全 文 ：第 12 卷第 2 期
2 0 1 6 年 4 月
南 方 水 产 科 学
South China Fisheries Science
Vol. 12，No. 2
Apr.，2016
doi:10. 3969 / j. issn. 2095 － 0780. 2016. 02. 015
收稿日期:2015-06-26;修回日期:2015-07-28
资助项目:国家自然科学基金面上项目(31371800);国家自然科学青年基金项目(21205138)
作者简介:张 婉(1990 －)，女，硕士研究生，从事海洋产物资源利用研究。E-mail:zhangwan0809hbxn@ 163. com
通信作者:吴燕燕(1969 －)，女，博士，研究员，从事水产品加工与质量安全控制研究。E-mail:wuyygd@ 163. com
海萝中抗紫外辐射物质的提取工艺优化研究
张 婉1，2，吴燕燕1，李来好1，王锦旭1，杨少玲1，荣 辉1
(1. 中国水产科学研究院南海水产研究所，农业部水产品加工重点实验室，国家水产品加工技术研发中心，
广东 广州 510300;2. 上海海洋大学食品学院，上海 201306)
摘要:类菌胞素氨基酸(MAAs)是具有抗紫外辐射功能的小分子水溶性活性化合物。为了最大程度提取海萝
(Gloiopeltis furcata)中 MAAs成分，采用甲醇溶剂超声提取法，通过单因素实验确定超声温度、超声时间、液料
比、甲醇体积分数、提取次数的最佳范围，并用响应面法进一步优化提取海萝中 MAAs的工艺参数。经 Box-Be-
hnken实验设计优化出最佳提取工艺条件为超声温度为 41 ℃，超声时间为 81 min，液料比为 67 mL·g －1，甲醇体
积分数为 12%。在此条件下预测 MAAs的提取率为 1. 311 5 mg·g －1，实际提取率为 1. 306 4 mg·g －1。
关键词:海萝;类菌胞素氨基酸;超声提取;提取条件优化
中图分类号:TS 254. 4. 4 文献标志码:A 文章编号:2095 － 0780 －(2016)02 － 0102 － 08
Optimization of extraction of antiultraviolet radiation
compounds from Gloiopeltis furcata
ZHANG Wan1，2，WU Yanyan1，LI Laihao1，WANG Jinxu1，YANG Shaoling1，ＲONG Hui1
(1. Key Lab. of Aquatic Product Processing，Ministry of Agriculture;National Ｒ＆D Center for Aquatic Product Processing;
South China Sea Fisheries Ｒesearch Institute，Chinese Academy of Fishery Sciences，Guangzhou 510300，China;
2. College of Food Science and Technology，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China)
Abstract:Mycosporine-like amino acids (MAAs)are small，water-soluble compounds serving as screens against ultraviolet radiation.
To maximize the extraction of MAAs components from Gloiopeltis furcata，we applied the method of ultrasonic extraction with methanol
as solvent to determine the optimum range of ultrasonic temperature，ultrasonic time，liquid-solid ratio，methanol concentration and
extraction times by a series of single factor experiments. Then we optimized the extraction process of MAAs compounds from G. furcata
by response surface methodology. The conditions optimized by Box-Behnken design were ultrasonic temperature 41 ℃，extraction for
81 min，liquid /solid ratio of 67 mL·g －1 and methanol concentration 12%. Under this condition，the expected extraction rate of MAAs
was 1. 311 5 mg·g －1 and the actual extraction rate was 1. 306 4 mg·g －1.
Key words:Gloiopeltis furcata;Mycosporine-like amino acids;ultrasonic extraction;optimization
海萝(Gloiopeltis furcata)，属红藻门、内枝藻
科、海萝属，一年生红藻。别名“赤菜”、“胶菜”、
“牛毛菜”等。海萝喜生长在接受波浪冲击、盐度较
高、垂直分布可达 2 m的外海岩礁上，喜阳光。分
布于中国辽宁、河北、山东、江苏、浙江、福建、
广东、台湾等沿海，东南沿海海岸分布较为广泛，
深圳大亚湾为广东海萝资源最丰富的海域［1］。海萝
含丰富琼胶，也含有无机盐、钠、钾、钙和多种微
量元素。海萝中的海萝胶常用于纺织工业，南澳、
饶平等地人们用开水冲泡或煮沸海萝以食用［2］。海
第 2 期 张 婉等:海萝中抗紫外辐射物质的提取工艺优化研究 103
萝作为食用、药用和纺织工业原料已有悠久的历史，
而国内外研究学者陆续发现海萝具有抗菌、抗肿瘤、
抗炎等生物活性［3］。类菌胞素氨基酸(MAAs)是一
类以环己烯酮为基本骨架通过脱胺缩合不同氨基酸
而形成的一大类水溶性氨基酸［4］。由于存在共轭双
键和不同的侧链活性基团，这一类物质在 310 ～ 360
nm紫外光区有很强的吸收能力，是一类具有抗紫外
辐射的活性物质，具有良好的紫外光防护应用前景。
MAAs 普遍存在于水生生物中，例如细菌、真菌、
蓝藻、红藻、各种微藻及水生动物(热带海产鱼、软
体动物、淡水鱼等)［5-9］，其在红藻中含量最高［10］。
世界范围内已发现和确定了的 MAAs 成分达 20 多
种，研究发现哺乳动物内脏不能吸收 MAAs，但培
养的人皮肤细胞对 MAAs类常见成分 Shinorine 能进
行吸收［11］。近年来，中国有部分学者研究了紫菜
(Porphyra)、江篱(Gracilaria)等海藻中 MAAs 的提
取及性质［10，12-13］，其中多采用传统甲醇法对 MAAs
进行提取，提取时间长，甲醇浓度相对较高。牛美
英等［14］引用了超声辅助方法提取麒麟菜(Eucheuma)
中 MAAs，对传统方法进行了改进，但工艺条件并
不精细。
笔者研究了采用超声结合甲醇法提取海萝中具
有抗紫外辐射活性物质 MAAs的最佳工艺条件，为
海萝的开发利用提供新的思路和方法。
1 材料与方法
1. 1 原料与试剂
海萝于 2013 年 3 月在大亚湾采集获得，于常
温下晾晒干燥保存。试剂有甲醇(分析纯，购于天
津市大茂化学试剂厂)、无水乙醇(分析纯，购于
天津市富宇精细化工有限公司)、冰醋酸(色谱纯，
购于 sigma-aldrich贸易有限公司)、氮气(购于广州
君多气体有限公司)、甲酸(色谱纯，购于天津市
科密欧化学试剂有限公司)。
1. 2 实验仪器与设备
使用的仪器有 LD-Y400A 高速万能粉碎机(上
海顶帅电器有限公司出品)、BS 224S 电子天平(德
国 Sartorius公司出品)、TG16-WS 台式高速离心机
(长沙维尔康湘鹰离心机有限公司出品)、Trans-
sonic TI-H-10 MF3 多频率超声波清洗器(河南兄弟
仪器设备有限公司出品)、3K3O 台式高速离心机
(德国 Sigma 公司出品)、ALPHA1-4 LD 冷冻干燥
机(德国 Christ 公司出品)、E-2000A 旋转蒸发仪
(上海亚荣生化仪器厂出品)、Agilent 1100 高效液
相色谱仪(美国安捷伦公司出品)、UV2550 紫外可
见分光光度计(日本 Shimadzu公司出品)、N-EVAP
112 型氮吹仪(美国 Organomation 公司出品)、AB
SCIEX Triple TOF 5600 + 液质联用高分辨质谱仪
(美国 AB Sciex公司出品)、LC-20A高效液相色谱
仪(日本岛津公司出品)。
1. 3 实验方法
1. 3. 1 海萝的前处理 将干海萝泡水洗净，置
于 － 20 ℃冰箱冰冻 4 h以上，后置于真空冷冻干燥
机 － 55 ℃冻干 24 h。冻干海萝于高速万能粉碎机
中间断粉碎 30 min以上，过 60 目网筛，收集海萝
藻粉，置于密封干燥器内保存。
1. 3. 2 MAAs 提取工艺 海萝藻粉→加定量甲
醇液超声提取→10 000 r·min －1常温离心 10 min 2
次→收集上清→上清液加 4 倍体积无水乙醇→ － 20
℃条件下冷冻醇沉 2 h 以上除杂质→10 000 r·
min －1 4 ℃冷冻离心 20 min→上清液 40 ℃旋转蒸发
旋干→超纯水复溶过 Sep-pak C18 固相萃取小柱→
－ 55 ℃冷冻干燥 36 h，收集冻干样品［12］。
1. 3. 3 MAAs标品制备 MAAs主要成分 Shino-
rine标品制备参考文献［15］方法进行改进实验，取
冻干样品加少许超纯水复溶，过膜后进行紫外光谱
扫描和高效液相分析。采用液相分析纯化收集。液
相条件为色谱柱采用 Zorbax SB-C18(9. 4 × 250 mm，
5 μm)，A 相为 0. 1% 甲酸液，B 相为纯甲醇［V
(A)∶V(B)= 98∶2］，紫外检测波长 330 nm，流
速 2 mL·min －1，柱温 25 ℃，检测时间 10 min。收
集主要峰成分经 LC-MS 仪器分析，参考文献［16］
鉴定为 Shinorine 成分，收集液于旋转蒸发仪蒸去
甲醇，后用氮吹仪常温吹干样液。文中所有 MAAs
定量均以 Shinorine成分定量为代表。
1. 3. 4 MAAs 质量浓度测定 取一定质量标准
品按一定浓度梯度进行稀释，各稀释样品进入高效
液相色谱进行分析，记录峰面积。检测方法为色谱
柱 Agilent SB-Aq C18(4. 6 × 250 mm，5 μm);A相
为 0. 2%乙酸，B 相为水［V(A)∶V(B)= 50∶
50］，流速 1 mL·min －1，柱温 25 ℃;进样量 10
μL;分析时间 10 min。以质量浓度为横坐标、峰
面积为纵坐标，制得标准曲线，回归方程为 Y =
73. 129 5X － 5. 686 9，相关系数 Ｒ2 = 0. 999 66，标
准曲线见图 1。实验中提取物 MAAs 质量浓度由此
回归方程求得。
104 南 方 水 产 科 学 第 12 卷
图 1 类菌胞素氨基酸标准曲线
Fig. 1 Standard curve of MAAs
1. 3. 5 超声提取工艺单因素实验 结合相关文
献及预实验，影响海萝中 MAAs提取率的主要因素
为提取温度、提取时间、提取次数、液料比、甲醇
体积分数［17］。对这 5 个单因素变量分别进行提取
实验。提取因素条件设计为超声提取温度(35 ℃、
40 ℃、45 ℃、50 ℃、55 ℃、60 ℃、65 ℃和 70
℃)，超声提取时间(20 min、40 min、60 min、80
min和 100 min)，提取次数(1 次、2 次、3 次、4
次和 5 次)，液料比(30 mL·g －1、40 mL·g －1、50
mL·g －1、60 mL·g －1、70 mL·g －1、80 mL·g －1和 90
mL·g －1)，甲醇体积分数(0、5%、10%、20%、
30%、40%、50%和 60%)。当其中一个单因素参
数变化时，其余因数参数设定为超声温度 45 ℃、
超声时间 60 min、提取次数 3 次、液料比 40 mL·
g －1，甲醇体积分数 20%。
1. 3. 6 响应面优化工艺条件 基于单因素实验
结果，确定各因素水平值合适范围，采用 Box-Be-
hnken Designs实验设计，以超声温度、超声提取时
间、液料比、甲醇体积分数 4 个因素为考察对象，
海萝中 MAAs提取率为响应值，优化 MAAs提取工
艺的最佳参数，其因素水平编码见表 1。
表 1 实验因素水平表
Tab. 1 Table of factors and levels
水平
level
超声温度 /℃
ultrasonic temperature
超声提取 /min
ultrasonic time
液料比 /mL·g －1
liquid-solid ratio
甲醇体积分数 /%
methanol concentration
－ 1 35 70 50∶1 0
0 40 80 65∶1 10
1 45 90 80∶1 20
1. 4 数据统计方法
实验数据为 3 次平行实验的平均值，经 Excel
2007 整理，采用 SPSS 19. 0 进行单因素方差及显著
性分析。实验数据以平均数 ±标准差(X ± SD)表
示，响应面结果以平均值表示。用 Design-Expert
8. 0. 6. 1 软件对响应面结果进行统计与方差分析，
P ＜ 0. 05 为显著。
2 结果
2. 1 单因素结果分析
在超声温度为 45 ℃，甲醇体积分数为 20%，
超声提取时间为 1 h，超声次数为 3 次的条件下，
液料比对提取率的影响结果见图 2 － A。随着液料
比的增加，提取率呈先增加后降低的趋势，在液料
比为 60 ～ 70 mL·g －1时达到最高值，较液料比 20
mL·g －1、30 mL·g －1和 90 mL·g －1组均差异显著(P
＜ 0. 05)。原因可能是液料比较低时，溶剂与海藻
粉不能充分浸润接触，加上海萝有丰富的糖胶，干
藻粉有很强的吸水性，从而影响了 MAAs 的浸提。
当液料比达到 60 ～ 70 mL·g －1左右时，海萝藻粉吸
水到达饱和，正合适 MAAs溶出。随着液料比再增
大，体系中甲醇量也增大，在超声热效应的作用
下，可能极性 MAAs 成分 Shinorine 发生了分解或
者转化，而且液体量偏大时后续的处理过程更容易
加大损失。故液料比选择 50 ～ 80 mL·g －1为宜。另
外，超声 1 次的提取率较超声 2 次提取率低很多
(P ＜ 0. 05)，而随着超声 2 次之后，MAAs 的提取
率增加得很平缓(图 2 － B)，说明提取 2 次之后提
取率已基本稳定，考虑成本，建议选择超声提取次
数为 2 次。超声温度对 MAAs的提取率影响则比较
明显，40 ℃与 45 ℃、50 ℃、55 ℃各组间均差异
显著(P ＜ 0. 05)，超声温度在 35 ～ 45 ℃时有较高
的提取率，随着温度超过 45 ℃之后，提取率随温
度升高而下降(图 2 － C)，推测是超声温度超过一
定值之后，活性基团容易转移或破坏，导致提取率
第 2 期 张 婉等:海萝中抗紫外辐射物质的提取工艺优化研究 105
图 2 液料比、超声次数、超声温度、超声时间、甲醇体积分数对类菌胞素氨基酸提取率的影响
每组图组内差异性见标注，相同英文字母表示无显著差异(P ＞ 0. 05)，不同字母表示具有显著性差异(P ＜ 0. 05)
Fig. 2 Effect of liquid to solid of ratio，ultrasonic times，ultrasonic temperature，ultrasonic time，
methanol concentration on extraction rate of MAAs
The difference within groups is marked． The same letters indicate no significant difference (P ＞ 0. 05)，
while different letters indicate significant difference (P ＜ 0. 05).
下降。所以超声温度建议不超过 45 ℃。MAAs 提
取率随着超声时间先增加后降低，这说明，在超声
条件下，MAAs能较快溶出，并且超声时间超过 1
h后提取率有明显增加，提取率在超声时间为 80
min时达到最高值。但当超声时间再增加后，由于
热效应及分子活性基团脱落等可能导致提取率降
低，故建议超声时间为 70 ～ 90 min 为佳(图 2 －
D)。甲醇体积分数由 0 ～ 10%变化时，提取率呈上
升趋势，随着甲醇体积分数由 10% ～ 60%增加变
化时，提取率反而呈下降趋势(图 2 － E)。这说
明，甲醇体积分数超过一定值反而不适合 MAAs的
溶出，故后续优化实验的甲醇体积分数选择 0 ～
20%为宜。
2. 2 响应面实验结果分析
2. 2. 1 响应面实验设计及结果 根据单因素实
验结果，考虑综合成本及提取率，确定各因素的最
佳水平值的范围。并根据 Box-Behnken Designs 设
计原理，确定超声温度(X1)、提取时间(X2)、液
料比(X3)、甲醇体积分数(X4)为自变量，主要
MAAs成分提取率为响应值，设计响应面实验，实
验方案及结果见表 2。
2. 2. 2 响应面分析与优化 对表 2 实验数据进
行拟合回归分析，对模型进行方差分析及显著性检
验，建立二次响应面回归模型为:
106 南 方 水 产 科 学 第 12 卷
Y = 1. 30 + 0. 043X1 + 0. 019X2 + 0. 013X3 +
0. 012X4 － 1. 662 × 10
－3 X1X2-2. 825 × 10
－3 X1X3 +
0. 012X1X4 － 2. 113 × 10
－3 X2X3 + 1. 925 × 10
－3 X2X4
－ 0. 011X3X4 － 0. 12X1
2 － 0. 070X2
2 － 0. 031X3
2 －
0. 030X4
2
该模型回归极显著(P ＜ 0. 01)，且失拟项不显
著(P ＞ 0. 05)，失拟项表明回归方程能很好地反映
各因素与响应值之间的关系，说明此模型可以用来
分析和预测超声甲醇法提取海萝中 MAAs的提取率
(表 3)。
表 2 响应面实验方案及结果
Tab. 2 Experimental scheme and results of Box-Behnken design
实验号
number
超声温度 /℃
ultrasonic temperature
超声时间 /min
ultrasonic time
液料比 /mL·g －1
liquid-solid ratio
甲醇体积分数 /%
methanol concentration
提取率 /mg·g －1
extraction ratio
1 35(－ 1) 70(－ 1) 65(0) 10(0) 1. 047 8
2 45(1) 70(－ 1) 65(0) 10(0) 1. 138 1
3 35(－ 1) 90(1) 65(0) 10(0) 1. 092 1
4 45(1) 90(1) 65(0) 10(0) 1. 175 6
5 40(0) 80(0) 50(－ 1) 0(－ 1) 1. 204 9
6 40(0) 80(0) 80(1) 0(－ 1) 1. 252 4
7 40(0) 80(0) 50(－ 1) 20(1) 1. 252 2
8 40(0) 80(0) 80(1) 20(1) 1. 254 9
9 35(－ 1) 80(0) 65(0) 0(－ 1) 1. 110 0
10 45(1) 80(0) 65(0) 0(－ 1) 1. 178 8
11 35(－ 1) 80(0) 65(0) 20(1) 1. 109 5
12 45(1) 80(0) 65(0) 20(1) 1. 225 2
13 40(0) 70(－ 1) 50(－ 1) 10(0) 1. 173 3
14 40(0) 90(1) 50(－ 1) 10(0) 1. 208 3
15 40(0) 70(－ 1) 80(1) 10(0) 1. 204 7
16 40(0) 90(1) 80(1) 10(0) 1. 230 2
17 35(－ 1) 80(0) 50(－ 1) 10(0) 1. 101 5
18 45(1) 80(0) 50(－ 1) 10(0) 1. 184 1
19 35(－ 1) 80(0) 80(1) 10(0) 1. 133 4
20 45(1) 80(0) 80(1) 10(0) 1. 204 7
21 40(0) 70(－ 1) 65(0) 0(－ 1) 1. 175 5
22 40(0) 90(1) 65(0) 0(－ 1) 1. 213 3
23 40(0) 70(－ 1) 65(0) 20(1) 1. 193 3
24 40(0) 90(1) 65(0) 20(1) 1. 238 9
25 40(0) 80(0) 65(0) 10(0) 1. 301 5
26 40(0) 80(0) 65(0) 10(0) 1. 307 6
27 40(0) 80(0) 65(0) 10(0) 1. 303 8
28 40(0) 80(0) 65(0) 10(0) 1. 301 2
29 40(0) 80(0) 65(0) 10(0) 1. 306 0
第 2 期 张 婉等:海萝中抗紫外辐射物质的提取工艺优化研究 107
表 3 回归与方差分析结果
Tab. 3 Analysis of variance for fitted regression model
变异来源
source of variation
平方和
sum of squares
自由度
df
均方差
mean square F
P
prob ＞ F
显著性
significance
模型 model 0. 14 14 9. 816 × 10 －3 462. 56 ＜ 0. 000 1 ＊＊
X1 0. 022 1 0. 022 1 030. 24 ＜ 0. 000 1 ＊＊
X2 4. 208 × 10 －3 1 4. 208 × 10 －3 198. 27 ＜ 0. 000 1 ＊＊
X3 2. 003 × 10 －3 1 2. 003 × 10 －3 94. 41 ＜ 0. 000 1 ＊＊
X4 1. 164 × 10 －3 1 1. 164 × 10 －3 76. 04 ＜ 0. 000 1 ＊＊
X1X2 1. 106 × 10 －3 1 1. 106 × 10 －3 0. 52 0. 482 3
X1X3 3. 192 × 10 －5 1 3. 192 × 10 －5 1. 50 0. 240 2
X1X4 5. 511 × 10 －4 1 5. 511 × 10 －4 25. 97 0. 000 2 ＊＊
X2X3 1. 785 × 10 －5 1 1. 785 × 10 －5 0. 84 0. 374 6
X2X4 1. 428 × 10 －5 1 1. 428 × 10 －5 0. 70 0. 417 3
X3X4 5. 018 × 10 －4 1 5. 018 × 10 －4 23. 64 0. 000 3 ＊＊
X1
2 0. 092 1 0. 092 4 312. 02 ＜ 0. 000 1 ＊＊
X2
2 0. 032 1 0. 032 1 491. 24 ＜ 0. 000 1 ＊＊
X3
2 6. 110 × 10 －3 1 6. 110 × 10 －3 287. 92 ＜ 0. 000 1 ＊＊
X4
2 5. 942 × 10 －3 1 5. 942 × 10 －3 280. 00 ＜ 0. 000 1 ＊＊
残差 residual 2. 971 × 10 －4 14 2. 122 × 10 －5
失拟项 lack of fit 2. 687 × 10 －4 10 2. 687 × 10 －5 3. 78 0. 105 7
纯误差 pure error 2. 840 × 10 －5 4 7. 099 × 10 －6
总变异 cor total 0. 14 28
注:＊＊. 极显著(P ＜ 0. 01);* . 显著(P ＜ 0. 05)
Note:＊＊. very significant difference (P ＜ 0. 01);* . significant difference (P ＜ 0. 05)
回归方程中各变量对响应值的影响由 F 检验
来判定，P越小，F值越大，则相应变量的显著程
度越 高。 X1、 X2、 X3、 X4、 X1X4、 X3X4、 X1
2、
X2
2、X3
2 和 X4
2 都对响应值的影响显著(P ＜
0. 05)，总体来看，一次项和二次项的影响最为显
著，交互项的影响次之(表 3)。根据 F值大小，各
因素对提取率影响的显著性为超声温度 ＞超声时间
＞液料比 ＞甲醇体积分数。
采用 Design-Expert 软件对实验数据作图(图
3)，三维曲面图可以反映出 2 个因素对响应值的
交互作用。从响应面的最高点可知，所选的范围内
是存在极值的。
根据拟合的响应曲面形状、等高线的形状可反
映出交互效应的强弱。曲面的陡峭反映单因素对响
应值的影响大，由响应面图形可以看出，超声温度
和超声时间比液料比和甲醇体积分数对响应值的影
响大，表现在曲面的曲线较陡，这与回归分析的结
果吻合。等高线中心椭圆形表示两因素交互项作用
明显，而圆形表示交互项作用不明显［18］。等高线
图形能看出超声温度与甲醇体积分数的交互作用最
为明显，超声温度与超声时间的交互作用最不明
显。这一点也与回归分析的结果吻合。
Design-Expert软件拟合实验结果，得到提取率
最大的最优条件为超声温度 40. 94 ℃，超声时间
81. 31 min，液料比 67. 42 mL·g －1，甲醇体积分数
12. 02%时提取率最大为 1. 311 5 mg·g －1。
2. 2. 3 模型验证 为了检验模型预测的准确性，
按最佳提取条件稍作调整，即选择超声温度 41 ℃、
超声时间 81 min、液料比 67 mL·g －1、甲醇体积分
数 12%，在此条件下重复提取 3 次。3 次实验的
MAAs提取率分别为 1. 30 mg·g －1、1. 29 mg·g －1和
1. 33 mg·g －1，平均提取率为 1. 31 mg·g －1，与理论
预测值相比相对误差为 0. 4%，说明该模型能很好
预测海萝中 MAAs物质的提取率。
3 讨论
海萝中 MAAs 的质量分数比许志恒等［10］、牛
108 南 方 水 产 科 学 第 12 卷
图 3 各因素交互作用对提取率影响的响应面
Fig. 3 Ｒesponse surface of interactive effect for every two factors on extraction rate
美英等［14〗从紫菜和麒麟菜中提取的要低，该实验
优化提取条件得到 Shinorine 成分的质量分数为
1. 306 4 mg·g －1，但许志恒等［10］提取的 MAAs成分
Porphyra-334 和 Shinorine成分分别为 5. 124 mg·g －1
和 3. 941 mg·g －1;牛美英等［14］提取的 MAAs 总量
为 5. 52 mg·g －1，具体成分不明。这与文章得到的
提取结果有较大差别。分析原因可能有以下方面:
1)由于MAAs是一种抗紫外辐射的物质，其在水生
动植物中的产生与消耗多与光照强度和时间相关。
海萝是一年生红藻，其生长具有明显的季节性，粤
东地区海萝生长时间为 10 月至翌年 5 月。其生长
最适温度为 10 ～ 20 ℃，在月均表层水温低于 18 ℃
的季节时，藻体生长较快，而生长前期与后期环境
温度高于 20 ℃则生长缓慢［19］，而紫菜与麒麟菜生
长周期短(1. 5 ～ 3 个月)，生长迅速，更适宜于在
25 ～ 30 ℃的环境生长，此时是光辐射正强的时期，
更容易在藻体内合成积累 MAAs 物质。2)研究表
明，MAAs 的含量累积与海洋生物的表面积有
关［20］，紫菜不仅生长迅速，而且光合作用的表面
积较海萝大许多。海萝是细枝圆柱体状，最高达十
第 2 期 张 婉等:海萝中抗紫外辐射物质的提取工艺优化研究 109
几厘米;紫菜为叶片状藻体;麒麟菜为圆柱或团块
状的藻体，枝长可达 10 ～ 40 cm［21］。正是因为紫菜
与麒麟菜具有更好的生长条件和形体优势，导致
MAAs更易产生与积累在其细胞内。
然而，笔者在实验过程中发现海萝体内的
MAAs成分 95%以上为 Shinorine 成分，已有研究
表明该成分能被培养的人皮肤组织吸收，而且该物
质具有很好的稳定性、耐热及抗氧化性［22］。该研
究为此成分的提纯与标品收集制备提供了很大的便
利，也为下一步研究海萝中抗紫外辐射物 MAAs的
性质与应用提供快速提取工艺条件。
4 结论
研究表明海萝含有抗紫外辐射的物质 MAAs，
文章研究超声波甲醇法提取 MAAs，单因素实验结
果表明超声温度、超声提取时间、液料比、甲醇体
积分数对提取率影响较大。采用响应面回归方法对
超声温度、超声时间、液料比、甲醇体积分数 4 个
因素对海萝中 MAAs的提取率进行优化与预测。结
果显示，回归方程中一次项和二次项对响应值影响
非常显著，按 F值大小，各因素对MAAs的提取率
影响的显著性排列为超声温度 ＞超声时间 ＞液料比
＞甲醇体积分数。根据响应面模型优化出的最优工
艺，稍作调整为超声温度 41 ℃、超声时间 81 min、
液料比 67 mL·g －1、甲醇体积分数 12%。优化条件
下的预测提取率为 1. 311 5 mg·g －1，实验值为
1. 306 4 mg·g －1，实验值与预测值相对误差仅
0. 4%，该响应面模型得到很好验证。
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