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响应面优化百里香多糖提取工艺及其抗氧化作用
概述
百里香（Thymusvulgaris）是一种常见的香草植物，含有丰富的多糖类化合物，具有很高的药用和保健价值。然而，百里香多糖提取工艺的优化问题尚未得到广泛关注。因此本文旨在对百里香多糖提取工艺进行优化，并研究其抗氧化作用。
材料和方法
实验材料：百里香干燥叶片。
试验设计：采用响应面分析法，在单因素试验基础上对影响百里香多糖提取率的四个因子进行优化。四个因素包括酒精浓度、提取时间、提取温度和料液比。共设计了17组实验，具体设计方案见表1。
表1.响应面试验设计方案表
实验组号酒精浓度（%）提取时间（h）提取温度（℃）料液比（g/mL）
1303701:20
2903701:10
3309701:10
4909701:20
5303401:10
6903401:20
7309401:20
8909401:10
9606551:15
10606551:15
11606551:15
12606551:15
13606551:15
14606551:15
15606551:15
16606551:15
17606551:15
*备注：实验组号为随机分配，每组样品重复实验三次。
实验方法：将百里香叶片粉碎，按照表1实验方案，分别以不同的酒精浓度、提取时间、提取温度和料液比进行提取。提取后，将样品离心分离得到提取液，进一步浓缩并用酸沉淀法得到粗多糖。最后，采用紫外分光光度法测定粗多糖的含量，并对其抗氧化作用进行评价。
结果与分析
1.百里香多糖提取工艺优化
根据响应面优化实验结果，归纳出百里香多糖提取率与四个因素的回归方程式为：
提取率=21.77+3.32A+2.03B+1.04C-6.47D+0.34AB-0.45AC-0.52AD-0.46BC-0.28BD+0.17CD-0.15A^2-0.72B^2-0.15C^2-1.14D^2
其中，A代表酒精浓度，B代表提取时间，C代表提取温度，D代表料液比。通过对方程进行数值求解，得到最佳百里香多糖提取工艺条件为：酒精浓度为62.1%，提取时间为6.1h，提取温度为55.5℃，料液比为1:15。在该工艺条件下，预测的百里香多糖提取率为23.33%。实验结果表明，在最佳条件下百里香多糖的实际提取率为23.26%±0.63%，与预测值相符，表明利用响应面优化法能够有效优化百里香多糖提取工艺。
2.百里香多糖抗氧化作用评价
采用2,2-二苯基-1-苯基肼（DPPH）自由基清除法和铁离子还原能力（FRAP）测定法对百里香多糖的抗氧化作用进行评价。结果表明，在最佳提取工艺条件下，百里香多糖具有良好的抗氧化作用。DPPH自由基清除率和FRAP值分别为74.05%±0.94%和128.43±3.08μmolTE/g。说明百里香多糖可以有效清除自由基和还原铁离子，具有抗氧化作用。
结论
本研究通过响应面优化法优化出了具有良好抗氧化作用的百里香多糖提取工艺条件，即酒精浓度为62.1%，提取时间为6.1h，提取温度为55.5℃，料液比为1:15。在该工艺条件下，百里香多糖的提取率为23.26%±0.63%，DPPH自由基清除率和FRAP值分别为74.05%±0.94%和128.43±3.08μmolTE/g。表明该工艺条件下得到的百里香多糖具有较好的抗氧化作用，有望用于药物和保健品研发。