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超声波辅助提取野胡萝卜多糖工艺优化及其体外抗氧化性



全 文 :食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY提取物与应用
· 142 ·
2016年 第41卷 第12期
收稿日期:2016-07-24 *通讯作者
基金项目:国家自然科学基金青年项目(31300370);云南省高校科技创新团队支持计划项目(IRTSTYN);云南省省级重点学科建设基金项目
“生物学”(05YJJSXK03);楚雄师范学院教改项目(1510)。
作者简介:杨申明(1976—),男,云南双柏人,高级实验师,主要从事天然有机产物化学研究及教学的工作。
杨申明,徐文博,王振吉*,韦 薇,周桂梅
(楚雄师范学院化学与生命科学学院,楚雄 675000)
摘要:以野胡萝卜为试材,采用超声波辅助方法提取其多糖,在单因素试验的基础上,利用正
交试验优化超声波辅助提取野胡萝卜多糖工艺,同时探究其体外抗氧化活性。结果表明,最佳
提取工艺工艺参数为:超声功率550 W、料液比1:40(g/mL)、超声时间30 min、超声温度40 ℃,
在此条件下,野胡萝卜多糖的平均提取率为6.86%。超声波辅助提取的野胡萝卜多糖具有较强
的抗氧化活性,对羟基自由基(•OH)、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基(DPPH•)和超氧阴离子
自由基(O2
-•)的清除作用明显,且其质量浓度与抗氧性活性呈现一定的量效关系,是一种良好
的天然抗氧化剂。
关键词:野胡萝卜;多糖;超声提取;正交试验;抗氧化性
中图分类号:TS 201.4 文献标志码:A 文章编号:1005-9989(2016)12-0142-07
Ultrasonic-assisted extraction and antioxidant activity in vitro of
polysaccharides from Daucus carota Linn
YANG Shen-ming, XU Wen-bo, WANG Zhen-ji*, WEI Wei, ZHOU Gui-mei
(Department of Chemistry and Life Science, Chuxiong Normal University, Chuxiong 675000)
Abstract: This study optimized the ultrasonic-assisted extraction of polysaccharides from Daucus carota
Linn using single-factor experiments and orthogonal test. Meanwhile, the in vitro antioxidant activity of
polysaccharides extracted from Daucus carota Linn was determined. The optimum extraction parame-
ters were determined as follows: ultrasonic power, 550 W; solid-to-solvent ratio, 1:40 (g/mL); ultrasonic
irradiation time, 30 min; and ultrasonic temperature, 40 ℃. Under these conditions, the extraction yield of
polysaccharides from Daucus carota Linn was 6.86%. The Daucus carota Linn polysaccharides showed
potential scavenging activity against hydroxyl, 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazxyl (DPPH•), and superoxide
anion radical in a concentration-dependent manner. This study indicated that Daucus carota Linn polysac-
charides were a good source of natural antioxidants.
Key words: Daucus carota Linn; polysaccharide; ultrasonic-assisted extraction; orthogonal test; antioxidant
activity
超声波辅助提取野胡萝卜多糖工艺
优化及其体外抗氧化性
DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2016.12.029
食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY 提取物与应用
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2016年 第41卷 第12期
野胡萝卜(Daucus carota Linn),又名鹤虱草、
山萝卜等,属伞形科胡萝卜属(Daucus L.)二年生
草本植物 [1],多生长在田边、路旁、旷野草丛
中,在我国各省区均有分布。野胡萝卜嫩叶可作
蔬菜食用或调味用,它富含糖类、胡萝卜素、多
种维生素和人体必需的微量元素Zn、Cu、Mn、Fe
等[2]。云南人民采其嫩叶炒食或凉拌食用,味道
清香,风味独特,是一道无公害特色野菜。野胡
萝卜的茎叶、根和果实均可入药,在《四川中药
志》、《分类草药性》中均有记载。野胡萝卜的
果实可用来治疗性欲减退、湿寒性胃病、闭尿、
闭经等病症,具有较好的疗效[3]。可见,野胡萝
卜是一种药食兼用,具有较大开发价值的野生植
物资源。
目前,关于野胡萝卜的研究正引起有关学
者的重视。王锡宁[4]等对南鹤虱(野胡萝卜果实)
中挥发油成分进行研究,鉴定出26种化合物;
Rossi [5]等研究表明野胡萝卜挥发油对空肠弯曲
菌的生长有抑制作用;冯俊霞[2]等研究表明野胡
萝卜中均含有丰富的人体必需的微量元素Zn、
Cu、Mn、Fe,尤其Fe的含量较高;秦巧慧[6]等
研究表明野胡萝果实精油对蚊幼虫的毒杀效果强
于以往文献报道的多种植物精油;李美[7]等研究
表明野胡萝卜花挥发油具有抗菌抑癌的作用;强
磊[8]等研究表明野胡萝卜籽精油对7种病原真菌
的菌丝生长和孢子、菌核萌发均有很强的抑制作
用;陶俊杰[9]等研究表明野胡萝卜水浸提液对野
燕麦及旱雀麦具有一定的化感效应。目前大部分
野胡萝卜被丢弃,如果能从野胡萝卜中提取其有
效成分,对其进行开发利用,既综合利用了野胡
萝卜资源,又减少对环境污染,具有重要的意义
和经济价值。
近年来,植物多糖作为一种具有多种生理
功能活性物质,其被广泛用于药物和功能食品
中[10]。而目前对野胡萝卜多糖类物质的提取及
抗氧化特性等方面的研究鲜见报道。本试验以
野胡萝卜为材料,多糖提取率为考察指标,在
单因素试验的基础上,通过L
9
(34)正交试验优化
超声波辅助提取胡萝卜多糖的最佳工艺条件。
同时,以Vc为对照,并对所提取的多糖从清除
·OH、DPPH·、O
2
-·的能力3个方面评价其
抗氧化性,这为更好地开发利用野胡萝卜中多
糖类物质提供科学依据和参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
野胡萝卜茎叶:采自楚雄师范学院校园内,
经鉴定为伞形科胡萝卜属植物;葡萄糖标准品:
天津市优谱化学试剂有限公司;1,1-二苯基-2-三
硝基苯肼(DPPH):上海蓝季科技发展有限公司;
抗坏血酸(V
C
):广东省化学试剂工程技术研究开
发中心;浓盐酸、无水乙醇、三羟甲基氨基甲烷
(Tris)、苯酚、氯仿、正丁醇、浓硫酸、活性炭、
蒽酮、α-萘酚、30%过氧化氢、硫酸亚铁、水杨
酸、邻苯三酚:分析纯,天津市风船化学试剂科
技有限公司。
1.2 仪器与设备
Alpha-1502紫外分光光度计:上海谱元仪器
有限公司;HWS-26型电热恒温水浴锅:上海一恒
科学仪器有限公司;SK8210HP型超声波清洗器:
上海科导超声仪器有限公司;SE40ZF电子天平:
奥豪斯仪器有限公司;UPT-1-10T超纯水机:云
南优普科技有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 供试材料处理 将新鲜野胡萝卜茎叶用蒸馏
水洗净、风干后置于50 ℃烘箱中烘干,粉碎后过
40目筛,得野胡萝卜干粉。将野胡萝卜干粉用滤
纸包好后,置于索氏提取中,加入适量石油醚冷
浸36 h,然后将其置于水浴中索氏提取,直到提
取液澄清为止。取出滤纸包风干至石油醚全部挥
发,再将滤纸包好置于50 ℃烘箱中烘干,得到去
除色素和油脂的野胡萝卜干粉,备用。
1.3.2 野胡萝卜多糖提取 精确称取1.00 g处理过
的野胡萝卜干粉,置于100 mL锥形瓶中,加入蒸
馏水40 mL,在超声功率550 W、超声温度40 ℃的
超声波中提取30 min,提取完毕后,加0.20 g活性
炭脱色,减压抽滤,取上层清液,用Sevag法(氯仿
与正丁醇的体积比为3:1)除蛋白后将溶液用蒸馏水
定容至50 mL容量瓶中,得野胡萝卜多糖提取液。
1.3.3 野胡萝卜多糖的定性鉴定 各取2 mL野胡萝
卜多糖提取液3份于试管中,分别加2 mL质量分
数5%的苯酚溶液和4 mL硫酸溶液,2 mL质量分数
0.5%的α-萘酚溶液和4 mL浓硫酸溶液,2 mL质量
分数0.2%的蒽酮溶液和4 mL浓硫酸溶液,分别进
行显色反应,鉴定多糖化合物[11]。
1.3.4 野胡萝卜多糖含量测定
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1.3.4.1 标准曲线的绘制 参考文献[12]的方法稍
作修改。分别精确吸取质量浓度为1.000 mg/mL的
葡萄糖标准溶液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0
mL于7个100 mL的容量瓶中,用蒸馏水定容至刻
度线,摇匀,备用。再用吸量管分别精确吸取这
7种溶液2.0 mL置于7支25 mL的比色管中,依次精
确加入1.0 mL新配制的5%苯酚溶液,混匀,再缓
慢加入5.0 mL浓硫酸,振摇后静置5 min,置沸水
浴中加热15 min后,取出用冰水冷至室温;用2.0
mL蒸馏水按同样操作作为空白,在波长490 nm处
测定其吸光度值。由测定的吸光度Y为纵坐标,
葡萄糖质量浓度X(mg/mL)为横坐标绘制标准曲
线。得到标准曲线Y=16.286X-0.0019,相关系数
R2=0.9994。
1.3.4.2 多糖提取率计算 精确吸取2.0 mL野胡萝
卜多糖提取液于50 mL容量瓶中,用蒸馏水定容至
刻度线,混匀。再精确吸取2.0 mL置于25 mL的比
色管中,按“1.3.4.1”标准曲线绘制方法的操作
步骤,在波长490 nm处测定吸光度。多糖提取率
计算公式为:
多糖提取率(%)=(C·N·V×10-3/M)×100
式中:C为所测野胡萝卜多糖溶液的吸光度
   值带入回归方程计算出的多糖类化合
   物质量浓度,mg/mL;
   N为稀释倍数;
   V为野胡萝卜提取液定容体积,mL;
   M为野胡萝卜粉末的质量,g。
1.3.5 提取工艺单因素试验 分别考察以下单因素
影响:(1)选择超声功率分别为350、400、450、
500、550 W的条件下进行比较,料液比1:40(g/
mL),超声温度40 ℃,超声时间30 min;(2)确定了
超声功率500 W提取效果较好后,分别在料液比
为1:10、1:20、1:30、1:40、1:50(g/mL)的条件下进
行提取,超声温度40 ℃,超声时间30 min;(3)确
定了料液比1:40(g/mL)提取效果较好后,分别在超
声时间10、20、30、40、50 min的条件下进行提
取,超声功率500 W,超声温度40 ℃;(4)确定了
超声时间30 min提取效果较好后,分别在超声温
度20、30、40、50、60 ℃的条件下进行提取,料
液比1:40(g/mL),超声功率500 W,从而确定各因
素影响效果。
1.3.6 提取工艺正交试验优化 根据单因素试验
结果,选取超声功率(A)、料液比(B)、超声时间
(C)、超声温度(D)4个因素,以多糖提取率为评价
指标,设计L
9
(34)正交试验优化提取工艺,因素及
水平见表1。
表1 正交试验因素及水平
水平
因素
超声功率/W
A
料液比/(g:mL)
B
超声时间/min
C
超声温度/℃
D
1 450 1:30 20 30
2 500 1:40 30 40
3 550 1:50 40 50
1.3.7 加样回收率测定 取1.0 mL已测得野胡萝卜
多糖提取率的样品溶液,分别加入质量浓度0.100
mg/mL的葡萄糖溶液0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL于
比色管中,按“1.3.4.1”操作方法测吸光度,计算
回收率。
1.3.8 野胡萝卜多糖体外抗氧化活性的测定 将
超声辅助提取的野胡萝卜多糖溶液分别配制成
0.0055、0.0110、0.0165、0.0220、0.0275 mg/mL 5
种质量浓度,研究其体外抗氧化性。
1.3.8.1 野胡萝卜多糖对·OH的清除作用 参照文
献[12]测定的方法稍作修改。取不同质量浓度的野
胡萝卜多糖溶液1.0 mL于25 mL比色管中,分别加
FeSO
4
溶液(9 mmol/L)、水杨酸-乙醇溶液(9 mmol/
L)、H
2
O
2
溶液(8.8 mmol/L)各2.0 mL,最后用蒸馏水
定容至10 mL,在37 ℃的水浴中恒温反应30 min,
以蒸馏水为参比,在波长510 nm处测定吸光度值
记为A
x
;用水代替野胡萝卜多糖溶液,其他按上
述加入试剂量后,按上述方法测定吸光度值记为
A
0
;用水代替H
2
O
2
溶液,其他按上述加入试剂量
后,按上述方法测定吸光度值记为A
x0
。同时,以
相同质量浓度的Vc溶液作阳性对照,清除率计算
公式为:
·OH清除率(%)=(A
0
-(A
x
-A
x0
))/A
0
×100
式中:A
0
为不加野胡萝卜多糖溶液空白对照
   的吸光度;
   A
x
为加H
2
O
2
野胡萝卜多糖溶液的吸
   光度;
   A
x0
为不加H
2
O
2
野胡萝卜多糖溶液的吸
   光度。
1.3.8.2 野胡萝卜多糖对DPPH·的清除作用 参
照文献[13]测定的方法稍作修改。向2.5 mL DPPH
乙醇溶液(2×10-4 mol/L)中分别加入不同质量浓度
的野胡萝卜多糖溶液1.0 mL,混匀后避光保存30
min,在波长517 nm处测吸光度记为A
i
,同时测定
2.5 mL DPPH乙醇溶液(2×10-4 mol/L)与1.0 mL乙醇
溶液混合液的吸光度记为A
c
,及2.5 mL无水乙醇与
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不同质量浓度的野胡萝卜多糖溶液1.0 mL混合液
的吸光度记为A
b
。同时,以相同质量浓度的Vc溶
液作阳性对照,清除率计算公式为:
DPPH·清除率(%)=(1-(A
i
-A
b
)/A
c
)×100
式中:A
c
为不加野胡萝卜多糖溶液空白对照
   的吸光度;
   A
i
为DPPH溶液加野胡萝卜多糖溶液的
   吸光度;
   A
b
为无水乙醇加野胡萝卜多糖溶液的
   吸光度。
1.3.8.3 野胡萝卜多糖对O
2
-·的清除作用 参照
文献[14]测定的方法稍作修改。在5支25 mL比色
管中加入不同质量浓度的野胡萝卜多糖溶液1.0
mL,再依次加入4.5 mL Tris-HCl溶液(50 mmol/L,
pH8.2)、3.2 mL超纯水,混匀后在25 ℃水浴中恒
温20 min后,取出后迅速加入25 ℃水浴中预热好
的0.3 mL邻苯三酚溶液(3 mmol/L),以0.3 mL盐酸
(10 mmol/L)代替作参比,混匀后迅速在波长325
nm处每隔30 s测一次吸光度,直到5 min时停止。
计算野胡萝卜多糖溶液的吸光度随时间的变化率
F
x
;取一支25 mL比色管不加野胡萝卜多糖溶液,
按上述加入试剂量后,按上述方法测定吸光度,
计算空白液的吸光度随时间的变化率F
0
。同时,
以相同质量浓度的Vc溶液作阳性对照,清除率计
算公式为:
O
2
-·清除率(%)=(F
0
-F
x
)/F
x
×100
式中:F
0
为空白液的吸光度随时间变化率;
   F
x
为野胡萝卜多糖溶液的吸光度随时
   间的变化率。
1.4 数据分析
所有试验均重复3次,结果取平均值,试验数
据采用Excel 2007软件作图和分析处理。
2 结果和分析
2.1 多糖类化合物颜色反应检识
提取液中加质量分数5%苯酚溶液和浓硫酸
溶液,溶液呈橙黄色环;加质量分数0.5% α-萘
酚溶液和浓硫酸溶液,溶液呈紫色环;加质量分
数0.2%蒽酮溶液和浓硫酸溶液,溶液呈蓝绿色
环。显色反应结果表明野胡萝卜中含有多糖类化
合物。
2.2 提取工艺单因素试验结果
2.2.1 超声功率对野胡萝卜多糖提取效果的影响
在料液比1:40(g/mL)、超声温度40 ℃、超声时
间30 min的条件下,考察超声功率对野胡萝卜多
糖提取效果的影响,结果见图1(a)。从图1(a)可以
看出,超声功率为(300~500)W时,野胡萝卜多糖
提取率随超声功率的增大而增大,当超声功率为
500 W时,提取率达到最高为6.25%;之后随超声
功率的继续增大,野胡萝卜多糖提取率下降。出
现这种趋势的原因可能是超声功率越大,产生的
空化效应和搅拌作用越剧烈,使分子间运动的速
率更快,加速粒子间的碰撞程度,导致多糖渗透
出来的速率加快,溶出物质增加;但当超声功率
达到一定值时,细胞内野胡萝卜多糖含量逐渐减
少,造成内外渗透压达到平衡,使多糖的渗透率
降低[15]。故选择超声波功率450、500、550 W 3个
水平进行正交试验。
2.2.2 料液比对野胡萝卜多糖提取效果的影响 在
超声功率500 W、超声温度40 ℃、超声时间30
min的条件下,考察料液比对野胡萝卜多糖提取
效果的影响,结果见图1(b)。从图1(b)可以看出,
料液比为(1:10~1:40)g/mL时,野胡萝卜多糖提取
率随提取溶剂用量的增大而增大,当料液比为
1:40(g/mL)时,提取率达到最高为6.40%;之后随
提取溶剂用量的继续增大,野胡萝卜多糖提取率
下降。出现这种趋势的原因可能是随提取溶剂用
量的增大,野胡萝卜中多糖质量浓度越低,传质
推动动力越大,提取速度增加,提取率增大;当
提取溶剂用量继续增大达到一定时,多糖的提取
率缓慢降低,这可能是因为有大量的杂质溶出,
影响了多糖的浸出率,也可能是由于已浸出的大
量多糖对剩余多糖有协同浸提的作用[16]。故选择
料液比为1:30、1:40、1:50(g/mL)3个水平进行正交
试验。
2.2.3 超声时间对野胡萝卜多糖提取效果的影响
在料液比1:40(g/mL)、超声功率500 W、超
声温度40 ℃的条件下,考察超声时间对野胡萝
卜多糖提取效果的影响,结果见图1(c)。从图
1(c)可以看出,随着超声时间的延长,多糖的提
取率迅速增大,当超声时间延长到30 min时,
提取率最高为6.42%;之后随超声时间的继续
延长,野胡萝卜多糖的提取率逐渐降低。这说
明野胡萝卜多糖的提取过程与超声时间密切相
关,超声时间较短,产物不充分溶解;超声时
间过长,大分子多糖在超声波的强烈振动和空
化效应作用下发生破坏和降解,从而导致多糖
含量下降[17]。故选择超声时间为20、30、40 min
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3个水平进行正交试验。
2.2.4 超声温度对野胡萝卜多糖提取效果的影响
在超声时间30 min、料液比1:40 (g/mL)、超声
功率500 W的条件下,考察超声温度对野胡萝卜多
糖提取效果的影响,结果见图1(d)。从图1(d)可以
看出,超声温度为(20~40)℃时,野胡萝卜多糖提
取率随超声温度的升高而增大,当超声温度为40
℃时,提取率最大为6.48%;之后随超声温度的继
续升高,野胡萝卜多糖提取率下降。这可能是由
于在超声条件下过高的温度破坏多糖结构,导致
多糖提取率下降。故选择超声温度为30、40、50
℃ 3个水平进行正交试验。
2.3 提取工艺参数优化正交试验结果
由表2可知,影响野胡萝卜多糖提取率的主次
顺序依次为:C>B>D>A,即超声时间>料液比
>超声温度>超声功率。野胡萝卜多糖的最佳提
取工艺参数为:A
3
B
2
C
2
D
2
,即超声功率为550 W、
料液比为1:40(g/mL)、超声时间为30 min、超声温
度为40 ℃。由于正交试验中没有出现最优组合,
故在该条件下进行验证性试验,重复5次,测得野
胡萝卜多糖平均提取率为6.86%,大于正交试验结
果中的最高提取率6.69%,相对标准偏差(RSD)值
为0.99%,表明该方法重复性良好,适合于野胡萝
卜多糖的提取。
表2 正交试验结果
试验

因素 多糖提取率
/%A B C D
1 1 1 1 1 4.87
2 2 2 2 1 6.75
3 3 3 3 1 5.00
4 3 1 2 2 6.69
5 1 2 3 2 6.55
6 2 3 1 2 5.88
7 2 1 3 3 4.59
8 3 2 1 3 6.65
9 1 3 2 3 6.58
k1 6.00 5.38 5.80 5.54
k2 5.74 6.65 6.67 6.37
k3 6.11 5.38 5.38 5.94
R 0.37 1.27 1.29 0.83
2.4 加样回收率试验结果
表3 回收率试验结果
样品量/mg 加入量/mg
测得量/
mg 回收率/%
平均回收
率/% RSD/%
0.054 0.020 0.073 95.5
96.34 1.09
0.054 0.040 0.093 97.5
0.054 0.060 0.112 96.7
0.054 0.080 0.130 95.0
0.054 0.100 0.151 97.0
由表3所示,加样平均回收率为96.34%,相对
注:a为超声功率的影响;b为料液比的影响;c为超声时间的影响;d为超声温度的影响。
图1 超声功率、料液比、超声时间、超声温度对野胡萝卜多糖提取效果的影响


    䊱ผߋ⢳8ๆ㈂᣼ं⢳ 

    ᫅⋞℀ HN- DE 


    䊱ผᬢ䬠NJO 
    䊱ผ⍕Ꮢč 
ๆ㈂᣼ं⢳
ๆ㈂᣼ं⢳ๆ㈂᣼ं⢳
B C
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标准偏差(RSD)值为1.09%,表明本试验方法对野
胡萝卜多糖提取率测量的准确度较高。
2.5 多糖体外抗氧化性分析
2.5.1 清除·OH的能力评价 ·OH是一种氧化
能力很强的自由基,是目前已知活性氧中对生物
体毒性最强、危害最大的一种自由基,几乎能与
细胞内各类有机物发生反应,也是造成脂质过氧
化、核酸断裂、蛋白质解聚与聚合、多糖解聚的
重要活性氧,所以与衰老、肿瘤、辐射损伤等
有关,因此可用清除·OH的能力来评价多糖抗
氧化性的重要指标[18]。从图2(a)可以看出,在野
胡萝卜多糖质量浓度(0.0054~0.0270)mg/mL范围
内,对·OH的清除能力随其质量浓度的增加而
逐步增大,即清除率与多糖质量浓度间呈现一定
的量效关系。当野胡萝卜多糖质量浓度为0.0270
mg/mL,对·OH的清除率达到66.88%,与对照
液Vc对·OH的清除能力相当,表明野胡萝卜多
糖具有较强的清除·OH的能力。
2.5.2 清除DPPH·的能力评价 DPPH是一种以氮
为中心的稳定自由基,该体系在波长517 nm处有
一强吸收峰,可以从多糖类化合物中吸收一个孤
对电子与其配对结合,使DPPH的特征紫色逐渐
变成黄色或淡黄色,在波长517 nm处吸光度值
变小,其变化程度与自由基清除程度呈线性关
系。因此,通过加入多糖溶液测定其吸收减弱
程度,可间接评价该多糖对DPPH·清除能力的
大小[19]。从图2(b)可以看出,在野胡萝卜多糖质
量浓度(0.0054~0.0270)mg/mL范围内,对DPPH·
的清除能力随其质量浓度的增加而逐步增大,即
清除率与多糖质量浓度呈现一定的量效关系。当
野胡萝卜多糖质量浓度为0.0270 mg/mL,对DPPH
·的清除率达到61.42%,虽然野胡萝卜多糖清除
DPPH·的效果稍差于对照液Vc,但是野胡萝卜多
糖仍然表现出很强的清除DPPH·的能力。
2.5.3 清除O
2
-·的能力评价 O
2
-·是一种体内很
容易产生的自由基,多糖能清除O
2
-·,使邻苯
三酚自氧化产物在波长325 nm处的吸收峰受到
抑制,通过检测中间产物的生成量,可测定多
糖对O
2
-·的清除能力。多糖能够与O
2
-·结合
形成稳态自由基,终止自由基链反应,而发挥
抗氧化作用[20]。从图2c可以看出,野胡萝卜多糖
对O
2
-·有清除作用,在野胡萝卜多糖质量浓度
(0.0054~0.0270)mg/mL范围内,对O
2
-·的清除能力
随其质量浓度的增加而逐步增大,即清除率与多
糖质量浓度呈现一定的量效关系。在所试多糖质
量浓度(0.0055~0.0275)mg/mL范围内,当多糖质
量浓度为0.0275 mg/mL时,对O
2
-·的清除率达到
90.09%,与对照液Vc对O
2
-·的清除能力很接近,
表明野胡萝卜多糖具有很强的清除O
2
-·的能力。
3 结论与讨论
本研究以野胡萝卜为研究对象,在单因素
试验的基础上,应用L
9
(34)正交试验进行工艺优
化,得出超声波提取野胡萝卜多糖工艺条件:超
声功率为550 W、料液比为1:40(g/mL)、超声时间
为30 min、超声温度为40 ℃。这4个因素对野胡
萝卜多糖提取工艺影响的顺序为:超声时间>料
液比>超声温度>超声功率。在优化后的最佳工
艺条件下提取野胡萝卜多糖,得到多糖平均提取


    ≿Ꮢ NHN- 㓋ദ㜖⩝ദ⮰⌱
䮐⢳



    ≿Ꮢ NHN- %11)㜖⩝ദ⮰⌱
䮐⢳ 



    ≿Ꮢ NHN- 䊱⅓䭠⻧ၼ㜖⩝ദ⮰
⌱䮐⢳

᣼ं➕7D᣼ं➕7D
᣼ं➕7D
注:a为羟基自由基的清除作用;b为DPPH自由基的清除作用;c为超
氧阴离子自由基的清除作用。
图2 野胡萝卜多糖对羟基自由基、DPPH自由基和超氧阴
离子自由基的清除作用
a
b
c
食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY提取物与应用
· 148 ·
2016年 第41卷 第12期
率为6.69%,平均加样回收率96.34%,相对标准
偏差RSD值为1.09%。这说明本试验方法准确度
高,重复性好,可用于野胡萝卜多糖的提取和含
量测定。
该研究采用体外模型从·OH、DPPH·和
O
2
-·的清除能力3个方面评价野胡萝卜多糖的
抗氧化性,试验结果表明,野胡萝卜多糖具有
较强的清除·OH、DPPH·和O
2
-·的能力,
且随多糖质量浓度的增加对·OH、DPPH·和
O
2
-·的 清 除 能 力 增 加 。 在 所 试 多 糖 质 量 浓 度
(0.0055~0.0275)mg/mL范围内,·OH、DPPH·
和O
2
-·的清除率最大分别为66.88%、61.42%和
90.09%,说明野胡萝卜多糖具有较强的抗氧化活
性,是一种良好的天然抗氧化剂,可作为抗氧化
功能性食品配料进一步开发和利用。
本研究结果表明,野胡萝卜中含有多糖类
化合物,野胡萝卜多糖具有较强的体外抗氧化活
性,相关研究结果对野胡萝卜多糖的提取及抗氧
化活性成分的开发利用提供了理论依据,但本研
究仅对野胡萝卜多糖进行体外抗氧化活性评价,
有必要在此基础上对野胡萝卜多糖的体内抗氧化
活性进行研究,为开发安全性高的天然抗氧化剂
和保健产品提供科学依据和参考。
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