海參腸多糖的提取工藝優(yōu)化及其理化性質(zhì)研究

Esther Mwizerwa MUHINDO，王藝瑾，吳劍夫，吳 濤，劉 銳，隋文杰，張 民,2,

（1.天津科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，食品營(yíng)養(yǎng)與安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300457；2.天津農(nóng)學(xué)院，天農(nóng)農(nóng)產(chǎn)品加工中外聯(lián)合研究中心，天津 300392）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，海參需求量不斷增加，截止2018年，我國(guó)干海參產(chǎn)量約為4379噸，約占全球干海參產(chǎn)量11.2%[1]。海參加工行業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展，目前市場(chǎng)產(chǎn)值已超過500億元[1]。然而，在海參產(chǎn)業(yè)高度工業(yè)化和技術(shù)化發(fā)展的同時(shí)也帶來了大量環(huán)境問題，其中包括海參腸在內(nèi)的海參內(nèi)臟等廢棄物的隨意處理，不僅對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染，也浪費(fèi)了大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。國(guó)內(nèi)外科研人員針對(duì)海參內(nèi)臟資源進(jìn)行了部分研究，對(duì)海參內(nèi)臟中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行提取鑒定和生物活性研究。海參內(nèi)臟主要包括海參腸、海參卵和海參精等。目前，研究表明海參內(nèi)臟具有極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和醫(yī)療價(jià)值[2-3]。海參內(nèi)臟含有豐富的活性物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、多糖、脂肪酸、皂苷、性腺色素以及微量元素等[4-8]。海參內(nèi)臟具有多種生物學(xué)活性，如抑癌、抗氧化和降血脂等[9-12]。楊佳洪等[13]比較不同蛋白酶對(duì)海參內(nèi)臟的酶解能力，并通過響應(yīng)面分析法優(yōu)化海參內(nèi)臟的酶解條件，發(fā)現(xiàn)中性蛋白酶對(duì)海參內(nèi)臟具有更好的酶解效果，酶解產(chǎn)物具有較好的抗氧化活性。海參內(nèi)臟多糖表現(xiàn)出極強(qiáng)的體外抗氧化能力，且與濃度呈正相關(guān)，與體壁多糖相比，具有更強(qiáng)的羥自由基和超氧陰離子自由基清除能力[14]。此外，有研究顯示從海參中提取的糖胺聚糖能夠顯著降低高脂飲食大鼠的血清指數(shù)，具有良好的降血脂效果[11]。

多糖是海參內(nèi)臟的重要組成成分。海參內(nèi)臟多糖主要存在于海參腸壁、呼吸樹以及卵、精細(xì)胞。海參多糖主要有海參糖胺聚糖和海參巖藻多糖兩類，其糖鏈與蛋白相結(jié)合，具有抗凝、抗血栓、促纖溶等作用[15-16]。海參多糖常用的提取方法有化學(xué)水解法、酶解法和熱水法。化學(xué)水解法和酶解法通過破壞多糖和蛋白質(zhì)間的連結(jié)使二者分離[3]?；瘜W(xué)水解法操作簡(jiǎn)單，但會(huì)過度降解多糖分子并出現(xiàn)脫硫現(xiàn)象。楊濤等[17]采用堿性蛋白酶水解海參內(nèi)臟，蛋白質(zhì)和總糖提取率高達(dá)60%～70%。酶解法在不改變糖鏈結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，使蛋白質(zhì)與多糖實(shí)現(xiàn)分離，從而達(dá)到提取多糖的目的，但提取率較低。熱水法則可將大部分多糖溶出到熱水中，且對(duì)多糖的破壞較小，操作簡(jiǎn)單，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中[18]。海參腸是海參內(nèi)臟的重要組成部分，海參腸多糖的抗氧化能力大于體壁多糖，這可能與兩部位多糖結(jié)構(gòu)、含量或化學(xué)成分不同有關(guān)。為了合理利用海參廢棄物資源，將海參內(nèi)臟細(xì)分，本研究針對(duì)海參腸多糖進(jìn)行分離鑒定。相對(duì)于其他提取方法，熱水提取法操作簡(jiǎn)單、對(duì)多糖結(jié)構(gòu)破壞性小且成本較低，因此本研究采用熱水法從海參腸中提取多糖，并結(jié)合響應(yīng)面法對(duì)海參腸多糖的提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，擬獲取最佳提取工藝，進(jìn)一步分析其理化性質(zhì)，為海參廢棄物資源利用提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

海參內(nèi)臟廢棄物 由百德福生物技術(shù)有限公司（中國(guó)河北）提供；咔唑、石油醚、硫酸、乙醇、牛血清蛋白、硫酸鈉、葡萄糖醛酸 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖、巖藻糖 上海源葉生物科技有限公司；所有化學(xué)試劑 均為分析純。

AB204-N電子分析天平 上海精科實(shí)業(yè)有限公司；TDL-5-A離心機(jī) 上海安亭科技儀器廠；QL-901微型福特混頻器 海門麒麟貝爾儀器制造有限公司；RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海正榮生化儀器廠；DGG-101-1電動(dòng)鼓風(fēng)干燥箱 天津天宇儀器有限公司；JY-20高速粉碎機(jī) 九陽電器有限公司；KDN-08C數(shù)字溫控蒸煮器 上海鑫佳儀器有限公司；Modulyod-230冷凍干燥機(jī) 美國(guó)Thermo公司；TU-1810紫外分光光度計(jì) 北京普析通用有限公司；TA-Q50熱重分析儀 美國(guó)TA公司；SU1510掃描電子顯微鏡 日本日立公司；LC-20A高效液相色譜儀 日本島津公司；7890A氣相色譜儀 美國(guó)安捷倫公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 海參腸組分測(cè)定 海參腸組分分析采用以下標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行測(cè)定：灰分（GB 5009.4-2016）、水分（GB 5009.3-2016）、脂肪（GB 5009.6-2016）和蛋白質(zhì)（GB 5009.5-2016）。

1.2.2 海參腸預(yù)處理 將海參腸從海參內(nèi)臟器官中分離，自來水洗滌后烘干備用。利用高速粉碎機(jī)將干燥的海參腸物料粉碎，過60目篩備用。

1.2.3 多糖含量測(cè)定 采用苯酚-硫酸法[19]測(cè)定多糖含量。濃度為0.1 mg/mL葡萄糖溶液作為標(biāo)準(zhǔn)品溶液。取標(biāo)準(zhǔn)品溶液0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mL，置于不同試管中，并用蒸餾水補(bǔ)齊至1 mL，分別加入6%苯酚溶液1.0 mL，迅速加入硫酸5.0 mL，置于冰中20 min。冷卻至室溫后，于波長(zhǎng)490 nm處測(cè)定吸光度。以標(biāo)準(zhǔn)品濃度（x）為橫坐標(biāo)、吸光度（y）為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得回歸方程為y=0.0134x+0.01（R2=0.999）。

1.2.4 海參腸多糖的提取工藝 稱取50 mg海參腸粉末料液比為1:8（mg/mL），于80 ℃熱水條件下提取1 h，沉淀重復(fù)浸提2次，并于4000 r/min離心10 min，收集上清液。上清液在60 ℃下真空濃縮，將上清液濃縮至一定體積后采用Sevag法去除蛋白，加入3倍體積的無水乙醇在4 ℃靜置12 h后，4000 r/min離心10 min，將沉淀重新溶于蒸餾水中，冷凍干燥得到海參腸粗多糖。海參腸多糖得率計(jì)算公式如下：

式中：M：干燥后海參腸多糖的質(zhì)量，mg；M0：海參腸粉末的質(zhì)量，mg。

1.2.5 海參腸多糖提取單因素實(shí)驗(yàn) 固定因素水平為提取時(shí)間1 h、提取溫度80 ℃、提取次數(shù)2次、料液比1:8（mg/mL）。考察不同提取時(shí)間（0.25、0.5、1、1.5、2.0、2.5 h）、不同提取溫度（60、70、80、90、100 ℃）、不同料液比（1:7、1:8、1:9、1:10、1:11、1:12 mg/mL）和不同提取次數(shù)（1、2、3、4、5次）對(duì)多糖得率的影響。

1.2.6 響應(yīng)面法優(yōu)化海參腸多糖提取工藝 根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果選取因素水平，建立4因素3水平Box-Benhnken試驗(yàn)。以多糖得率為響應(yīng)值，優(yōu)化海參腸多糖提取工藝。響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素水平表如表1所示。

表1 響應(yīng)面因素水平設(shè)計(jì)Table 1 Factors and levels of response surface analysis

1.2.7 海參腸多糖理化性質(zhì)研究

1.2.7.1 海參腸多糖分子量分布測(cè)定 用超純水配制2 mg/mL多糖溶液，過0.22 μm濾膜，采用高效液相色譜儀進(jìn)行檢測(cè)，凝膠色譜柱型號(hào)為OHpak SB-805 HQ（8.0 mm×300 mm），以超純水作為流動(dòng)相，流速為0.8 mL/min，樣品進(jìn)樣量為20 μL。根據(jù)葡聚糖標(biāo)準(zhǔn)品的相對(duì)分子量（5300、3700、2400、2000、500、110、70和40 kDa）和保留時(shí)間制作標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=0.0012X5-0.0353X4+0.3229X3-0.7967X2-3.0039X+19.6627，R2=0.999，其中X為相對(duì)保留時(shí)間，Y為相對(duì)分子量。

1.2.7.2 單糖組成分析 采用氣相色譜法測(cè)定海參腸多糖的單糖組成[20]。取1 mL三氟乙酸（2 mol/L）加入含有10 mg海參腸多糖的三角瓶中，于120 ℃下水解6 h。酸降解產(chǎn)物經(jīng)真空濃縮干燥，加入1 mL甲醇，真空旋干，重復(fù)此操作5次以除盡三氟乙酸。分別向酸降解產(chǎn)物及5 mg單糖標(biāo)品（甘露糖，鼠李糖，阿拉伯糖，半乳糖，葡萄糖，肌醇和巖藻糖）中加入30 mg鈉硼氫化鈉（NaBH4）和2 mL蒸餾水，室溫充分反應(yīng)1.5 h，向反應(yīng)液滴加冰醋酸以除盡多余的NaBH4，混合溶液經(jīng)真空濃縮干燥，加入2 mL 0.1%（v/v）鹽酸甲醇溶液，振蕩混合，真空濃縮干燥，共重復(fù)4次。干燥后，向混合物中分別加入0.5 mL吡啶和0.5 mL乙酸酐，封管，105 ℃的烘箱中反應(yīng)1 h，得糖醇乙酰乙酯衍生化產(chǎn)物。將衍生化產(chǎn)物過0.22 μm濾膜后進(jìn)行氣相色譜（GC）分析。色譜條件：進(jìn)樣量5 μL，分流比10:1。氣相色譜柱為 Cat No.C-07-004，OV-1701柱型（30 m×0.5 m×0.32 mm）；氫離子火焰檢測(cè)器，檢測(cè)器溫度250 ℃。載氣為高純氮?dú)猓?9.999%）。升溫程序：初始溫度150 ℃，維持1 min，10 ℃/min升溫至200 ℃，維持10 min，5 ℃/min升溫至220 ℃，維持5 min，1.5 ℃/min升溫至終溫240 ℃，并保留20 min。

1.2.7.3 海參腸多糖熱重分析 精確稱取3 mg海參腸多糖于鋁制坩堝中。加熱溫度范圍為30～800 ℃，升溫速率為10 ℃/min，壓力保持在10 kPa[21]。

1.2.7.4 海參腸多糖掃描電鏡分析 將干燥后的海參腸多糖粘附于樣品臺(tái)上，后置于離子濺射儀中鍍金，在5.0 kV的加速電壓下通過掃描電子顯微鏡進(jìn)行觀察，在不同放大倍數(shù)（500×、1000×和2000×）下觀察海參腸多糖，獲取多糖電鏡照片[22]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有測(cè)定指標(biāo)均作3次平行處理，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用Design-Expert DX10 software軟件進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)分析采用Origin 9.2軟件。方差分析采用（one-way AVONA）進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，顯著水平P＜0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 海參腸組分分析結(jié)果

用于本研究的海參腸原料預(yù)處理后脂肪、蛋白質(zhì)、多糖、水分和灰分含量如表2所示。結(jié)果表明海參腸中蛋白質(zhì)含量極高，多糖含量相對(duì)較高，海參廢棄物具有良好的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

表2 海參腸原料組分（%）Table 2 Ingredients of sea cucumber intestines raw material (%)

2.2 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 提取時(shí)間對(duì)海參腸多糖得率的影響 如圖1所示，海參腸多糖得率在0.5～1 h范圍內(nèi)，隨著時(shí)間的增加而增加。當(dāng)提取時(shí)間為1 h時(shí)，海參腸多糖得率最高，達(dá)到4.41%，隨后開始下降。起初由于時(shí)間不足，多糖提取未完全。隨后多糖得率增加可能是由于熱水浸提破壞細(xì)胞壁，多糖大量釋放，但隨著提取時(shí)間繼續(xù)增加，多糖得率增加不明顯，同時(shí)增加能耗[23]。因此，提取時(shí)間1 h海參腸多糖得率最大。張睿聰[24]利用堿提法提取海參多糖，最佳提取時(shí)間為1 h。

圖1 提取時(shí)間對(duì)海參腸多糖得率的影響Fig.1 Effect of extraction time on the yield of sea cucumber intestines polysaccharide

2.2.2 提取溫度對(duì)海參腸多糖得率的影響 如圖2所示，在溫度60～80 ℃范圍內(nèi)，隨著溫度的增加，海參腸多糖得率升高并在80 ℃時(shí)達(dá)到最大值。多糖得率的增加可能是由于分子運(yùn)動(dòng)加速，海參腸多糖的電導(dǎo)率升高而引起的[18]。此外，海參腸多糖在溶液中的溶解度和擴(kuò)散性隨著溫度的升高而增加。溫度超過80 ℃時(shí)，多糖得率略有下降，過高的提取溫度不僅增加能耗，還可能會(huì)破壞多糖的結(jié)構(gòu)[25]。朱啟源[26]利用熱水法提取蛋白酶酶解后的海參肉糜多糖，最佳溫度為105 ℃，與本研究略有差異。高溫提取能夠間接使酶失活，減小酶對(duì)多糖得率的影響。

圖2 提取溫度對(duì)海參腸多糖得率的影響Fig.2 Effect of extraction temperature on the yield of sea cucumber intestines polysaccharide

2.2.3 提取次數(shù)對(duì)海參腸多糖得率的影響 如圖3所示，提取次數(shù)為1～2次時(shí)，海參腸多糖得率隨著次數(shù)增加而增加。當(dāng)提取次數(shù)大于2次時(shí)，海參腸多糖得率略有下降，可能由于提取次數(shù)的增加，多糖的損失也增加。當(dāng)提取次數(shù)為2次時(shí)，海參腸多糖得率達(dá)到最大。

圖3 提取次數(shù)對(duì)海參腸多糖得率的影響Fig.3 Effect of extraction times on the yield of sea cucumber intestines polysaccharide

2.2.4 料液比對(duì)海參腸多糖得率的影響 料液比對(duì)海參腸多糖的影響如圖4所示。隨著料液比的增加，多糖得率逐漸增加。在料液比為1:8（mg/mL）時(shí)，得率最大，為4.13%。當(dāng)料液比超過1:9（mg/mL）時(shí)，多糖提率逐漸下降。因此，在海參腸多糖提取過程中，1:8（mg/mL）為最佳料液比。料液比過低，會(huì)導(dǎo)致多糖提取不完全，相反，料液比過高也會(huì)浪費(fèi)原料，并增加多糖提取液濃縮分離難度[27]。楊東達(dá)[1]利用未干燥海參內(nèi)臟提取粗多糖時(shí)料液比為1:30（g/mL），原料中水分含量對(duì)多糖提取料液比具有重要影響。

圖4 料液比對(duì)海參腸多糖得率的影響Fig.4 Effect of soild-liquid ratio on the yield of sea cucumber intestines polysaccharide

2.3 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見表3，回歸模型方差分析見表4。利用Design-Expert DX10 software軟件進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果分析得到多元回歸方程：Y=4.14+0.35X1+8.63X2+5.13X3+2.32X4-0.03X1X2-0.03X1X3-0.02X1X4-0.45X2X3-0.10X2X4-0.01X3X4-0.03X12-1.38X22-0.26X32-0.05X42，其中R2=0.9443，R2Adj=0.9378，由方差分析可知回歸方程模型極顯著（P＜0.01），說明該模型的可信度水平大于99.90%；失擬項(xiàng)不顯著（P＞0.05），說明此模型與實(shí)際擬合較好，實(shí)驗(yàn)方法可靠，所得方程與實(shí)際擬合中非正常誤差所占比例較小，因此可以用此回歸方程代替真實(shí)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。同時(shí)由海參腸多糖得率的回歸系數(shù)檢驗(yàn)值F的大小可知，在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，各因素對(duì)海參腸多糖得率影響的大小順序依次為：X4（料液比）＞X3（提取時(shí)間）＞X2（提取次數(shù)）＞X1（提取溫度）。

表3 響應(yīng)面設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 3 Design and results of response surface

表4 響應(yīng)面二次模型多糖得率的方差和回歸系數(shù)分析Table 4 Analysis of variance and regression coefficient of polysaccharide yield in response surface quadratic model

2.4 各因素之間的交互作用

提取海參腸多糖各因素間交互作用見圖5。通過響應(yīng)曲面立體圖可以清晰地看出各因素之間的相互作用對(duì)多糖得率的影響作用。

提取溫度和提取時(shí)間的交互關(guān)系如圖5A所示，等高線圖接近圓形，表明提取溫度和提取時(shí)間之間交互作用不明顯并且對(duì)多糖提取得率影響不顯著；圖5B顯示了料液比與提取溫度的交互作用，當(dāng)提取時(shí)間和提取次數(shù)一定時(shí)，等高線圖形狀接近橢圓形，表明料液比和提取溫度之間交互作用對(duì)多糖得率影響顯著；在圖5C中，當(dāng)提取時(shí)間和料液比一定時(shí)，隨著提取次數(shù)和提取溫度的增加，提取次數(shù)和提取溫度之間交互作用顯著；由圖5D可知等高線接近圓形，表明料液比和提取時(shí)間交互作用不顯著；圖5E所示，等高線圖圖形接近圓形，表明提取次數(shù)和料液比的交互關(guān)系不顯著；從圖5F中可以看出，交互曲面整體近似拱形曲面，且曲面縱向跨度較大，表明提取次數(shù)和提取時(shí)間之間交互作用對(duì)多糖得率影響顯著。

圖5 料液比、提取溫度、提取時(shí)間、提取次數(shù)交互作用的等高線和響應(yīng)面Fig.5 Contour maps and response surface diagrams of solid-liquid ratio, extraction temperature, extraction time and extraction times

經(jīng)響應(yīng)面優(yōu)化后最優(yōu)條件為：提取溫度81.70 ℃，提取時(shí)間1.16 h，料液比1:8.56（mg/mL），提取次數(shù)2次，模型預(yù)測(cè)海參腸多糖提取得率為4.486%。依據(jù)實(shí)際操作條件，將工藝修正為提取溫度80 ℃，提取次數(shù)2次，提取時(shí)間1 h，料水比1:8（mg/mL），得到實(shí)測(cè)多糖得率為4.43%±0.17%。

2.5 海參腸多糖的理化性質(zhì)分析

2.5.1 海參腸多糖分子量的測(cè)定 海參腸多糖的分子量分布如圖6所示。由于海參腸中含有大量蛋白質(zhì)，為了鑒定海參腸多糖純度，測(cè)定水提海參腸多糖中總糖含量和蛋白質(zhì)含量，結(jié)果分別為86.69%±0.32%和6.34%±0.47%，表明絕大部分蛋白質(zhì)已去除。將海參腸多糖出峰時(shí)間代入分子量標(biāo)準(zhǔn)曲線，得出海參腸多糖的平均分子量為4.91×106Da。朱啟源[26]利用酶解法海參內(nèi)臟中得到兩個(gè)組分多糖，分子量分別為1.81×105和2.09×105Da。因此，提取方法的不同對(duì)多糖結(jié)構(gòu)具有重要影響。酶解方法在提取多糖的同時(shí)，對(duì)多糖結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，降低多糖分子量。本研究中海參腸多糖多分散性指數(shù)（Mw/Mn）為1.017，從其多分散性指標(biāo)來看，該多糖為均質(zhì)多糖[22]。

圖6 海參腸多糖液相色譜圖Fig.6 Liquid chromatogram of sea cucumber intestines polysaccharides

2.5.2 單糖組分分析結(jié)果 將海參腸多糖的各峰保留時(shí)間與單糖標(biāo)準(zhǔn)品的保留時(shí)間對(duì)比可知，海參腸多糖主要由五種不同的單糖組成，包括甘露糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖和巖藻糖（表5、圖7～圖8）。根據(jù)峰面積、校正因子及單糖相對(duì)分子質(zhì)量計(jì)算海參腸多糖各單糖的摩爾百分比分別為22.3:19.31:11.78:3.22:42.57。從單糖組成來看，海參腸多糖主要由巖藻糖、甘露糖和阿拉伯糖組成，含有部分半乳糖和葡萄糖。目前對(duì)海參多糖研究較多的為腸壁多糖，主要由氨基糖醛酸、氨基半乳糖和巖藻糖組成，并包含微量的甘露糖和阿拉伯糖。其中巖藻糖存在α-巖藻糖硫酸酯殘基和β-巖藻糖硫酸酯殘基兩種形式，是一種酸性粘多糖[28-29]。本研究中海參腸多糖組成中含有大量的巖藻糖，符合海參多糖的特征。

表5 單糖組成結(jié)果Table 5 Results of monosaccharide composition

圖7 標(biāo)準(zhǔn)單糖氣相色譜圖Fig.7 GC spectrum of the standard monosaccharides

圖8 海參腸多糖氣相色譜圖Fig.8 GC spectrum of sea cucumber intestines polysaccharides

2.5.3 海參腸多糖熱力學(xué)性質(zhì)分析 熱重分析過程中的質(zhì)量損失及分解溫度如圖9所示。在30～150 ℃的溫度范圍內(nèi)，海參腸多糖的質(zhì)量出現(xiàn)損失，這可能是由于失去了自由水和結(jié)合水[1]。溫度在200～400 ℃范圍內(nèi)，質(zhì)量損失率最大，達(dá)到88.42%，這可能是由于多糖的結(jié)構(gòu)發(fā)生崩解，從而導(dǎo)致質(zhì)量損失增加[30]。在海參內(nèi)臟多糖熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)多糖熱崩解溫度約為240 ℃，低于本研究多糖結(jié)構(gòu)熱崩解溫度，可能是由于多糖結(jié)構(gòu)與組成的不同導(dǎo)致[1]。

圖9 海參腸多糖熱重分析Fig.9 Thermogravimetric analysis of sea cucumber intestines polysaccharides

2.5.4 海參腸多糖表觀形貌分析 采用掃描電鏡在不同放大倍數(shù)下（500×、1000×、2000×）對(duì)海參腸多糖的形貌結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析（圖10），結(jié)果表明，海參腸多糖表面由橢圓形顆粒組成，但在500×倍數(shù)下，顆粒不明顯；1000×和2000×倍數(shù)下顆粒聚集。表面由球形顆?；驒E圓形顆粒構(gòu)成了一個(gè)網(wǎng)狀層，這種表面結(jié)構(gòu)為聚合物之間的連接提供了可能[31]。同樣，在放大倍數(shù)較大時(shí)（5000×），海參內(nèi)臟多糖也表現(xiàn)出了不規(guī)則的球狀結(jié)構(gòu)[1]，與本研究結(jié)果相近。

圖10 海參腸多糖掃描電鏡圖Fig.10 SEM image of sea cucumber intestines polysaccharides

3 結(jié)論

本文利用熱水提取法提取海參腸多糖，通過單因素實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)面優(yōu)化得到最佳提取條件為：提取時(shí)間1 h、提取溫度80 ℃、提取次數(shù)2次、料液比1:8（mg/mL），在此條件下多糖的平均得率為4.43%。由理化性質(zhì)分析結(jié)果可知，海參腸多糖為均質(zhì)多糖，分子量較大。海參腸多糖主要由五種不同的單糖組成，包括甘露糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖和巖藻糖。當(dāng)加熱到800 ℃時(shí)，海參腸多糖的重量損失達(dá)到85.46%，且當(dāng)溫在309 ℃時(shí)，海參腸多糖的結(jié)構(gòu)發(fā)生崩解。海參腸多糖是由球形顆?；驒E圓形顆粒構(gòu)成的網(wǎng)狀層，這種表面結(jié)構(gòu)有益于聚合物之間的連接，本研究為海參廢棄物資源利用提供科學(xué)基礎(chǔ)和理論依據(jù)。