来自山西大学生命科学学院的邱现创、赵宁和李晨等人对石斛多糖进行了体外和体内抗氧化性研究,旨在为铁皮石斛的进一步开发利用提供一定的理论依据。
1 单因素试验结果
提取温度及液料比对铁皮石斛多糖得率的影响
随着提取温度的升高铁皮石斛多糖得率先增高后降低,在70 ℃时最低,40 ℃时铁皮石斛多糖得率最大,铁皮石斛多糖得率最高为21.67%。随着液料比的增大,溶剂对超声波能量吸收增多导致铁皮石斛粉末对超声波能量吸收减小,导致细胞壁破碎不完全,多糖未能完全溶出,所以铁皮石斛多糖得率先增加后稳定,在液料比50∶1(mL/g)处多糖得率最大为23.42%。
超声波处理时间对铁皮石斛多糖得率等的影响
多糖得率随超声波处理时间延长先增大后逐渐减小。在30 min时最大,铁皮石斛多糖得率为20.48%。铁皮石斛多糖清除羟自由基能力和清除DPPH自由基能力随着超声波处理时间的延长呈递减趋势,但衰减趋势缓慢,可能是超声波的空化作用和剪切作用破坏了多糖的结构,造成多糖的抗氧化性降低。
2 响应面试验结果
回归模型方差分析
利用Design-Expert 8.0.6软件对试验结果进行统计分析,得到铁皮石斛多糖得率对提取温度(A)、液料比(B)、超声波处理时间(C)的二次多项式回归模型:铁皮石斛多糖得率Y=25.28+0.92A-0.010B-0.44C+0.52AB-0.41AC-0.75BC-2.84A2-3.49B2-1.97C2。
本试验回归模型显着性极高(P<0.000 1),失拟项不显着(P=0.165 3),表明该模型可用于铁皮石斛多糖得率的分析。调整相关系数R2值为0.9816,说明本试验模型与实际试验拟合度高,试验误差较小,能够准确地对铁皮石斛多糖得率进行分析和预测。
因素交互作用分析
提取温度与液料比相互作用对铁皮石斛多糖提取率影响显着,提取温度和超声波处理时间两因素相互作用不明显,液料比与超声波处理时间相互作用对铁皮石斛多糖提取率影响极显着。
3 验证实验结果
考虑到实际实验操作情况将最佳的实验条件调整为提取温度40 ℃、液料比50∶1(mL/g)、超声波处理时间30 min,实际测得多糖得率为(25.28±0.26)%,误差为1.02%,因此本实验得到的最优条件准确可靠,具有一定的参考价值。
4 传统热水浸提法和超声波辅助法提取铁皮石斛多糖得率与清除自由基的能力比较
本工艺条件下铁皮石斛多糖得率比传统的热水提取条件下铁皮石斛多糖得率提高了18%,清除羟自由基能力高于传统热水提法,清除DPPH自由基的能力略低于传统热水提法,说明低功率的超声波辅助提取铁皮石斛多糖基本没有影响铁皮石斛多糖抗氧化功能。
5 铁皮石斛多糖对果蝇抗氧化指标及寿命的影响
喂食铁皮石斛多糖的果蝇的寿命、SOD、CAT活力及MDA含量要优于未喂食铁皮石斛多糖的对照组,其中中剂量组果蝇的寿命、SOD、CAT活力及MDA含量结果要优于低剂量组和高剂量组。
6 铁皮石斛多糖对果蝇体质量及逆重力爬行能力的影响
喂食铁皮石斛多糖的果蝇体质量、逆重力爬行能力大于未喂食铁皮石斛多糖果蝇的体质量、逆重力爬行能力,其中喂食中剂量铁皮石斛多糖组要优于低剂量组体质量和高剂量组体质量。
结 论
最佳提取条件为提取温度41.74℃、液料比50.26∶1(mL/g)、超声波处理时间28.65 min,此条件下铁皮石斛多糖得率为25.39%。比文献报道传统热水浸提最佳条件下多糖得率提高了18%,提取时间为传统热水浸提的1/4,且超声波辅助法并没有造成多糖清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基能力、清除羟自由基能力的降低。利用不同剂量铁皮石斛多糖喂食果蝇,结果表明中剂量组为最佳剂量组,雄果蝇超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活力提高了30%,丙二醛(MDA)含量降低了46%;雌果蝇CAT活力提高了60%,SOD活力提高了6%,MDA含量降低了20%,雌、雄果蝇的平均最高寿命提高了20%。