鲍鱼内脏多糖提取新工艺研究

张曦文，方梓蓥，修 倩，马莹雪，宋志远

（大连海洋大学食品科学与工程学院，辽宁省水产品分析检验及加工技术科技服务中心，辽宁大连 116023）

鲍鱼在加工过程中会产生大量的内脏，占鲍鱼体重的20%~30%[1]。研究表明，鲍鱼内脏中约5%的多糖，具有抗肿瘤、提高免疫力及抗氧化等生物活性[2-4]。目前，海洋生物多糖的辅助提取方法主要有微波法[5]、酶解法[6]等，试验采用盐析萃取和酶解相结合的方法提取鲍鱼内脏多糖，为鲍鱼内脏多糖的提取和综合高值化利用提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鲍鱼内脏，产于大连市长海县；葡萄糖、碳酸钠、无水乙醇、木瓜蛋白酶、硫酸、苯酚，均为分析纯。

1.2 仪器与设备

BS224S型分析天平，广州市赛多利斯有限公司产品；Synergy H/HM型酶标仪，美国伯腾仪器有限公司产品；PHS-3C型精密pH计，常州德普科技有限公司产品；FD-1型冷冻干燥机，宁波新芝生物科技股份有限公司产品。

1.3 试验设计

1.3.1 鲍鱼内脏多糖的盐析萃取

采用碳酸钠/乙醇体系盐析萃取鲍鱼内脏多糖[7]，取一定量碳酸钠溶于水中，依次加入鲍鱼内脏冻干粉和乙醇，体系为50 g，将混合体系涡旋振荡充分混匀，于35℃下静置，体系分层，形成上相、中相（固相）、下相，取出中间固相检测多糖含量，计算多糖回收率。分别固定乙醇体积分数（W/W）20%，25%，30%，考查碳酸钠浓度对鲍鱼内脏多糖回收率的影响；分别固定碳酸钠体积分数（W/W）10%，15%，20%，考查乙醇体积分数对鲍鱼内脏多糖回收率的影响。

1.3.2 鲍鱼内脏多糖（中间固相）的酶解提取

将盐析萃取的中间固相取出，冷冻干燥粉碎备用。以鲍鱼内脏多糖提取率为指标，考查温度（50，55，60，65，70℃）、加酶量（1.0%，1.5%，2.0%，2.5%，3.0%）、pH值（6.0，6.5，7.0，7.5，8.0）、料液比（20∶1，25∶1，30∶1，35∶1，40∶1）4个单因素对多糖提取率的影响。依据单因素试验结果，采用四因素三水平的正交试验，优化提取条件。

正交试验因素与水平设计见表1。

表1 正交试验因素与水平设计

1.4 多糖回收率及提取率计算

采用苯酚硫酸法[8]测定鲍鱼内脏总糖含量，3,5-二硝基水杨酸法[9]测定还原糖含量，多糖含量=总糖含量-还原糖含量，多糖回收率=固相中多糖质量/鲍鱼内脏干粉质量，多糖提取率=粗多糖中多糖质量/原料样品质量。

2 结果与分析

2.1 碳酸钠-乙醇体系盐析萃取鲍鱼内脏多糖

分别固定乙醇体积分数为20%，25%，30%，考查碳酸钠添加量对鲍鱼内脏多糖回收率的影响。

碳酸钠添加量对多糖回收率的影响见图1。

图1 碳酸钠添加量对多糖回收率的影响

由图1可以看出，当固定乙醇体积分数时，多糖回收率随碳酸钠添加量的增加呈现上升的趋势，当碳酸钠添加量超过20%，体系不再成相。当乙醇（25%）-碳酸钠（20%）时，鲍鱼内脏多糖的回收率最高，为94.05%。分别固定碳酸钠添加量为10%，15%，20%，考查乙醇体积分数对鲍鱼内脏多糖回收率的影响。

乙醇体积分数对多糖回收率的影响见图2。

由图2可以看出，当固定碳酸钠时，多糖回收率随乙醇体积分数的增加呈现上升的趋势，当乙醇体积分数超过26%时，多糖回收率基本呈现平稳的状态。当乙醇（26%）-碳酸钠（20%）时，鲍鱼内脏多糖的回收率最高，为94.08%。因此，确定最优条件为乙醇（25%）-碳酸钠（20%）。

图2 乙醇体积分数对多糖回收率的影响

2.2 鲍鱼内脏多糖（中间固相）的酶解提取单因素试验

2.2.1 料液比对鲍鱼内脏多糖提取率的影响

料液比对多糖提取率的影响见图3。

图3 料液比对多糖提取率的影响

由图3可以看出，鲍鱼内脏多糖提取率开始随料液比的增加呈现上升趋势，在料液比达到1∶35之后趋于平缓。一方面，料液比会影响多糖与提取溶剂的浓度差，从而影响传质速率，因此多糖会呈现上升趋势[10]；另一方面，料液比会影响底物浓度，底物浓度对酶催化反应有非常显著的影响，底物浓度较低时，酶催化反应速率随底物浓度的增加而增大，当底物浓度过高时，会抑制酶催化反应[11]。因此，选择料液比为1∶35。

2.2.2 pH值对鲍鱼内脏多糖提取率的影响

pH值对多糖提取率的影响见图4。

图4 pH值对多糖提取率的影响

由图4可以看出，pH值从6.0升高到7.0时，多糖提取率快速升高，当pH值达到7之后，多糖提取率开始逐渐下降，因此最优pH值为7。酶活性会受pH值的影响，当偏离最适pH值时，酶的活性将会降低或失去活性，使得多糖提取率下降[12]。

2.2.3 温度对鲍鱼内脏多糖提取率的影响

温度对多糖提取率的影响见图5。

图5 温度对多糖提取率的影响

由图5可以看出，多糖提取率开始随温度的升高呈现上升的趋势，65℃时多糖提取率最大，之后多糖提取率下降。一方面，温度过高超过了酶催化反应的最适温度导致酶活下降；另一方面，温度过高可能引起内脏结构性质发生变化及糖蛋白发生变性等，不利于多糖的溶出[13]。

2.2.4 加酶量对鲍鱼内脏多糖提取率的影响

加酶量对多糖提取率的影响见图6。

图6 加酶量对多糖提取率的影响

由图6可知，多糖提取率随着加酶量的增加而增大，在2.5%时达到最大值，之后趋于平缓。因此，最佳加酶量为2.5%。

2.3 鲍鱼内脏多糖酶解提取正交试验

正交试验直观分析见表2。

各因素对多糖提取率影响顺序为加酶量（B）>温度（A）>pH值（C）>料液比（D），最优组合条件为A1B3C2D2，即温度65℃，加酶量3%，pH值7，料液比1∶35，进行验证试验，多糖提取率为2.88%。

3 结论

采用盐析萃取和酶解提取相结合的方法，从鲍鱼内脏中提取多糖。盐析萃取的最优条件为乙醇（25%）-碳酸钠（20%），多糖的回收率为94.08%。将盐析萃取的固相取出，以多糖提取率为指标，通过单因素试验和正交试验，获得鲍鱼内脏多糖最佳酶解工艺条件为温度65℃，加酶量3%，pH值7，料液比1∶35，此条件下多糖提取率为2.88%。相比单一的酶解水提法，盐析萃取法可有效去除部分色素、重金属及其他杂质，有效提高多糖的品质。盐析萃取法和酶解水提法具有条件温和、提取效率高、易于操作放大等优点，拥有非常广阔的应用前景。

表2 正交试验直观分析