全 文 ：荔枝壳多糖的超声波提取及其抗氧化活性研究
赵丹丹，陈盛余* ，凌绍明，史兵方，张金磊，李 丽
(广西高校桂西生态环境分析和污染控制重点实验室，百色学院，广西百色 533000)
摘要 ［目的］优化荔枝壳多糖的超声提取工艺，并研究其抗氧化活性。［方法］通过单因素试验和正交试验研究提取温度、提取时间、
提取功率和料液比对荔枝壳多糖提取率的影响，确定最佳提取工艺;采用总抗氧化活性评价荔枝壳多糖的抗氧化活性。［结果］荔枝壳
多糖的最佳提取工艺为提取温度 80 ℃，提取时间 2． 5 h，超声功率 180 W，料液比为 1∶ 25 g /mL;荔枝壳多糖总抗氧化活性随多糖浓度增
大而提高。［结论］该提取工艺简单、高效，荔枝壳多糖提取率高，提取的多糖具有抗氧化活性。
关键词 荔枝壳多糖;超声波提取;抗氧化活性
中图分类号 S667． 1 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2016)04 －123 －03
The Ultrasonic Extraction of Litchi Pericarp Polysaccharides and Study on Its Antioxidant Activity
ZHAO Dan-dan，CHEN Sheng-yu* ，LING Shao-ming et al (Key Laboratory of Ecological Environmental Analysis and Pollution Control
of Universities in Guangxi，Baise University，Baise，Guangxi 533000)
Abstract ［Objective］The aim was to optimize ultrasonic extraction conditions and study antioxidant activities of litchi pericarp polysaccha-
rides． ［Method］The effects of extraction temperature，time，ultrasonic power，solid-to-liquid ratio on polysaccharides yield were investigated
by single-factor experiments and orthogonal experiment to obtain optimum extraction conditions;the antioxidant activities of litchi pericarp pol-
ysaccharides were evaluated by the total antioxidant activity． ［Ｒesult］Optimum extraction process were extraction temperature of 80 ℃，ex-
traction time of 2． 5 hours，ultrasonic power of 180 W，solid-liquid ratio of 1∶ 25 g /mL;the total antioxidant activity was increased with the in-
creasing concentration of polysaccharides． ［Conclusion］The extraction process is simple and efficient． The extraction rate of litchi pericarp
polysaccharides with antioxidant activities is high．
Key words Litchi pericarp polysaccharides;Ultrasonic extraction;Antioxidant activity
基金项目 广西高等学校优势特色专业建设项目(桂教高教［2014］52
号)。
作者简介 赵丹丹(1985 － ) ，女，吉林通化人，讲师，硕士，从事天然产
物化学和电分析化学研究。* 通讯作者，讲师，硕士，从事
有机合成与天然产物化学研究。
收稿日期 2016-01-08
荔枝的果肉鲜美、味甜，并含有多种活性成分［1］，深受人
们喜爱。人们对荔枝果实进行利用时往往只保留果肉而将
荔枝壳丢弃，因此产生大量荔枝壳废弃物，如果处理不当会
进一步污染环境。荔枝壳虽然属于农作物废弃物，但壳内含
多种功能成分，具多种保健功效。研究表明，荔枝壳含有多
糖物质，具有抗氧化活性［2］，对高血压、肿瘤等有良好的辅助
疗效［3］，潜在利用价值巨大。所以将荔枝壳进行开发利用已
经成为荔枝深加工的趋势，其多糖的提取利用也成为研究热
点之一。
目前对荔枝壳多糖的提取研究已有报道，比如采用传统
水提法对荔枝壳多糖进行提取［4］，但是该方法提取率较低，
提取工艺还有待改进。还有研究表明，采用超声波提取荔枝
果肉多糖效率较高［5］，但在荔枝壳的提取中却极少报道。因
此，笔者采用超声波提取法对荔枝壳进行提取，旨在改进荔
枝壳多糖的提取工艺，为荔枝壳的资源化再利用提供科学
依据。
1 材料与方法
1． 1 材料
1． 1． 1 原料及试剂。原料:荔枝壳，从百色市右江区金三角
市场购买新鲜黑叶荔枝，把荔枝壳取下洗干净，自然晒干后
粉碎过 60目筛，干燥保存。主要试剂:新蒸苯酚;葡萄糖、浓
硫酸、无水乙醇、双氧水、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)
等，购自国药集团化学试剂有限公司，均为分析纯;试验用水
为一次蒸馏水。
1． 1． 2 主要仪器。KQ5200 型超声波清洗仪，DHG-907A 型
电热鼓风烘箱，TGL-16M 型湘仪台式离心机，UV-2700 型岛
津紫外可见分光光度计，BSA124S型赛多利斯分析天平。
1． 2 方法
1． 2． 1 标准溶液配制。精密称取0． 016 2 g干燥至恒重的无
水葡萄糖，定容于 100 mL的容量瓶中，即得 162 μg /mL的葡
萄糖溶液。
1． 2． 2 荔枝壳多糖的测定方法。依据以葡萄糖为标准品的
硫酸 －苯酚比色法进行测定［5］。
1． 2． 3 标准曲线绘制。分别精密吸取 0． 20、0． 40、0． 60、
0． 80、1． 00 mL葡萄糖溶液置于 5支具塞试管中，然后各加入
蒸馏水补至 2． 00 mL，再依次各加入 1． 00 mL的 6%苯酚，摇
均匀后也依次各加入 10． 00 mL的浓硫酸，另外以不加葡萄
糖的相同试剂做空白，放置 5 min后转到沸水中加热 15 min，
再转移到冷水中冷却，30 min 后在波长 490 nm 处测定吸光
度［6］。以质量浓度(C)为横坐标，吸光度(A)为纵坐标做线
性回归，得到线性方程:A =0． 005 9C +0． 005 5，r =0． 999 5。
1． 2． 4 供试品溶液制备。称取荔枝壳粉末样品 5． 00 g放入
250 mL具塞锥形瓶中，按照比例加入蒸馏水，在一定超声功
率、温度、时间内进行提取，提取结束后抽滤，滤液浓缩后定
容于 100 mL容量瓶中。移取上述溶液 10． 00 mL，加 4 倍无
水乙醇置于 4 ℃的冰箱中醇沉 12 h，在 8 000 r /min 中离心
10 min，得到醇沉物，再用水将醇沉物定容于 25 mL容量瓶中
即为试品溶液。
1． 2． 5 供试品溶液测定。按照“1． 2． 3”标准溶液的测定方
法测定样品液，通过测定样品液吸光度，可以从标准曲线查
安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2016，44(4) :123 － 125 责任编辑 李菲菲 责任校对 况玲玲
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2016.04.041
出含量，并计算多糖提取率。
多糖提取率 = (提取的多糖量 /提取荔枝壳质量)×
100%
1． 2． 6 多糖抗氧化活性研究。按照“1． 2． 4”处理得到的醇
沉物为荔枝壳粗多糖，将干燥粗多糖配成不同浓度进行抗氧
化活性研究。根据文献方法，考察了荔枝壳多糖对超氧阴离
子自由基、羟基自由基和 DPPH自由基的清除作用［7 －12］。
2 结果与分析
2． 1 单因素试验
2． 1． 1 超声波功率对多糖提取率的影响。在提取温度为
70 ℃、提取时间为 0． 5 h、提取料液比为 1∶ 20 g /mL条件下，
分别考察了超声功率为 120、140、160、180、200 W对荔枝壳多
糖提取率的影响。由图 1可以看出，当超声功率从 120 W增
大到 200 W时，提取率先增大后减小，在 180 W时提取率最
大。所以，以多糖提取率为指标应该选择 180 W 的超声
功率。
图 1 超声波功率对多糖提取率的影响
Fig． 1 Effects of ultrasonic power on polysaccharide extraction
rate
2． 1． 2 提取温度对多糖提取率的影响。在超声功率为
180 W、提取时间为 0． 5 h、提取料液比为 1∶ 20 g /mL条件下，
分别考察了提取温度为 40、50、60、70、80 ℃时对荔枝壳多糖
提取率的影响。由图 2 可知，多糖提取率随温度增大而增
大，主要是因为温度越高多糖从荔枝壳扩散出来的速度越
快，所以在温度高时提取率较高;但是当温度超过 80 ℃后，
水浴的水蒸发较快，不利于提取。所以，选择 80 ℃为提取
温度。
2． 1． 3 提取时间对多糖提取率的影响。在超声功率为
180 W、提取温度为 80 ℃、提取料液比为 1∶ 20 g /mL条件下，
分别考察了提取时间为 0． 5、1． 0、1． 5、2． 0、2． 5 h对荔枝壳多
糖提取率的影响。由图 3可知，在提取时间为 2． 0 h处，荔枝
壳多糖的提取率有最大值，所以选择提取时间为 2． 0 h。
2． 1． 4 料液比对多糖提取率的影响。在超声功率为 180 W、
提取温度为 80 ℃、提取时间为 2． 0 h条件下，分别考察了料
液比为 1∶ 15、1∶ 20、1∶ 25、1∶ 30、1∶ 35 g /mL对荔枝壳多糖提取
率的影响。由图 4 可以看出，当料液比从 1∶ 15 g /mL 变到
1∶ 25 g /mL时提取率有明显增大趋势，当料液比从 1 ∶ 25
g /mL变到 1∶ 35 g /mL时，提取率增大趋势不明显，主要是因
为在 1∶ 25 g /mL的比例下已经有大部分多糖被提取出来，继
图 2 提取温度对多糖提取率的影响
Fig． 2 Effects of temperature on polysaccharide extraction rate
图 3 提取时间对多糖提取率的影响
Fig． 3 Effects of time on polysaccharide extraction rate
续增加溶剂，多糖的溶出量也很有限。所以从节能出发，选
择 1∶ 25 g /mL的料液比比较合适。
图 4 料液比对多糖提取率的影响
Fig． 4 Effects of solid-liquid ratio on polysaccharide extraction
rate
2． 2 正交试验 在上述单因素试验基础上选择提取时间、
超声功率、提取温度、料液比为影响因素，以多糖提取率为指
标，进行 4因素 3水平 L9(3
4)正交试验，试验因素水平和结
果分别见表 1和表 2。
由极差分析可知，ＲC ＞ ＲB ＞ ＲA ＞ ＲD，所以对荔枝壳多糖
提取影响最大的因素为提取温度，其次为超声功率，再次为
提取时间，最后是料液比。由均值比较得知，最佳工艺组合
为 A3B2C3D2，即最佳提取工艺参数为提取时间2． 5 h、超声功
率 180 W，提取温度 80 ℃，料液比为 1∶ 25 g /mL。
2． 3 最佳工艺验证 在最佳工艺条件下对荔枝壳进行提
421 安徽农业科学 2016 年
表 1 荔枝壳多糖提取正交试验因素水平设计
Table 1 Design of orthogonal test for extraction of litchi pericarp pol-
ysaccharides
水平
Level
因素 Factors
时间(A)
Time∥h
功率(B)
Power∥W
温度(C)
Temperature
℃
料液比(D)
Solid-liquid
ratio∥g /mL
1 1． 5 160 70 1∶ 20
2 2． 0 180 75 1∶ 25
3 2． 5 200 80 1∶ 30
表 2 荔枝壳多糖提取 L9(3
4)正交试验分析结果
Table 2 The analysis results of L9(3
4)orthogonal test for extraction of
litchi pericarp polysaccharides
试验号
Test No．
因素 Factors
A B C D
提取率
Extraction rate∥%
1 1 1 1 1 0． 601
2 1 2 2 2 0． 976
3 1 3 3 3 1． 176
4 2 1 2 3 0． 930
5 2 2 3 1 1． 412
6 2 3 1 2 0． 721
7 3 1 3 2 1． 306
8 3 2 1 3 0． 824
9 3 3 2 1 0． 935
K1 0． 918 0． 946 0． 715 0． 983
K2 1． 021 1． 071 0． 947 1． 001
K3 1． 022 0． 944 1． 298 0． 977
Ｒ 0． 104 0． 127 0． 583 0． 024
取，并测定含量，平行进行 5次，结果得到荔枝壳多糖平均提
取率为 1． 45%，ＲSD为 1． 92%，所以该工艺属于最佳工艺。
2． 4 荔枝壳粗多糖抗氧化性研究 由表 3 可知，荔枝壳粗
多糖对超氧阴离子自由基、羟基自由基和 DPPH自由基均有
一定的清除能力。当多糖用量从 25 μg增大到 100 μg时，其
表 3 粗多糖的自由基清除能力
Table 3 Free radical scavenging activity of crude polysaccharides
样品
Samples
用量
Dosage
μg
清除能力 Scavenging ability ∥%
超氧阴离子自由基
Superoxide anion
radical
羟基自由基
Hydroxyl free
radical
DPPH自由基
DPPH free
radical
粗多糖 25 11． 3 9． 8 8． 7
Crude 50 23． 8 23． 1 18． 5
polysaccharides 100 32． 1 28． 9 24． 2
清除能力也随之增强。由此可见，荔枝壳多糖具有抗氧化作
用，与相关文献报道相符［2，13］。
3 结论与讨论
该研究得出，荔枝壳多糖的最佳提取工艺为提取时间
2． 5 h，超声功率 180 W，提取温度 80 ℃，料液比为 1 ∶ 25
g /mL，在最佳工艺下，荔枝壳多糖的提取率达到 1． 45%。荔
枝壳多糖在用量为 25 ～100 μg的范围表现出不同程度的清
除超氧阴离子自由基、羟基自由基和 DPPH 自由基的能力，
具有良好的抗氧化活性。荔枝壳多糖采用超声波提取的提
取率比传统水提法高［4］，主要是因为超声波能够加速多糖分
子从荔枝壳中溶出。荔枝壳的活性成分溶出量受到料液比、
超声波功率、提取时间和提取温度的影响，各因素间的溶出
机理有待进一步研究。
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52144 卷 4 期 赵丹丹等 荔枝壳多糖的超声波提取及其抗氧化活性研究