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3种脱色方法对多棘海盘车多糖的脱色效果



全 文 : [收稿日期] 2013-08-01;2014-01-03修回
 [基金项目] 辽宁省教育厅计划项目“黄海海燕皂苷的分离纯化及其降血压活性研究”(2009A177)
 [作者简介] 李敏晶(1976-),女,副教授,博士,从事天然产物化学的研究。E-mail:minjingli@dlou.edu.cn
[文章编号]1001-3601(2014)03-0160-0147-03
3种脱色方法对多棘海盘车多糖的脱色效果
李敏晶,刘昌雨,刘 远,谭成玉
(大连海洋大学 海洋科技与环境学院,辽宁 大连116023)
  [摘 要]为了解活性炭粉末、D101型大孔树脂及过氧化氢3种脱色方法对多棘海盘车多糖的脱色效
果,以脱色率和多糖保留率为指标,分别考察脱色剂用量、脱色时间及脱色温度对多棘海盘车多糖脱色的影
响。结果表明:活性炭对多棘海盘车多糖脱色效果最好,但脱色后多糖保留率最小;D101大孔树脂脱色后的
多糖保留率最高,但脱色率不及活性炭;过氧化氢脱色要选择较低的温度和较短的时间进行。结论,40%过
氧化氢在60℃时脱色1h脱色率最佳,达78.6%;5%的活性炭在30℃脱色2h脱色率最佳,为75.2%;5%
的D101型大孔树脂在40℃脱色1.5h脱色率最佳,为52.9%。
[关键词]多棘海盘车;多糖;脱色
[中图分类号]O629.12 [文献标识码]A
Decolorization Efects of Three Decolorization Methods on Polysaccharide
Extracted from Asterias amurensis
LI Minjing,LIU Changyu,LIU Yuan,TAN Chengyu
(College of Marine Science and Environment,Dalian Ocean University.,Dalian,Liaoning116023,China)
  Abstract:Three decolorization methods of active carbon powder,D101macroporous resins and H2O2
were tested to study the decolorization ratio and retention rate of polysaccharide extracted from
A.amurensis under different dosage,time and temperature of different decolorization methods.The
results showed that the decolorization ratio of active carbon powder was the maximum but the
polysaccharide retention rate was the minimum.The polysaccharide retention rate of D101macroporous
resin was the maximum but the decolorizing ratio was not as good as active carbon powder.H2O2should be
used under lower temperature and shorter time.In conclusion,78%decolorization ratio of polysaccharide
extracted from A.amurensis is obtained by 40% H2O2at 60℃for 1h.75.2% decolorization ratio of
polysaccharide extracted from A.amurensis is obtained by 5% active carbon powder at 30℃for 2h.
52.9% decolorization ratio of polysaccharide extracted from A.amurensis is obtained by 5% D101
macroporous resins at 40℃for 1.5h.
Key words:Asterias amurensis;polysaccharide;decolorization
  多棘海盘车(Asterias amurensis)是我国黄海沿岸
一种十分常见的海星,属于海洋无脊椎动物,棘皮动物
门、海星纲、钳棘目、海盘车科。多棘海盘车体呈五星
型,口面平坦为浅黄色,反口面较隆起,表面附有较多
棘刺,为紫红色,是我国北方海域海星的主要品种[1]。
近几十年来,国外的科研人员在各种不同种类的海星
中获取了多种活性成分,如:皂苷、甾醇、多糖、蛋白质
及氨基酸等,因其具有多种生理及药理活性使得国内
越来越多的科研人员关注到这一领域[2-7]。多棘海盘
车是一种可以食用的海星,多糖作为其中重要的活性
成分其相关报道在国内较为少见。而多棘海盘车的多
糖提取液颜色较深,这给多糖进一步的分离和结构鉴
定带来了困难。为此,笔者探讨了不同脱色剂对多棘
海盘车多糖的脱色方法和条件,以期为多棘海盘车多
糖的进一步研究提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
多棘海盘车,采自辽宁省大连市,晾干后粉碎过
20目筛备用;活性炭粉末购于河南巩义嵩山滤材活
性炭厂;D101型大孔树脂购于天津市海光化工有限
公司;过氧化氢、葡萄糖、苯酚、浓硫酸、三氯乙酸、无
水乙醇等试剂均为分析纯。
1.2 试验方法
1.2.1 多棘海盘车多糖的制备 准确称取一定量
的多棘海盘车样品,加入15倍量的蒸馏水,索氏提
取6h。将提取液减压浓缩至适量后加入无水乙
醇,使提取液含醇量达到80%,静置过夜,离心分
离,得到粗多糖样品。将得到的多糖用10%的三氯
乙酸法除蛋白,离心去除蛋白沉淀,再经冷冻干燥,
即得多棘海盘车多糖样品。
1.2.2  3种脱色方法的多糖脱色
1)活性炭用量。配置2%的多糖溶液,按照活
性炭质量与多糖溶液体积比分别加入质量百分浓度
为1%、2%、3%、4%和5%的活性炭粉末,在30℃
恒温水浴保温4h,离心,取上清液测定多糖脱色率
及保留率,各处理3次重复,取平均值(下同)。
2)树脂用量。配置2%的多糖溶液,按照树脂
 贵州农业科学 2014,42(3):147~149
 Guizhou Agricultural Sciences
质量与多糖体积比分别加入质量百分浓度为1%、
2%、3%、4%和5%的D101型大孔树脂,在30℃恒
温水浴保温4h,离心。
3)过氧化氢浓度。分别取20mL、30mL、
40mL、50mL、60mL过氧化氢(原始浓度为30%)
用蒸馏水稀释至100mL,计其体积百分比浓度分别
为20%、30%、40%、50%、60%。将上述不同浓度
的过氧化氢溶液分别加入到2%的多糖溶液中,在
20℃恒温水浴保温1h,离心。
4)脱色时间。按质量体积比在多糖溶液中分
别加入5%的大孔树脂和5%活性炭,在30℃下,控
制脱色时间为0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h、
3.5h和4h,离心。过氧化氢脱色时间超过1.5h后
会使多糖大量水解,故过氧化氢的脱色不考虑时间
对其脱色效果的影响。
5)脱色温度。按质量体积比在多糖溶液中分
别加入5%的大孔树脂和5%活性炭,在温度20℃、
30℃、40℃、50℃和60℃条件下分别脱色1.5h,离
心。另在多糖溶液中加入40%的过氧化氢,分别在
20℃、30℃、40℃、50℃和60℃的水浴条件下保温
1h,离心。
1.2.3 理化指标的测定
1)多糖含量的测定采用苯酚-硫酸法[8]。2)多
糖脱色率及保留率的测定。配置2%的多棘海盘车
多糖溶液行在紫外-可见区进行全波段扫描,得到最
大吸收波长380nm,在此波长条件下测定多糖色素
的吸光度。
脱色率=A1-A2A1
×100%
多糖保留率%=M2M1
×100%
A1为脱色前多糖的吸光度,A2为脱色后多糖的
吸光度;M1为脱色前多糖的质量,M2为脱色后多糖
的质量;
2 结果与分析
2.1 脱色剂用量对多棘海盘车多糖脱色的影响
由表1可知,活性炭粉末和D101型大孔树脂
对多棘海盘车多糖的脱色效果有较大差异,活性炭
对多糖的脱色率明显高于大孔树脂。整体上看来,
随着脱色剂用量的增加,大孔树脂和活性炭对多糖
的脱色率显著上升。对于多糖保留率而言,随着脱
色剂用量的增加,大孔树脂和活性炭对多糖的保留
率都逐渐降低。相对而言脱色后大孔树脂对多糖的
保留率高于活性炭。由图1可知,随过氧化氢浓度
的增加,多糖的脱色率也随之上升,当浓度达到
40%时趋于平衡,同时多糖保留率随浓度的增加而
显著降低。由表1和图1综合分析可知,脱色剂用
量对多糖脱色效果影响较大,且随着用量的增加脱
色率也会增加,但同时多糖的保留率也会随之降低。
脱色率最高的为活性炭粉末,过氧化氢次之,D101
大孔树脂最低。多糖保留率最高的为大孔树脂,过
氧化氢次之,最低的为活性炭。
表1 大孔树脂和活性炭不同用量下多棘海盘车多糖的脱色率及多糖保留率
    Table 1 The polysaccharide decolorization ratio and retention rate of A.amurensis polysaccharide treated by
D101macroporous resin and active carbon powder under different dosage
脱色剂用量/%
Dosage
D101大孔树脂 D101macroporous resin
脱色率/% 多糖保留率/%
活性炭粉末 Active carbon powder
脱色率/% 多糖保留率/%
1  33.8  92.8  45.4  71.8
2  36.7  90.9  54.6  69.9
3  40.1  87.8  62.8  65.6
4  45.5  85.5  69.7  64.1
5  52.2  84.9  74.6  63.5
De
co
lo
riz
at
io
n
ra
tio
Re
te
nt
io
n
ra
te



/%
80
70
60
40
50
H2O2浓度/%



/%
85
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75
65
70
0 10 20 30 40 50 60
H2O2 concentration
多糖保留率 脱色率
图1 不同H2O2浓度下多棘海盘车多糖的脱色率及保留率
Fig.1 The polysaccharide decolorization ratio and retention
rate of A.amurensis polysaccharide treated by dif-
ferent H2O2concentration
2.2 脱色温度对多棘海盘车脱色的影响
由图2可知,随着温度的上升,D101大孔树脂
和活性炭粉末对多糖的脱色率都有所增加,但增加
趋势并不显著。活性炭对多糖的脱色率在20~
30℃有一次较为显著地增加,之后只有略微上升。
大孔树脂对多糖的脱色率在20~40℃时有显著增
加,之后略有下降。而过氧化氢对多糖的脱色率先
在20~40℃略有上升,超过40℃后迅速增加。随着
温度的上升,经大孔树脂和活性炭脱色后,多糖的保
留率都随之下降。而经过氧化氢脱色后,当温度超
过30℃后,多糖保留率显著增加。分析其原因可能
是随着温度的上升过氧化氢对多糖的氧化及水解程
度也随之增加,当使用苯酚硫酸法检测糖含量时会
使溶液颜色越来越深,直至变为黑色。由此可知,当
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                                        贵 州 农 业 科 学
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De
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70
60
50
30
40
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Temperature
温度/℃
10 30 50 70
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Temperature
温度/℃
10 30 50 70
60
40
80
100
120
大孔树脂 活性炭
过氧化氢
图2 不同脱色温度下的多棘海盘多糖脱色率及保留率
Fig.2 The polysaccharide decolorization ratio and retention
rate of A.amurensis polysaccharideat different
temperature
采用过氧化氢对多棘海盘车多糖脱色时需要保持温
度不宜超过30℃。
2.3 脱色时间对多棘海盘车脱色的影响
由图3可知,脱色时间从0.5h增加到1h后,
D101大孔树脂对多糖的脱色率显著上升,当脱色时
间超过1h,脱色率变化不明显,可以认为脱色过程
De
co
lo
riz
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n
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/% 70
60
50
30
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60
50
70
100
90
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Time
时间/h
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
Time
时间/h
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
大孔树脂 活性炭
图3 不同脱色时间下多棘海盘多糖的脱色率及保留率
Fig.3 The polysaccharide decolorization ratio and retention
rate of A.amurensis polysaccharide under different
decolorization time
达到平衡。使用活性炭粉末脱色时,时间在0.5~
1.5h时,脱色率有显著地增加,超过1.5h后脱色
率略有增加却不显著。由图3可知,随着脱色时间
的增加,大孔树脂和活性炭对脱色后多糖的保留率
都逐渐下降。
2.4 不同脱色方法的最优脱色条件
试验表明,40%过氧化氢在60℃时脱色1h的
脱 色 率 最 佳,达 78.6%,此 时 多 糖 保 留 率 为
106.5%,分析其原因是在较高的温度下,过氧化氢
在氧化了色素的同时还与多棘海盘车多糖作用使之
在高温下水解,因此过氧化氢脱色要选择较低的温
度和较短的时间进行;5%的活性炭在30℃脱色2h
的脱色率最佳,为 75.2%,此时多糖保留率为
64.8%;5%的 D101型大孔树脂在40℃脱色1.5h
的 脱 色 率 最 佳,为 52.9%,此 时 多 糖 保 留 率
为83.2%。
3 结论
试验表明,40%过氧化氢在60℃时脱色1h的
脱 色 率 最 佳,达 78.6%,此 时 多 糖 保 留 率 为
106.5%,分析其原因是在较高的温度下,过氧化氢
在氧化了色素同时还与多棘海盘车多糖作用使之在
高温下水解,因此过氧化氢脱色要选择较低的温度
和较短的时间进行;5%的活性炭在30℃脱色2h的
脱色率最佳,为75.2%,此时多糖保留率为64.8%;
5%的D101型大孔树脂在40℃脱色1.5h的脱色率
最佳,为52.9%,此时多糖保留率为83.2%。
[参 考 文 献]
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(责任编辑:孙小岚)
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 李敏晶 等 3种脱色方法对多棘海盘车多糖的脱色效果
 LI Min jing et al Decolorization Effectc of Three Decolorization Methods on Polysaccharide Extracted from Asterias amurensis