全 文 ：荔枝壳多糖的组成及抗氧化性分析
孙　健
(河南工业大学粮油食品学院 , 河南 郑州　450052)
　　摘　要:荔枝壳粉碎后经低温水提得多糖粗品 ,采用阴离子交换柱和葡聚糖凝胶过滤柱分离纯
化出均一多糖成分 ,对该多糖进行结构分析。气相色谱法分析结果表明其主要由甘露糖和半乳糖
组成 ,含少量的阿拉伯糖 ,摩尔百分比为 65.6%∶33.0%∶1.4%。凝胶渗透色谱测定该多糖分子量
为14 kDa 。红外光谱分析表明甘露糖以 β形式存在 。自由基清除试验证实荔枝壳多糖经不同纯化
步骤处理后抗氧化性不断提高 。
关键词:荔枝壳;多糖;分子量;抗氧化性
中图分类号:S 667.1　文献标识码:A　文章编号:1007-7561(2006)05-44-02
Analysis of composition and antioxidant activities of litchi pericarp polysaccharide
SUN Jian
(College of Grain , Oil and Food Science , Henan University of Industry , Zhengzhou　450052)
Abstract:Crude polysaccharide was obtained by extracting litchi pericarp with water under low temperature.
Anion exchange column and sephadex G50 gel column were used to isolate and purify polysaccharide fraction.
Monose composition was determined by using gas chromatography.It mainly comprised of mannose , galactose ,
and arabinose.The profile of gel permeation chromatography (GPC)showed its molecularweight was 14 kDa.
Its structure was further identified by using infrared(IR)spectra.Free radical scavenging experiments indicat-
ed the antioxidant ability of polysaccharide fraction increased after different purification steps.
Key words:litchi pericarp;polysaccharide;molecular weight;antioxidant ability
　　荔枝是热带和亚热带地区的特色水果 ,以其独
特的口感和形状而深受消费者的欢迎〔1〕 。我国的华
南地区每年有大量种植 , 2004年全国年产量约 150
万吨。荔枝壳是荔枝加工的副产品 ,通常被当做垃
圾处理掉 ,造成了很大的浪费 。许多研究表明荔枝
壳富含黄酮类物质 ,具备良好的保健功效 ,有较高的
加工利用价值〔2 ～ 6〕 。荔枝壳也含有丰富的多糖类物
质。现有的研究资料表明〔7〕 ,活性多糖有着良好的
抗氧化性能和清除自由基能力 ,对降血压 ,降血脂 ,
抗肿瘤 ,防止动脉粥样硬化 ,消炎镇痛 ,增强免疫能
力等有一定功效 。
目前国内外对于荔枝壳多糖的研究尚未见报
道。本研究采用阴离子交换柱和葡聚糖凝胶过滤柱
分离纯化荔枝壳多糖 ,采用气相色谱法分析其单糖
组成 ,凝胶渗透色谱测定其分子量 ,红外光谱分析其
结构特征 ,并测定不同纯化步骤对多糖抗氧化性的
影响 。
收稿日期:2005-10-31
基金项目:广东省农业攻关项目(编号 2003A203507)
作者简介:孙健(1978-),女 ,河南洛阳人 ,硕士研究生.
1　材料与方法
1.1　实验材料
荔枝:槐枝品种 ,采摘于广州从化荔枝园。DE-
AE Sepharose Fast Flow 和 Superdex G50柱填料购于
Pharmacia公司 , 1 ,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH)
购于Sigma 公司 ,其它试剂均为分析纯。
1.2　主要仪器
Amersham Purifier液相色谱系统 ,HP 4890D气相
色谱系统 , BRUKER VECTOR 33 红外光谱 , TD-50
型实验冻干机 ,FA2004分析天平。
1.3　实验方法
1.3.1　荔枝壳多糖的分离纯化　称取 5g(干基)荔
枝壳 ,加入 100mL 蒸馏水 ,在 4℃浸提 2h ,过滤 ,滤渣
再加水提取 ,重复三次 ,合并滤液 。加 4倍无水乙醇
4℃沉淀 24h ,离心 ,重复该步骤三次 ,以除去醇溶性
色素 。采用 Sevag 法脱蛋白 ,活性炭脱色后真空冷
冻干燥得多糖粗品 。经 DEAE Sepharose Fast Flow 阴
离子 交换柱 (16 ×100mm)(洗 脱条件:流速
0.3mL min ,先用超纯水洗脱 45min ,再用 0.5M NaCl
洗脱 60min)和 G50葡聚糖凝胶柱(10×300mm)(洗
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粮油食品 粮油食品科技 第 14 卷 2006 年 第 5 期
脱条件:超纯水洗脱 ,流速为 0.5mL min)分离纯化
得均一多糖样品 ,以苯酚-硫酸法〔8〕测定糖含量确
定出峰位置。
1.3.2　单糖组成测定　根据 Erbing 等〔9〕报道的方
法 ,称取 10mg 多糖样品 ,加 5mL 2M三氟乙酸 120℃
反应 6h ,真空浓缩至干。采用三甲基硅烷化法〔10〕衍
生化单糖 ,进行气相色谱鉴定 ,以肌醇为内标 。气相
色谱的条件为:氢气流速 16mL min , 空气流速
150mL min ,氮气流速 20mL min ,进口温度 230℃,检
测器温度 230℃,柱采用程序升温 ,起始温度 130℃,
以5℃ min升至180℃,保持 2min ,再以 5℃ min升至
220℃,保持 3min。对照样品与标准品的出峰位置判
断多糖组成。
1.3.3　分子量测定〔11〕　采用Waters凝胶渗透色谱
(GPC)进行测定。选用 Ultrahydrogel凝胶柱 ,以超纯
水洗脱 ,流速为 0.6mL min ,Waters2410型差示检测
器进行检测 ,采用Millennium 32软件系统分析数据 。
选用葡聚糖标准品制作标准曲线 ,其分子量分别为
4400 , 9900 , 21400 , 43500 , 124000 , 196000 , 277000 ,
845000 Da。
1.3.4　红外光谱分析〔12〕　称取多糖样品 2mg ,与
400mg干燥的 KBr 混匀 , 在玛瑙研钵中研磨 5 ～
10min ,压片 ,放入红外光谱仪探测 4000 ～ 500cm-1范
围内吸收谱带。
1.3.5　抗氧化性分析　DPPH、羟基自由基和超氧
阴离子清除能力测定分别参照 Nergard 等〔13〕 , Halli-
well等〔14〕和Stewar等〔15〕叙述的方法。
2　结果与讨论
2.1　荔枝壳多糖分离纯化
经水提去蛋白和脱色后的荔枝壳粗多糖样品 ,
直接用阴离子交换柱分离得阴离子多糖和非阴离子
多糖两种组分 ,其中非阴离子多糖 F1为主要组分 ,
阴离子多糖含量较低(见图 1)。继续用葡聚糖 G50
凝胶柱纯化 F1组分 ,从凝胶过滤层析的结果(见图
2)来看 ,主要组分 F2集中在 20min 左右 ,其他分子
量的多糖含量较低且分子量范围分布较广 。收集
F2组分进行下一步测定。
图 1　荔枝壳粗多糖阴离子交换层析图
图 2　F1组分凝胶过滤层析图
2.2　F2组分的单糖组成和分子量测定
比较 F2组分与单糖标准品的气相色谱图(图
3)可知 ,F2组分主要由甘露糖和半乳糖组成 ,含少
量的阿拉伯糖。内标法计算得出这三种单糖的组成
摩尔百分比为甘露糖 65.6%,半乳糖 33.0%,阿拉
伯糖1.4%。
凝胶渗透色谱是测定多糖分子量的常用手段。
根据八种不同分子量葡聚糖标准品的洗脱时间 ,通
过Millennium 32软件计算得出多糖分子量标准曲线
为 LogWt=121.9-9.17t+0.242t2-0.00217t3(其中
Wt表示样品分子量 , t表示洗脱时间)。荔枝壳多糖
F2组分的洗脱时间为 36.66min ,则其分子量应为 14
kDa 。
图 3　荔枝壳多糖的单糖组成与单糖标样对照气相色谱图
注:1-阿拉伯糖;2-木糖;3-果糖;4-半乳糖;5-甘露糖
2.3　F2组分的红外光谱谱带
由图 4可以看出 , 3407cm-1处存在一个较宽的
吸收峰 ,为己糖环上的羟基特征峰 。2931cm-1为
图 4　荔枝壳多糖 F2组分红外光谱图
(下转第53页)
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粮油食品科技 第 14 卷 2006 年 第 5 期 粮油食品
(SPA)是致病性金黄色葡萄球菌细胞表面一种特有
的蛋白质 ,它具有与人 IgG 的 Fc 片段特异性结合的
能力 ,每个 SPA分子可以同时结合 2个 IgG分子 ,因
此 ,可用来建立一种致病性金黄色葡萄球菌快速分
离检验的体系〔11〕 。
通过它富集并快速分离 ,所以该分离检测方法
具有较高的灵敏性 ,有望在临床微生物检验中发挥
作用 。
5　金黄色葡萄球菌的控制
5.1　防止污染食品
防止带菌人群对各种食物的污染:定期对生产
加工人员进行健康检查 ,患局部化脓性感染(如疥
疮 、手指化脓等)、上呼吸道感染(如鼻窦炎 、化脓性
肺炎 、口腔疾病等)的人员要暂时停止其工作或调换
岗位 。
防止金黄色葡萄球菌对奶及其制品的污染:如
牛奶厂要定期检查奶牛的乳房 ,不能挤用患化脓性
乳腺炎的牛奶;奶挤出后 ,要迅速冷至-10℃以下 ,
以防毒素生成 、细菌繁殖。奶制品要以消毒牛奶为
原料 ,注意低温保存 。
对肉制品加工厂 ,患局部化脓感染的禽 、畜尸体
应除去病变部位 ,经高温或其他适当方式处理后进
行加工生产。
5.2　防止肠毒素的生成
应在低温和通风良好的条件下贮藏食物 ,以防
肠毒素形成;在气温高的春夏季 ,食物置冷藏或通风
阴凉地方也不应超过 6h ,并且食用前要彻底加热。
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(上接第 45页)
C-H 键的伸缩振动峰 , 2360cm-1为 C-H 键的变角振
动峰 ,1077cm-1和 1154cm-1为C-O键的伸缩振动峰 ,
932cm
-1为非对称环伸缩振动峰 , 893cm-1为 β-D-甘
露糖的特征峰 ,771cm-1为对称环振动峰 ,600cm-1为
O-H 的外平面振动峰〔16 ～ 17〕 。
2.4　抗氧化性分析
已有许多研究指出多糖具有良好的自由基清除
能力 。如 Chen等〔18〕报道 100μg 绿茶多糖的羟基自
由基清除能力达 51.5%,Liu等〔19〕报道 80μg Coriolus
versicolor和Grifola umbellata 蘑菇多糖的超氧阴离子
清除能力分别为 42.2%和 74.8%。表 1列出了不
同纯化步骤的荔枝壳多糖的自由基清除能力 。粗多
糖的自由基清除能力相对较弱 ,在 100μg 用量条件
下 ,DPPH 、羟基自由基和超氧阴离子自由基的清除
能力分别为19.9%, 25.6%和 27.6%。相继经阴离
子交换柱和凝胶过滤柱分离纯化后 , 多糖组分的
DPPH 、羟基自由基和超氧阴离子自由基清除能力均
有一定程度提高 。荔枝壳多糖的清除能力与多糖用
量相关。经阴离子交换柱和凝胶过滤柱纯化的 F2
组分自由基清除能力最高 ,在 100μg用量条件下 ,三
种自由基的清除能力均超过 50%。
表 1　不同多糖组分的自由基清除能力
样品 用量(μg)
DPPH清除
能力(%)
羟基自由基
清除能力(%)
超氧阴离子
清除能力(%)
粗多糖 50 17.6 21.4 22.7
100 19.9 25.6 27.6
F1组分 50 38.4 42.7 43.2
100 48.5 47.9 47.6
F2组分 50 40.6 46.8 50.7
100 54.1 53.1 62.53
3　结论
阴离子交换柱和葡聚糖凝胶柱分离纯化荔枝壳
多糖具有良好效果。经这两种色谱柱纯化的 F2多
糖组分由甘露糖 、半乳糖和少量的阿拉伯糖组成 ,摩
尔百分比为 65.6%∶33.0%∶1.4%。凝胶渗透色谱
测定其分子量为 14 kDa。自由基清除试验表明荔枝
壳多糖具有良好的抗氧化能力 ,且抗氧化能力随纯
化步骤的进行和用量的增加而提高 。因此 ,荔枝壳
多糖用于保健食品或药品开发具有一定的潜力 ,是
一种优良的天然活性物质。其体内抗氧化能力和保
健功效有待于进一步研究。
参考文献:略 ,如需要请向编辑部索取 。　完
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粮油食品科技 第 14 卷 2006 年 第 5 期 质量控制