从Spirulina platensis中提取生物活性颜料的超声波辅助提取在天然的深溶性溶剂中

科学领域:

• 生物技术和生物资源工程 生物技术和生物资源工程
• 自然产品化学 自然产品化学
• 食品科学与技术 食品科学与技术

背景情况:

• 螺旋白生物颜料由于生物活性颜料,总含量 (TPC) 和抗氧化活性,提供营养,生理和药理上的好处.
• 日益增长的生物提取物市场强调了需要高效,可持续的提取方法来取代化石衍生产品,并支持生物经济.

研究的目的:

• 优化超声波辅助提取 (UAE) 参数,以最大限度地提高生物活性色素产量,抗氧化活性和来自Spirulina platensis的TPC.
• 研究提取温度,循环时间和溶剂与生物质比对这些关键生物活性化合物的影响.

主要方法:

• 使用Box-Behnken设计的响应表面方法,具有三个因素:提取温度 (40-60°C),循环时间 (20-40分钟) 和溶剂与生物质比率 (50-70毫升/毫克).
• 使用二次多项式模型来预测和分析反应 (总色素产量,抗氧化剂检测,TPC).
• 使用差异分析 (ANOVA) 进行统计验证,并通过R平方值评估模型准确性.

主要成果:

• 提取温度,时间和溶剂与生物质比率显著影响了总色素产量 (p < 0.05).
• 温度和溶剂与生物质比率显著影响了抗氧化剂活性,而仅仅温度显著影响了总色素产量.
• 通过可取性函数确定的最佳条件是60°C,20分钟和70mL/mg的溶剂与生物质比,产生165.19mg/g的DM色素,36.50mg的GAE/g的DMTPC和37.98mg的TRE/g的DM抗氧化活性.

结论:

• 优化的阿联方法是有效和可扩展的绿色提取生物活性颜料从Spirulina platensis.
• 开发的模型显示出高准确度 (颜料产量,抗氧化活性和TPC的R2值分别为0.8627,0.8460和0.9003).
• 这种优化的提取工艺具有在食品,制药,功能材料和包装行业的应用潜力.