壳聚糖处理桑叶水提液的抗氧化性研究

宋娟+宁喜斌+陈璐璐+朱莉莉+李晓晖

摘要：为了提高桑叶的利用率，应用壳聚糖进行絮凝除杂试验，测量不同环境条件（pH值、絮凝温度、壳聚糖加入量、絮凝时间）对桑叶水提液抗氧化性的影响。结果表明，最佳壳聚糖投入量为1.6 mL，pH值为5，絮凝温度为35 ℃，絮凝时间为3 h，通过壳聚糖处理明显提高了桑叶水提液的抗氧化性，该法具有广泛推广价值。

关键词：壳聚糖；桑叶；絮凝；抗氧化性

中图分类号：R284.1 文献标志码：A

文章编号：1002-1302（2014）08-0306-02

桑叶是桑科植物桑的干燥叶，又称家桑、荆桑、桑椹树等，始载于《神农本草经》，是一种常用的中药，桑叶的化学成分有黄酮及黄酮苷类、生物碱类、多糖类、氨基酸类、维生素类、挥发油成分等^[1]。桑叶中总黄酮含量占桑叶干重的1.0%～3.0%，是所有植物茎叶中黄酮类化合物含量较高的一种^[2]。现代药理研究表明，桑叶具有抗凝血、降血糖、抗肿瘤、抗衰老、抗疲劳、改善肠功能、抗菌、抗病毒等多种药理活性，获得人们广泛的关注。

壳聚糖是由甲壳素脱乙酰基而得来的一种天然高分子化合物，具有成本低、耐碱、耐腐蚀、无毒、无味、易降解等特点，可作为吸附剂、絮凝剂、抑菌剂等被广泛应用于很多领域，如农业、生物医学、环境保护等^[3-4]。絮凝是一种简单有效的分离固液两相的技术，絮凝剂起“桥连”“电中和”作用^[5-6]，吸附沉淀，去除大分子杂质，絮凝技术应用方便、操作简单、净化时间短，壳聚糖作为絮凝剂本身具有很强的“架桥”作用，使溶液中有沉淀趋势的悬浮颗粒沉淀，壳聚糖分子带正电荷，能与溶液中的蛋白质、氨基酸等负电荷化合物分子结合^[7]，通过这2个因素壳聚糖可产生有效的絮凝效果。

桑叶水提液制备过程中会产生某些无用杂质，如碎桑叶的纤维、蛋白质等，这些杂质直接或间接影响桑叶水提液中有效成分运用，为了提高桑叶的利用率，本试验用壳聚糖除去桑叶水提液中的杂质，研究此法在不同环境条件下对桑叶的抗氧化性有无影响，以期为桑叶的合理应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

干桑叶，产自浙江省湖州市；壳聚糖（90%脱乙酰度）；1%冰醋酸；DPPH（1-二苯基-2-三硝基苯肼），（上海华蓝化学科技有限公司）；其余试剂都为分析纯。

1.2 仪器

离心机（Thermofisher公司）；紫外可见分光光度计（尤尼柯上海仪器有限公司）；水浴锅（THZ82）（江苏省金坛市精达仪器制造厂）。

1.3 方法

1.3.1 桑叶水提液的制作

取干桑叶，剪碎以料液比 2 g ∶180 mL 的标准配制，调pH值为10，在100 ℃的水浴锅中浸提90 min，后取出并冷却至室温，抽滤，定容，测总黄酮含量及抗氧化性。

1.3.2 壳聚糖溶液的制备 用1%冰醋酸溶液配制1%的壳聚糖溶液，备用。

1.3.3 絮凝 取适量桑叶水提液，测黄酮总含量，调pH值，加入一定量的壳聚糖溶液，搅拌10 min，在一定温度的水浴中放置一段时间，3 000 r/min离心15 min，测总黄酮量及抗氧化性。壳聚糖的加入使待测液的体积发生变化，为了使试验结果更为精确，在测量各影响因素时，每组试验均做相应的对照，每个对照组用相同体积的水代替加入的壳聚糖的量。

1.3.4 抗氧化性测定 称取DPPH 7.886 4 mg，无水乙醇定容至100 mL的容量瓶中，使其浓度为200 μmol/L，取不同浓度的待测样品，加入1 mL的200 μmol/L的DPPH溶液，将该混合液混匀，室温下静置30 min，以无水乙醇为参比，测定其在517 nm处的吸光度，对照组以无水乙醇代替样品，计算自由基清除率：自由基清除率=[1-（Ds-Dr）/Do]×100%。

式中：Ds表示待测液与DPPH反应液的吸光度；Dr表示待测液与无水乙醇混合液的吸光度；Do表示DPPH与无水乙醇混合液的吸光度。

2 结果与分析

2.1 壳聚糖加入量对絮凝效果的影响

取桑叶水提液50 mL，调pH值为6.0，平行5份，每份 10 mL，分别加入壳聚糖溶液0.8、1.2、1.6、2.0、2.4 mL，搅拌10 min，于45 ℃的水浴中放置3 h，3 000 r/min离心 15 min，过滤，取滤液，测该液和对照组的抗氧化性。如图1所示，壳聚糖的加入明显提高了桑叶的抗氧化性，当投放量在1.6 mL时，抗氧化性最好，因为此时壳聚糖与桑叶抗氧化成分的协同作用最好。

2.2 絮凝时间对絮凝效果的影响

取桑叶水提液50 mL，调pH值为6.0，平行5份，每份 10 mL，分别加入壳聚糖溶液1.6 mL，搅拌10 min，分别在45 ℃

2.4 pH值对絮凝效果的影响

取桑叶水提液5 mL，平行5份，每份10 mL，调pH值为3.0、4.0、5.0、6.0、7.0，分别加入壳聚糖溶液1.6 mL，搅拌 10 min，与45 ℃水浴中放置3 h，于3 000 r/min离心15 min，过滤，测该液和对照组的总黄酮量及抗氧化性。如图4所示，试验组抗氧化性总体上弱于对照组，表明pH对抗氧化性有很大的影响。在pH值为3左右时，抗氧化性最强，酸性过大可能造成黄酮析出，但此时抗氧化性却最强，因为桑叶水提液成分中不仅是黄酮有抗氧化的特点，黎小萍等证明了多糖也具有抗氧化性^[10]。考虑到酸性过大对人体的影响，该条件不建议使用，因此，pH值为5时较为适合。

3 结论

本试验使用壳聚糖对桑叶水提液进行处理，对pH值、壳聚糖含量、时间、温度4种条件进行研究。endprint

壳聚糖处理增加了桑叶的抗氧化性，提高了桑叶的利用率，经壳聚糖处理后，桑叶水提液的抗氧化性基本在80%以上，从而增加了桑叶的应用领域。

在壳聚糖处理的4种条件中，pH值的变化对抗氧化性的影响大于其他3个条件，絮凝时间影响最小；当壳聚糖投入量为1.6 mL、pH值为5、絮凝温度为35 ℃、絮凝时间为3 h时，抗氧化性较好。

壳聚糖本身成本低，无毒无害，来源广泛，对人体无不良影响，壳聚糖处理桑叶水提液是一种安全有效的方法，具有广泛推广价值。

参考文献：

[1]欧阳臻，陈 钧. 桑叶的化学成分及其药理作用研究进展[J]. 江苏大学学报：自然科学版2003，24（6）：40-42.

[2]任 君，毛丽萍，卫天业，等. 桑叶汁饮料的工艺技术研究[J]. 食品工业科技，2001，22（6）：71-72.

[3]Wu Z J，Li S Y，Wan J F，et al. Cr（Ⅵ）adsorption on an improved synthesised cross-linked chitosan resin[J]. Journal of Molecular Liquids，2012，170：25-29.

[4]董怡华，李 亮，胡筱敏，等. 壳聚糖改性阳离子絮凝剂的制备及其应用研究[J]. 环境保护科学，2006，32（5）：20-22.

[5]张建伟，袁 因，王春雨. 壳聚糖对桑白皮水提液净化除杂的研究[J]. 高校化学工程学报，2010，2（24）：346-349.

[6]王龙虎，吴国良，程冀宇. 壳聚糖及其衍生物在中药工业中的应用[J]. 中国中药杂志，2004，29（4）：289-292.

[7]邓 良，袁 华，喻宗沅. 杜仲叶提取液除杂与脱色研究[J]. 化学与生物工程，2006，23（7）：28-30.

[8]Chang J，Ren X W，Wei M，et al. A study on the extraction of Chinese herbal medicine shengmaiyin purified with natural flocculation（Ⅱ）[J]. China Journal of Traditional Chinese Medicine and Pharmacy，1998，3（3）：26-29.

[9]Zhang Z G，Kang Y，Feng Y，et al. Application of flocculation technology in the purificationof Chinese traditional medicine[J]. Chemical Industry and Engineering，2003，20（6）：377-384.

[10]黎小萍，陈华玲. 桑叶的药用与保健价值及其开发利用现状[J]. 蚕桑茶叶通讯，2005，21（1）：8-9.endprint

壳聚糖处理增加了桑叶的抗氧化性，提高了桑叶的利用率，经壳聚糖处理后，桑叶水提液的抗氧化性基本在80%以上，从而增加了桑叶的应用领域。

在壳聚糖处理的4种条件中，pH值的变化对抗氧化性的影响大于其他3个条件，絮凝时间影响最小；当壳聚糖投入量为1.6 mL、pH值为5、絮凝温度为35 ℃、絮凝时间为3 h时，抗氧化性较好。

壳聚糖本身成本低，无毒无害，来源广泛，对人体无不良影响，壳聚糖处理桑叶水提液是一种安全有效的方法，具有广泛推广价值。

参考文献：

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壳聚糖处理增加了桑叶的抗氧化性，提高了桑叶的利用率，经壳聚糖处理后，桑叶水提液的抗氧化性基本在80%以上，从而增加了桑叶的应用领域。

在壳聚糖处理的4种条件中，pH值的变化对抗氧化性的影响大于其他3个条件，絮凝时间影响最小；当壳聚糖投入量为1.6 mL、pH值为5、絮凝温度为35 ℃、絮凝时间为3 h时，抗氧化性较好。

壳聚糖本身成本低，无毒无害，来源广泛，对人体无不良影响，壳聚糖处理桑叶水提液是一种安全有效的方法，具有广泛推广价值。

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