响应面法优化雨生红球藻中虾青素的提取条件_刘晓娟

响应面法优化酵母多糖的提取工艺

92 2012, V ol.33, No.24 食品科学 ※工艺技术响应面法优化酵母多糖的提取工艺王慧1,2，程富胜3，罗永江3，董鹏程3，张霞1,* (1.甘肃农业大学生命科学技术学院，甘肃兰州 730070；2.甘肃农业大学动物医学院，甘肃兰州 730070；3.中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所-农业部兽用药物创制重点实验室，甘肃省新兽药工程重点实验室，甘肃兰州 730050)摘要：为提高酵母多糖提取率，对其提取过程进行优化。在单因素试验的基础上，利用中心组合试验设计原理，以高压时间、超声功率和超声时间为试验因素，以多糖提取率为响应值，采用3因素3水平的响应面分析法建立数学模型，获得最佳提取工艺。通过二次回归模型响应面分析得出酵母多糖提取的最佳工艺条件为高压时间35min 、超声功率510W 、超声时间26min ；在此条件下，多糖提取率的预测值为29.82%，验证值为29.84%。证明采用响应面法对酵母多糖提取条件进行优化，方法可行，可用于实际操作与实验预测。关键词：酵母多糖；响应面法；提取；优化 Optimization of Polysaccharide Extraction from Yeast by Response Surface Methodology WANG Hui 1,2，CHENG Fu-sheng 3，LUO Yong-jiang 3，DONG Peng-cheng 3，ZHANG Xia 1,* (1. College of Life Sciences and Technology, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China ； 2. College of Veterinary Medicine, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China ； 3. Key Laboratory of Veterinary Pharmaceutics Discovery, Ministry of Agriculture, Key Laboratory of New Animal Drug Project, Lanzhou Institute of Husbandry and Pharmaceutical Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730050, China) Abstract ：Response surface methodology was used to optimize polysaccharide extraction from yeast to enhance polysaccharide yield. Polysaccharide yield was investigated with respect to high pressure treatment time, ultrasonic power and ultrasonic treatment time. A quadratic regression model was established based on a three-variable, three-level Box-Behnken design. The optimum conditions of high pressure treatment time, ultrasonic power and ultrasonic treatment time were found to be 35 min, 510 W and 26 min, respectively. Under these conditions, the predicted value of polysaccharide yield was 29.82%, whereas the actual value was 29.84%. Thus, the optimized extraction procedure is feasible for practical operation and experimental prediction. Key words ：yeast polysaccharide ；response surface methodology ；extraction ；optimization 中图分类号：Q81 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2012)24-0092-05 收稿日期：2011-11-29 基金项目：甘肃省科技支撑项目(0708NKCA082；090NKCA070)；甘肃省农业生物技术项目(GNSW-2007-12；GNSW-2010-07) 作者简介：王慧(1985—)，男，硕士研究生，研究方向为动物生理学及药物免疫学。E-mail ：wang_hui_1011@https://www.360docs.net/doc/a78217514.html, *通信作者：张霞(1972—)，女，副教授，博士，研究方向为动物生理药理学。E-mail ：zhxcfs@https://www.360docs.net/doc/a78217514.html, 微生物多糖是目前生物发酵工程和生物医药领域的研究热点之一[1]。现代科学研究表明，绝大多数真菌多糖都具有一定的生物学活性，其生理活性物质既可存在于子实体中，也可存在于培养菌丝体和发酵液中[2]。酵母(yeast)是一类与人类生产生活密切相关的真核微生物，在其细胞膜的外面包裹着一层厚度为100～400nm 的细胞壁[3]，酵母细胞壁干质量的近75%为多糖[4]，其中50～60%为β-D -葡聚糖[5]。酵母多糖在抗炎、抗诱变、抗氧化、抗肿瘤、促生长、免疫促进等方面发挥着重要的生物活性作用[6-9]，是一种很有发展前景的饲料添加剂和具有抗生素兼益生素双重作用的免疫促进剂。但由于酵母细胞壁独特的结构，使其破壁不易，给相关科研工作的开展带来不少的困难。目前，酵母多糖有效成分提取的方法较多，如研磨法、冻融法、高压均质法、超声波法、碱溶法、常规水提法、索氏提取法等[10-11]，这些传统方法存在着提取温度高、时间长、能耗大、活性受损、提取率低等不足。对于将冻融法、高压均质法、超声波法、碱溶法综合为一体的提取方法目前还未见报道。响应面法(response surface methodology ，RSM)利用合理的试验设计并通过试验得到一定的数据，采用多元二次回归的方法，将多因子试验中因子指标的相互关系用多项式近似拟合，通过对函数响应面和等高线的分析，能够精确地研究各因子与响应值之间的关系，以最经济的方式、较少的试验次数和时间对所选试验参数进行全面的分析和研究，已

Design-Expert软件在响应面优化法中的应用详解

Design-Expert 软件在响应面优化法中的应用（王世磊郑州大学450001）摘要：本文简要介绍了响应面优化法，以及数据处理软件Design-ExpertDesign-Expert的相关知识，最后结合实例，介绍该软件在响应面优化法上的应用实例。关键词：数据处理，响应面优化法，Design-Expert软件 1.响应面优化法简介响应面优化法,即响应曲面法( Response Surface Methodology ，RSM)，这是一种实验条件寻优的方法，适宜于解决非线性数据处理的相关问题。它囊括了试验设计、建模、检验模型的合适性、寻求最佳组合条件等众多试验和统计技术；通过对过程的回归拟合和响应曲面、等高线的绘制、可方便地求出相应于各因素水平的响应值[1]。在各因素水平的响应值的基础上，可以找出预测的响应最优值以及相应的实验条件。响应面优化法，考虑了试验随机误差；同时，响应面法将复杂的未知的函数关系在小区域内用简单的一次或二次多项式模型来拟合，计算比较简便，是降低开发成本、优化加工条件、提高产品质量、解决生产过程中的实际问题的一种有效方法[2]。响应面优化法，将实验得出的数据结果，进行响应面分析，得到的预测模型，一般是个曲面，即所获得的预测模型是连续的。与正交实验相比，其优势是：在实验条件寻优过程中，可以连续的对实验的各个水平进行分析，而正交实验只能对一个个孤立的实验点进行分析。当然，响应面优化法自然有其局限性。响应面优化的前提是：设计的实验点应包括最佳的实验条件，如果实验点的选取不当，使用响应面优化法师不能得到很好的优化结果的。因而，在使用响应面优化法之前，应当确立合理的实验的各因素与水平。结合文献报道，一般实验因素与水平的选取，可以采用多种实验设计的方法，常采用的是下面几个： 1.使用已有文献报道的结果，确定响应面优化法实验的各因素与水平。 2.使用单因素实验[3]，确定合理的响应面优化法实验的各因素与水平。 3.使用爬坡实验[4]，确定合理的响应面优化法实验的各因素与水平。 4.使用两水平因子设计实验[5]，确定合理的响应面优化法实验的各因素与水平。在确立了实验的因素与水平之后，下一步即是实验设计。可以进行响应面分析的实验设计有多种，但最常用的是下面两种：Central Composite Design-响应面优化分析、Box-Behnken Design-响应面优化分析。 Central Composite Design，简称CCD，即中心组合设计，有时也成为星点设计。其设计表是在两水平析因设计的基础上加上极值点和中心点构成的，通常实验表是以代码的形式编排的,实验时再转化为实际操作值（,一般水平取值为0,±1,±α,其中0为中值,α为极值, α=F*（1/ 4）； F 为析因设计部分实验次数, F = 2k或F = 2 k×（1/ 2 ），其中 k为因素数，F = 2 k×（1/ 2 一般 5 因素以上采用，设计表有下面三个部分组成[6]：(1) 2k或 2 k×（1/ 2 ）析因设计。(2)极值点。由于两水平析因设计只能用作线性考察,需再加上第二部分极值点,才适合于非线性拟合。如果以坐标表示,极值点在相应坐标轴上的位置称为轴点(axial point) 或星点( star point) ,表示为(±α,0,…, 0) , (0,±α,…, 0) ,…, (0, 0,…,±α)星点的组数与因素数相同。(3)一定数量的中心点重复试验。中心点的个数与CCD设计的特殊性质如正交

雨生红球藻提取虾青素永远健康

雨生红球藻提取虾青素永远健康2010年10月，中华人民共和国卫生部发布第17号公告，批准雨生红球藻为新资源食品，雨生红球藻作为添加剂，开始正式进入中国的食品、保健以及日化行业。雨生红球藻中的虾青素是类胡萝卜素的一种，也是迄今发现的类胡萝卜素合成的最高级别产物，在自然界具有最强的抗氧化性，因此被誉为21世纪抗氧化的革命性产品。为什么我们会对大家讲一大堆雨生红球藻的东西，大家一定很疑问，其实呀也就是为了大家更深一步的了解天然虾青素。天然虾青素世界第一品牌益康臻品艾诗特虾青素软胶囊是全球最畅销的人类营养用天然虾青素品牌，它是一款优质的膳食补充剂，具有超强抗氧化性和对人体的众多健康益处。并且天然虾青素是如今最理想的抗氧化清除自由基的新能源食品，艾诗特(益康臻品)系列虾青素由中国国内生产。荣获国家药监局批准的唯一蓝帽子。其生产微藻类产品已有27年的历史了，这期间不断优化生产技术，再加上优越的地理位置——夏威夷Kona岛岸边(洁净的天空、清洁的水源、长年稳定的光照、相对温和的气候都是微藻类最理想的天然培育厂)，这种环境下才能生产出单藻种、无污染的微藻产品。雨生红球藻的地位以及品质，更不要说他对我们人体的作用和功效了。下面我们一起来看下：天然虾青素对人体有8大强效作用: (一)对心脑血管的预防作用天然虾青素在体内具有明显的提升好胆固醇,降低坏胆固醇的作用天然虾青素在体内具有明显的提升好胆固醇,降低坏胆固醇的作用。 (二)抑制糖尿病肾病虾青素是迄今为止发现的唯一可以有效阻止糖尿病肾病损的物质,研究证实:8mg天然虾青素,8周时间可显著减少尿蛋白30%。 (三)廷缓衰老天然虾青素又被称为“超级维生素E”,天然虾青素可保护皮肤免受紫外线辐射并能减少皮肤细纹的产生,同时提升皮肤的新陈代谢以及锁住皮肤的水分,让您的皮肤犹如婴儿般的幼滑、更有弹性、张力和润泽感以及延缓细胞衰老。 (四)缓解关节炎,关节疼痛关节疼痛和关节炎通常是自由基导致的氧化损伤所致。虾青素较强的抗氧化特性有助于抑制自由基,减少其对关节的氧化损害。虾青素与92%的抗炎药物有同等的效果或效果更佳,却没有副作用。 (五)缓解运动疲劳研究表明,虾青素作为一种抗氧化剂能抑制自由基对机体的氧化损害作用,还可以强化需氧代谢,增加肌肉力量和肌肉耐受力,迅速缓解运动疲劳,减轻剧烈运动后产生的迟发性肌肉疼痛。 (六)增强免疫力虾青素能明显促进脾细胞产生抗体的能力,增强T细胞的作用,刺激体内免疫球蛋白的产生,虾青素具有重要的免疫调节作用。选择天然虾青素没有错，当然前提是要认准雨生红球藻才能提取虾青素永远健康，现在选择我们益康臻品商城购买虾青素还可以享受上门送货货到付款，为了自己以后的生活，赶紧行动吧。

响应面优化实验方案设计

食品科学研究中实验设计的案例分析 ——响应面法优化超声辅助提取车前草中的熊果酸班级：学号：姓名：摘要：本文简要介绍了响应面曲线优化法的基本原理和使用步骤，并通过软件Design-Expert 7.0软件演示原文中响应面曲线优化法的操作步骤。验证原文《响应面法优化超声辅助提取车前草中的熊果酸》各个数据的处理过程，通过数据对比，检验原文数据处理的正确与否。关键词：响应面优化法数据处理 Design-Expert 7.0 车前草前言：响应曲面设计方法(Response SufaceMethodology，RSM)是利用合理的试验设计方法并通过实验得到一定数据，采用多元二次回归方程来拟合因素与响应值之间的函数关系，通过对回归方程的分析来寻求最优工艺参数，解决多变量问题的一种统计方法（又称回归设计）。响应面曲线法的使用条件有：①确信或怀疑因素对指标存在非线性影响；②因素个数2-7个，一般不超过4个；③所有因素均为计量值数据；试验区域已接近最优区域； ④基于2水平的全因子正交试验。进行响应面分析的步骤为：①确定因素及水平，注意水平数为2，因素数一般不超过4个，因素均为计量值数据；②创建“中心复合”或“Box-Behnken”设计；③确定试验运行顺序(Display Design)；④进行试验并收集数据；⑤分析试验数据；⑥优化因素的设置水平。响应面优化法的优点：①考虑了试验随机误差②响应面法将复杂的未知的函数关系在小区域内用简单的一次或二次多项式模型来拟合，计算比较简便，是降低开发成本、优化加工条件、提高产品质量，解决生产过程中的实际问题的一种有效方法③与正交试验相比，其优势是在试验条件寻优过程中，可以连续的对试验的各个水平进行分析，而正交试验只能对一个个孤立的试验点进行分析。响应面优化法的局限性: 在使用响应面优化法之前，应当确立合理的实验的各因素和水平。因为响应面优化法的前提是设计的试验点应包括最佳的实验条件，如果试验点的选取不当，实验响应面优化法就不能得到很好的优化结果。原文《响应面法优化超声辅助提取车前草中的熊果酸》采用经典的三因素三水平Box-Behnken 试验设计，以熊果酸的提取率为响应值，通过回归分析各工艺参数与响应值之间的关系，并由此预测最佳的工艺条件。本文利用软件验证原文中的数据处理过程，以检验原文数据是否处理正确。 1 确定实验因素原文利用超声波辅助提取车前草中的熊果酸，而影响熊果酸提取率的因素有很多，如超声波的功率、提取时间、溶剂温度、溶剂种类、液固比等。原文参考文献《柿叶中总三萜的提取以及熊果酸分离, 纯化研究》中提取熊果酸的方法提取熊果酸，即将干燥的车前草粉碎后过筛，取20～40 目的车前粉，用石油醚在 55℃脱脂 3 次，干燥备用。精密称取一定量的车前粉，加入一定量的乙醇，称量，在一定的超声波功率下提取一定时间后，擦干外壁，再称量，用乙醇补充缺失的质量，离心。用注射器抽取一定量上清液，过 0.45μm 滤膜，进行检测。每个实验进行 3 次平行实验。取其平均值。结果以提取率(E)的来表示。

响应面优化实验(优选借鉴)

实验报告课程名称：发酵工艺及其优化实验名称：响应面优化实验专业：生物工程学号： 060512212 姓名：韦达理实验地点：笃行楼303 实验日期：2015年5月16日常熟理工学院

[实验目的和要求] 1. 了解响应面优化实验的原理。 2. 熟悉design expert软件的基本操作。 3. 熟悉响应面优化实验的具体流程。 4. 优化香菇多糖发酵培养基 [实验器材] Design expert软件 [实验原理和方法] 香菇多糖：是一种生理活性物质。它具有抗病毒、抗肿瘤、调节免疫功能和刺激干扰素形成等功能。提取方法：从香菇子实体或经深层发酵后的发酵液中提取。香菇子实体生长周期长，产量和多糖得率均较低。而深层发酵培养香菇菌丝体不仅发酵液中含有与子实体相当或更高的营养物质，同时还可利用农副产品作原料，成本低，周期短，易于大规模生产，因此已得到广泛应用于重视。响应曲面设计方法(Response SufaceMethodology，RSM)是利用合理的试验设计方法并通过实验得到一定数据，采用多元二次回归方程来拟合因素与响应值之间的函数关系，通过对回归方程的分析来寻求最优工艺参数，解决多变量问题的一种统计方法（又称回归设计）。响应面曲线法的使用条件有：①确信或怀疑因素对指标存在非线性影响；②因素个数2-7个，一般不超过4个；③所有因素均为计量值数据；试验区域已接近最优区域；④基于2水平的全因子正交试验。进行响应面分析的步骤为：①确定因素及水平，注意水平数为2，因素数一般不超过4个，因素均为计量值数据；②创建“中心复合”或“Box-Behnken”设计；③确定试验运行顺序(Display Design)；④进行试验并收集数据；⑤分析试验数据；⑥优化因素的设置水平。响应面优化法的优点：①考虑了试验随机误差②响应面法将复杂的未知的函数关系在小区域内用简单的一次或二次多项式模型来拟合，计算比较简便，是降低开发成本、优化加工条件、提高产品质量，解决生产过程中的实际问题的一种有效方法③与正交试验相比，其优势是在试验条件寻优过程中，可以连续的对试验的各个水平进行分析，而正交试验只能对一个个孤立的试验点进行分析。

DesignExpert响应面分析实验设计案例分析和CCD设计详细教程

食品科学研究中实验设计的案例分析 —响应面法优化超声波辅助酶法制备燕麦ACE抑制肽的工艺研究摘要：选择对ACE 抑制率有显著影响的四个因素：超声波处理时间(X1)、超声波功率(X2)、超声波水浴温度(X3)和酶解时间(X4)，进行四因素三水平的响应面分析试验，经过Design-Expert优化得到最优条件为超声波处理时间28.42min、超声波功率190.04W、超声波水浴温度55.05℃、酶解时间2.24h，在此条件下燕麦ACE 抑制肽的抑制率87.36%。与参考文献SAS软件处理的结果中比较差异很小。关键字：Design-Expert 响应面分析 1.比较分析表一响应面试验设计因素水平 -1 0 1 超声波处理时间X1(min) 20 30 40 超声波功率X2(W) 132 176 220 超声波水浴温度X3(℃) 50 55 60 酶解时间X4(h) 2.Design-Expert响应面分析分析试验设计包括：方差分析、拟合二次回归方程、残差图等数据点分布图、二次项的等高线和响应面图。优化四个因素（超声波处理时间、超声波功率、超声波水浴温度、酶解时间）使响应值最大，最终得到最大响应值和相应四个因素的值。利用Design-Expert软件可以与文献SAS软件比较，结果可以得到最优，通过上述步骤分析可以判断分析结果的可靠性。 2.1 数据的输入

2.2 Box-Behnken响应面试验设计与结果 2.3 选择模型

2.4 方差分析在本例中，模型显著性检验p<0.05，表明该模型具有统计学意义。由图4知其自变量一次项A，

B，D，二次项AC,A2,B2,C2,D2显著(p<0.05)。失拟项用来表示所用模型与实验拟合的程度，即二者差异的程度。本例P值为0.0861>0.05，对模型是有利的，无失拟因素存在，因此可用该回归方程代替试验真实点对实验结果进行分析。图 5 由图5可知：校正决定系数R2(adj)(0.9788>0.80)和变异系数（CV）为0.51%，说明该模型只有2.12%的变异，能由该模型解释。进一步说明模型拟合优度较好,可用来对超声波辅助酶法制备燕麦ACE抑制肽的工艺研究进行初步分析和预测。

响应面法实验

试验设计与优化方法，都未能给出直观的图形，因而也不能凭直觉观察其最优化点，虽然能找出最优值，但难以直观地判别优化区域．为此响应面分析法（也称响应曲面法）应运而生．响应面分析也是一种最优化方法，它是将体系的响应（如萃取化学中的萃取率）作为一个或多个因素（如萃取剂浓度、酸度等）的函数，运用图形技术将这种函数关系显示出来，以供我们凭借直觉的观察来选择试验设计中的最优化条件．显然，要构造这样的响应面并进行分析以确定最优条件或寻找最优区域，首先必须通过大量的量测试验数据建立一个合适的数学模型（建模），然后再用此数学模型作图．建模最常用和最有效的方法之一就是多元线性回归方法．对于非线性体系可作适当处理化为线性形式．设有m个因素影响指标取值，通过次量测试验，得到n组试验数据．假设指标与因素之间的关系可用线性模型表示，则有应用均匀设计一节中的方法将上式写成矩阵式或简记为式中表示第次试验中第个因素的水平值；为建立模型时待估计的第个参数；为第次试验的量测响应（指标）值；为第次量测时的误差．应用最小二乘法即可求出模型参数矩阵B如下将B阵代入原假设的回归方程，就可得到响应关于各因素水平的数学模型，进而可以图形方式绘出响应与因素的关系图．模型中如果只有一个因素（或自变量），响应（曲）面是二维空间中的一条曲线；当有二个因素时，响应面是三维空间中的曲面．下面简要讨论二因素响应面分析的大致过程．在化学量测实践中，一般不考虑三因素及三因素以上间的交互作用，有理由设二因素响应（曲）面的数学模型为二次多项式模型，可表示如下：通过n次量测试验（试验次数应大于参数个数，一般认为至少应是它的3倍），以最小二乘法估计模型各参数，从而建立模型；求出模型后，以两因素水平为X坐标和y坐标，以相应的由上式计算的响应为Z坐标作出三维空间的曲面（这就是2因素响应曲面）．应当指出，上述求出的模型只是最小二乘解，不一定与实际体系相符，也即，计算值与试验值之间的差异不一定符合要求．因此，求出系数的最小二乘估计后，应进行检验．一个简单实用的方法就是以响应的计算值与试验值之间的相关系数是否接近于1或观察其相关图是否所有的点都基本接近直线进行判别．如果以表示响应试验值，为计算值，则两者的相关系数R定义为其中对于二因素以上的试验，要在三维以上的抽象空间才能表示，一般先进行主成分分析进行降维后，再在三维或二维空间中加以描述．等等………… 2注意事项对于构造高阶响应面，主要有以下两个问题： 1，抽样数量将显著增加，此外，普通的实验设计也将更糟。 2，高阶响应面容易产生振动。响应面法(response surface methodology，记为RSM)最早是由数学家Box和Wilson于1951年提出来的。就是通过一系列确定性的“试验”拟合一个响应面来模拟真实极限状态曲面。其基本思想是假设一个包括一些未知参量的极限状态函数与基本变量之间的解析表达式代替实际的不能明确表达的结构极限状态函数。响应面方法是一项统计学的综合试验技术，用于处理几个变量对一个体系或结构的作用问题，也就是体系或结构的输入(变量值)与输出(响应)的转换关系问题。现用两个变量来说明:结构响应Z与变量x1,x2具有未知的、不能明确表达的函数关系Z=g(x1,x2)。要得到“真实”的函数通常需要大量的模拟，而响应面法则是用有限的试验来回归拟合一个关系Z= g’(x1,x2)，并以此来代替真实曲面Z=g(x1,x2)，将功能函数表示成基本随机变量的显示函数，应用于可靠度分析中。响应面方法实际上源于一种试验设计方法，试验设计方法是用来研究设计参数对模型设计状况影响的一种取样策略，决定了构造近似模型所需样本点的个数和这些点的空间分布情况。目前广泛应用于计算机仿真试验设计的主要方法是拉丁超立方体抽样和均匀设计，这两种试验设计能应用于多种多样的模型，且对模型的变化具有稳健性。 3响应面分析

影响雨生红球藻中虾青素的提取条件的研究_赵立艳

多糖的提取率与多糖在溶液中的溶解状态及分散度有关，溶解性和分散性越好，越容易从体系中析出，超临界ＣＯ２萃取脱除蒙古口蘑中的脂类及色素等脂溶性物质，提高了蒙古口蘑多糖的溶解性和分散性，降低其溶出阻力，多糖与水的接触面积及亲和力大幅度增加，从而提高了蒙古口蘑多糖的提取率。另外，由于超临界ＣＯ２萃取中压力变化及ＣＯ２的穿透作用可使细胞壁脆性增强，通透性提高，亦可使多糖溶出性增强，进而提高多糖的提取率［８］。利用乙醚和碱联合处理口蘑粉，对其脱脂只是一种简单的溶出作用，对胞壁无脆化及提高通透性效果，另外处理过程中对多糖成分产生一定程度的破坏，所以提取率增加幅度不大，产品亦有化学污染，且带有异味。３结论３．１采用超临界ＣＯ２流体萃取技术脱除蒙古口蘑中脂类物质，具有高效、无污染、无萃取剂残留等优点，同时还具有脱色脱异味作用，对提高蒙古口蘑多糖的提取率及改善蒙古口蘑多糖的颜色和风味极为有利。３．２超临界ＣＯ２流体萃取最佳工艺条件为：萃取压力３０ＭＰａ，萃取温度４５℃，萃取时间６０ｍｉｎ，萃取剂流量２５Ｌ／ｈ，以此条件萃取脂类物质，萃取率为２．０６％。萃取后蒙古口蘑粉呈乳白色，风味纯正，粗脂肪含量０．０１％。３．３超临界ＣＯ２萃取处理蒙古口蘑粉后，其蒙古口蘑多糖的提取率为６．２４％，是未处理样及溶剂处理样的４．２和１．８倍。参考文献：［１］凌关庭．　保健食品原料手册［Ｍ］．　北京：　化学工业出版社，　２００２．　７－３３．［２］陈士瑜．　珍稀菇菌栽培与加工［Ｍ］．　北京：　金盾出版社，　２００３．　１２８－１５４．［３］张艳荣，　马福敏，　王大为．　超临界ＣＯ２萃取玉米皮纤维脂类物质的研究［Ｊ］．　食品科学，　２００５，　２６（６）：　１４９－１５１．［４］李海平，　王硕．　滑菇多糖制备的研究［Ｊ］．　食品科学，　２００５，　２６（１）：　１４９－１５１．［５］张镜澄．　超临界流体萃取［Ｍ］．　北京：　化学工业出版社，　２０００．　７－７７．［６］周泉诚，　吴谋成，　等．　超临界ＣＯ２萃取技术在油脂工业中的应用［Ｊ］．中国油脂，　２００３（３）．　１７－２０。［７］沈晓京，　赖炳森，　陈镇童，　等．　超临界萃取时间对植物药油脂产率及脂肪酸质量的影响［Ｊ］．　中国医药工业杂志，　２００２，　１１：　５３３－５３６。［８］王大为，　邵信儒，　张艳荣．　超临界ＣＯ２萃取对玉米醇溶蛋白提取率及水解度影响的研究［Ｊ］．　食品科学，　２００５，　２６（８）：　１６６－１７０．影响雨生红球藻中虾青素的提取条件的研究赵立艳，陈　芳，廖小军，吴继红，胡小松＊（中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京１０００８３）摘要：冻干的雨生红球藻粉为原料，采用乙醇和乙酸乙酯混合溶剂进行虾青素酯的提取。Ｌ９（３３）正交试验筛选获得虾青素酯的最佳条件为：温度２５℃，提取时间为６ｈ，乙酸乙酯和乙醇的配比为１：２，固液比为１：１２０（ｇ／ｍｌ）。对提取的虾青素酯进行皂化，分别研究了４℃和４０℃时碱的浓度及皂化时间对提取效果的影响。结果表明：０．０６ｍｏｌ／ＬＫＯＨ甲醇溶液于４℃皂化１２ｈ效果最好，从１００ｍｇ藻粉可以得到（５７５．８６±５．６８）μｇ虾青素单体。关键词：皂化；雨生红球藻；虾青素；提取Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｏｆＡｓｔａｘａｎｔｈｉｎ　ｆｒｏｍ　Ｈａｅｍａｔｏｃｏｃｃｕｓ　ｐｌｕｖｉａｌｉｓＺＨＡＯ　Ｌｉ－ｙａｎ，ＣＨＥＮ　Ｆａｎｇ，ＬＩＡＯ　Ｘｉａｏ－ｊｕｎ，ＷＵ　Ｊｉ－ｈｏｎｇ，ＨＵ　Ｘｉａｏ－ｓｏｎｇ＊（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｆｏｏｄ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，　Ｃｈｉｎａ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，　Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，　Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ　：Ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍａｌ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ａｓｔａｘａｎｔｈｉｎ　ｅｓｔｅｒｓ　ｆｒｏｍ　ｆｒｅｅｚｅ－ｄｒｙｅｄ　ａｌｇａｅ　ｓａｍｐｌｅ　ｗｅｒｅ：　ｅｘｔｒａｃｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｍｉｘｅｄ收稿日期：２００５－０６－２９＊通讯作者基金项目：国家８６３专项课题项目资助课题（２００２ＡＡ２４８０１１）作者简介：赵立艳（１９７７－），女，在读博士，主要从事天然产物的分离提取及性质研究。

利用雨生红球藻生产虾青素的研究进展及其产业化现状

利用雨生红球藻生产虾青素的研究进展及其产业化现状沈建新,韦金河 (江苏省农业科学院,江苏南京210014) 摘要:本文综述了国内外雨生红球藻培养及虾青素积累的研究进展,介绍了利用雨生红球藻生产虾青素的产业化现状,并对国内虾青素的产业化前景进行了展望,以期推动国内雨生红球藻生产虾青素的产业化进程。关键词:虾青素;雨生红球藻;产业化中图分类号:Q93 文献标识码:A 文章编号:1002-1302(2007)03-0196-04 (上接第195页) 的酯酶、过氧化物酶同工酶的影响也有待深入研究。参考文献: [1]于明革,杨洪强,刘高峰,等.壳聚糖对黄瓜萌芽种子及幼苗生理生化特性的影响[J].山东农业大学学报:自然科学版,2004,35 (1):47-50. [2]王　洁.壳聚糖在绿色蔬菜生产上的应用[J].广西园艺,2004 (3):50-52. [3]盛彦清,陈繁忠,傅家谟,等.壳聚糖和黄腐酸在草菇中的应用试验[J].中国食用菌,2003,23(5):20-21. [4]沈　萍,范秀荣,李广武.微生物学实验指导[M].北京:高等教育出版社,1999:215. [5]王　艳.产壳聚糖酶菌株的初步筛选[J].中国微生态学杂志, 2003,15(5):259-261.[6]Ya mashita.Effect of chit osan-deacetylati on degree on the p r oduc2 ti on of chit ooligsaccharides by B acillus s p.Chit osanse[J].Kichin Kit osan Kenkyu,1999,5(2):148-149. [7]邱昌恩.6-BA对平菇和香菇菌丝体两种同工酶的影响[J].微生物学杂志,2002,22(4):89-92. [8]王秀奇,秦淑媛,高天慧,等.基础生物化学实验[M].北京:高等教育出版社,1999:227-232. [9]季维智,宿　兵.遗传多样性研究的原理与方法[M].杭州:浙江科学技术出版社,1999:52-68. [10]赵　莉,曲延英,岳丕昌,等.新疆两种粉虱的酯酶和过氧化物酶同工酶的比较研究[J].植物保护,2002,28(4):17-19. [11]朱宝成,王俊刚,燕克勤,等.紫孢侧耳、糙皮侧耳及其融合菌株的同工酶分析[J].遗传,1995,17(4):37-39. [12]詹秋文,胡绪同.高粱与苏丹草酯酶同工酶分析[J].生物学杂志,2005,22(4):18-20. 虾青素是一种类胡萝卜素含氧衍生物,呈鲜红色。它广泛存在于自然界中,也是海洋动物体内主要的类胡萝卜素之一。以往研究表明,虾青素具有强大的清除氧自由基的能力,其抗氧化性是类胡萝卜素的10倍、维生素E的550倍,被誉为“超级氧化剂”[1-2]。虾青素能够增加水生动物的着色;促进鱼卵受精,降低胚胎的死亡率,促进个体生长并加快成熟速度[3];提高母鸡产卵率,增加鸡蛋黄色素含量[4];提高人体免疫力,延缓皮肤衰老,维护眼睛及中枢神经系统健康等多种生理功能。虾青素具有广泛的应用价值,不仅可以用作水产养殖的饲料添加剂和人类食品添加剂,在药品、化妆品和营养保健品等领域也具有很大的应用潜力。收稿日期:2007-05-14 作者简介:沈建新(1964—),男,江苏无锡人,副研究员,主要从事农业科技与财务管理工作。Tel:(025)84391488。目前,虾青素的生产工艺主要有化学合成和生物提取两种。化学合成的虾青素在结构、功能及安全性等方面都不及天然的虾青素。动物和人体试验结果表明,天然虾青素没有任何致病效应或毒副作用,对人体绝对安全无害[5]。虾青素的生物来源主要有三种[6]:一是从甲壳类动物中提取。由于甲壳中含有较高水平的灰分和几丁质,较低水平的蛋白质和其他营养成分,这极大地限制了虾青素的提取和再利用。二是利用酵母菌生产虾青素。真菌中虾青素的含量很低,而且发酵成本也很高。三是利用藻类生产。雨生红球藻(Hae m a tococcus pluvialis)细胞内天然虾青素的含量相对较高。据报道,在特定条件下,雨生红球藻可以积累占其干重1%以上的虾青素,且所含虾青素的结构与养殖对象所需一致,被公认为天然虾青素的最好生物来源[7]。因此,利用雨生红球藻生产虾青素已成为国内外虾青素研究的热点[8-9]。但是,利用雨生

响应面法优化黄芪多糖的提取工艺

响应面分析法优化黄芪多糖的提取工艺高宛莉，杜瑞卿（河南南阳师范学院生命科学与技术学院，河南南阳473061）摘要为黄芪的进一步开发利用提供参考，选取黄芪多糖提取时间、提取温度和料液比3个因素进行二次回归正交组合设计试验，对其提取工艺参数进行优化研究。结果表明:在提取时间为56min 、温度为84?、水体积为276mL 的条件下，黄芪多糖提取最大预测值为8．979μg /mL ，实际提取值8．945μg /mL ，两者基本相符。利用优化工艺参数提取黄芪多糖时，具有最大的提取产量。关键词黄芪多糖;响应面法;提取产量中图分类号TS244文献标识码A 文章编号1004－8421（2012）11－1263－02Optimization of Extraction Technique of Astragalus polysaccharide via Ｒesponse Surface Methodology GAO Wanli ，DU Ｒuiqing (College of Life Science and Tchnology Nanyang Normal University ，Nanyang ，He ’nan 473061，China )Abstract The effects of different temperature ，time and the ratio of solid to solution on the extraction yield of Astragalus polysaccharide were investigated based on composite design of quadratic regression．The extraction technique parameters were optimized with Ｒesponse Surface Methodology．Experimental data were analyzed by solving the regression equation with Design MATLAB 7．0software．It was indicated that the optimum extraction parameters were temperature 84?，time 142minutes and the water volume 276ml．Under those conditions ，the predicted val-ue of polysaccharide extraction yield from Ｒadix Astragali was8．97878μg．mL －1，which was in consistent with the measured value8．945μg．mL －1．It had maximal extraction yield of Astragalus polysaccharide with optimized technique parameters．Key word radix Astragali ;polysaccharide ;response Surface ;extraction yield 基金项目南阳师范学院科青年科研资助项目(QN2012042) 作者简介高宛莉(1978－)，女，汉族，河南南阳人，实验师，从事生物化学的教学与实验工作。E －mail :duruiqing8@163．com 收稿日期2012-10-14黄芪（Ｒadix Astragali ）为豆科植物蒙古黄芪或膜荚黄芪的干燥根，是中药补气药中最为常用、且功效显著的一味药物，含有多种对人体健康有益的生物成分与微量元素。黄芪多糖（Astragalus polysaccharide ， APS ）是中药黄芪中的主要成分，近年来研究发现其具有免疫调节、抗氧化、保护心肌、促进骨髓造血干细胞增殖和调节血糖等多方面广泛的药理作用［1－2］，是很有价值的免疫增强剂。近年来，黄芪多糖显著的抗癌作用更受到广泛关注［3－4］。笔者等参照有关文献［5－6］选取提取温度、提取时间、料液比三因素，在单因素试验的基础上［7］，利用二次回归正交组合设计试验（响应面分析法）［8－9］，对黄芪多糖的水提取过程工艺条件进行了研究，以期为黄芪的进一步开发利用打下基础。 1材料与方法1．1材料 1．1．1黄芪。黄芪药材，购自河南省医药公司，为蒙古黄芪。1．1．2 仪器与试剂。TU －1901双光束紫外可见分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公司；ＲE －52旋转蒸发器，上海亚荣生化仪器厂；D （+）－葡萄糖，Sigma 公司；其他试剂皆为国产分析纯。1．2方法 1．2．1 多糖含量测定。糖含量测定采用苯酚一硫酸法［10］。标准曲线的绘制：精确称取D （+）－葡萄糖20mg ，用重蒸水定容至100mL 作为标准液。将标准液分别稀释成浓度为30μg /mL 、60μg /mL 、90μg /mL 、150μg /mL 和180μg /mL 的溶液，取不同浓度的溶液各0．3mL 置于10mL 试管中，加入50g /L 重蒸苯酚溶液0．6mL 混合后，迅速加入3mL 98%浓硫酸，混匀，室温静置30min 。用直径10mm 石英比色皿测定489nm 处吸光度，用重蒸水进行空白对照试验。在与标准曲线绘制相同条件下测定多糖样品含量。1．2．2 试验设计。在黄芪多糖提取过程中，影响提取液中多糖含量的因素很多，经初步试验选定提取温度、提取时间、料液比（水体积）作为主要影响因素，以提取液中多糖含量为指标，在单因素试验的基础上［7］采用三因素五水平二次回归正交组合设计试验（响应面分析法）［11］，对提取工艺参数进行了优化，试验因素及水平见表1。表1试验因素、因素水平及水平编码 Table 1Experiment fact0rs ，levels and coding 水平因素提取时间（x 1）min 提取温度（x 2） ?水体积（x 3）mL 上星号臂γ 72100320 上水平16895310零水平06085280下水平－15275250下星号臂－γ4870240Δj 8 10 30 注：Δj =（x j γ－x j 0）/γ，γ=1．287。对因素x j 的各个水平进行线性变换，得到水平编码z j = x j －x j 0 Δj ，试验方案见表2。2 结果与分析三因素五水平二次回归正交组合设计试验结果见表2。利用MATLAB7．0软件，对表2数据进行二次多元回归拟合，得到黄芪多糖提取浓度y 2与三因素z 1、z 2、z 3之间的二次回归方程： y 2=8．69067－0．28795z 1－0．03365z 2－0．09964z 3+0． 17083z 1z 2+0．17758z 1z 3－0．24177z 2z 3－0．40120z 12－0．36497z 22－0．36196z 32 式中， z 1'=z 12－116∑16i =1z i 12=z 12－0．707，z 2'=z 22－116∑16 i =1 z i 22=z 22农技服务，2012，29（11）：1263－1264责任编辑胡先祥责任校对胡先祥