Optimizasyon nan pwosesis dekolorizasyon ak aktivite antioksidan nan ekstrè polisakarid dezè cistenche pa metodoloji sifas repons ⅱ
Mar 10, 2025
2 Rezilta ak analiz
2.1 eksperyans sèl-faktè
2.1.1 Efè aktive dòz kabòn sou dekolorizasyon nan ekstrè polisakarid cistanche
Dekolorizasyon aktive kabòn se yon kalite dekolorizasyon adsorption. Sifas patikil la nan kabòn aktive gen anpil porositë ak chanèl, ki ka fòtman adsorb molekil pigman. Sepandan, li kapab tou adsorb molekil polisakarid nan solisyon an, sa ki lakòz polisakarid pèt [25]. Jan yo montre nan Figi 1A:
Avèk ogmantasyon nan aktive dòz kabòn, pousantaj la dekolorizasyon piti piti ogmante. Sepandan, lè dòz la depase 10%, tandans nan kwasans nan pousantaj la dekolorizasyon ralanti.
Lè dòz la se anba a 20%, pousantaj la rekiperasyon polisakarid ogmante, men lè li depase 20%, to a rekiperasyon kòmanse diminye.
Lè dòz la se 20%, efè a dekolorizasyon se pi bon.
Lè ou konsidere faktè sa yo operasyonèl ak pri nan pwodiksyon pratik, 10%, 20%, ak 30%yo te chwazi kòm aktive nivo yo dòz kabòn pou eksperyans nan sifas repons.
Wo nivo polisakarid sipleman èrbal Cistenche
2.1.2 Efè tan dekolorizasyon sou ekstrè polisakarid cistanche
Adsorption nan molekil pigman pa aktive kabòn mande pou yon sèten kantite tan. Jan yo montre nan Figi 1b:
Nan 10-50 minit, to a dekolorizasyon piti piti ogmante. Sepandan, lè tan an dekolorizasyon depase 50 minit, to a dekolorizasyon kòmanse diminye. Fenomèn sa a rive paske dekolorizasyon atravè kabòn aktive enplike nan yon pwosesis dinamik nan adsorption ak dezorption. Kòm dezorption nan molekil pigman akselere ak tan entèraksyon pwolonje, volim nan molekil pigman desorbed ogmante, sa ki lakòz yon diminisyon nan to a dekolorizasyon.
Pousantaj rekiperasyon polisakarid la montre yon tandans gradyèl anba. Sa a pouvwa ap paske kontni an polisakarid nan solisyon an se siyifikativman pi wo pase kapasite nan adsorption nan kabòn nan aktive, diminye diferans ki genyen ant adsorption a ak pousantaj dezorption [26].
Malgre ke pousantaj la dekolorizasyon ak pousantaj rekiperasyon pandan 30 premye minit yo yo akseptab, li se difisil a pwosesis komèsan gwo nan echantiyon nan yon tan kout nan pwodiksyon pratik.
Se poutèt sa, konsidere kondisyon pwodiksyon pratik, 40, 50, ak 60 minit yo te chwazi kòm nivo yo tan dekolorizasyon pou eksperyans nan sifas repons.
Fig.1 Enfliyans nan konsantrasyon kabòn aktive, tan dekolorizasyon, tanperati dekolorizasyon ak pH sou efè dekolorizasyon nan polisakarid dezè cistenche
2.1.3 Efè tanperati dekolorizasyon sou dekolorizasyon nan ekstrè polisakarid cistanche
Jan yo montre nan Figi 1C, nan ranje a nan 20-40 degre, pousantaj la dekolorizasyon nan Cistanche piti piti ogmante ak k ap monte tanperati dekolorizasyon. Lè tanperati a dekolorizasyon rive nan 40 degre, pousantaj la dekolorizasyon ak to rekiperasyon polisakarid yo se 64,39% ak 84.49%, respektivman. Sepandan, lè tanperati a depase 40 degre, pousantaj la dekolorizasyon kòmanse dekline. Sa a ka paske tanperati twò wo afekte adsorption nan pigman pa aktive kabòn, kidonk febli efè a dekolorizasyon.
Kòm tanperati a dekolorizasyon ogmante, pousantaj la rekiperasyon polisakarid diminye yon ti kras. Sepandan, varyasyon minè nan tanperati a gen ti enpak sou adsorption nan polisakarid pa aktive kabòn [11]. Nan ranje a nan 30-50 degre, pousantaj la rekiperasyon mas rete relativman wo. Lè ou konsidere konsomasyon enèji nan pwosesis pwodiksyon pratik, 30 degre, 40 degre, ak 50 degre yo te chwazi kòm nivo yo tanperati dekolorizasyon pou eksperyans nan sifas repons.
2.1.4 Efè pH sou dekolorizasyon nan ekstrè polisakarid Cistenche
Pwosesis dekolorizasyon adsorption lè l sèvi avèk kabòn aktive mande pou patisipasyon an nan H⁺ iyon. Ogmante kòmsadwa konsantrasyon nan H⁺ iyon nan solisyon an ka amelyore pousantaj la dekolorizasyon [27]. Jan yo montre nan Figi 1D, ak ogmantasyon nan pH, to a dekolorizasyon nan Cistanche jeneralman montre yon tandans anba, pandan y ap pousantaj la rekiperasyon polisakarid piti piti ogmante. Sa a ka paske nivo pH ki ba afekte estrikti a nan polisakarid yo, diminye pousantaj la rekiperasyon an.
Nan seri a nan pH 4-7, n bès nan pousantaj dekolorizasyon se pa enpòtan, ak to a rekiperasyon polisakarid rete relativman wo. Lè ou konsidere ke pH la mezire nan solisyon an echantiyon se 5.03, chwazi pH 5.03 kòm pH la pi bon nan pwodiksyon endistriyèl ka evite itilize nan asid ak baz, diminye depans, ak benefis pwoteksyon anviwònman an. Se poutèt sa, nivo pH nan 4, 5, ak 6 yo te chwazi kòm nivo yo pH pou eksperyans lan sifas repons.
2.2 Optimizasyon nan pwosesis dekolorizasyon pou ekstrè polisakarid cistanche lè l sèvi avèk repons sifas metodoloji
2.2.1 Rezilta nan eksperyans repons sifas optimize
Rezilta eksperimantal yo yo montre nan tablo 2, ak rezilta yo analiz divèjans yo montre nan tablo 3. soti nan tablo 3:
Nan modèl repons lan sifas repons lè l sèvi avèk pousantaj dekolorizasyon (Y1) ak to rekiperasyon polisakarid (Y2) kòm valè repons, valè yo p nan modèl yo pou Y1 ak Y2 te tou de mwens pase 0. 01, ki endike diferans trè enpòtan. Se konsa, modèl yo gen sans.
P-valè yo nan tèm yo mank-nan-anfòm yo te tou de pi gran pase 0. 05, ki endike pa gen diferans siyifikatif. Sa a sijere ke valè yo prevwa nan modèl la anfòm byen ak valè yo reyèl, fè yo apwopriye pou predi rezilta eksperimantal ak detèmine kondisyon yo ki pi bon pwosesis.
Koefisyan yo korelasyon (r²) pou Y1 ak Y2 yo te 0. 8633 ak 0.
Atravè plizyè retou annaryè Fitting ak analiz divèjans, kwadratik modèl yo retou annaryè polinòm pou pousantaj la dekolorizasyon (Y1) ak to rekiperasyon polisakarid (Y2) konsènan aktive dòz kabòn, tan, tanperati, ak pH yo te etabli jan sa a:
Pousantaj dekolorizasyon (Y1):
Y {{0}}. 21 + 0. 1 0 a - 0. + 0.
Pousantaj rekiperasyon polisakarid (Y2):
Y {{0}}. 93 + 0. 12a - 0. + 0. 08bc + 0.
Anplis de sa, modèl yo kwadratik pou tou de valè repons te montre diferans trè enpòtan. Faktè C, A², B², C², ak D² te gen efè enpòtan sou to a dekolorizasyon nan ekstrè nan polisakarid Cistanche (p <{{0}}. Menm jan tou, faktè B, C, A², B², C², ak D² te gen efè enpòtan sou to rekiperasyon polisakarid (P <0.05 oswa P <0.01). Sa a endike ke relasyon ki genyen ant faktè sa yo ak valè yo repons yo pa senp relasyon lineyè.
2.2.2 Entèaksyon ant de faktè sou to dekolorizasyon
SeDesign ekspè 8. 0. 6Lojisyèl, efè yo entèraksyon ant faktè yo te analize, ak 3D repons sifas simityè yo te pwodwi vizyèlman analize entèraksyon yo ant pè nan faktè ak efè yo sou valè yo repons.
Jan yo montre nan figi 2A -F:
Kòm nivo yo nan faktè sa yo kominike ogmante, to a dekolorizasyon nan ekstrè nan polisakarid Cistenche te montre yon tandans nan okòmansman ogmante ak Lè sa a, diminye.
Chanjman ki genyen ant aktive dòz kabòn ak lòt faktè yo te pi pwononse, ki endike entèraksyon fò ant faktè sa yo.
Kontrèman, chanjman ki genyen ant tanperati dekolorizasyon ak tan dekolorizasyon, pH ak tanperati dekolorizasyon, ak pH ak tan dekolorizasyon yo te mwens pwononse, ki endike pi fèb entèraksyon ant pè sa yo nan faktè.
2.2.3 Entèaksyon ant de faktè sou to rekiperasyon polisakarid
Jan yo montre nan figi 3a -f:
Kòm nivo yo nan faktè sa yo kominike ogmante, to a rekiperasyon polisakarid nan ekstrè nan polisakarid cistanche tou te montre yon tandans nan okòmansman ogmante ak Lè sa a, diminye.
Chanjman ki genyen ant aktive dòz kabòn ak lòt faktè yo te pi pwononse, ki endike entèraksyon fò ant faktè sa yo.
Kontrèman, chanjman ki genyen ant tanperati dekolorizasyon ak tan dekolorizasyon, pH ak tanperati dekolorizasyon, ak pH ak tan dekolorizasyon yo te mwens pwononse, ki endike pi fèb entèraksyon ant pè sa yo nan faktè.
| Eksperyans No. | Yon dòz kabòn aktive (%) | B tan dekolorizasyon (min) | C tanperati dekolorizasyon (degre) | D ph | Y₁ to dekolorizasyon (%) | Y₂ to rekiperasyon polisakarid (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 57.66 | 94.60 |
| 2 | 1 | 0 | 0 | 0 | 57.75 | 93.45 |
| 3 | -1 | 0 | 0 | 0 | 57.65 | 93.46 |
| 4 | 0 | 1 | 0 | 0 | 57.66 | 93.42 |
| 5 | 0 | -1 | 0 | 0 | 57.64 | 93.40 |
| 6 | 0 | 0 | 1 | 0 | 57.65 | 93.31 |
| 7 | 0 | 0 | -1 | 0 | 57.63 | 93.30 |
| 8 | 0 | 0 | 0 | 1 | 57.64 | 93.47 |
| 9 | 0 | 0 | 0 | -1 | 57.62 | 93.46 |
| 10 | 1 | 1 | 0 | 0 | 57.75 | 93.39 |
| 11 | 1 | -1 | 0 | 0 | 57.73 | 93.30 |
| 12 | 1 | 0 | 1 | 0 | 57.74 | 93.25 |
| 13 | 1 | 0 | -1 | 0 | 57.72 | 93.23 |
| 14 | 1 | 0 | 0 | 1 | 57.73 | 93.40 |
| 15 | 1 | 0 | 0 | -1 | 57.71 | 93.39 |
| 16 | -1 | 1 | 0 | 0 | 57.65 | 93.42 |
| 17 | -1 | -1 | 0 | 0 | 57.63 | 93.30 |
| 18 | -1 | 0 | 1 | 0 | 57.64 | 93.25 |
| 19 | -1 | 0 | -1 | 0 | 57.62 | 93.23 |
| 20 | -1 | 0 | 0 | 1 | 57.63 | 93.40 |
| 21 | -1 | 0 | 0 | -1 | 57.61 | 93.39 |
| 22 | 0 | 1 | 1 | 0 | 57.66 | 93.25 |
| 23 | 0 | -1 | -1 | 0 | 57.62 | 93.23 |
| 24 | 0 | 1 | -1 | 0 | 57.64 | 93.23 |
| 25 | 0 | -1 | 1 | 0 | 57.64 | 93.25 |
| 26 | 0 | 1 | 0 | 1 | 57.65 | 93.42 |
| 27 | 0 | -1 | 0 | -1 | 57.63 | 93.39 |
| 28 | 0 | 0 | 0 | 0 | 57.66 | 94.60 |
| 29 | 0 | 0 | 0 | 0 | 57.66 |
| Sous | Koefisyan | Y₁ | Y₂ | Sòm nan kare | Y₁ | Y₂ | Vle di kare | Y₁ | Y₂ | F valè | Y₁ | Y₂ | P valè | Y₁ | Y₂ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Modèl | 13.64 | 73.29 | 78.39 | 14.55 | 10.88 | <0.0001 | <0.0001 | ||||||||
| A(Aktive dòz kabòn) | 0.10 | 0.72 | 0.98 | <0.05 | |||||||||||
| B(Tan) | |||||||||||||||
| Biyè |
2.2.4 Detèminasyon nan kondisyon pwosesis optimal ak eksperyans validasyon
Sèvi ak konsepsyon nan bwat-Behnken, yo te konplo a eksperimantal devlope, ak done yo eksperimantal yo te analize lè l sèvi avèkDesign ekspè 8. 0. 6lojisyèl. Kondisyon yo pwosesis dekolorizasyon pi bon pou ekstrè nan polisakarid cistanche ak kabòn aktive yo te detèmine jan sa a:
Dòz kabòn aktive:20.18%
Tanperati:37,74 degre
Tan:48,88 minit
PH:4.92
Nan kondisyon sa yo, rezilta yo prevwa yo te:
To dekolorizasyon:61.25%
Pousantaj rekiperasyon polisakarid:98.02%
Lè ou konsidere posibilite pwodiksyon pratik, kondisyon pwosesis optimal yo te yon ti kras ajiste a:
Dòz kabòn aktive:20%
Tanperati:37 degre
Tan:49 minit
PH:5.03
Anba kondisyon sa yo ajiste pi bon, twa eksperyans validasyon paralèl yo te fèt. Rezilta yo te:
To dekolorizasyon:62.66%
Pousantaj rekiperasyon polisakarid:96.16%
Valè yo mezire te montre devyasyon soti nan valè yo teyorik nan modèl la retou annaryè nan yon seri rezonab, demontre ke modèl la se valab [28].
2.3 Aktivite Antioksidan nan polisakarid Cistanche
2.3.1 DPPH Radikal kapasite netwayaj nan polisakarid Cistanche
Polisakarid plant yo montre siyifikatif aktivite antioksidan, jeneralman nan seri konsantrasyon an nan1. 0 - 1 0. 0 mg/ml. Pwosesis dekolorizasyon an kapab enfliyanse aktivite antioksidan polisakarid yo [16,29].
Jan yo montre nan Figi 4, DPPH kapasite nan netwayaj radikal nan dekolorize polisakarid cistenche te siyifikativman amelyore. Nan yon konsantrasyon nan1. 0 mg/ml, DPPH pousantaj la netwayaj radikal ogmante de14.78% (anvan dekolorizasyon)pou38.38% (apre dekolorizasyon).
Sa a endike ke pwosesis la dekolorizasyon ka amelyore kapasite nan DPPH radikal netwayaj nan polisakarid cistanche. Ka amelyorasyon sa a dwe atribiye a retire elèv la nan enpurte pandan pwosesis la dekolorizasyon, ki ogmante pite a nan polisakarid yo ak imedyatman amelyore aktivite yo.
2.3.2 Total diminye pouvwa nan polisakarid Cistanche
Anba kondisyon asid, antioksidan ka diminye Fe³⁺-TPTZ (ferrik-Tripyridyltriazine) nan Fe²⁺-TPTZ, ki pwodui yon koulè ble. Absorption a nan593 nmkapab itilize pou kalkile total diminye pouvwa echantiyon an. Yon valè FRAP ki pi wo endike pi fò total diminye pouvwa [30].
Jan yo montre nan Figi 5, total la diminye pouvwa nan1. 0 mg/mlPolisakarid Cistanche te montre pa gen okenn diferans aparan anvan ak apre dekolorizasyon. Sa a ka rive akòz mank nan sibstans ki sou nan ekstrè a ki kapab reyaji ak Fe³⁺-TPTZ, oswa prezans nan sibstans ki sou ki anpeche konvèsyon an nan Fe³⁺-tptz Fe²⁺-tptz.
2.3.3 Hydroxyl radikal kapasite netwayaj nan polisakarid Cistenche
Jan yo montre nan Figi 6, idroksil radikal netwayaj pousantaj la nan1. 0 mg/mlPolisakarid Cistanche ogmante de84.37% (anvan dekolorizasyon)pou96.18% (apre dekolorizasyon).
Sa a endike ke polisakarid cistanche gen siyifikatif idroksil kapasite netwayaj radikal, ki te pli lwen ranfòse apre dekolorizasyon. Amelyorasyon sa a ka atribiye a ogmantasyon nan polisakarid pite apre pwosesis la dekolorizasyon, ki amelyore idroksil kapasite nan netwayaj radikal.
Menm jan tou, Solèy Mingli et al. [31] te jwenn ke idroksil kapasite nan netwayaj radikal nan polisakarid scutellaria te siyifikativman ogmante apre dekolorizasyon, ki konsistan avèk rezilta yo jwenn nan etid sa a.
2.3.4 ABTS Cation Radikal kapasite netwayaj nan polisakarid Cistanche
Etid yo montre ke tretman dekolorizasyon nan polisakarid ka diminye ABTS yo cation kapasite netwayaj radikal [32]. Jan yo montre nan Figi 7,1. 0 mg/mlPolisakarid Cistanche montre siyifikatif aktivite ABTS radikal netwayaj. Sepandan, apre dekolorizasyon, aktivite a diminye anpil, jete soti nan7.85% (anvan dekolorizasyon)pou0. 89% (apre dekolorizasyon).
Sa a endike ke pwosesis la dekolorizasyon febli abt yo ABTS kapasite netwayaj radikal nan polisakarid Cistanche. Rediksyon sa a ka rive akòz retire elèv la nan eleman ki nan polisakarid yo ki reyaji ak radikal ABTS, ki mennen ale nan yon bès nan kapasite netwayaj.
3 Konklizyon
Etid sa a te itilize kabòn aktive kòm yon ajan dekolorasyon, ak pousantaj dekolorizasyon ak to rekiperasyon polisakarid kòm endikatè evalyasyon. Baze sou yon sèl-faktè rezilta eksperimantal, repons sifas repons eksperimantal, ak posibilite pwodiksyon pratik, kondisyon yo pwosesis pi bon yo te detèmine jan sa a:
Dòz kabòn aktive: 20%
Tanperati:37 degre
Tan:49 minit
PH: 5.03
Nan kondisyon sa yo, to a dekolorizasyon nan ekstrè nan polisakarid cistenche te62.66%, ak pousantaj la rekiperasyon polisakarid te96.16%. Polisakarid yo ki kapab lakòz te montre siyifikativman amelyore DPPH kapasite netwayaj radikal ak idroksil kapasite netwayaj radikal.
Pwosesis sa a dekolorizasyon demontre bon efikasite dekolorizasyon ak segondè to rekiperasyon polisakarid, bay yon referans pou prepare wo-pite, estetik siperyè pwodui polisakarid cistancaride.
