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提取方法对黄秋葵花多糖的结构组成及抗氧化活性的影响

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-10-14
核心提示:黄秋葵是原产于非洲的锦葵科热带植物,其花中富含多糖、蛋白质等物质,营养保健价值高,具有很大的开发潜力。有研究表明提取方法会显着影响多糖的提取率、结构特征以及生物活性。
   黄秋葵是原产于非洲的锦葵科热带植物,其花中富含多糖、蛋白质等物质,营养保健价值高,具有很大的开发潜力。有研究表明提取方法会显着影响多糖的提取率、结构特征以及生物活性。但目前不同提取方法与黄秋葵花多糖的结构及生物活性之间的关系鲜有报道。
 
  因此,来自浙江大学生物系统工程与食品科学学院的苏平、孙昕和宋思圆等人比较了热水、酸法、酶法、超声辅助提取法对黄秋葵花多糖提取效果的影响,并对所提多糖的结构组成和抗氧化能力进行了研究,以期为黄秋葵多糖的综合开发利用提供技术和理论支持。
 
  1. 提取方法对多糖提取率的影响
 
  4 种提取方法的提取率由高到低分别为酶法提取((21.90±0.14)%)、酸法提取((15.15±0.07)%)、热水提取((12.60±0.28)% ) 、超声辅助提取((12.02±0.37)%)。通过提取率的比较可知,采用纤维素酶辅助提取的方法所得粗多糖的得率最高。
 
  2. 黄秋葵花多糖的一般理化特性
 
  提取方法对半乳糖醛酸质量分数有一定的影响,4 种不同方法得到多糖CAOFP、CEOFP、CUOFP、CHOFP的半乳糖醛酸质量分数分别为(52.63±2.13)%、(39.51±1.47)%、(31.97±1.30)%、(29.34±1.31)%,其中CAOFP的半乳糖醛酸质量分数最高。
 
  3. 黄秋葵花多糖的分子质量
 
  CHOFP和CEOFP都发现了2 个组分,表明黄秋葵花粗多糖中既含有分子质量较大的组分,也有分子质量较小的组分。CEOFP具有最高的<S2>z1/2(233.2 nm)和mW(4780 kDa);CAOFP多分散系数大,分布较宽。与其他3 个样品相比,CUOFP的mW(207 kDa)相对较小,并且多分散系数接近1,说明该样品多糖较为均一。
 
  4. 黄秋葵花多糖的单糖组成
 
  4 种提取方法所得的黄秋葵花多糖样品具有相同的单糖组成,而相对含量有所不同。4 种样品都由甘露糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖和岩藻糖组成,这9 种单糖中主要以鼠李糖、半乳糖醛酸和半乳糖居多。
 
  5. 黄秋葵花多糖的傅里叶变换红外光谱
 
  4 种多糖在3385 cm-1附近都出现了强而宽的吸收峰,这是O—H伸缩振动的结果,表明多糖的分子内和分子间均存在氢键。2930 cm-1附近的吸收峰为C—H的振动。1400~1200 cm-1处的吸收峰为C—H的变形振动,表明样品为多聚糖组分。1724 cm-1的吸收峰处为酯键羰基(—COOR)形成的伸缩振动,其中CAOFP在此处的吸收峰比其他样品强,但初步判断所得的多糖为低酯多糖;1615 cm-1附近为羧基的羰基C=O伸缩振动,可能是羧酸或羧酸盐。1417 cm-1的峰是C—H变角振动峰。在1017 cm-1处的吸收峰是糖苷键C—O—C非对称伸缩振动,说明多糖中都存在吡喃环构象。在895 cm-1处的吸收峰表明多糖中存在β-构型糖。
 
  6. 黄秋葵花多糖的特性黏度
 
  本实验中, [η] CEOFP(10.63 dL/g) > [η] CHOFP(10.55 dL/g)>[η] CAOFP(2.33 dL/g)>[η] CUOFP(1.94 dL/g),这表明不同提取方法影响了多糖的特性黏度,这与分子质量测定的结果相符,CEOFP的分子质量最大而CUOFP分子质量最小。
 
  7. 黄秋葵花多糖的体外抗氧化活性
 
  7.1 黄秋葵花多糖的FRAP
 
  VC及4 种不同方法得到的黄秋葵花多糖在1~8 mg/mL下的铁离子还原抗氧化力:多糖样品和VC的还原能力随质量浓度的增加而增大,但多糖的还原能力与VC具有显着的差距。UOFP的还原能力明显强于其他3 种多糖。
 
  7.2 黄秋葵花多糖的DPPH自由基清除能力
 
  对于所有样品,清除DPPH自由基的能力都具有剂量依赖关系,清除率在黄秋葵花多糖质量浓度为0.2~2.0 mg/mL的范围内明显上升。其中,VC的半抑制浓度(IC50)为0.01 mg/mL,UOFP的IC50为(0.83±0.01)mg/mL,HOFP的IC50为(2.45±0.01)mg/mL,EOFP和AOFP的IC50都大于4 mg/mL。4 种多糖对DPPH自由基的清除能力强弱依次为UOFP>HOFP>EOFP>AOFP,UOFP的DPPH自由基清除能力最强。
 
  7.3 黄秋葵花多糖的ABTS+·清除能力
 
  所有多糖样品ABTS+·的清除能力与质量浓度呈正相关。通过比较4 种多糖样品的IC50可知,UOFP的ABTS+·清除效果最好,其他多糖样品的IC50均大于8 mg/mL,且与VC相比清除能力相对较弱。
 
  7.4 黄秋葵花多糖的ORAC
 
  4 种多糖的ORAC 由大到小分别为UOFP((151.15±1.23)μmol Trolox/g )、HOFP((144.44±0.27)μmol Trolox/g)、EOFP((61.75±0.55)μmol Trolox/g)、AOFP((31.77±0.59)μmol Trolox/g)。结果表明,在适宜的条件下超声提取可以在一定程度上提高多糖的生物活性。
 
  7.5 黄秋葵花多糖的CAA
 
  多糖样品的CAA分别为UOFP((892.85±27.95)μmol QE/100 g)、AOFP((473.86±18.56) μmol QE/100 g)、HOFP((91.11±3.10)μmol QE/100 g),其中UOFP具有最好的CAA,而EOFP在实验中没有检测到CAA。
 
  结 论
 
  4 种提取方法所得多糖的提取率大小依次为:酶法提取((21.90±0.14)%)>酸法提取((15.15±0.07)%)>热水提取((12.60±0.28)%)>超声辅助提取((12.02±0.37)%)。经酶法和热水提取的多糖样品分子质量较高且特性黏度较大,而超声提取则显着降低了多糖的分子质量和特性黏度,同时多糖分子质量的分布更加均一。4 种多糖的单糖组成成分相同,主要包括鼠李糖、半乳糖醛酸和半乳糖,但单糖的物质的量之比有所不同。傅里叶变换红外光谱分析结果表明,得到的4 种样品都具有多糖的典型傅里叶变换红外光谱特征。对1,1-二苯基-2-苦基肼自由基清除能力等抗氧化活性的测定结果表明,4 种多糖具有不同程度的抗氧化活性。其中,以超声辅助提取的多糖抗氧化活性最强。
 
 
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