论文部分内容阅读
洋甘菊(Matricaria chamomilla)和杭白菊(Chrysanthemum morifolium)同属植物系菊科一年生或多年生草本。洋甘菊原产欧洲,但是中国部分地区也有大量栽培;杭白菊产于浙江省嘉兴市桐乡地域范围内,其作用主要是入药和制茶等。目前大都处于野生状态未被广泛利用,开发潜力较大。本文以洋甘菊和杭白菊为原料,对洋甘菊、杭白菊多糖的提取、分离纯化、理化特征和抗氧化活性进行系统的研究。得到结论如下:1.多糖提取工艺研究以洋甘菊和杭白菊粉末为研究对象,利用水作为提取剂,研究热回流、超声提取、微波提取、闪式提取、超高压提取、复合酶解等工艺对洋甘菊、杭白菊多糖得率的影响,确定最佳提取方法。研究结果表明:超声提取、微波提取、热回流三种提取方法得到的洋甘菊多糖得率较高,超声提取、微波提取杭白菊多糖得率较高,因此分别选择超声提取、微波提取和热回流作为洋甘菊多糖的提取方法,超声提取和微波提取作为杭白菊多糖的提取方法,均利用单因素试验和L9(34)正交试验优化其相应的提取工艺。(1)洋甘菊粗多糖超声提取的最优条件:超声温度50℃、超声时间30 min、超声功率1050 W、液料比30 m L/g,此条件下,洋甘菊粗多糖提取得率最高,为5.53%。(2)洋甘菊粗多糖微波提取的最优条件:微波温度50℃、微波时间30 min、微波功率500 W、液料比40 m L/g,此条件下,洋甘菊粗多糖提取得率为4.70%。(3)洋甘菊粗多糖热回流提取的最优条件:热回流温度60℃、回流时间2.0h、回流次数1次、液料比20 m L/g,此条件下,洋甘菊粗多糖提取得率达到3.58%。(4)杭白菊粗多糖超声提取的最优条件:超声温度60℃、超声时间30 min、超声功率450 W、液料比40 m L/g,此条件下,杭白菊粗多糖提取得率达到12.55%。(5)杭白菊粗多糖微波提取的最优条件:温度50℃、时间30 min、功率300W、液料比30 m L/g,杭白菊粗多糖提取得率最高,达到9.75%。2.洋甘菊、杭白菊多糖分离纯化及结构初步分析分别采用DEAE-Sepharose CL-6B柱色谱和Sephadex G-100柱色谱对不同提取条件得到的洋甘菊多糖(MC)和杭白菊多糖(CM)样品进行分离纯化,其中,超声提取条件下得到洋甘菊多糖(MCU)分离纯化得到两个均一组分,分别命名为:MCU-1-1、MCU-2-1;微波提取条件下得到的洋甘菊多糖(MCM)分离纯化得到两个均一组分,分别命名为:MCM-1-1、MCM-2-1;热回流提取条件下得到洋甘菊多糖(MCH)分离纯化得到两个均一组分,分别命名为:MCH-1-1、MCH-2-1;超声提取条件下得到杭白菊多糖(CMUP)分离纯化得到了两个均一组分,分别命名为:CMUP-1-1、CMUP-2-1;微波提取条件下得到的杭白菊多糖(CMMP)分离纯化得到两个均一组分,分别命名为:CMMP-1-1、CMMP-2-1。利用苯酚-浓硫酸法测定分离得到的均一多糖总糖含量,分别为:MCU-1-1(88.16%)、MCU-2-1(82.14%)、MCM-1-1(87.52%)、MCM-2-1(85.24%)、MCH-1-1(82.23%)、MCH-2-1(84.09%)、CMUP-1-1(81.13%)、CMUP-2-1(83.17%)、CMMP-1-1(86.02%)、CMMP-2-1(81.74%);利用考马斯亮蓝法测定均一多糖蛋白质含量,分别为:MCU-1-1(0.75%)、MCU-2-1(0.66%)、MCM-1-1(0.59%)、MCM-2-1(1.03%)、MCH-1-1(0.58%)、MCH-2-1(0.72%)、CMUP-1(0.86%)、CMUP-2(1.05%)、CMMP-1(0.99%)、CMMP-2(1.15%);利用硫酸-咔唑法测定均一多糖糖醛酸含量,分别为:MCU-1-1(5.41%)、MCU-2-1(8.25%)、MCM-1-1(7.42%)、MCM-2-1(8.94%)、MCH-1-1(4.11%)、MCH-2-1(5.38%)、CMUP-1-1(5.80%)、CMUP-2-1(7.30%)、CMMP-1-1(4.09%)、CMMP-2-1(7.13%)。溶解性实验表明上述十个均一多糖的溶解度均较高,无显著差异,表明不同提取方法均有利于提高多糖的水溶性。刚果红实验表明MCM-2-1、MCU-2-1、CMUP-2-1和CMMP-2-1这四部分多糖存在三重螺旋构象,其他六部分均一多糖不存在三重螺旋结构;热重实验结果表明上述十个均一多糖组分均表现出良好的热稳定性。利用高效凝胶色谱法(HPGPC)测定均一多糖的分子量,结果为:MCU-1-1(141253 Da)、MCU-2-1(36307 Da)、MCM-1-1(72443 Da)、MCM-2-1(7413Da)、MCH-1-1(30902 Da)、MCH-2-1(7244 Da)、CMUP-1-1(53703 Da)、CMUP-2-1(7585 Da)、CMMP-1-1(52480 Da)、CMMP-2-1(16595 Da)。红外光谱显示洋甘菊、杭白菊均一多糖组分都具有多糖的特征吸收峰。通过高效液相色谱(HPLC)进行结构表征:十个均一多糖均是由鼠李糖(Rha)、葡萄糖醛酸(Glc A)、半乳糖(Gal)、葡萄糖(Glc)、半乳糖醛酸(Gal A)、木糖(Xyl)、阿拉伯糖(Ara)组成,但是各单糖摩尔比不同,其中,MCU-1-1是由Rha、Gal、Glc、Gal A、Xyl和Ara六种单糖组成,其摩尔百分比(%)分别为6.93、29.69、15.61、12.76、14.12、20.88。MCU-2-1是由Gal、Gal A、Xyl和Ara四种单糖组成,其摩尔百分比(%)分别为78.67、7.65、8.29、5.39。MCM-1-1是由Rha、Gal、Glc、Gal A和Ara五种单糖组成,其摩尔百分比(%)分别为2.05、20.99、61.21、4.22、11.53。MCM-2-1是由Gal、Gal A和Ara三种单糖组成,其摩尔百分比(%)分别为85.38、7.03、7.59。MCH-1-1是由Rha、Glc A、Gal、Glc、Gal A、Xyl和Ara七种单糖组成,其摩尔百分比(%)分别为6.29、2.74、4.31、5.58、14.89、11.73、54.23。MCH-2-1是由Glc A、Gal、Glc、Gal A、Xyl和Ara六种单糖组成,其摩尔百分比(%)分别为5.53、52.88、4.26、12.24、10.21、6.32。CMUP-1-1是由Rha、Gal、Glc、Gal A和Ara五种单糖组成,其摩尔百分比(%)分别为1.40、50.96、11.20、10.30、16.13,CMUP-2-1是由Gal、Glc、Gal A和Ara四种单糖组成,其摩尔百分比(%)分别为67.20、5.10、10.06、2.43。CMMP-1-1是由Rha、Gal、Glc、Gal A和Ara五种单糖组成,其摩尔百分比(%)分别为2.04、68.20、5.26、10.74、6.48。CMMP-2-1是由Gal、Glc、Gal A和Xyl四种单糖组成,其摩尔百分比(%)分别为52.60、3.98、5.82、4.06。3.多糖抗氧化活性研究采用1,1-二苯基-2-苦肼基(?DPPH)、羟基自由基(·OH)清除实验进行体外抗氧化评价,结果表明,十个均一多糖都具有显著的?DPPH和?OH清除能力,清除能力随着多糖浓度升高而增强。实验结果表明提取方法对多糖的糖键类型和构象没有显著影响,可能会影响均一多糖的分子量及糖醛酸含量等,从而间接影响多糖的生物活性。