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。