免费文献传递   相关文献

雪莲果多糖提取及抗氧化性测定



全 文 :Vol.44 No.10(2013)ZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRY
雪莲果 (Smallanthus sonchifolius, 英文名
yacon)又称雪莲薯、亚龙果、亚贡,为菊科多年生
草本植物,原产自南美洲的安第斯山脉,已有 500
年历史。 当地人称其为“亚贡”(神果之意),其味
甜,热量不高 [1]。 经研究发现雪莲果富含多糖、20
多种人体必需的氨基酸和丰富的矿物质及大量
可溶性膳食纤维,属低热食品,能有效降低血糖
和血脂,清理肠胃并治疗高血压,特别适合糖尿
病人和减肥者食用[2]。 药理和临床研究证明,某些
多糖具有增强免疫功能、抗肿瘤、抗辐射、抗氧
化、抗衰老等广泛的生物活性[3]。 因此多糖的提取
具有广阔的市场和应用前景,其生理活性和生物
学功能也越来越受到人们的关注[4-5]。 雪莲果的果
寡糖含量是干物质的 60%~70%,其含量是所有植
物中最高的,具有降血糖、降血脂、抑菌、提高免
疫力等药理活性,是具有开发价值的药用植物[3]。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
新鲜雪莲果 (购于杭州水果批发市场);乙
醇,分析纯(安徽安特生物化学有限公司);葡萄
糖,分析纯(广东光华化学厂有限公司);蒽酮试
剂,分析纯(上海化学试剂采购供应吴丽安化工
厂);浓硫酸,分析纯(浙江三鹰化学试剂有限公
司);乙酸乙酯,分析纯(杭州双林化工试剂厂);冰
乙酸 , 分析纯 (国药集团化学试剂有限公司
20070911)。
分析天平(SPS202F 梅特勒-托利多称重设备
系统有限公司);恒温烘箱(北京普析通用仪器有
限责任公司);电子天平(余姚市金诺天平仪器有
限公司,型号 JT);恒温水浴锅 (国华电器有限公
司); 真空泵 (SHB-III 郑州长城科工贸有限公
司);T6 紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器
有限责任公司);恒温培养箱(上海苏坤实业有限
公司)。
1.2 实验方法
1.2.1 雪莲果多糖提取及抗氧化测定流程
雪莲果洗净 →去皮→切成约 0.5 cm3小块→
乙醇回流提取→抽滤→蒽酮乙酸乙酯法测定多
糖含量→在提取液中加入一定量的猪油放在
收稿日期:2013-08-15
作者简介:万建峰(1971- ),男,高级工程师,主要从事天然产物的提取与分离。 E-mail:452106415@qq.com。
生物化工
雪莲果多糖提取及抗氧化性测定
万建峰 冯文婕
(浙江经贸职业技术学院,浙江 杭州 310018)
摘 要: 用雪莲果鲜果为原料,采用乙醇提取法提取多糖,通过对不同提取时间、提取温
度、乙醇溶液质量分数、料液比的提取效果进行比较分析,确定了最佳提取条件为:提取温度
60 ℃,提取时间 2.0 h,乙醇溶液质量分数 85%,料液比 1:15,雪莲果中的多糖提取量为 1.59
mg/g。 同时测定了雪莲果多糖提取物清除自由基的能力,结果表明雪莲果中的多糖具有一定
的抗氧化性。
关键词: 雪莲果;多糖;提取;抗氧化性
文章编号: 1006-4184(2013)10-0020-04
20- -
2013年第 44卷第 10期
60 ℃恒温箱中培养 24 h→抗氧化值测定。
1.2.2 雪莲果多糖的提取及测定
雪莲果洗净去皮,经预处理切碎后,准确称
取 10 g 雪莲果颗粒于圆底烧瓶中,加入一定量的
乙醇溶液进行提取,用蒽酮乙酸乙酯法测定雪莲
果提取液中的多糖含量。 改变不同提取条件,考
察提取温度(20 ℃、40 ℃、60 ℃、80 ℃)、提取时间
(0.5 h、1 h、1.5 h、2 h)、乙醇溶液质量分数(65%、
75%、85%、95%)和浸提料液比(1:10、1:15、1:20、1:
25)对提取效率的影响。
提取量(以多糖计,mg/g) = —— (1)
式(1)中:c 为提取液中多糖的含量(mg/mL);
V为提取液的体积(mL);M为样品质量(g)。
1.2.3 多糖标准曲线制作
蒽酮乙酸乙酯试剂: 取分析纯蒽酮 1.000 g,
溶于 50 mL 乙酸乙酯中,贮于棕色瓶中,在黑暗
中保存。1%葡萄糖标准液:将分析纯葡萄糖在 80
℃下烘至恒重, 精确称取 1.0000 g, 加少量水溶
解, 移入 100 mL容量瓶中, 加入 0.5 mL 浓硫酸
(比重 1.84),用蒸馏水定容至刻度。 取 20 mL 刻
度试管 6 支, 分别加入 0.0 mL、0.2 mL、0.4 mL、
0.6 mL、0.8 mL、1.0 mL 葡萄糖标液定容, 然后按
顺序向试管中加入 0.5 mL 蒽酮乙酸乙酯试剂和
5 mL 浓硫酸,立即将试管放入沸水浴中,逐管均
准确保温 1 min,取出后自然冷却至室温,摇匀,
以空白作参比,在 620 nm 波长下测其吸光度值,
以吸光度值为纵坐标, 以葡萄糖含量为横坐标,
绘制标准曲线,并求得标准线性方程。
1.2.4 雪莲果多糖提取液抗氧化活性测定
取 0.03 g 雪莲果多糖提取液至烧杯中,加少
量溶剂溶解后加入 30 g 温猪油, 充分搅拌均匀。
同时做一个空白试验,将上述试样置于 65±1 ℃恒
温箱中培养,每隔一段时间搅拌一次,并交换在
恒温箱中的位置,2 d 后测定猪油的过氧化值,以
此表示雪莲果多糖的抗氧化性能。
称取 2.00~3.00 g 混匀(必要时过滤)的试样,
置于 250 mL 带磨砂口碘瓶中密封, 加入 30 mL
三氯甲烷-冰乙酸混合液,使试样完全溶解。 加入
1.00 mL 饱和碘化钾溶液,紧密塞好瓶盖 ,并轻
轻振摇 0.5 min,然后至暗处放置 3 min,取出加
100 mL 水摇匀,立即用硫代硫酸钠标准滴定溶液
(0.002 mol/L) 滴定至淡黄色时加 1 mL 淀粉指示
液(10 g/L),继续滴定至蓝色消失为终点。 取相同
量三氯甲烷-冰乙酸溶液、碘化钾溶液、水,按同
一方法,做试剂空白实验。 抗氧化活性测定结果
计算公式如下:
X1=(V1-V2) ×C×0.1269/m×100 (2)
X2=X1×78.8 (3)
X1——试样的过氧化值,单位为克每百克(g/
100g);
X2——试样的过氧化值, 单位为毫克当量每
千克(meq/kg);
V1——试样消耗硫代硫酸钠标准滴定溶液体
积,单位为毫升(mL);
V2——试剂空白消耗硫代硫酸钠标准滴定溶
液体积,单位为毫升(mL);
C——硫代硫酸钠的浓度, 单位为摩尔每升
(mol/L);
m——试样质量,单位为克(g);
0.1269—与 1.0 mL 硫代硫酸钠 [c(Na2S2O3)=
1.000 mol/L]相当的碘的质量,单位为克(g);
78.8—换算因子。
2 结果与分析
2.1 葡萄糖标准曲线制作
按照方法 1.2.3 测定不同浓度葡萄糖标准溶
液的吸光度值,以吸光度(A)为纵坐标,以葡萄糖
标准溶液的浓度为横坐标绘制标准曲线, 如图 1
所示。 以浓度对吸光度进行线性回归, 得到回归
方程为:y=6.37x-0.004,R2 = 0.9997, 线性范围为
0.0000~0.1000 mg/mL。
图 1 葡萄糖标准曲线
葡萄糖标液浓度/(mg/mL)
c×V
M
21- -
Vol.44 No.10(2013)ZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRY
提取温度/℃
2.2 提取温度对雪莲果多糖提取效果的影响
称取经预处理的雪莲果颗粒各 10 g 于圆底
烧瓶中,加入 85%乙醇溶液 100 mL,分别在 20 ℃、
40 ℃、60 ℃、80 ℃下,回流提取 2 h,抽滤。 用蒽酮
乙酸乙酯法测定雪莲果提取液中的多糖含量。 其
结果如图 2所示。 根据图 2可以看出, 提取温度
对回流提取雪莲果多糖提取率的影响在一定范
围内随着温度的升高而增加; 当提取温度高于
60 ℃时,多糖提取量反而有所降低。 可能因为过
高的温度使得其他杂质不断溶出,影响了多糖的
提取效率。 因此,最佳提取温度为 60 ℃。
2.3 提取时间对回流提取雪莲果多糖的影响
称取经预处理的雪莲果颗粒各 10 g 于圆底
烧瓶中,加入 85%乙醇溶液 100 mL,在 60 ℃下,
分别回流提取 0.5 h、1.0 h、1.5 h、2.0 h、2.5 h 后,
抽滤。 用蒽酮乙酸乙酯法测定雪莲果提取液中的
多糖含量, 如图 3所示。 图 3显示了多糖提取量
随提取时间延长而不断增加,但是当提取时间延
长到 2 h 后,多糖提取含量增大不明显,可能是雪
莲果多糖在提取 2 h 左右后, 提取率接近饱和程
度,同时其他杂质也随之溶出。 因此,综合考虑选
择提取时间为 2 h的为宜。
图 2 提取温度对雪莲果多糖提取效果的影响
图 3 提取时间对雪莲果多糖提取效果的影响
2.4 乙醇浓度对回流提取雪莲果多糖的影响
称取经预处理的雪莲果颗粒各 10 g 于圆底
烧瓶中 , 分别加 65%、75%、85%、95%乙醇 100
mL,在 60 ℃下,分别回流提取 2.0 h后,抽滤。用蒽
酮乙酸乙酯法测定雪莲果提取液中的多糖含量,结
果如图 4所示。 随着乙醇浓度不断增大,多糖提取
量也不断增加, 当乙醇的浓度增大到 85%时,多
糖提取含量达到最大值;此时,乙醇浓度继续增
大,多糖提取含量反而降低,这是由于其他脂溶
性杂质在高浓度乙醇溶液中竞争溶解而影响多
糖的提取效果。 因此,乙醇浓度控制在 85%为宜。
图 4 乙醇浓度对雪莲果多糖提取效果的影响
图 5 料液比对雪莲果多糖提取效果的影响
2.5 料液比对回流提取雪莲果多糖的影响
称取经预处理的雪莲果颗粒各 10 g 于圆底
烧瓶中,分别加入 85%乙醇溶液 100 mL、150 mL、
200 mL、250 mL,在 60 ℃下,回流提取 2.0 h 后,
抽滤,用蒽酮乙酸乙酯法测定雪莲果提取液中的
多糖含量。 结果如图 5所示,随着料液比增大,多
糖提取含量增加,但是,当料液比继续增大到 1:15
后,多糖提取含量反而逐渐减小,同时较多的溶
剂使用量,会增加后续浓缩等工作能耗,效率降
/
提取时间/h
/
/
乙醇浓度/%
/
22- -
2013年第 44卷第 10期
低,因此最佳料液比为 1:15。
2.6 最佳提取工艺条件下雪莲果多糖的提取量
测定
称取经预处理的雪莲果颗粒各 10 g 于圆底
烧瓶中,分别加入 85%乙醇溶液 150 mL,在 60 ℃
下,回流提取 2.0 h 后,抽滤,用蒽酮乙酸乙酯法
测定雪莲果提取液中的多糖含量为 1.59 mg/g。
2.7 雪莲果多糖抗氧化活性测定
将雪莲果多糖提取液添加到猪油当中,65±1
℃恒温保存 2 d 后测定其过氧化值, 同时做空白
对照实验。 实验结果如表 1所示。 从表 1中可以
看出,添加了雪莲果多糖提取物样品的猪油在保
存一定时间后,其过氧化值小于未添加任何抗氧
化剂的猪油的过氧化值,且添加雪莲果多糖提取
物的量越大(样品 1)过氧化值越小。 表明了雪莲
果多糖可有效延缓猪油的酸败,具有一定的抗氧
化作用,且添加雪莲果多糖的量越大,其抗氧化
性越好。
3 结论
本文主要研究了雪莲果多糖的提取工艺及
其抗氧化性能, 通过单因素实验分析了提取时
间、提取温度、乙醇浓度、料液比对雪莲果多糖提
取量的影响,确定了雪莲果多糖的最佳提取工艺
条件为:提取温度 60 ℃,提取时间 2.0 h、乙醇浓
度 85%、料液比 1:15,此时雪莲果中多糖的提取
量为 1.59 mg/g。 通过观察添加雪莲果多糖提取物
的猪油的酸败情况,测定了雪莲果提取物的抗氧
化活性,结果表明雪莲果多糖可有效延缓猪油的
酸败,具有一定的抗氧化作用,且添加雪莲果多
糖的量越大,其抗氧化性越好。
参考文献:
[1] 王如阳,刘晓芳,刘满红,等.雪莲果乙醇提取液清楚羟自
由基的抗氧化性能研究 [J]. 微量元素与健康研究 ,
2008,25(5):53-54.
[2] 吕明生,徐兴权,王淑军 .雪莲薯的营养功能和加工利用
[J].淮海工学院学报(自科版),2004,13(1):56-58.
[3] 陈伟光 .多糖抗氧化药理研究进展 [J].中国药业 ,2000,9
(2):53-54.
[4] 罗凯,胡廷章,黄小云,等.红枣中多糖提取及纯化工艺的
研究[J].安徽农业科学,2005,34 (22):5962-5963.
[5] 吴海 .红枣多糖沉淀特性及脱蛋白质工艺研究 [J].食品
与药品,2008,10(3):21-23.
表 1 雪莲果多糖的抗氧化性测定
雪莲果多糖提取液的
添加量/g
过氧化值/
(g/100 g)
过氧化值/
(meq/kg)
0.00 0.0478 3.769
0.03 0.0390 3.0732
0.02 0.0439 3.461
Study on Extraction Conditions of Polysaeeharide from Yacon
(Smallanthus sonchifolius) and Its Antioxidant Activity
WAN Jian-feng, FENG Wen-jie
(Zhejiang Economic & Trade Polytechnic, Hangzhou 310018, China)
Abstract: In this study, yacon was used as raw material to extract polysaeeharide with alcohol. The best
level of the factors including extraction time, extraction temperature,ethanol concentration and the ratio of
weight of the Yacon to volume of solvent were determined in extraction of polysaeeharide. The optimal
extraction conditions were as follows: temperature 60 ℃ , extraction time 2 h, 65% ethanol as extraction
solvent, ratio of material to solvent 1:15. Under these conditions, the extraction yield was 1.59 mg/g. The
radical scavenging capacity of polysaccharide extract was measured. The results showed that polysaeeharide
extract from yacon had antioxidant activity.
Keywords: smallanthus sonchifolius; polysaeeharide; extraction; antioxidant activity
23- -