苹果果皮和果肉多糖分离纯化、结构表征和抗氧化活性研究

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苹果是蔷薇科苹果属植物的果实,营养丰富,食用方便,被称为世界四大水果之冠。中国是苹果大国,苹果渣已经成为一种新型的资源。榨前分离技术能实现破碎前果实的果皮、果核与果肉分离,方便了果皮和果肉的分别研究。目前关于苹果渣中多糖的研究尚未见苹果果皮多糖和苹果果肉多糖系统的比较研究。为此,本研究以榨前分离得到的苹果果皮渣和苹果果肉渣为原料,优化了苹果多糖的提取工艺,首次对苹果果皮多糖和苹果果肉多糖进行分离纯化并对纯化多糖组分进行结构表征和抗氧化活性比较,以期为苹果渣的开发利用提供新途径,并为苹果果皮多糖和苹果果肉多糖的区别利用提供理论依据。本研究的主要研究结论如下:1.采用X-5大孔树脂对苹果多糖提取工艺进行优化,以苹果多糖得率为考察指标,单因素试验和响应面法确定了苹果多糖最佳提取工艺参数。所得回归模型方程为:Y=-163.8244+4.8373A+23.0560B+2.5436C+0.1475AB-0.0398AC+0.01315BC-1.161 0A~2-2.9135B~2-0.01289C~2,3个因素对苹果多糖得率的影响顺序为:上样浓度(B)>醇沉浓度(C)>流速(A)。优化后的工艺参数为:流速0.64 mL/min,上样浓度浓缩4倍,醇沉浓度95%,苹果多糖得率为12.67%。此外,经X-5大孔树脂优化后所得苹果多糖纯度由原来的61.35%提高至71.58%,且苹果多糖的色泽由黄色变为白色,即优化后的工艺使苹果多糖品质有较大改善。2.采用DEAE-52纤维素柱层析和Sephadex G-200葡聚糖凝胶柱层析分别对苹果果皮多糖(APP)和苹果果肉多糖(AFP)进行分离纯化,最终得到两个苹果多糖纯化组分APP-2和AFP-2,联合使用UV、FT-IR、HPAEC、HPGPC、刚果红实验和ESEM对其结构进行表征。紫外扫描光谱在260nm和280 nm处均无吸收峰,表明APP-2和AFP-2中不含核酸和蛋白质。红外光谱表明APP-2和AFP-2在指纹区(1200-950 cm-1)均有糖类的特征吸收峰且二者均含有吡喃糖环。HPAEC结果表明APP-2是由鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、木糖、甘露糖和半乳糖醛酸这7种单糖按摩尔百分数6.47%:28.56%:31.79%:2.34%:3.96%:1.55%:25.33%组成的酸性杂多糖,而AFP-2是由鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、木糖和半乳糖醛酸这6种单糖按摩尔百分数7.80%:30.82%:22.05%:2.60%:6.54%:30.20%组成的酸性杂多糖。APP-2和AFP-2的HPGPC色谱图中均只含单一对称的峰,表明APP-2和AFP-2为均一多糖组分,APP-2和AFP-2的分子量分别为906 kDa和762 kDa。刚果红实验结果表明APP-2含有三螺旋结构,而AFP-2不具有三螺旋结构。ESEM表明APP-2和AFP-2的形貌均以片状为主。3.采用体外抗氧化评价体系对APP-2和AFP-2的抗氧化活性进行评价。抗氧化结果表明:在试验浓度范围内,APP-2和AFP-2均有一定的还原力和较强的DPPH自由基、羟自由基清除能力,浓度越大,其抗氧化活性越强。在相同浓度下,APP-2的抗氧化活性优于AFP-2,这可能与APP-2和AFP-2的结构不同有关。
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