机械洞察频率依赖的超声波辅助提取Rosa laevigata多糖:结构,抗氧化活性和过程优化

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 食品科学 食品科学 食品科学
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 罗莎·莱维加塔·米奇克斯. 聚糖 (RLMP) 具有显著的生物活性潜力.
• 了解RLMP的超声波辅助提取 (UAE) 的频率依赖机制对于过程优化至关重要.
• 现有的提取方法缺乏对超声波频率对RLMP特性影响的详细研究.

研究的目的:

• 系统地研究超声波频率对RLMP提取效率,结构特征和抗氧化活性的影响.
• 为了优化阿联的RLMP提取过程.
• 将阿联与热水和微波辅助提取方法进行比较.

主要方法:

• 使用了20,40,53千赫的单频超声波 (SFU) 和20/40,20/53千赫的双频超声波 (DFU).
• 分析了提取产量,葡萄糖含量,分子量,蛋白质污染,单糖化合物组成和表面形态.
• 使用DPPH,ABTS和超氧化基清除试验以及细胞抗氧化剂试验来评估抗氧化活性.
• 使用粒子群优化-支持向量回归进行了过程优化.
• 使用核磁共振 (NMR) 进行RLMP结构的特征.

主要成果:

• 40kHz的SFU产生了最高的提取效率 (11.07%),具有有利的葡萄糖含量,分子量和减少的蛋白质污染.
• DFU处理导致产量较低,蛋白质水平较高,这表明破坏性波干扰.
• 超声波频率显著改变了单糖的组成,分子量分布和表面形态,而没有改变主要的化学结构.
• 在40kHz提取的RLMP显示出优异的抗氧化活性和细胞保护作用.
• 阿联的表现优于热水和微波辅助提取.
• 经过优化参数 (34分钟,19毫升/克,180瓦,41°C,0.355毫米) 获得最大的RLMP.
• 纯化的RLMP-2分数 (93.34%的碳水化合物) 被确定为具有α-和β-糖链接的异多糖.

结论:

• 40kHz单频超声波是最大限度地提高RLMP提取产量和抗氧化活性的最佳方法.
• 超声波频率是影响RLMP结构特征和生物活性的关键因素.
• 阿联是一个高效的RLMP提取方法,超越了传统的技术.
• 为了工业化实施,需要对声场均性,能源效率和设备扩展进行进一步的研究.