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基本信息
- 項目名稱：
- 響應(yīng)面法優(yōu)化提取灰樹花多糖研究
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 該作品研究是利用響應(yīng)面法對灰樹花多糖的提取工藝進行優(yōu)化研究，此方法在灰樹花多糖提取上的應(yīng)用研究國內(nèi)未曾有過報道，該研究所得出的試驗?zāi)Ｐ湍軌蝾A(yù)測出灰樹花多糖的提取量，為工業(yè)化生產(chǎn)具有現(xiàn)實的指導(dǎo)意義，為灰樹花多糖在藥品、食品中的應(yīng)用提供了了依據(jù)。
- 詳細介紹：
- 本研究是于2010年申請衡水學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新課題，課題編號為2010058，經(jīng)實驗研究、撰寫結(jié)項報告，現(xiàn)已順利結(jié)項。該研究已于《食品與機械》（中文核心期刊）2010年第五期發(fā)表科研論文一篇。 灰樹花是食、藥兼用覃菌，屬擔(dān)子菌亞門層菌綱非褶菌目多孔菌科樹花菌屬。其具有突出的醫(yī)療保健功能。由于富含鐵、銅和VC，能預(yù)防貧血、壞血病、白癱風(fēng)，防止動脈硬化和腦血栓的發(fā)生；還具有抑制高血壓和肥胖癥之功效。 灰樹花多糖是灰樹花中的重要活性物質(zhì)之一。藥理研究證明，灰樹花多糖有明顯的抗腫瘤、抗肝炎、降低血壓，免疫調(diào)節(jié)之功效。目前已經(jīng)開發(fā)了多種灰樹花多糖保健品。灰樹花多糖已成為健康食品、保健品和醫(yī)藥行業(yè)研究熱點之一。 采用生物技術(shù)方法利用液體發(fā)酵培養(yǎng)灰樹花真菌菌絲體，并利用發(fā)酵液提取灰樹花多糖是目前最經(jīng)濟，最符合環(huán)保的方法。但發(fā)酵培養(yǎng)后，由于發(fā)酵液成分復(fù)雜，灰樹花多糖的分離提取存在很大困難，目前，對灰樹花多糖的提取人們主要使用醇沉法，對醇沉條件的優(yōu)化僅限于使用正交法，而對灰樹花多糖醇沉法進行響應(yīng)面優(yōu)化的未見報道。 該研究利用試驗設(shè)計軟件Design-Expert，通過二次回歸設(shè)計得到灰樹花多糖提取量與提取溫度、提取時間、乙醇濃度關(guān)系的回歸模型： Y1 = 1.686 667 + 0.067 5×X1 + 0.052 5×X2 + 0.082 5×X3－0.555 833×X1×X1－0.02×X1×X2+ 0.07×X1×X3－0.160 833×X2×X2－0.03×X2×X3－0.210 833×X3×X3 該模型能夠較好地預(yù)測灰樹花多糖提取量。在對影響多糖提取量的關(guān)鍵因素及其相互作用進行探討后，得到的優(yōu)化提取工藝參數(shù)為：提取溫度11 ℃、提取時間10.35 h、乙醇濃度96%，此條件下，多糖提取量為1.70 g/L。為了檢驗所得結(jié)果的可靠性，采用優(yōu)化條件進行提取試驗，實際測得值為1.72 g/L，與理論值相比，0.1%以內(nèi)的相對誤差，較未優(yōu)化提取條件，灰樹花多糖提取量提高82%，因此，響應(yīng)曲面法所得的優(yōu)化條件，灰樹花真菌多糖提取工藝參數(shù)準(zhǔn)確可靠，具有實用價值此條件下。
作品圖片
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 采用生物技術(shù)方法利用液體發(fā)酵培養(yǎng)灰樹花真菌菌絲體，并利用發(fā)酵液提取灰樹花多糖是目前最經(jīng)濟，最符合環(huán)保的方法。但發(fā)酵培養(yǎng)后，由于發(fā)酵液成分復(fù)雜，灰樹花多糖的分離提取存在很大困難，目前，對灰樹花多糖的提取人們主要使用醇沉法，對醇沉條件的優(yōu)化僅限于使用正交法，而對灰樹花多糖醇沉法進行響應(yīng)面優(yōu)化的未見報道。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 本作品研究是利用響應(yīng)面法對灰樹花多糖的提取工藝進行優(yōu)化研究，曾有利用正交試驗法對灰樹花多糖的提取工藝進行優(yōu)化，但正交法只能從預(yù)先設(shè)定的水平進行優(yōu)化，得到的工藝條件，并非真正意義的最佳條件，只是理想條件，不能給出整個區(qū)域上的最優(yōu)值。響應(yīng)面分析法（RSM）是一種尋找多因素中最佳條件的統(tǒng)計方法，它能夠更加實際的模擬發(fā)酵條件，對發(fā)酵結(jié)果能夠很好的進行預(yù)測，試驗設(shè)計所得出的結(jié)果更貼合實際。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 灰樹花多糖是灰樹花中的重要活性物質(zhì)之一。藥理研究證明，灰樹花多糖有明顯的抗腫瘤、抗肝炎、降低血壓，免疫調(diào)節(jié)之功效。目前已經(jīng)開發(fā)了多種灰樹花多糖保健品。灰樹花多糖已成為健康食品、保健品和醫(yī)藥行業(yè)研究熱點之一。 本試驗利用醇沉法對灰樹花發(fā)酵液中的灰樹花胞外多糖進行分離提取，以期提高灰樹花多糖的提取量，為灰樹花多糖的工業(yè)化提取及在醫(yī)藥、食品中的應(yīng)用提供依據(jù)。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 利用試驗設(shè)計軟件Design-Expert，通過二次回歸設(shè)計得到灰樹花多糖提取量與提取溫度、提取時間、乙醇濃度關(guān)系的回歸模型： Y1 = 1.686 667 + 0.067 5×X1 + 0.052 5×X2 + 0.082 5×X3－0.555 833×X1×X1－0.02×X1×X2+ 0.07×X1×X3－0.160 833×X2×X2－0.03×X2×X3－0.210 833×X3×X3 該模型能夠較好地預(yù)測灰樹花多糖提取量。在對影響多糖提取量的關(guān)鍵因素及其相互作用進行探討后，得到的優(yōu)化提取工藝參數(shù)為：提取溫度11 ℃、提取時間10.35 h、乙醇濃度96%，此條件下，多糖提取量為1.70 g/L。為了檢驗所得結(jié)果的可靠性，采用優(yōu)化條件進行提取試驗，實際測得值為1.72 g/L，與理論值相比，0.1%以內(nèi)的相對誤差，較未優(yōu)化提取條件，灰樹花多糖提取量提高82%，因此，響應(yīng)曲面法所得的優(yōu)化條件，灰樹花真菌多糖提取工藝參數(shù)準(zhǔn)確可靠，具有實用價值此條件下。
獲獎情況
- （1）2010年10月15日在《食品與機械》（中文核心期刊）發(fā)表科技論文一篇《響應(yīng)面法優(yōu)化提取灰樹花多糖研究》 （2）2011年3月該課題研究獲得衡水學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新課題結(jié)項證書
鑒定結(jié)果
- 該研究得到結(jié)果現(xiàn)為國內(nèi)領(lǐng)先
參考文獻
- [1] Ooi VEC.Hepatoprotective effect of some edible mushrooms.Phytotherapy Research, 1996,10 (6):536~538. [2] Kubo K,Nanba H.Anti-hyperliposis effect of maitake fruitbody(grifola frondosa)[J].Biol Pharm Bull,1997,20(7):781. [3] Mayell M. Maitake extracts and their therapeutic potential[J].AlternMed Rev, 2002,6:6. [4] S. K. Ahuja, G. M. Ferreira, A. R. Moreira. Application of Plackett-Burman design and response surface methodology to achieve exponential growth for aggregated shipworm bacterium. Biotechnology and Bioengineering. 2004, 85: 666~675
同類課題研究水平概述
- 灰樹花多糖(Grifolna)，以β-葡聚糖(gulcna)為主，其中抗癌活性最強，帶6條支鏈的β-(1，3)葡聚糖占相當(dāng)大的比重，據(jù)說比己經(jīng)面市的香菇多糖(Lnetinan，日本的PSK，)、云芝多糖(上海的PSP)等有更強的抗癌能力;同時它又是極好的免疫調(diào)節(jié)劑。 作為中藥，灰樹花和豬荃等效，可治小便不利、水腫、腳氣、肝硬化腹水及糖尿病等，是非常寶貴的藥用真菌。浙江醫(yī)科大學(xué)對其抗癌作用研究較深，灰樹花在民伺有悠久的藥用歷史。1709年日本貝原益軒的《大和本草》中收載了灰樹花；1834年日本的本坂浩然的《菌譜》中記載了灰樹花的藥用價值“味甘、平、無毒、可治痔”。我國中醫(yī)認為灰樹花具有“扶正固本”之功效。八十年代以來，以日本為主的許多國家對灰樹花進行了大量的系統(tǒng)的研究，己發(fā)表論文近200篇，綜合近年日本、加拿大、意大利、英國等國家對灰樹花藥理作用的研究表明:灰樹花具有抗癌和免疫增強作用，并具有抗高血壓，降低血糖和血脂的作用和抗各類肝炎病毒的作用。 灰樹花多糖是灰樹花中的重要活性物質(zhì)之一。藥理研究證明，灰樹花多糖有明顯的抗腫瘤、抗肝炎、降低血壓，免疫調(diào)節(jié)之功效。目前已經(jīng)開發(fā)了多種灰樹花多糖保健品。灰樹花多糖已成為健康食品、保健品和醫(yī)藥行業(yè)研究熱點之一。 采用生物技術(shù)方法利用液體發(fā)酵培養(yǎng)灰樹花真菌菌絲體，并利用發(fā)酵液提取灰樹花多糖是目前最經(jīng)濟，最符合環(huán)保的方法。但發(fā)酵培養(yǎng)后，由于發(fā)酵液成分復(fù)雜，灰樹花多糖的分離提取存在很大困難，目前，對灰樹花多糖的提取人們主要使用醇沉法，對醇沉條件的優(yōu)化僅限于使用正交法，而對灰樹花多糖醇沉法進行響應(yīng)面優(yōu)化的未見報道。 正交法只能從預(yù)先設(shè)定的水平進行優(yōu)化，得到的工藝條件，并非真正意義的最佳條件，只是理想條件，不能給出整個區(qū)域上的最優(yōu)值。響應(yīng)面分析法（RSM）是一種尋找多因素中最佳條件的統(tǒng)計方法。本試驗利用醇沉法對灰樹花發(fā)酵液中的灰樹花胞外多糖進行分離提取，并對灰樹花多糖的醇提條件進行響應(yīng)面法優(yōu)化研究，以期提高灰樹花多糖的提取量，為灰樹花多糖的工業(yè)化提取及在醫(yī)藥、食品中的應(yīng)用提供依據(jù)。
