取不同濃度的LCP溶液液各0.04mL,按試劑盒加入反應試劑一0.26mL、优化氧化研究試劑二0.32mL、川芎試劑三0.04mL、蛋白試劑四0.06mL,工艺混勻,及抗即為測定組。活性取等體積蒸餾水,面法同法製備對照組。优化氧化研究依上述方法,川芎不加試劑三,蛋白加蒸餾水補足體積,工艺混勻,及抗即為空白組。活性於37℃反應10min,面法轉移至玻璃比色皿中,蒸餾水調零,570nm讀取各組吸光度值A,平行測定3次,以VC為陽性對照組,如下公式(4)計算清除率。
式中:A1:對照組吸光度值,A2:測定組吸光度值,A3:空白組吸光度值。
分別吸取1.47mg/mL的LCP溶液0.2、0.4、0.6、0.8、1mL,加80%甲醇補足至1mL,備用。取上述不同濃度的LCP溶液0.4mL,按試劑盒加入0.6mL工作液製,混勻,即得測定組。取0.4mL不同濃度的LCP溶液與0.6mL80%甲醇溶液為對照組。取0.4mL80%甲醇溶液與0.6mL工作液,充分混勻,即得空白組。室溫避光靜置30min使之充分反應,無水乙醇調零,於517nm讀取吸光度值A,每個濃度的樣品重複測定3次,取均值,以VC為陽性對照組,按公式(5)計算清除率。
式中:A1:測定組吸光度值,A2:對照組吸光度值,A3:空白組吸光度值。
實驗結果用平均值±標準差表示,采用Designexpert8.0.6進行響應麵實驗數據優化,用SPSS26.0軟件進行方差分析,以P<0.05表示有統計學意義。
實驗結果見圖1(a),LCP得率先隨pH的增大而增大。推測在一定範圍內,增大pH,因形成羧基離子和去質子胺,蛋白質分子中含有更高的負電荷排斥力,使蛋白質和水分子之間的相互作用增加,而增加LCP的溶解度;亦可能是因偏離LCP的等電點,而增加LCP的溶解度,最終使LCP得率增大。pH6時LCP的得率為(2.23%±0.05%),而後LCP得率隨pH增大而減小。推測較高pH水平下提取樣品時,因增加澱粉及其他雜質物質的溶出,而稀釋LCP的濃度。且在堿性條件下,酚類化合物易從藥材中釋放並與蛋白質共價結合而後快速氧化,導致提取物的顏色呈褐色。經方差分析,P=0.002<0.01,表明pH對LCP得率的影響有極顯著性。綜合考慮,選取提取液pH5~7進行響應麵法優化試驗。
從圖1(b)可發現,蛋白質得率因料液比的不同而差異明顯。料液比在1:5~1:15(g/mL)範圍內,蛋白質得率逐漸增加,這是由於隨著料液比的增大,溶液中分子擴散和碰撞速率加快,促進蛋白質分子的溶解。當料液比在1:15~1:25(g/mL)範圍內,得率逐漸下降,推測是由於料液比增大而致蛋白質分子分散性加大,不易酸沉獲得蛋白質,同時一些可溶性雜質溶解阻礙蛋白質溶出,且不利於獲得純度較好的蛋白質。經方差分析,P=0.032<0.05,表明料液比對LCP得率的影響具有顯著性。綜合考慮,選取料液比1:10~1:20(g/mL)進行響應麵法優化試驗。
從圖1(b)可發現,蛋白質得率因料液比的不同而差異明顯。料液比在1:5~1:15(g/mL)範圍內,蛋白質得率逐漸增加,這是由於隨著料液比的增大,溶液中分子擴散和碰撞速率加快,促進蛋白質分子的溶解。當料液比在1:15~1:25(g/mL)範圍內,得率逐漸下降,推測是由於料液比增大而致蛋白質分子分散性加大,不易酸沉獲得蛋白質,同時一些可溶性雜質溶解阻礙蛋白質溶出,且不利於獲得純度較好的蛋白質。經方差分析,P=0.032<0.05,表明料液比對LCP得率的影響具有顯著性。綜合考慮,選取料液比1:10~1:20(g/mL)進行響應麵法優化試驗。
在特定條件下,蛋白質浸出需要一定時間達到平衡狀態;時間較短,分子擴散效率一定,蛋白質溶出量有限;延長浸提時間蛋白質得率呈下降趨勢,可能是由於蛋白質長時間在堿性環境中會發生輕微水解和變性,而且時間延長也會增加非蛋白物質浸出,影響蛋白質進一步沉澱和蛋白製品的純度,且與同類豆類如豌豆、大豆和蠶豆相比,川芎富含不同的多糖,多糖與蛋白質的相互作用可能導致川芎中提取蛋白的價值降低。經方差分析,P=0.023<0.05,表明提取時間對LCP得率的影響具有顯著性。綜合考慮,選取提取時間1~2h進行響應麵法優化試驗。
每組樣品平行測定3次,取平均值,並進行數據散點圖和統計分析。DesignExpert8.0.6軟件進行響應麵設計及結果分析。結果如表3所示,得擬合方程為
y=2.28+0.18A+0.21B+0.19C−0.055AB+0.078AC+0.13BC−0.47A2−0.34B2−0.54C2。
如表4所示,模型F=40.23,Pr>F<0.01,說明此回歸模型是極顯著的。方程失擬項F=0.89,Pr>F>0.05,失擬項相對於純誤差影響不顯著,說明回歸模型與實測值擬合度較好,適用性高,可以使用該回歸方程代替試驗真實點分析試驗結果。各因素的影響大小為:提取時間<提取溶劑pH<料液比。通過F檢驗來判定,概率P(F>Fα)的值越小,則相應變量的顯著程度越高,對試驗指標的影響越大,PA、PB、PC均小於0.01,說明提取時間、料液比、提取溶劑pH對LCP得率的影響極顯著。R2=0.9810,R2Adj=0.9566,表示所建立的模型能夠很好地反映獨立變量和響應變量之間的關係。
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