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野生酸荔枝核中多糖的提取及其抗氧化活性

2014-12-12钱力陈华妮劳玲玲陆永旺伍师书

湖北农业科学 2014年20期
关键词:荔枝核清除率光度

钱力+陈华妮+劳玲玲+陆永旺+伍师书

摘要:研究了从野生酸荔枝(Litchi chinensis Sonn)核中提取多糖的最佳条件及其体外抗氧化活性。结果表明,最佳提取条件为提取温度70 ℃,提取时间3.0 h,乙醇体积分数70%,在此条件下多糖的提取率为5.72%。体外试验表明,酸荔枝核多糖对·OH具有明显的清除作用。

关键词:酸荔枝(Litchi chinensis Sonn)核;多糖;提取;抗氧化

中图分类号:R284.2;S58        文献标识码:A        文章编号:0439-8114(2014)20-4949-03

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.20.047

Extracting Polysaccharides from Seeds of Wild Acid Litchi and Its Antioxidant Activity

QIAN Li1,CHEN Hua-ni2, LAO Ling-ling1, LU Yong-wang1, WU Shi-shu1

(1.Baise University, Baise 533000,Guangxi,China ;2. Youjiang Medical College for Nationalities, Baise 533000, Guangxi,China)

Abstract: The optimal conditions of extracting polysaccharides from seeds of wild acid litchi and its antioxidant activity in vitro were investigated. The optimal conditions were extraction temperature of 90 ℃, extracttion time of 180 min and the ethanol concentration of 70% vol. Results showed that the polysaccharides from seeds of wild acid litchi had good scavenging effect and reduction power against ·OH.

Key words:  acid Litchi seeds; polysaccharide; extraction; antioxidation

荔枝(Litchi chinensis Sonn)核为无患子科植物的干燥种子,主产于广东、广西等地,具有行血散结、祛寒止痛之功效。研究表明荔枝核具有调节血脂、降低血糖、抗氧化能力等药理作用[1-3]。多糖广泛存在于动物、植物和微生物中,是构成生命的四大基本物质之一,它广泛参与了细胞的各种生命现象及生理过程的调节,如免疫细胞间信息的传递与感受,细胞的转化,分裂及再生等活动。多糖具有多种生物活性,同维持生物机能密切相关。因此多糖的研究在医学领域受到越来越广泛的重视[4-9]。广西野生酸荔枝果实小、核大、肉薄,生长处于野生状态,管理粗放。对酸荔枝核中多糖的研究尚未见报道,因此对其相关特性开展研究有着重要的意义。

1  材料与方法

1.1  材料与仪器

原料为广西靖西深山采摘的野生酸荔枝(采集的样品经右江民族医学院张数球教授鉴定确认)。将酸荔枝的核取出,洗净、干燥、粉碎后备用。主要试剂葡萄糖,盐酸,无水乙醇,硫酸,苯酚,过氧化氢,十二水合硫酸铁铵,水杨酸,氯仿,正丁醇等为分析纯。

仪器旋转蒸发器(RE-3000,上海亚荣生化仪器厂),数显恒温水浴锅(HH6,国华电器有限公司),循环水式真空泵(SHZ-D,巩义市予华仪器有限公司),紫外-可见分光光度计(TU-1810,北京普析通用仪器有限责任公司),分析天平(CPA64,赛多利斯科学仪器北京有限公司),磁力搅拌器(S21-1,金坛市医疗仪器厂)。

1.2  方法

1.2.1  标准曲线的绘制  依次称取葡萄糖标准品50、100、200、300、350 mg,置于500 mL容量瓶中加蒸馏水定容,分别稀释成10、20、40、60、70 μg /mL的5个不同浓度的标准品系列溶液。再分别精确量取1.00 mL样品液5份,置于25 mL的比色管中。加1.50 mL 5.0%苯酚溶液,再加7.50 mL浓硫酸,混匀后放置20 min[10,11]。用紫外分光光度计在490 nm波长处测定其吸光度。以标准品浓度为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线,建立回归方程。

1.2.2  酸荔枝核多糖的提取与纯化  称取酸荔枝核粉10 g,设置单因素试验,考察提取时间、提取温度、乙醇体积分数对多糖提取率的影响。各因素水平设置如下:①提取时间:2.0、2.5、3.0、3.5、4.0 h;②提取温度:40、50、60、70、80 ℃;③乙醇体积分数:50%、60%、70%、80%、90%。回流结束后过滤,滤液用旋转蒸发仪浓缩至一定体积,再分别用氯仿,乙酸乙酯萃取后,即得酸荔枝核多糖粗品。以多糖粗品的提取率为评价指标,选出最佳提取条件。

将所得的酸荔枝核多糖粗品放在锥形瓶中,加入适量的活性炭,混匀后,静置过夜,得脱色后的酸荔枝核多糖粗品。加入体积为前一步骤所得的多糖水溶液体积1/4的氯仿,再加入体积为氯仿体积1/4的正丁醇,将混合物剧烈震荡20~30 min,通过分液漏斗除去水层和溶剂层之间的变性蛋白,如此重复3次,将蛋白质除去,即得到多糖样品。将得到多糖样品置于150 mL锥形瓶中,加入1 mol/L的硫酸2.00 mL。充分摇匀后放入沸水浴2 h。冷却后,再将水解液转入100 mL的容量瓶并加去离子水定容至刻度。分别精确量取样品液40 μL 5份,分别置于25 mL比色管,以去离子水补充至2.0 mL加1.5 mL 5.0%苯酚溶液,再加7.5 mL浓硫酸,混均后放置20 min。用紫外分光光度计于490 nm处,测其吸光度,由回归方程计算酸荔枝核多糖的含量。

1.2.3  酸荔枝核多糖对·OH的清除效果  参照Fenton反应法产生·OH自由基[12]。H2O2/Fe2+体系可通过Fenton反应产生自由基,化学反应为:H2O2+Fe2+→·OH+ OH- +Fe2+。用·OH氧化水杨酸产生有色物质,该产物在510 nm波长有强吸收峰,若体系中加入·OH清除的物质,就会减少有色物质的产生,吸收度降低。吸光度越低,清除·OH效果越好。

取5支试管并依次编号,每支各加9 mmol/L的FeSO4 100 μL,9mol/L水杨酸-乙醇溶液100 μL,按试管编号各加不同浓度的酸荔枝核多糖溶液,并用去离子水加至2 mL,最后加入8.80 mmol/L的H2O2 100 μL启动反应,在室温下反应1 h,并与空白液比较,于510 nm处测其吸光度,计算其清除率,得到被测物对·OH的清除效果。

清除率=[(A0-As)/A0]×100%

式中,A0为空白对照液的吸光度;As为加入酸荔枝核多糖提取液处理的吸光度。

2  结果与分析

2.1  标准曲线

绘制得到的标准曲线见图1,回归方程为A=0.006 87C+0.016 83,R2=0.999 2,说明在所取浓度范围内,葡萄糖溶液浓度和吸光度呈良好的线性关系。

2.2  酸荔枝核中多糖提取的结果

2.2.1  提取时间对提取率的影响  提取时间对酸荔枝核多糖提取率的影响结果见图2。由图2可知,随着提取时间的延长,酸荔枝核多糖提取率先上升然后下降。可能是由于时间过长导致杂质过多。加热时间过长也可能使多糖分解。故最佳提取时间为3.0 h。

2.2.2  提取温度对提取率的影响  温度对酸荔枝核多糖提取率的影响结果见图3。由图3可见,回流温度低于70 ℃时,提取率随温度的升高而升高,温度高于70 ℃时提取率有所下降。可能是是由于过高的温度导致多糖的降解,从而不利于提高提取率,故最佳提取温度为70 ℃。

2.2.3  乙醇体积分数对提取率的影响  酸荔枝核多糖提取率随乙醇体积分数变化的结果见图4。由图4可知,多糖提取率随乙醇体积分数的升高呈先上升后下降的趋势。乙醇体积分数为70%时,提取率最大。乙醇体积分数过高,可能会使多糖的溶出变得困难,不利于提取,故乙醇的最佳体积分数为70%。

根据单因素试验结果,在最优试验条件下,取100 g酸荔枝核过40目筛的细粉,按照“1.2.2”的方法分别用移液器量取40、40、40、400、400、400 μL样品液6份,测定样品的吸光度,根据回归方程计算荔枝核多糖的平均提取率为5.72%,RSD为2.494%。

2.3  酸荔枝核多糖对·OH的清除作用

酸荔枝核多糖对·OH的清除结果见图5。从图5可以看出,·OH的清除率随体系中酸荔枝核多糖浓度的增加而上升。提取的酸荔枝核多糖对·OH有一定的清除作用,浓度为0.4 g/L时,对·OH的清除率达到70%。

3  结论

试验以野生酸荔枝核为原料,考察了各因素对多糖提取率的影响。通过单因素试验确定了酸荔枝核多糖的最佳提取工艺为提取温度70 ℃,提取时间3.0 h,乙醇体积分数70%,此条件下多糖提取率为5.72%。体外试验表明,酸荔枝核多糖对·OH具有明显的清除作用,为进一步开发酸荔枝的药用价值提供科学依据。

参考文献:

[1] 陆永旺,劳玲玲,陈华妮,等.酸荔枝核黄酮体外抗氧化作用的研究[J].中国酿造,2013,32(7):104-106.

[2] 葛如意,卢文菊,张  萃.荔枝核抗肿瘤及其作用机制研究进展[J].广东药学院学报,2012,28(6):693-696.

[3] 袁  红.荔枝核多糖提取物对四氧嘧啶致糖尿病小鼠降糖作用[J].健康研究,2010,30(4):252-255.

[4] 周丽明,张  勇,林国卫,等.葛根多糖提取条件的优化及其抗氧化活性的研究[J].湖北农业科学,2012,51(19):4344-4347.

[5] 李艳菊,李琴山,田  硕,等.贵州产天冬中多糖的提取及其抗氧化活性的研究[J].湖北农业科学,2012,51(7):1436-1437.

[6] 黄凤香,廖  迎,曾建红,等.广西莪术多糖水提工艺优化及不同产地多糖含量测定[J].湖北农业科学,2013,52(16):3947-3950.

[7] 董海丽,刘  红.湿法超微粉碎提取石斛多糖的研究[J].北方园艺,2013,(15):150-152.

[8] 左绍远,钱金栿.红花蜂花粉多糖提取工艺的优化及其抗氧化性质研究[J].湖北农业科学,2013,52(7):1631-1633.

[9] 靳学远,刘  红,秦  霞.超声波辅助提取壶瓶枣多糖工艺优化[J].湖北农业科学,2013,52(14):3386-3387.

[10] 张惟杰.复合多糖生化研究技术[M].杭州:浙江大学出版社, 1999.

[11] 崔红华,李超英,张大方,等.用苯酚-硫酸法测定人参多糖含量的研究[J].中国中医药信息杂志,1999,6(2):24-26.

[12] 袁建梅,吕馨馨,王春峰.合欢花多糖的提取工艺及其抗氧化活性研究[J].湖北农业科学,2013,52(11):2625-2628.

1.2.3  酸荔枝核多糖对·OH的清除效果  参照Fenton反应法产生·OH自由基[12]。H2O2/Fe2+体系可通过Fenton反应产生自由基,化学反应为:H2O2+Fe2+→·OH+ OH- +Fe2+。用·OH氧化水杨酸产生有色物质,该产物在510 nm波长有强吸收峰,若体系中加入·OH清除的物质,就会减少有色物质的产生,吸收度降低。吸光度越低,清除·OH效果越好。

取5支试管并依次编号,每支各加9 mmol/L的FeSO4 100 μL,9mol/L水杨酸-乙醇溶液100 μL,按试管编号各加不同浓度的酸荔枝核多糖溶液,并用去离子水加至2 mL,最后加入8.80 mmol/L的H2O2 100 μL启动反应,在室温下反应1 h,并与空白液比较,于510 nm处测其吸光度,计算其清除率,得到被测物对·OH的清除效果。

清除率=[(A0-As)/A0]×100%

式中,A0为空白对照液的吸光度;As为加入酸荔枝核多糖提取液处理的吸光度。

2  结果与分析

2.1  标准曲线

绘制得到的标准曲线见图1,回归方程为A=0.006 87C+0.016 83,R2=0.999 2,说明在所取浓度范围内,葡萄糖溶液浓度和吸光度呈良好的线性关系。

2.2  酸荔枝核中多糖提取的结果

2.2.1  提取时间对提取率的影响  提取时间对酸荔枝核多糖提取率的影响结果见图2。由图2可知,随着提取时间的延长,酸荔枝核多糖提取率先上升然后下降。可能是由于时间过长导致杂质过多。加热时间过长也可能使多糖分解。故最佳提取时间为3.0 h。

2.2.2  提取温度对提取率的影响  温度对酸荔枝核多糖提取率的影响结果见图3。由图3可见,回流温度低于70 ℃时,提取率随温度的升高而升高,温度高于70 ℃时提取率有所下降。可能是是由于过高的温度导致多糖的降解,从而不利于提高提取率,故最佳提取温度为70 ℃。

2.2.3  乙醇体积分数对提取率的影响  酸荔枝核多糖提取率随乙醇体积分数变化的结果见图4。由图4可知,多糖提取率随乙醇体积分数的升高呈先上升后下降的趋势。乙醇体积分数为70%时,提取率最大。乙醇体积分数过高,可能会使多糖的溶出变得困难,不利于提取,故乙醇的最佳体积分数为70%。

根据单因素试验结果,在最优试验条件下,取100 g酸荔枝核过40目筛的细粉,按照“1.2.2”的方法分别用移液器量取40、40、40、400、400、400 μL样品液6份,测定样品的吸光度,根据回归方程计算荔枝核多糖的平均提取率为5.72%,RSD为2.494%。

2.3  酸荔枝核多糖对·OH的清除作用

酸荔枝核多糖对·OH的清除结果见图5。从图5可以看出,·OH的清除率随体系中酸荔枝核多糖浓度的增加而上升。提取的酸荔枝核多糖对·OH有一定的清除作用,浓度为0.4 g/L时,对·OH的清除率达到70%。

3  结论

试验以野生酸荔枝核为原料,考察了各因素对多糖提取率的影响。通过单因素试验确定了酸荔枝核多糖的最佳提取工艺为提取温度70 ℃,提取时间3.0 h,乙醇体积分数70%,此条件下多糖提取率为5.72%。体外试验表明,酸荔枝核多糖对·OH具有明显的清除作用,为进一步开发酸荔枝的药用价值提供科学依据。

参考文献:

[1] 陆永旺,劳玲玲,陈华妮,等.酸荔枝核黄酮体外抗氧化作用的研究[J].中国酿造,2013,32(7):104-106.

[2] 葛如意,卢文菊,张  萃.荔枝核抗肿瘤及其作用机制研究进展[J].广东药学院学报,2012,28(6):693-696.

[3] 袁  红.荔枝核多糖提取物对四氧嘧啶致糖尿病小鼠降糖作用[J].健康研究,2010,30(4):252-255.

[4] 周丽明,张  勇,林国卫,等.葛根多糖提取条件的优化及其抗氧化活性的研究[J].湖北农业科学,2012,51(19):4344-4347.

[5] 李艳菊,李琴山,田  硕,等.贵州产天冬中多糖的提取及其抗氧化活性的研究[J].湖北农业科学,2012,51(7):1436-1437.

[6] 黄凤香,廖  迎,曾建红,等.广西莪术多糖水提工艺优化及不同产地多糖含量测定[J].湖北农业科学,2013,52(16):3947-3950.

[7] 董海丽,刘  红.湿法超微粉碎提取石斛多糖的研究[J].北方园艺,2013,(15):150-152.

[8] 左绍远,钱金栿.红花蜂花粉多糖提取工艺的优化及其抗氧化性质研究[J].湖北农业科学,2013,52(7):1631-1633.

[9] 靳学远,刘  红,秦  霞.超声波辅助提取壶瓶枣多糖工艺优化[J].湖北农业科学,2013,52(14):3386-3387.

[10] 张惟杰.复合多糖生化研究技术[M].杭州:浙江大学出版社, 1999.

[11] 崔红华,李超英,张大方,等.用苯酚-硫酸法测定人参多糖含量的研究[J].中国中医药信息杂志,1999,6(2):24-26.

[12] 袁建梅,吕馨馨,王春峰.合欢花多糖的提取工艺及其抗氧化活性研究[J].湖北农业科学,2013,52(11):2625-2628.

1.2.3  酸荔枝核多糖对·OH的清除效果  参照Fenton反应法产生·OH自由基[12]。H2O2/Fe2+体系可通过Fenton反应产生自由基,化学反应为:H2O2+Fe2+→·OH+ OH- +Fe2+。用·OH氧化水杨酸产生有色物质,该产物在510 nm波长有强吸收峰,若体系中加入·OH清除的物质,就会减少有色物质的产生,吸收度降低。吸光度越低,清除·OH效果越好。

取5支试管并依次编号,每支各加9 mmol/L的FeSO4 100 μL,9mol/L水杨酸-乙醇溶液100 μL,按试管编号各加不同浓度的酸荔枝核多糖溶液,并用去离子水加至2 mL,最后加入8.80 mmol/L的H2O2 100 μL启动反应,在室温下反应1 h,并与空白液比较,于510 nm处测其吸光度,计算其清除率,得到被测物对·OH的清除效果。

清除率=[(A0-As)/A0]×100%

式中,A0为空白对照液的吸光度;As为加入酸荔枝核多糖提取液处理的吸光度。

2  结果与分析

2.1  标准曲线

绘制得到的标准曲线见图1,回归方程为A=0.006 87C+0.016 83,R2=0.999 2,说明在所取浓度范围内,葡萄糖溶液浓度和吸光度呈良好的线性关系。

2.2  酸荔枝核中多糖提取的结果

2.2.1  提取时间对提取率的影响  提取时间对酸荔枝核多糖提取率的影响结果见图2。由图2可知,随着提取时间的延长,酸荔枝核多糖提取率先上升然后下降。可能是由于时间过长导致杂质过多。加热时间过长也可能使多糖分解。故最佳提取时间为3.0 h。

2.2.2  提取温度对提取率的影响  温度对酸荔枝核多糖提取率的影响结果见图3。由图3可见,回流温度低于70 ℃时,提取率随温度的升高而升高,温度高于70 ℃时提取率有所下降。可能是是由于过高的温度导致多糖的降解,从而不利于提高提取率,故最佳提取温度为70 ℃。

2.2.3  乙醇体积分数对提取率的影响  酸荔枝核多糖提取率随乙醇体积分数变化的结果见图4。由图4可知,多糖提取率随乙醇体积分数的升高呈先上升后下降的趋势。乙醇体积分数为70%时,提取率最大。乙醇体积分数过高,可能会使多糖的溶出变得困难,不利于提取,故乙醇的最佳体积分数为70%。

根据单因素试验结果,在最优试验条件下,取100 g酸荔枝核过40目筛的细粉,按照“1.2.2”的方法分别用移液器量取40、40、40、400、400、400 μL样品液6份,测定样品的吸光度,根据回归方程计算荔枝核多糖的平均提取率为5.72%,RSD为2.494%。

2.3  酸荔枝核多糖对·OH的清除作用

酸荔枝核多糖对·OH的清除结果见图5。从图5可以看出,·OH的清除率随体系中酸荔枝核多糖浓度的增加而上升。提取的酸荔枝核多糖对·OH有一定的清除作用,浓度为0.4 g/L时,对·OH的清除率达到70%。

3  结论

试验以野生酸荔枝核为原料,考察了各因素对多糖提取率的影响。通过单因素试验确定了酸荔枝核多糖的最佳提取工艺为提取温度70 ℃,提取时间3.0 h,乙醇体积分数70%,此条件下多糖提取率为5.72%。体外试验表明,酸荔枝核多糖对·OH具有明显的清除作用,为进一步开发酸荔枝的药用价值提供科学依据。

参考文献:

[1] 陆永旺,劳玲玲,陈华妮,等.酸荔枝核黄酮体外抗氧化作用的研究[J].中国酿造,2013,32(7):104-106.

[2] 葛如意,卢文菊,张  萃.荔枝核抗肿瘤及其作用机制研究进展[J].广东药学院学报,2012,28(6):693-696.

[3] 袁  红.荔枝核多糖提取物对四氧嘧啶致糖尿病小鼠降糖作用[J].健康研究,2010,30(4):252-255.

[4] 周丽明,张  勇,林国卫,等.葛根多糖提取条件的优化及其抗氧化活性的研究[J].湖北农业科学,2012,51(19):4344-4347.

[5] 李艳菊,李琴山,田  硕,等.贵州产天冬中多糖的提取及其抗氧化活性的研究[J].湖北农业科学,2012,51(7):1436-1437.

[6] 黄凤香,廖  迎,曾建红,等.广西莪术多糖水提工艺优化及不同产地多糖含量测定[J].湖北农业科学,2013,52(16):3947-3950.

[7] 董海丽,刘  红.湿法超微粉碎提取石斛多糖的研究[J].北方园艺,2013,(15):150-152.

[8] 左绍远,钱金栿.红花蜂花粉多糖提取工艺的优化及其抗氧化性质研究[J].湖北农业科学,2013,52(7):1631-1633.

[9] 靳学远,刘  红,秦  霞.超声波辅助提取壶瓶枣多糖工艺优化[J].湖北农业科学,2013,52(14):3386-3387.

[10] 张惟杰.复合多糖生化研究技术[M].杭州:浙江大学出版社, 1999.

[11] 崔红华,李超英,张大方,等.用苯酚-硫酸法测定人参多糖含量的研究[J].中国中医药信息杂志,1999,6(2):24-26.

[12] 袁建梅,吕馨馨,王春峰.合欢花多糖的提取工艺及其抗氧化活性研究[J].湖北农业科学,2013,52(11):2625-2628.

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