全 文 ：生产与科研经验
2016年第 42卷第 5期(总第 341期) 175
DOI:10． 13995 / j． cnki． 11 － 1802 / ts． 20160530
火棘果多糖抗油脂氧化酸败分析
王晓静，陈莉华* ，向明芳
(吉首大学 化学化工学院，湖南 吉首，416000)
摘 要 超声波辅助水提火棘果中的多糖，醇沉、分离得到 3 种多糖 PS1、PS2、PS3，以葡萄糖为对照品测定其含
量，分析其光谱特征，考察其对油脂的抗氧化酸败水解效果并与 VE作比较。结果表明:PS1，PS2，PS3 得率分别
为 0. 68%、0. 82%、1. 25%，3 种多糖均为吡喃糖链构型。当质量浓度均为 0. 3g /L 时，PS3 对各种油脂的抗氧化
活性最好，对菜籽油、橄榄油、鹅油、鸡油、牛油、猪油的抗氧化保护率分别为 69. 38%、59. 19%、56. 55%、
66. 52%、53. 72%、66. 42%，酸价降低值分别为 0. 96、0. 89、0. 84、0. 95、0. 81、0. 91。一定质量浓度范围内，3 种多
糖对各类油脂的抗氧化酸败水解能力均与其浓度呈现剂量效应关系。
关键词 火棘果;多糖;抗油脂氧化酸败;分析
第一作者:硕士研究生(陈莉华教授为通讯作者，E-mail:chenli-
hua99@ 163． com)。
基金项目:科技部科技型中小企业技术创新基金资助项目
(10C26214302421，11C26214305373);吉首大学武陵山区特色
植物资源开发与应用湖南省研究生培养创新基地开放项目
(2014KFXM01);湖南省科技厅科技计划资助项目(2013FJ3026)
收稿日期:2015 － 09 － 14，改回日期:2015 － 10 － 31
火棘果为蔷薇科苹果亚科(Maloideae)火棘属
(Pyracantha roeme)的常绿野生木火棘的果实，在临
床药用上，主治脾胃虚弱，消化不良、泻泄、痢疾、疳积
等病症［1］。火棘果中含有多种有效成分，如原花青
素［2］、多酚［3］、黄酮［4］以及多糖等，具有抗氧化、抗病
毒、抗细菌、抑制肿瘤、增强免疫力、利胆、助消化、促
进血凝等多种功效，在医疗、保健方面有广阔的开发
前景。多糖是植物中起抗氧化作用的活性成分之一，
已有从节节草［5］、牛蒡子［6］、甜菜废粕［7］等提取多糖
化合物并研究其抗氧化活性。火棘果中含有丰富的
多糖［8 － 9］，该类多糖对油脂氧化的抑制作用的研究有
待深入。本实验以超声波辅助水热法提取火棘果多
糖，采用无水乙醇及三氯乙酸沉淀法分离出粗提物中
的多糖，用不同醇沉浓度制备多糖。探讨不同醇浓度
制备的多糖对植物油、家禽油及动物油三大类共 6 种
油脂氧化体系的抗氧化性能，并与油脂常用的抗氧化
剂 VE进行了比较。
1 材料与方法
1. 1 材料与试剂
火棘果于 12 月采于吉首大学(经吉首大学生物
资源与环境科学学院植物教研室鉴定为蔷薇科植物
火棘(Pyracantha fortuneana(Maxim)Li)的成熟果
实)。菜籽油、橄榄油、鹅油、鸡油、猪板油、牛油市
购，体积分数 95%乙醇、浓 HCl、NaOH、无水乙醚、冰
醋酸、三氯甲烷、酚酞、KI、淀粉、丙酮、乙醚、三氯乙
酸、苯酚、浓 H2SO4 等均为分析纯。
1. 2 仪器与设备
723 可见分光光度计，上海菁华分析仪器有限公
司;UV-2450 型紫外可见分光光度计，日本岛津公司;
Nicolet iS10 型傅里叶红外，美国 Nicolet 公司;KQ250
－ E 型超声波发生器，昆山市超声仪器有限公司;
SHB －Ⅲ循环水式多用真空泵，郑州长城科工贸有限
公司;GZX －9070MBE 数显鼓风干燥箱，上海博讯实
业有限公司医疗设备厂;K － 201B －Ⅱ旋转蒸发器，
郑州长城科工贸有限公司;HH-S 恒温水浴锅，郑州
长城科工贸有限公司。
1. 3 实验方法
1. 3. 1 火棘果多糖的提取
准确称取 90 g 的火棘果干果均分成 3 份，用去
离子水清洗干净，转移到 250 mL带塞锥形瓶中，按料
液比 1∶ 10(g∶ mL)热水超声提取(80℃，6 h，浸泡过
夜)，过滤，滤液减压浓缩(80 ℃)，合并 3 次浓缩液，
加入无水乙醇使醇浓度达到 90%，4℃放置 12 h。过
滤，沉淀依次用无水乙醇、丙酮、乙醚洗涤。加入适量
去离子水使沉淀溶解，过滤，除去少量不溶物，滤液加
入 1 /5 体积的 10%三氯乙酸，磁力搅拌 30 min，4 ℃
放置 12 h，重复操作直至不产生沉淀为止。离心，取
上清液用 1 mol /L的 NaOH中和后三等分，分别加入
去离子水使醇浓度为 40%、60%、80%，4 ℃放置过夜
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后离心，取沉淀烘干，称重，依次得 PS1、PS2、PS3 三
种不同分子质量段的多糖。
1. 3. 2 不同分子质量段多糖含量测定
以葡萄糖为对照品采用苯酚—硫酸法［9］测定上
述各分子质量段的多糖含量，即配制葡萄糖水溶液的
标准系列，吸取质量浓度分别为 0. 0、0. 02、0. 04、
0. 06、0. 08、0. 10g /L的葡萄糖溶液 1 mL于 10 mL 试
管中，加入 1 mL 6%苯酚溶液，再缓慢加入 3mL 浓
H2SO4，摇匀，水浴 100℃条件下反应 10 min 后，室温
冷却后于 λ490 nm处测定吸光度，空白对照以水代替。
以质量浓度对吸光度进行回归得标准曲线方程:Y =
0. 011 7X + 0. 011 3(r = 0. 995 9)，且总多糖浓度在 0
～ 0. 10 g /L时，吸收曲线呈现良好的线性关系。将
1. 3. 1 得到的 3 种多糖在超声波辅助的条件下均用
100 mL去离子水溶解，吸取各样液 1 mL，按照标准曲
线绘制方法分别测定不同分子质量段的多糖的的吸
光值 A，由回归曲线方程求出各分子质量段多糖中的
葡萄糖含量。火棘果多糖得率的计算公式如下:
y /% = mm1
× 100 (1)
式中:m，多糖质量，g;m1，火棘果质量，g。
1. 3. 3 紫外光谱分析
将样液用去离子水稀释 8 ～ 10 倍，以去离子水作
为空白对照，在紫外光谱仪上进行紫外扫描(200 ～
600 nm)。
1. 3. 4 红外光谱分析
采用溴化钾压片法。将 KBr 与 PS1、PS2、PS3 粉
末混合均匀后置于玛瑙研钵中充分研磨烘干，制备成
红外光谱样品，然后用傅立叶红外光谱仪分析。扫描
波数范围设定为 500 ～ 4 000 cm －1，扫描频率为 32
Hz，分辨率为 4 cm －1。
1. 3. 5 火棘果多糖抗油脂氧化
在无水酸性条件下，油脂中的过氧化物使 I －定
量氧化成 I2，I2与 I
－结合生成易溶于水的 I3
－，利用
I3
－的颜色与标准碘液进行比较定量。采用国际通用
的烘箱储藏法使油脂氧化酸败变质并测定过氧化值
(POV)。
参照文献［5］的方法略作改动，称取 2 g 各种类型
(即菜籽油、橄榄油、鹅油、鸡油、猪油、牛油)的油脂
加入 1. 00 mL 不同质量浓度的 PS1、PS2、PS3 纯化液
及对照品 VE(丙酮作溶剂)溶液，然后在烘箱温度
70 ℃强化 1 h ，比较不同提取液加入前后油脂的过
氧化值，计算出各种多糖对油脂的保护率，进而考察
PS1、PS2、PS3 作为抗氧化剂对植物油、家禽油、动物
油 3 类油脂的氧化体系的抑制作用，并与 VE抗氧化
作用进行比较。
碘量 M(μmol)与吸光度(A)在 0. 0 ～ 0. 96μmol
间有良好的线性关系，回归方程为 M = 4. 015 3 A +
0. 003 9，Ｒ2 = 0. 998 6。
按式(2)和式(3)计算油脂过氧化值(POV)及提
取液对油脂的保护率(η):
POV/(mmol·g －1)= Mm (2)
η /% = (1 －
POV末1 － POV初
POV末2 － POV初
)× 100 (3)
式中:M，碘生成物质的量，mmol;m，油脂质量，
kg;η，提取液对油脂的保护率;POV初，未对油脂进行
强化氧化时的过氧化值，mmol /kg;POV末1，添加提取
液的油脂强化氧化后的过氧化值，mmol /kg;POV末2，
未添加提取液的油脂强化氧化后的过氧化值，mmol /kg。
1. 3. 6 火棘果多糖抗油脂酸败水解
采用烘箱储藏法使油脂发生水解酸败变质，酸价
的测定参照食用植物油卫生标准即 GB /T 5009. 37—
2003 略加改动(国标采用 KOH 测定酸价，本文用
NaOH)。分别称取 2g菜籽油、橄榄油、鹅油、鸡油、猪
油、牛油加入 1. 00mL不同质量浓度的 PS1、PS2、PS3
纯化液及对照品 VE(丙酮作溶剂)溶液后在烘箱温
度 70 ℃强化 1 h ，测定 PS1、PS2、PS3 纯化液及对照
品 VE加入前后油脂的酸值，用于衡量其抗油脂酸败
水解能力。
按公式(4)和公式(5)计算酸价(AV)及酸价降
低值(ΔAV):
AV/(mgNaOH ·g －1) =
1 000 × ρNaOHVNaOH × 40
m (4)
ΔAV/(mgNaOH ·g －1)= AV2 － AV1 (5)
式中:AV，酸值，mg /g;m，油脂的质量，g;ρNaOH，
NaOH物质的量浓度，0. 1mol /L;VNaOH消耗 NaOH 的
体积，L;AV1，添加提取液的油脂强化氧化后的酸值，
mg /g;AV2，未添加提取液的油脂强化氧化后的酸值，
mg /g;ΔAV，酸值降低值，mg /g。
以上测定均平行进行 3 次，结果为 3 次测定结果
的平均值。
2 结果与分析
2. 1 火棘果多糖的含量测定
测定火棘果多糖中多糖的质量，依据火棘果质量、
火棘果多糖质量计算得到 PS1、PS2、PS3 多糖的得率分
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别为 0. 68%、0. 82%、1. 25%。当以葡萄糖为对照品测定
含量时，质量浓度均为 0. 20 g /L的 PS1、PS2、PS3中葡萄
糖质量浓度分别为 0. 059、0. 075、0. 080 g /L。
2. 2 火棘果多糖的紫外光谱分析
火棘果多糖的紫外光谱分析结果见图 1。
图 1 火棘果多糖的紫外光谱
Fig. 1 UV spectrum of polysaccharides from Pyracantha
fortuneana
图 1 结果显示，PS1 、PS2 和 PS3 在 200 nm 波长
附近出现较强的吸收峰，这与文献［6］报道的 195 nm
处为多糖的特征吸收峰一致;在 260 nm和 280 nm波
长附近曲线平坦，无明显的核酸、蛋白质特征吸收峰，
说明样品中的蛋白质含量很低。
2. 3 火棘果多糖的红外光谱分析
火棘果多糖的红外光谱分析结果见图 2。
图 2 火棘果多糖的红外光谱
Fig. 2 IＲ spectrum of polysaccharides from Pyracantha
fortuneana
图 2 结果显示，PS1 、PS2 和 PS3 具有多糖类物
质的特征吸收峰。从图 2 谱中可推测:3 455cm －1左
右出现的强吸收峰是由于 O—H键伸缩振动引起的，
表明 PS1 、PS2、PS3 中存在分子内和分子间氢键;2
933 cm －1处的小肩峰和 1 384 cm －1处的吸收峰为次
甲基或甲基的 C—H伸缩振动和弯曲振动的特征峰。
以上 2 个吸收峰均为多糖的特征吸收峰。1 636
cm －1明显吸收峰是羧基的 C O 对称伸缩振动所引
起的，加之 1 085 cm －1的 C—O 伸缩振动，表明这 3
种多糖组分可能含有糖醛酸结构［7］，说明 PS1 、PS2、
PS3 是一种酸性杂多糖。1 085、993 cm －1为碳水化合
物的 C—O和糖环 C—O—C醚键的的非对称振动引
起的吸收，因此推断多糖为吡喃糖链构型［7］。537
cm －1吸收峰是 C—CO 变形振动引起。综上可知，采
用不同醇沉浓度制备的多糖提取物均为典型的多糖
类物质，且它们的基团无显著性差异。
2. 4 火棘果多糖对油脂氧化的抑制效果
不同质量浓度的 PS1、PS2、PS3 及对照品 VE对油
脂氧化抑制作用结果见图 3。
图 3 火棘果多糖对油脂氧化的保护作用
Fig. 3 Protection effectof polysaccharides from Pyracantha
fortuneana on oils and fats
由图 3 可知，在所探讨的质量浓度内，火棘果多
糖对各油脂的保护率与浓度呈现出一定的规律。当
质量浓度低于 0. 3g /L 时，保护率随着 PS1、PS2、PS3
及对照品 VE的质量浓度的增大而增大;随后当质量
浓度的增大时，各抗氧化剂的保护率缓慢下降，这与
龙进国［10］的研究颇有相似之处。当质量浓度为
0. 3g /L时，PS1、PS2、PS3 及对照品 VE对菜籽油的保
护率分别为 58. 05%、65. 15%、69. 38%、75. 24%，对
橄榄油的保护率分别为 50. 71%、53. 56%、59. 19%、
73. 32%。这 2 种植物油中，火棘果多糖对菜籽油的
保护率较大。在相同的质量浓度下，PS1、PS2、PS3 及
对照品 VE对鹅油的保护率分别为 44. 15%、50. 03%、
56. 55%、69. 23%，对鸡油的保护率分别为 55. 97%、
60. 37%、66. 52%、73. 45%。这 2 种家禽油中，多糖
对鸡油氧化的抑制效果比对鹅油的好。PS1、PS2、
PS3 及对照品 VE在该浓度下，对牛油的保护率分别
为 40. 13%、50. 17%、53. 72%、56. 45%，对猪油的保
护率分别为 55. 82%、62. 02%、66. 42%、68. 05%。
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对于这 2 种动物油，PS1、PS2、PS3 对猪油的抗氧化效
果比牛油的好。
火棘果多糖 PS1、PS2、PS3 对各类油脂的抗氧化
活性变化趋势大体相同，抗氧化能力先随浓度成正相
关，达到一定浓度后抗氧化能力随浓度增加而降低，
但它们也有一定的差别。在相同质量浓度下，同一种
抗氧化剂对各油脂的保护率顺序为:η菜籽油 ＞ η猪油 ＞
η鸡油 ＞ η橄榄油 ＞ η鹅油 ＞ η牛油。结果表明，在相同的氧化
条件下，由于不同油脂的不饱和程度、脂肪酸的组成
及脂肪酸双键的位置和数量的不同，从而有氧化产物
的种类和数量的差别，进而导致抗氧化剂抗氧化效果
的不同。另一方面，各油的黏度不同使得火棘果多糖
在不同的油脂里溶解度和分散程度不同，也导致了火
棘果多糖对各类油脂抗氧化活性的差异。有关多糖
抗油脂氧化的机理研究正在进行中。
2. 5 火棘果多糖抗油脂酸败水解
油脂氧化反应所生成的过氧化物，是油脂氧化酸
败的关键产物。因此，测定油脂 POV 值，可判定其氧
化变质的程度。当过氧化值明显升高时，表明油脂的
氧化稳定性下降，酸败即将开始。但由于氢过氧化物
容易分解而进一步酸败水解，所以仅用代表其含量的
POV 值未能全面反映油脂酸败的真实情况。因此，
还要把代表游离脂肪酸含量的 AV 值作为辅助指标
来衡量油脂酸败的程度。
以酸价降低值为指标，考察了不同质量浓度的
PS1、PS2及 PS3对油脂酸败水解的影响，结果见图 4。
图 4 火棘果多糖抗油脂酸败水解效果
Fig. 4 Inhibitory effect of polysaccharides from Pyracantha
fortuneana on oils and fats
由图 4 可知，6 种油脂氧化体系的酸价降低值与
4 种抗氧化剂(PS1、PS2、PS3、VE)的质量浓度存在一
定的剂量正相关效应，说明这几种抗氧化剂对这 6 种
油脂的酸败水解均具有一定抑制作用。同时由 6 个
图可以得到，虽然 PS1、PS2、PS3 对各油脂具有一定
的抗酸败水解能力，但它们抗油脂酸败水解效果不及
VE。当质量浓度均为 0. 3g /L 时，图 4 － A 中 PS1、
PS2、PS3 及对照品 VE的酸价降低值分别为 0. 89、
0. 94、0. 96、0. 98;图 4 － B 中四者的酸价降低值分别
为 0. 8、0. 86、0. 89、0. 9;而图 4 － C 中降低值分别为
0. 78、0. 8、0. 84、0. 87;图 4 － D 中酸价降低值分别为
0. 88、0. 92、0. 95、0. 97 中;图 4 － E 中酸价降低值分
别为 0. 73、0. 78、0. 81、0. 85;图 4 － F 中酸价降低值
分别为 0. 80、0. 90、0. 91、0. 97。由此得出，VE对各类
油脂酸败水解的抑制作用最好，PS2、PS3 抗油脂酸败
水解能力与 VE相当。由图 4 可以总结出 PS2、PS3 是
很好的油脂酸败水解的抑制剂。
PS2、PS3 抗油脂酸败水解能力与 VE相当，均良
好，而 PS1 的抗酸败水解能力稍微弱一点，这表明，采
用不同醇沉浓度制备的多糖对不同种类油脂的抗氧
化能力不同，即不同醇沉浓度制备的多糖的活性不
同。而植物多糖的活性与其分子质量、溶解度、黏度
和化学结构有关［5］。
3 结论
从火棘果中提取分离出的 PS1、PS2、PS3 三种多
糖的得率分别为 0. 68%、0. 82%、1. 25%。紫外光谱
分析出火棘果多糖样品中几乎不含蛋白质。红外光
谱分析出采用不同醇沉浓度制备的火棘果多糖为典
型的多糖类物质，多糖组分中可能含有糖醛酸结构，
初步鉴定该多糖为吡喃糖链构型。火棘果多糖对油
脂具有一定的抗氧化活性，其中多糖含量较高的
PS2、PS3 对各类油脂的抗氧化活性较优异。研究结
果表明，不同醇沉浓度制备的多糖对不同种类油脂的
抗氧化能力有差异。
火棘果多糖是一种优良的油脂抗氧化剂，作为一
种新的天然、保健的绿色食品抗氧化剂具有良好的开
发前景。
参 考 文 献
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Analysis for lipid antioxidant activity of polysaccharides
from Pyracantha fortuneana
WANG Xiao-jing，CHEN Li-hua* ，XIANG Ming-fang
(College of Chemistry and Chemical Engineering，Jishou University，Jishou 416000，China)
ABSTＲACT The polysaccharides were extracted from Pyracantha fortuneana with ultrasonic-assisted． The product
were precipitated with ethanol，then PS1、PS2、PS3 were obtained，respectively． The content of extracts were deter-
mined using glucose as index． The polysaccharides were analyzed with spectrum． The inhibitory effect to oxidation
rancidity of oils and fats were investigated，and compared with VE． The results showed that the yield rate of PS1，
PS2，PS3 were 0. 68%，0. 82%，1. 25%，respectively． Spectrum analysis showed that these polysaccharides were
pyranose chain configuration． When the polysaccharides concentration was 0. 3g /L，the antioxidant activity of PS3 was
prominent than others． The protection rates of PS3 for rapeseed oil，olive oil，goose grease，chicken grease，beef tal-
low，lard fat were 69. 38%，59. 19%，56. 55%，66. 52%，53. 72% and 66. 42%，respectively． The acid value re-
duction for rapeseed oil，olive oil，goose grease，chicken grease，beef tallow，lard fat were 0. 96，0. 89，0. 84，
0. 95，0. 81 and 0. 91，respectively． The results showed that these polysaccharides exhibited excellent ability to pro-
tect oils and fats． Furthermore，the antioxidant activity increased with the increasing of the concentration of polysac-
charides．
Key words Pyracantha fortuneana;polysaccharides;anti-oxidative rancidity;analysis