超声双水相法提取木枣多糖及其理化性质的研究

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红枣(Ziziphus jujuba Mill.)又名大枣,是鼠李科植物枣树的成熟果实。枣树起源于中国,距今已有4000多年的栽培历史。据《本草纲目》记载,“红枣性甘温,和百药”,具有健脾养胃,补血益气之效,是我国典型的药食同源果品。现代药理学研究表明枣中除含有糖类、蛋白质、脂肪、维生素等营养物质外,还含有多糖、三萜酸、黄酮、皂苷、环磷酸腺苷等生物活性成分,具有免疫调节、抗肿瘤、降血糖、抗氧化等生物保健功能。红枣中碳水化合物的含量为80.8685.63 g/100 g DW,其中多糖含量丰富,可能是红枣具有重要活性的物质基础。提取方法的选择对红枣多糖的研究至关重要。双水相萃取技术作为一种新型绿色环保的提取方法,近年来广泛应用于多酚、黄酮等活性物质的提取上,而对于多糖的提取鲜有报道。超声辅助法可以击碎枣粉颗粒,加速多糖溶出,提高提取效率。木枣是红枣原产地的代表性品种之一,因此,本文以陕北佳县木枣为原料,结合超声辅助法和双水相萃取法提取木枣多糖,优化提取工艺,初步探索木枣粗多糖的分离纯化,分析粗多糖及各组分的理化性质和抗氧化活性,为木枣多糖的提取提供新方法。研究结果如下:(1)根据Box-Behnken响应面试验优化的超声波辅助双水相法(乙醇/硫酸铵体系)提取木枣多糖的最佳工艺条件为:提取温度48℃、时间38 min、液料比30:1,该条件下木枣多糖的提取率最高,为8.18%,较传统方法提高了25%,且该粗多糖中不含蛋白质。(2)木枣粗多糖(ZSP)的糖含量为37.29%,总酚含量为1.16 mg GAE/100 g FW。GC色谱结果表明ZSP主要由阿拉伯糖和半乳糖醛酸组成。FTIR结果显示ZSP在3151cm-1、1740 cm-1、1637 cm-1、1401 cm-1、1108 cm-1、617 cm-1有特征吸收,说明ZSP含有多糖的特征吸收峰,且含有羟基、羧基。由此可知,ZSP是一种酸性杂多糖。(3)ZSP经DEAE层析柱分离得到三个组分ZSP-1、ZSP-2、ZSP-3,其中ZSP-1是中性多糖,ZSP-2、ZSP-3是酸性多糖。糖含量分别为89.34%、64.26%、64.16%,总酚含量为1.35 mg/100 g、1.37 mg/100 g、1.48 mg/100 g。(4)GC色谱分析表明:ZSP-1是由鼠李糖、岩藻糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖组成;ZSP-2的单糖组成是:鼠李糖、木糖、葡萄糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸,ZSP-2中含有大量的糖醛酸,可能是一种果胶多糖;ZSP-3由岩藻糖、木糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖醛酸组成。高效凝胶色谱分析,粗多糖及三个多糖组分ZSP-1、ZSP-2、ZSP-3的分子量分别是7.69×105 Da、7.28×104 Da、1.29×105 Da、1.70×105 Da。(5)体外抗氧化活性研究结果:ZSP的浓度与DPPH、ABTS自由基清除率呈现线性关系。三个组分的抗氧化性结果:DPPH自由基清除率的顺序为:ZSP-1>ZSP-3>ZSP-2;ABTS自由基清除能力大小为:ZSP-1>ZSP-2>ZSP-3;FRAP值的大小顺序为:ZSP-3>ZSP-1>ZSP-2。
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