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大孔吸附树脂法去除无梗五加果粗多糖中蛋白的研究



全 文 :食品研究与开发 2008年5月第29卷第5期
3)漆酶生物催化制备儿茶素氧化产物只需30min,
以后再延长时间对产率的贡献已不大。
儿茶素氧化产物在室温水溶液中稳定,可望用作
天然色素添加剂;绿原酸氧化产物亦可望通进延长反
应时间至2.5h以上而得到较高产率。
参考文献:
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收稿日期:2007-09-22
冯颖 1,孟宪军 1,王建国 2,李振华 1
(1.沈阳农业大学食品学院,辽宁 沈阳 110161;2.辽宁省质量技术监督局,辽宁 沈阳 110003)
大孔吸附树脂法去除无梗五加果粗多糖中
蛋白的研究
摘 要:从4种大孔吸附树脂中筛选出 HPD-400作为去除无梗五加果粗多糖中蛋白的树脂。考察上样量和洗脱剂
用量对树脂去蛋白效率的影响。结果表明,该方法对无梗五加果粗多糖中的蛋白具有较高的去除效率,蛋白去除率
达到89.37%,纯化后产品中多糖含量由原来的20.5%提高到83%。
关键词:大孔吸附树脂;无梗五加;多糖;去蛋白
DEPROTEINIZATIONFROMACANTHOPANAXSESSILIFLORUSSEEMFRUITPOLYSACCHARIDE
BYMACROPOROUSADSORPTIONRESIN
FENGYing1,MENGXian-jun1,WANGJian-guo2,LIZhen-hua1
(1.FoodColege,ShenyangAgriculturalUniversity,Shenyang110161,Liaoning,China;
2.LiaoningBureauofQualityandTechnicalSupervision,Shenyang110003,Liaoning,China)
Abstract:TodeproteinizefromcrudepolysaccharideofAcanthopanaxsessiliflorusSeemFruit,HPD-400was
selectedfromfourkindsofmacroporousadsorptionresins.Theinfluencefactors,suchasvolumeofsampleand
elutionvolumewasinvestigated.Theresultsshow:deproteinizationfromcrudepolysaccharideofAcanthopanax
sessiliflorusSeemFruitbymacroporousadsorptionresinisfeasiblemethod.Deproteinizationrateisupto89.37%,
thecontentofpolysaccharideisincreasedfrom20.5%to83%.
Keywords:macroporousadsorptionresin;Acanthopanaxsessiliflorusseem;polysaccharide;deproteinization
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作者简介:冯颖(1975-),女(汉),讲师,博士,研究方向:果蔬深加工、天然产物与功能食品。
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食品研究与开发2008年5月第29卷第5期
无梗五加,又名短梗五加,具有悠久的药用历史,
果中化学成分的研究报道极少[1-4]。2003年《Naturalprod-
uctsciences》报道了韩国学者研究发现无梗五加果多
糖具有抗肿瘤作用,并通过试验进一步表明无梗五加果
多糖抗肿瘤作用与其增强机体免疫机能有关[1]。本试验
室的前期试验初步研究表明,无梗五加果多糖具有清除
自由基、抗疲劳、耐缺氧和增强机体免疫机能的活性,为
无梗五加果资源及其多糖的开发利用奠定了基础。
传统的脱蛋白、脱色素方法,存在繁琐费时、消耗大
量有机溶剂、多糖损失率高、易破坏多糖活性的缺点,难
以作为工业化纯化手段真正加以利用。近年来,大孔吸
附树脂主要被研究用于粗多糖中色素脱除的研究,对于
粗多糖中蛋白的脱除,应用极少,国内仅郑州大学刘宏
民等做过淫羊藿多糖脱蛋白的研究[5]。本文对该方法脱
除无梗五加果粗多糖中蛋白的效率进行了初探,以期为
无梗五加果多糖的真正工业化利用提供理论参考。
1 材料和方法
1.1 材料
无梗五加果:辽宁省丹东农业科学院提供;无梗五
加果粗多糖:本实验室采用水提醇沉法自制。
1.2 仪器
200型可见分光光度计:尤尼柯(上海)有限公司;
RE-52型旋转蒸发仪:上海博通经贸有限公司;SHZ-
Ⅲ型循环水真空泵:上海华琦科学仪器有限公司;
TDL-5000B型离心机:上海安亭科学仪器厂;HZQ-F
全温振荡培养箱:哈尔滨东联电子技术开发有限公司。
1.3 试剂
大孔吸附树脂(HPD-400和HPD-600):河北沧州
宝恩化工有限公司;ADS-7和ADS-8:天津南开和成
科技有限公司。
主要试剂:考马斯亮蓝、磷酸、石油醚、无水乙醇、
葡萄糖、乙醚、丙酮、苯酚、浓硫酸等均为分析纯。
1.4 试验方法
1.4.1 多糖含量的测定
苯酚-硫酸法[6]。
1.4.2 蛋白含量的测定
考马斯亮蓝法[7]。
1.4.3 大孔吸附树脂的预处理
先水洗去细小树脂及破碎树脂,然后用乙醇浸泡
4h,放出浸液,至洗涤液加水稀释不浑浊。再用蒸馏水
洗涤至无醇味,用蒸馏水浸泡备用。
1.4.4 静态吸附—解吸试验
在 100mL锥形瓶中,加入 1g大孔吸附树脂和
20mL、一定浓度的多糖样品溶液,用玻璃纸封口,置于
摇床振摇(110r/min;30℃),24h后取出,过滤,测定滤
液中多糖、蛋白的含量,计算树脂对多糖、蛋白的吸附
率;将吸附实验过滤后的大孔吸附树脂置于100mL锥
形瓶中,加入25mL蒸馏水作为洗脱剂,用玻璃纸封口
后,置于摇床振摇(110r/min;30℃),24h后取出,过滤,
测定滤液中多糖、蛋白的含量,计算多糖、蛋白的解吸率。
1.4.5 动态吸附-解吸试验
取大孔吸附树脂按常规湿法装柱,上一定量的多
糖样品溶液(流速1mL/min),考察树脂对多糖、蛋白的
吸附情况,确定最佳上样量。取大孔吸附树脂按常规湿
法装柱,上样后,用蒸馏水洗脱(流速 1mL/min),部分
收集器收集样品,流出液每 4mL收集一管,每管取样
测定多糖、蛋白含量,考察多糖、蛋白的解吸情况,确定
最佳洗脱剂用量。
1.4.6 吸附率和解吸率的计算
E(%)=(Co-Ce)/Co×100% (1)
式中:E为吸附率;Co为吸附前的起始浓度,(g/L);
Ce为吸附后的平衡浓度,(g/L)。
E′(%)=C′V2/(CoV1-CeV1)×100% (2)
式中:E′为解吸率;Co为吸附前的起始浓度,(g/L);
Ce为吸附后的平衡浓度,(g/L);C′为洗脱液中样品浓
度,(g/L);V2为洗脱液体积,mL;V1为上样液体积,mL。
2 结果和分析
2.1 大孔吸附树脂的筛选
作为去除无梗五加果粗多糖中蛋白的树脂,应满
足以下两个条件之一,即:对蛋白的吸附率高、解吸率
低,而对多糖的吸附率和解吸率均高;或对蛋白的吸附
率和解吸率均低,而对多糖的吸附率和解吸率均高。本
试验所选四种树脂对无梗五加果中多糖和蛋白的吸附
和解吸效果见图1和2。
图1 四种树脂对多糖的吸附和解吸效果
Fig.1 Adsorptionanddesorptioneficiencyoffourresinson
polysaccharides
科学研究
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食品研究与开发 2008年5月第29卷第5期
由图1和2中可以看出,树脂ADS-7和HPD-600
虽满足对蛋白的吸附率高、解吸率低的要求,但 ADS-
7对多糖的解吸率偏低,仅为4%,造成多糖的严重损
失,不宜采用;而HPD-600对多糖的吸附率偏低,仅达
到12%,会造成树脂用量偏大,加大成本,所以也不宜
采用。四种树脂中,HPD-400对多糖的吸附和解吸率
居中,对蛋白的吸附率最低,对蛋白的解吸率也较低,
经综合考虑,选择HPD-400作为后续试验所用树脂。
2.2 树脂脱蛋白影响因素研究
2.2.1 上样量对多糖和蛋白吸附效果的影响(见图3)
由图3可以看出,随上样量的增加,树脂对多糖和
蛋白的吸附率均降低。在上样量为20mL~40mL即2~
4个柱床体积这个范围内,树脂对多糖的吸附率可达
到50%~70%,而相应地树脂对蛋白的吸附率则较低,
为40%~60%。当上样量达到5倍柱床体积以后,树脂
对多糖和蛋白的吸附率比较接近。考虑在去蛋白的过
程中,对多糖造成的损失应尽量小,即树脂对多糖的吸
附率应尽可能高,上样量为1个柱床体积时,多糖吸附
率虽可达100%,但树脂用量较大,造成浪费。所以本
试验选择上样量为20mL即2个柱床体积。
2.2.2 洗脱剂用量对多糖和蛋白洗脱效果的影响 (见
图4)
由图4可以看出,随洗脱剂用量的增加,多糖的洗
脱率增加,当洗脱剂用量达到20mL即2个柱床体积
以后,多糖的洗脱率增加不明显,此时多糖洗脱率达到
75%。对蛋白的洗脱曲线显示,当洗脱剂用量达到
8mL即 0.8个柱床体积时,蛋白的洗脱达到平衡,洗
脱率达到10%。考虑到在去蛋白的过程中,对蛋白尽
可能去除(即对蛋白的洗脱率应尽可能低,本试验洗脱
率仅达到10%,满足要求),而对多糖造成的损失尽量
小(即对多糖的洗脱率应尽可能高),所以本试验确定
洗脱剂用量为2个柱床体积。
3 结论
HPD-400树脂对无梗五加果粗多糖中蛋白具有
良好的去除效果。经计算,经树脂纯化后,多糖纯度由
原来的 20.5%提高到了 83%,蛋白去除率则达到
89.37%。说明应用大孔树脂去除无梗五加果粗多糖中
蛋白是可行的。本试验只是在前人研究的基础上,选择
了4种树脂进行试验,对其他树脂对无梗五加果粗多
糖中蛋白的去除效果仍有待进一步的研究,以优化树
脂法去除无梗五加果中蛋白的工艺参数,尽可能地降
低成本和提高多糖的利用率。
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图2 四种树脂对蛋白的吸附和解吸效果
Fig.2 Adsorptionanddesorptioneficiencyoffourresinsonprotein
图3 上样量对多糖和蛋白的吸附效果的影响
Fig.3 Adsorptioneficiencyofvolumeofsampleonpolysaccharides
andprotein
图4 洗脱剂用量对多糖和蛋白的洗脱效果的影响
Fig.4 Desorptioneficiencyofelutionvolumeonpolysaccharides
andprotein
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食品研究与开发2008年5月第29卷第5期
作者简介:贾征(1982-),男(汉),硕士研究生,主要从事食品添加剂
研究。
杜仲(Eucommiaulmoides)为我国名贵药用植物,
具有多种药理作用。由于杜仲皮资源的紧张,为更好地
利用杜仲叶资源,近年杜仲研究主要集中于杜仲叶的
有效成分和药理活性[1]。杜仲中黄酮类化合物的含量,
是判断杜仲生药及其相关产品的重要指标。黄酮类化
合物具有抑菌消炎、抗氧化、抗衰老、抗癌防癌等诸多
功效[2]。而有关杜仲叶中黄酮的抗脂质过氧化和红细胞
保护作用还未见报道。目前,提取杜仲叶黄酮的方法存
在着提取时间长,溶剂消耗大,提取率低等缺点,而超声
提取技术利用超声波辐射产生的多种作用,极大地提高
提取率,节约溶剂,同时可避免高温对提取成分的影响[3]。
本实验主要研究了超声技术提取杜仲叶黄酮的方
法,同时进行体外抗氧化性研究,为大规模提取、开发新
型食品添加剂及综合利用杜仲叶资源提供实验依据。
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收稿日期:2007-10-11
贾征 1,2,黄文 2,薛安 2
(1.北京大学深圳研究生院 城市人居环境科学与技术重点实验室,广东 深圳 518055;
2.北京大学环境工程系 水沙科学教育部重点实验室,北京 100871)
摘 要:采用单因素和正交实验,确定了超声提取杜仲叶黄酮的最佳工艺条件,乙醇体积分数为 40%,固液比为 1:60
(g/mL),浸泡2.5h后,处理2次,每次 1h。测定了杜仲叶黄酮的体外抗氧化能力,显示杜仲叶黄酮对红细胞溶血和
脂质过氧化有明显的抑制作用,且随黄酮添加量的增大而增大,是一种天然有效的抗氧化剂。
关键词:杜仲叶;黄酮;超声提取;抗氧化性
FLAVONOIDSEXTRACTIONTECHNOLOGYFROMEUCOMMIAULMOIDESLEAVESANDTHEMEASUREMENT
OFANTIOXIDANTANDREDBLOODCELLPROTECTINGPROPERTIES
JIAZheng1,2,HUANGWen2,XUEAn2
(1.ShenzhenGraduateSchoolofPekingUniversity,TheKeyLaboratoryforEnvironmentalandUrbanSciences,
Shenzhen518055,Guangdong,China;2.DepartmentofEnvironmentalEngineering,PekingUniversity,
TheKeyLaboratoryofWaterandSedimentSciences,MinistryofEducation,Beijing100871,China)
Abstract:ExtractiontechnicsofflavonoidsinEucommiaulmoidesleavesbyultrasonicandmeasurementofits
antioxidantabilitywerestudied.Thesinglefactorandorthogonaldesignmethodswereappliedfortheoptimal
technologicalconditions.Theoptimumconditionwere1∶60(g/mL)of40%ethanoltodousethedriedleavesfor
2.5h,andultrasonictreatmentlastedtwicefor1h.E.ulmoidesleavesflavonoidshadobviousfunctionstoinhibit
thelipidperoxidationandprotecttheredbloodcel.
Keywords:Eucommiaulmoidesleaves;flavonoids;ultrasonicextraction;antioxidantability
杜仲叶黄酮的提取及抗脂质过氧化和
红细胞保护作用研究
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
科学研究
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