响应面法优化红胞藻中藻红蛋白提取工艺及体外抗氧化性研究

孟晓; 张坤生; 张彦青; 温志友; 任云霞; 刘军军

doi:10.13386/j.issn1002-0306.2017.04.046

响应面法优化红胞藻中藻红蛋白提取工艺及体外抗氧化性研究

1. 天津商业大学生物技术与食品科学学院天津市食品生物技术重点实验室
2. 美国爱荷华州立大学食品科学与人类营养学院

基金项目:

天津特聘讲座教授科研项目资金；

详细信息

作者简介:
孟晓(1991-),男,硕士研究生,研究方向:食品加工与贮藏,E-mail:mengx9950@163.com。;

张坤生(1957-),男,博士,教授,研究方向:食品加工与贮藏,E-mail:zhksheng@tjcu.edu.cn。;

温志友(1971-),男,博士,教授,研究方向:生物能源、微藻研究,E-mail:wenz@iastate.edu。;

中图分类号: TS201.21
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出版历程
- 收稿日期: 2016-08-15

Optimization of ultrasonic wave extraction technique of phycoerythrin from Rhodophyta salina by response surface analysis and its antioxidant activity

School of Biotechnology and Food Science,Tianjin University of Commerce,Tianjin Key Laboratory of Food Biotechnology
Department of Food Science and Human Nutrition,Lowa State University

摘要

摘要: 利用响应面分析法优化藻红蛋白的提取工艺。在单因素实验基础上,使用硫酸铵分级沉淀提取纯化藻红蛋白,选超声时间、温度、功率为影响因素,以藻红蛋白得率为响应值,根据Box-Behnken实验设计原理对藻红蛋白提取工艺进行响应面分析,优化藻红蛋白提取工艺。结果表明:在超声时间为16 min、温度为33℃、功率为750 W时藻红蛋白得率取得最大值。在此优化条件下进行验证性实验,测得蛋白得率为15.93%,与预测值相对误差为2.50%,表明该优化工艺具有良好的可行性。藻红蛋白对O-2·和ABTS+·具有一定的清除作用,其IC₅₀分别为0.025 mg/m L和0.023 mg/m L。
- 响应面法 /
- 红胞藻 /
- 藻红蛋白 /
- 提取工艺 /
- 抗氧化性
Abstract: Response surface methodology was utilized to optimize ultrasonic wave extraction technique of phycoerythrin from Rhodophyta salina. Based on single factor test,ammonium sulfate fractionation precipitation was used to purify phycoerythrin with the tempreture,extraction power and extraction time as influential factors. A three- variable,Box- Behnken experiment design combined with response surface analysis was used to optimize the extraction technique. And the yield of phycoerythrin was selected as the response value.Results indicated that the optimal extraction process conditions were determined as 16 min,33 ℃ and 750 W for yield of phycoerythrin.Under this conditions,the yield of phycoerythrin was 15.93% with a 2.50% error compared with the actual value. Phycoerythrin had the ability to clear off superoxide free adicals( IC_(50)= 0.025 mg / m L) and ABTS free radical( IC50= 0.023 mg / m L)
- response surface methodology /
- Rhodophyta salina /
- phycoerythrin /
- extraction process /
- antioxidation activity

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参考文献(28)

[1]	Ravi S.Growth,pigments,and biochemical composition of marine red lga Gracilaria crassa[J].Appl Phycol,2014,26:2143-2150.
[2]	Glazer AN.Phycobiliproteins:a family of valuable,widely used fluorophores[J].Appl Phycol,1994,6:105-112.
[3]	蔡心涵,何立明.螺旋藻藻蓝蛋白对癌激光疗法增敏作用的实验研究[J].中国海洋药物,1995,14(1):15-18.
[4]	李冠武,王广策,陆雷,等.多管藻R-藻红蛋白的激光光敏作用对体外培养的肿瘤细胞生存率的影响[J].激光生物学报,1997,6(3):1119-1121.
[5]	Ricardo M.Chaloub Combined effects of irradiance,temperature and nitrate concentration on phycoerythrin content in the microalga Rhodomonas sp.(Cryptophyceae)[J].Algal Research,2015,8:89-94.
[6]	Chaloub R M,Motta N M S,Araujo S P,et al.Combined effects of irradiance,temperature and nitrate concentration on phycoerythrin content in the microalga Rhodomonas sp.(Cryptophyceae)[J].Algal Research,2015,8:89-94.
[7]	Marina A.The freshwater alga Chroothece richteriana(Rhodophyta)as a potential source of lipids[J].Food Chemistry,2014,162:143-148.
[8]	Silva A F,Loureno S O,Chaloub R M.Effects of nitrogen starvation on the photosynthetic physiology of a tropical marine microalga Rhodomonas sp.(Cryptophyceae)[J].Aquatic Botany,2009,91(4):291-297.
[9]	Maccoll R,Berns D S,Gibbons O.Characterization of Cryptomonad Phycoerythrin and Phycocyanin[J].Archives of Biochemistry and Biophysics,1976,177:265-275.
[10]	刘宁,朱振宝,仇农学,等.苦杏仁蛋白提取工艺优化及氨基酸分析[J].中国油脂,2008,33(1):26-29.
[11]	童洋,肖国民,潘晓梅.响应面法优化螺旋藻中叶绿素的超声提取工艺[J].化工学报,2009,60(11):2813-2819.
[12]	王万能,周见,张潇骏,等.响应面法优化小球藻中叶绿素盐的超声波制取工艺[J].食品工业,2013,34(4),115-118.
[13]	魏文恺,郝建平,王峰,等.响应面法优化野葛叶中叶绿素超声波提取工艺[J].食品工业科技,2014,11:202-213.
[14]	马泽青,张宝善,赵舒欣,等.响应面法超声波辅助提取双孢蘑菇蛋白工艺优化[J].食品工业科技,2012,33(23):229-233.
[15]	齐计英,姚依婧,岑琴,等.响应面法优化雨生红球藻虾青素的超声提取工艺[J].食品工业科技,2015,36(6):313-321.
[16]	刘晓娟,伍颖华,何凤林,等.响应面法优化雨生红球藻中虾青素的提取条件[J].食品科技,2012,37(2):233-238.
[17]	姜显光,侯冬岩,翁霞,等.马蔺叶中黄酮的超声提取工艺优化及抗氧化性能的测定[J].现代农业科技,2014(2):300-303.
[18]	Siegelman HW,Kycia JH.Algal biliproteins:handbook of phycological method[M].Cambridge University Press,1979:71-79.
[19]	Munier M,Morancais M,Dumay J,et al.One-step purification of R-phycoerythrin from the red edible seaweed Grateloupia turuturu[J].Journal of Chromatography B,2015,992:23-29.
[20]	Siddhuraju P,Becker K.The antioxidant and free radical scavenging activities of processed cowpea seed extracts[J].Food Chemistry,2007,10(1):10-19.
[21]	Re R,Pellegrini N,Proteggente A,et al.Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay[J].Free Radical Biology&Medicine,1999,26:1231-1237.
[22]	Ruiz-Rui F,Benavides J,Rito-Palomares M,Scaling-up of a B-phycoerythrin production and purification bioprocess involving aqueous two-phase systems:Practical experiences[J].Process Biochemistry,2013,48:738-745.
[23]	钟秋平,林美芳,戴梓茹.超声波辅助提取扁藻多糖工艺的优化[J].南方农业学报,2013,44(10):1714-1717.
[24]	尹文翠,陈雪峰.超声波辅助提取发菜藻蓝蛋白工艺的优化[J].食品科技,2012,37(3):250-254.
[25]	Rossano R,Ungaro N,D'Ambrosio A,et al.Extracting and purifying R-phycoerythrin from Mediterranean red algae Corallina elongata Ellis&Solander[J].Journal of Biotechnology,2003,101:289-293.
[26]	邵明飞,张宏宇,杨金萍.响应面法优化螺旋藻藻蓝蛋白的超声波提取工艺[J].生物学杂志,2013,30(4):93-99.
[27]	王永菲,王成国.响应面法的理论与应用[J].中央民族大学学报:自然科学版,2005,14(3):236-240.
[28]	张发宇,赵冰冰,陈裕,等.两步盐析联合双水相萃取提取纯化蓝藻中藻蓝蛋白[J].食品科技,2015,36(22):6-9.

施引文献(47)

期刊类型引用(23)

1.	陈创业，安比芳，冯作山，刘天志，乔燕，陶永霞. 响应面法优化酶-化学法提取玫瑰花渣中可溶性膳食纤维. 粮食与油脂. 2024(03): 91-94 . 百度学术
2.	廖婷，刘运伙，傅锦凌. 树莓果酒工艺优化及其蒸馏酒香气成分分析. 武夷学院学报. 2024(06): 29-34 . 百度学术
3.	刘鑫鑫，秦怡婕，高雅，范欣瑶，付湘，常娟，尹清强，王平. 碱高压氧化改性对麦秸可溶性膳食纤维提取率的影响. 饲料研究. 2024(16): 67-71 . 百度学术
4.	温月，闫小娟，张海悦. 高粱乌米可溶性膳食纤维提取工艺优化及功能性分析. 食品工业科技. 2023(05): 213-221 . 本站查看
5.	秦怡婕，楚雨晴，刘鑫鑫，尹清强，常娟，王平，刘超齐，王利军，刘梦洁，党晓伟，卢富山. 膳食纤维改性及其在畜禽生产中的应用. 中国饲料. 2023(09): 6-12 . 百度学术
6.	邓新宇，陆思名，陈宏著，黄敏茹，田晓彬，黎攀. 美藤果粕可溶性膳食纤维提取工艺优化及其酸奶的制备. 现代食品科技. 2023(05): 175-182 . 百度学术
7.	谢建华，张桂云，李足环，颜朝勇. 柚皮不溶性膳食纤维提取工艺优化及其理化性质分析. 食品工业科技. 2023(20): 206-212 . 本站查看
8.	贺诗茹，王茜，阿依努尔·白克热，刘梦文，沈静，李文宇，肖辉. 新疆桑葚总黄酮含量与其抗氧化活性的研究. 陕西农业科学. 2023(09): 13-21+74 . 百度学术
9.	吴婧，刘祚祚，吴杰，罗秋君，姜燕. 滇橄榄果渣膳食纤维的提取及其体外吸附性能研究. 食品工业科技. 2022(02): 174-181 . 本站查看
10.	任鑫，彭飞，陈丽楠，杨越冬. 安梨果渣可溶性膳食纤维微波辅助酶法提取工艺优化及结构表征. 食品工业科技. 2022(07): 191-198 . 本站查看
11.	常相娜，陈雪峰，苏瑶. 复合酶改性苹果渣工艺的响应面法优化及其物性评价. 陕西科技大学学报. 2022(02): 46-53 . 百度学术
12.	周龙珠，王朋，董双，丁雪纯，王静，康盈阁，王金荣. 可溶性膳食纤维的制备及其在畜牧生产中的应用研究进展. 中国畜牧杂志. 2022(04): 11-15 . 百度学术
13.	张智，闫建英，冯丽荣，汤华京，宋伟，薛红洋. 响应面法优化发酵蔗渣制备膳食纤维工艺及结构特性分析. 食品工业科技. 2022(17): 176-184 . 本站查看
14.	赵新宇，赵海琳，牟藤，李其久，李辉. 黑蒜榨汁残渣中膳食纤维的提取工艺. 食品工业. 2022(08): 142-147 . 百度学术
15.	秦续缘，于寒松，程志强. 黑果腺肋花楸不溶性膳食纤维化学提取工艺及其理化特性的研究. 中国食品添加剂. 2022(09): 34-40 . 百度学术
16.	段伟伟. 纤维素酶在饲用膳食纤维制备中的应用进展. 饲料研究. 2022(17): 156-159 . 百度学术
17.	赵淼，张茂迎，刘畅，郎佳雪，李险峰，邹险峰. 豆粕不溶性膳食纤维的制备及性质研究. 中国食品添加剂. 2022(11): 77-83 . 百度学术
18.	许锡凯，辛嘉英，任佳欣，肖婧泓，胡新婷. 水溶性膳食纤维的提取方法及其在食品中的应用. 食品研究与开发. 2021(04): 203-208 . 百度学术
19.	张静，黄月. 水果中膳食纤维提取方法研究进展. 中国果菜. 2021(06): 101-104 . 百度学术
20.	李赟，徐梦祥，杨宁宁. 水果渣中膳食纤维的研究进展. 农产品加工. 2021(11): 86-88+93 . 百度学术
21.	许祯毅，李力，姜咸彪，范俐. 响应面法优化碱法提取啤酒糟中可溶性膳食纤维的工艺研究. 食品研究与开发. 2021(17): 75-80 . 百度学术
22.	武林芝，郝秀萍. 红树莓果醋的制作工艺及香气成分分析. 中国调味品. 2021(10): 129-132 . 百度学术
23.	高小娜，赵山山. 不同原料中膳食纤维提取研究进展. 保鲜与加工. 2021(12): 144-150 . 百度学术