摘 要：為了對比不同工藝提取的海藻液中成分含量，通過不同提取工藝，測定海藻液中成分含量。結(jié)果表明，化學法提取的海藻液中海藻酸、巖藻多糖、甘露醇含量最高，分別為4.03%、3.63%、1.18%，物理法提取的海藻液中海藻酸、巖藻多糖含量最低，分別為0.30%、1.52%，生物法提取的海藻液中甘露醇含量最低，為0.81%；物理法提取的海藻液中褐藻多酚的含量最高，為2 136.27mg/L，化學法提取的海藻液中褐藻多酚含量最低，為310.83 mg/L。海藻酸、巖藻多糖、甘露醇含量最高的提取方法為化學法，褐藻多酚含量最高的提取方法為物理法。

關(guān)鍵詞：海藻提取液；不同工藝；海藻酸；巖藻多糖；甘露醇；褐藻多酚

中圖分類號：S986.5 文獻標志碼：B

以天然海藻為原料經(jīng)過特殊工藝處理制成的海藻液除保留了海藻中大量的鉀、鈣、鎂、鐵、鋅、錳、碘等礦物質(zhì)及維生素外，還保留了海藻中的天然活性成分，如海藻酸、巖藻多糖、甘露醇、褐藻多酚、甜菜堿、植物生長調(diào)節(jié)劑類物質(zhì)等[1-4]。海藻酸是由甘露糖醛酸和古羅糖醛酸2種單體組成的線型聚合物，能在葉片表面形成保護膜，可以降低表面張力，減少葉片蒸騰，同時促進植物根系生長，使根系加強對水分的吸收傳導，從而提高植物抗旱、抗逆性能。巖藻多糖主要由含硫酸基的巖藻糖構(gòu)成，并摻雜有少量甘露糖、半乳糖、木糖、葡萄糖醛酸等成分，可用于土壤重金屬污染的治理。甘露醇是帶有6個羥基的多元醇，是一種滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，可調(diào)節(jié)植物細胞的滲透壓[5]，提高植物吸水、保水能力，從而提高抗旱性。褐藻多酚是廣泛存在于褐藻中以間苯三酚為結(jié)構(gòu)單元的一類植物多酚，具有抗菌和抗氧化作用[6]，還有一定的毒性，可殺死害蟲幼卵，表現(xiàn)出一定的化學防御活性[7-8]。因此，海藻提取液集營養(yǎng)、抗病、增產(chǎn)等功能于一體，是一種比較理想的生物有機肥料，可以有效提高肥料利用率，增強作物免疫力，減少化學肥料和化學農(nóng)藥施用量，從而提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)。

由不同提取工藝制備的海藻液成分含量不同，每種成分的含量對成分活性及應用效果有很大影響。本試驗對青島蘇貝爾作物營養(yǎng)有限公司采用化學法、生物法、物理法提取的海藻液中海藻酸、巖藻多糖、甘露醇、褐藻多酚的含量進行測定，分析不同提取工藝對海藻液各種成分含量的影響，以期為海藻液的活性及應用提供可靠的判斷依據(jù)及理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 材料 干泡葉藻（Ascophyllum nodosum，水分≤10%，無沙粒及其他雜質(zhì)），2019年購于智利。

1.1.2 試劑 海藻酸鈉（國藥，化學純）、甘露醇（國藥，分析純）、福林酚試劑（國藥，1 mol/L）、沒食子酸（沃凱，純度≥99%）、氫氧化鈉（國藥，分析純，純度≥96%）、硫酸（國藥，優(yōu)級純，純度95%～98%）、十水四硼酸鈉（國藥，分析純，純度≥99.5%）、苯酚（國藥，分析純，純度≥99%）、高碘酸（國藥，分析純，純度≥99%）、五水硫代硫酸鈉（國藥，分析純，純度≥99%）、碘化鉀（國藥，分析純，純度≥99%）、可溶性淀粉（國藥，分析純）、無水碳酸鈉（國藥，分析純，純度≥99.8%），3-苯基酚（沃凱，純度≥97%）、L-巖藻糖（沃凱，純度≥99%）。

1.2 主要儀器

高速剪切機，高速離心機，紫外分光光度計，旋渦混合器，電子天平。

1.3 方法

1.3.1 泡葉藻提取工藝 預處理：使用粉碎機將干泡葉藻粉碎至100目。化學提?。簻蚀_稱取30 g泡葉藻粉，放入燒杯中，加入270 mL w（磷酸）=2.4%溶液，90 ℃提取3 h，然后加入6.5 g氫氧化鉀，攪拌30 min，用高速離心機10 000 r/min離心10 min，上清液即為海藻液。生物提?。簻蚀_稱取30 g泡葉藻粉，放入燒杯中，加入264 g水和6 g褐藻膠裂解酶，50 ℃提取4 h，然后90 ℃滅酶5 min，最后用高速離心機10 000 r/min離心10 min，上清液即為海藻液。物理提?。簻蚀_稱取30 g泡葉藻粉，放入燒杯中，加入268.65 g水和1.35 g抗壞血酸，使用高速剪切機剪切，剪切機轉(zhuǎn)速為16 000 r/min，剪切時間為10 min，然后用高速離心機10 000 r/min離心10 min，上清液即為海藻液。

1.3.2 海藻酸的測定方法 海藻酸的測定方法參照NY/T 3174—2017。

1.3.3 巖藻多糖的測定方法 巖藻多糖的測定方法參照SC/T 3404—2012。

1.3.4 甘露醇的測定方法 采用高碘酸氧化法測定甘露醇：準確稱取試樣1.0 g（精確至0.001 g）于250 mL碘量瓶中，準確加入5 mL高碘酸溶液，反應60 s后立即沿瓶壁加入20 mL硫酸溶液和5 mL碘化鉀溶液，混勻。用硫代硫酸鈉標準溶液滴定至淺黃色，加入1 mL淀粉溶液，繼續(xù)滴至藍色消失，持續(xù)30 s不變色即為終點。同時進行試劑空白試驗。試樣中甘露醇質(zhì)量比按下式計算：

X=（V₀-V）×c×0.018 2/m×100。

式中：X為試樣中甘露醇質(zhì)量比（g/100 g）；V0為滴定試劑空白消耗的硫代硫酸鈉標準溶液體積（mL）；V為滴定樣品消耗硫代硫酸鈉標準溶液體積（mL）；c為硫代硫酸鈉標準溶液濃度（mol/L）；0.018 2為與1.00 mL硫代硫酸鈉標準溶液c（Na₂S₂O₃）=0.100 mol/L相當?shù)母事洞假|(zhì)量（g）；m為樣品質(zhì)量（g）。

1.3.5 褐藻多酚的測定方法 褐藻多酚的測定方法（Folin-Ciocalteu[9]）參照GB/T 8313—2018。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同工藝提取的海藻液中海藻酸質(zhì)量分數(shù)

表1為不同工藝提取的海藻液中海藻酸質(zhì)量分數(shù)。化學法提取的海藻液中海藻酸質(zhì)量分數(shù)最高，為4.03%，其次為生物法提取的海藻液，其海藻酸質(zhì)量分數(shù)為1.49%，物理法提取的海藻液中海藻酸質(zhì)量分數(shù)最低，為0.30%。其原因可能是物理方法雖然可以破壞海藻的細胞壁，加速海藻酸等物質(zhì)溶出，但是物理方法未使用任何化學試劑，也沒有經(jīng)過高溫，大分子海藻酸沒有降解為小分子海藻酸，離心時容易黏附在海藻渣中，使得海藻液中海藻酸的質(zhì)量分數(shù)降低。

2.2 不同工藝提取的海藻液中巖藻多糖質(zhì)量分數(shù)

表2為不同工藝提取的海藻液中巖藻多糖質(zhì)量分數(shù)。化學法提取的海藻液中巖藻多糖質(zhì)量分數(shù)最高，為3.63%，其次為生物法提取的海藻液，其巖藻多糖質(zhì)量分數(shù)為1.86%，物理法提取的海藻液中巖藻多糖質(zhì)量分數(shù)最低，為1.52%。與海藻酸不同的是，物理法提取的海藻液中巖藻多糖與化學法和生物法提取的海藻液中巖藻多糖質(zhì)量分數(shù)差距較小，這與巖藻多糖存在于細胞間，尤其在細胞壁外層占優(yōu)勢有關(guān)[10]，如新鮮海帶葉片上黏液的主要成分就是巖藻多糖。

2.3 不同工藝提取的海藻液中甘露醇質(zhì)量分數(shù)

表3為不同工藝提取的海藻液中甘露醇質(zhì)量分數(shù)?；瘜W法提取的海藻液中甘露醇質(zhì)量分數(shù)最高，為1.18%，其次為物理法提取的海藻液，其甘露醇質(zhì)量分數(shù)為1.16%，生物法提取的海藻液中甘露醇質(zhì)量分數(shù)最低，為0.81%。與海藻酸、巖藻多糖相比，3種方法提取的甘露醇質(zhì)量分數(shù)差距進一步縮小，這與甘露醇分子結(jié)構(gòu)簡單、分子量小有關(guān)。生物法提取的海藻液中甘露醇質(zhì)量分數(shù)最低，可能是因為其中加入的褐藻膠裂解酶是從海藻堆肥中篩選分離的具有海藻酸降解能力的復合菌株產(chǎn)生的復合酶，此復合酶并沒有從具有海藻酸降解能力的復合菌株中分離純化出來，因此有一部分甘露醇被復合菌株當作碳源消耗了。

2.4 不同工藝提取的海藻液中褐藻多酚質(zhì)量濃度

表4為不同工藝提取的海藻液中褐藻多酚質(zhì)量濃度。物理法提取的海藻液中褐藻多酚質(zhì)量濃度最高，為2 136.27 mg/L，遠高于生物法和化學法提取的海藻液，其次為生物法提取的海藻液，其褐藻多酚質(zhì)量濃度為435.92 mg/L。這可能是由于褐藻多酚中的酚羥基容易被氧化，尤其在堿性溶液中更不穩(wěn)定[11]，在高溫條件下，褐藻多酚也容易自動氧化成各種有色物質(zhì)[12-13]，物理法中添加的抗壞血酸是天然的抗氧化劑，具有還原性，能阻止多酚氧化酶氧化褐藻多酚，同時物理法在常溫下提取，沒有經(jīng)歷高溫，而化學法和生物法提取的海藻液都經(jīng)歷了不同時間的高溫。

3 討論與結(jié)論

海藻的提取工藝主要有化學法、物理法和生物法，不同工藝提取的海藻液中成分含量差異顯著?；瘜W法提取工藝由于使用磷酸、氫氧化鉀、高溫等方法，可破壞細胞壁，加速細胞內(nèi)物質(zhì)的釋放、擴散和溶解，同時可降低褐藻多糖類物質(zhì)的分子量使之成為褐藻寡糖，容易被植物直接吸收利用。試驗表明，化學法提取的海藻液中海藻酸、巖藻多糖質(zhì)量分數(shù)顯著高于生物法和物理法提取的海藻液，分別達到4.03%、3.63%。而褐藻多酚在堿性和高溫條件下容易被氧化，導致化學法提取的海藻液中褐藻多酚損失最多，質(zhì)量濃度最低，為310.83 mg/L。物理法提取工藝雖然可以破壞海藻的細胞壁，加速海藻酸等物質(zhì)溶出，而且不會破壞海藻液中的活性成分，但是由于未利用酸、堿、高溫等條件，使得海藻酸和巖藻多糖2種物質(zhì)的分子量高，離心時容易黏附在海藻渣中，離心后清液中海藻酸和巖藻多糖的含量降低。物理法提取的海藻液中海藻酸、巖藻多糖質(zhì)量分數(shù)最低，分別為0.30%、1.52%。由于褐藻多酚中含有大量羥基，抗壞血酸屬于多羥基化合物，根據(jù)相似相溶原理，抗壞血酸可以提高褐藻多酚的提取率，同時抗壞血酸具有很強的還原性，是高效抗氧化劑，可減少褐藻多酚含量的降低。物理法提取的海藻液中褐藻多酚質(zhì)量濃度顯著高于生物法和化學法提取的海藻液，達到2 136.27 mg/L。生物法提取工藝雖然不會破壞海藻液中的活性成分，又可提高某些成分的含量，但是生物法提取工藝使用的褐藻膠裂解酶具有專一性，只能定向酶解海藻酸，而且褐藻膠裂解酶是從海藻堆肥中篩選分離出的具有海藻酸降解能力的復合菌株產(chǎn)生的復合酶，此復合酶并沒有從具有海藻酸降解能力的復合菌株中分離純化出來，因此會將一部分小分子物質(zhì)如甘露醇當作碳源消耗，導致生物法提取的甘露醇質(zhì)量分數(shù)最低，為0.81%。

試驗表明，海藻酸、巖藻多糖、甘露醇提取率最高的方法為化學法，褐藻多酚提取率最高的方法為物理法。因此，在實際應用中應根據(jù)目標應用效果及目標物，有針對性地選擇相應的提取方法。

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Comparison of components content in seaweed liquid extracted by different processes

Zhou Ping， Zhao Jianliang， Yin Chunyan， Liu Chao， Zhao Xinwei， Tao Ran， Ma Ruonan

（Qingdao Sobel Crop Nutrition Co.， Ltd.， Qingdao 266100， China）

Abstract： To compare the components content in seaweed liquid extracted by different processes， different extraction processes were conducted to determine the components content. The results show that the contents of alginic acid， fucoidan and mannitol were the highest in the seaweed liquid extracted by chemical method， which were 4.03%， 3.63% and 1.18%， respectively； the contents of alginic acid and fucoidan were the lowest in the one extracted by physical method， which were 0.30% and 1.52%， respectively； and the content of mannitol was the lowest in the one extracted by biological method， which was 0.81%. The content of phlorotannin was the highest in the seaweed liquid extracted by physical method， which was 2 136.27 mg/L， and was the lowest in the one extracted by chemical method， which was 310.83 mg/L. The chemical extraction method is with the highest content of alginic acid， fucoidan and mannitol， and the physical extraction method is with the highest content of phlorotannin.

Key words： seaweed extract； different extraction processes； alginic acid； fucoidan； mannitol； phlorotannin

（責任編輯 魏 樂）