其抗氧化活性，甘露糖含量越高、葡萄糖含量越低，毛孢屬多糖的抗氧化性越好。針對(duì)杏鮑茹多糖的研究發(fā)現(xiàn)，半乳糖含量較高的組分其抗氧化效果優(yōu)于其他組分[23]。蕨麻多糖的單糖組成含有甘露糖和半乳糖，推測(cè)其具有一定的抗氧化性能。

2.5 蕨麻多糖的體外抗氧化活性

2.5.1 超氧陰離子自由基清除活性測(cè)定

超氧陰離子自由基是體內(nèi)產(chǎn)生的一種活性氧，正常情況下，由體內(nèi)過(guò)氧化物歧化酶清除。但是過(guò)量的超氧陰離子自由基會(huì)引起一系列的反應(yīng)損傷體內(nèi)的生物大分子誘發(fā)多種疾病，特別是神經(jīng)退行性疾病、生理性衰老和心血管疾病[24-25]。因此，使用抗氧化劑清除超氧陰離子自由基是減少機(jī)體氧化損傷的最有效手段之一，許多研究報(bào)道植物多糖具有一定的抗氧化作用[26-27]。

蕨麻多糖對(duì)超氧陰離子自由基的清除能力如圖8所示，加入蕨麻多糖處理后可以顯著作用于超氧陰離子自由基，且超氧陰離子自由基清除活性隨蕨麻多糖的濃度升高而增強(qiáng)，但是對(duì)超氧陰離子自由基清除活性低于相同濃度下的維生素C處理組。針對(duì)不同方法提取的蕨麻多糖對(duì)超氧陰離子自由基的清除能力分析，相同的多糖濃度下，超聲波輔助雙水相提取蕨麻多糖(polysaccharides fromPotentillaanserinaL.by ultrasonic-assisted aqueous two-phase，PPS-UAT)超氧陰離子自由基清除能力高于傳統(tǒng)水提法(polysaccharides fromPotentillaanserinaL. by hot water,PPS-HOT)。有研究指出，多糖的提取方式在一定程度上影響其生物活性，針對(duì)不同提取方法對(duì)油茶餅多糖抗氧化能力的影響發(fā)現(xiàn)超聲波提取的多糖相較于傳統(tǒng)水提法、堿提多糖、酶輔助提取多糖具有更強(qiáng)的抗氧化能力[28]。對(duì)牛蒡多糖的研究表明，在超聲波輔助雙水相提取、超聲波提取、熱水提取和酶法提取的牛蒡多糖中，超聲波輔助雙水相提取多糖抗氧化性能最佳[28]。造成這種差異的原因是因?yàn)椴煌奶崛》绞皆谝欢ǔ潭壬蠒?huì)改變多糖的結(jié)構(gòu)從而影響其生物活性。許多研究表明，超聲波處理可以降解多糖的糖鏈，降低多糖的分子質(zhì)量。多糖糖分子質(zhì)量越大，體積越大，黏度越高，不利于跨越細(xì)胞膜進(jìn)入體內(nèi)或結(jié)合生物活性位點(diǎn)，發(fā)揮生物學(xué)活性，生物利用率較低[29-32]，在一定程度上降低多糖的分子質(zhì)量有助于提高多糖物質(zhì)的生物活性。

2.5.2 還原力測(cè)定

還原力是重要的抗氧化劑活性指標(biāo)之一，蕨麻多糖的還原力如圖9所示。在質(zhì)量濃度0.02～2 mg/mL時(shí)，蕨麻多糖和維生素C的還原力均隨濃度的增大而變強(qiáng)，且相同濃度下維生素C的還原力值高于蕨麻多糖。在相同的多糖濃度下，PPS-UAT提取蕨麻多糖還原力高于PPS-HOT傳統(tǒng)水提法，與蕨麻多糖超氧陰離子清除活性測(cè)定結(jié)果一致。針對(duì)瑪咖多糖[33]和蟲草多糖[34]的研究顯示，PPS-UAT是一種高效的多糖提取方法。而PPS-UAT應(yīng)用于蟬花多糖的提取研究表明，PPS-UAT效果強(qiáng)于PPS-HOT、微波提取法和酶提取法；PPS-UAT比PPS-HOT蟬花多糖的提取率高1.83倍，且提取的多糖具有更強(qiáng)的抗氧化活性[35]。本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明，PPS-UAT是一種保證生物活性更優(yōu)良的多糖提取技術(shù)。

3 結(jié)論

本研究利用響應(yīng)面法優(yōu)化超聲波輔助雙水相提取蕨麻多糖的工藝參數(shù)，在無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31%，硫酸銨質(zhì)量分?jǐn)?shù)19%，料液比為1∶22，超聲功率為240 W的條件下，蕨麻多糖提取率達(dá)到(9.04±0.12)%。并比較了超聲波輔助雙水相法與傳統(tǒng)水提法提取的蕨麻多糖抗氧化性能差異，結(jié)果表明蕨麻多糖具備良好的抗氧化性能，并且呈現(xiàn)一定的量效關(guān)系，在相同濃度下，超聲波輔助雙水相法提取的蕨麻多糖抗氧化性能優(yōu)于傳統(tǒng)水提法。以上結(jié)論表明超聲波輔助雙水相法是一種可靠高效的多糖提取方法。