過氧化氫處理對荔枝干多糖色澤和活性的影響

彭 剛，張曉輝，陳梓欣，黃略略，張樹飛，喬 方

（深圳職業技術學院應用化學與生物技術學院，廣東 深圳 518055）

過氧化氫處理對荔枝干多糖色澤和活性的影響

彭 剛，張曉輝，陳梓欣，黃略略，張樹飛，喬 方

（深圳職業技術學院應用化學與生物技術學院，廣東 深圳 518055）

通常所提荔枝干粗多糖溶液中混有大量色素，在純化過程中需要過氧化氫清除溶液中的色素。研究比較了不同過氧化氫濃度處理后荔枝干多糖溶液的色澤、多糖含量及活性的變化，從而篩選出適宜于荔枝干多糖除色的過氧化氫最佳濃度。結果表明，當過氧化氫終濃度為3%時，荔枝干多糖溶液色澤呈現乳白色且多糖損失率控制在20%以內，而處理后多糖對DPPH和ATBS自由基清除能力降低不明顯。綜合比較后該濃度的處理效果明顯優于其他過氧化氫濃度。

荔枝干多糖；過氧化氫；抗氧化活性；除色；多糖含量

多糖（Polysaccharide）又稱多聚糖，是由單糖分子通過糖苷鍵聚合而成的糖鏈大分子。多糖分子在機體中除了作為結構組成和能量儲運物質外，還具有提高免疫力、抗腫瘤、抗衰老、抗氧化、降血糖、降血脂等功能活性［1］，這使得近年植物多糖功能活性方面的研究不斷增多。為了更好地分析植物多糖功能活性，獲得高純度的多糖分子變得尤為重要。但是在植物多糖提取過程中，植物本身所含物質的多樣性導致所獲得的粗多糖中常摻雜了各種各樣的物質［2］，這些雜質會直接或間接地影響多糖分子功能活性。在諸多雜質中色素類物質最為常見，在荔枝干多糖提取過程中，色素的存在使得所得粗多糖溶液呈現黑褐色［3］。相關研究指出這類色素在使用活性碳等非極性物質吸附條件下，常伴隨著多糖損失率升高的現象［4］。氧化劑清除法可有效清除這類色素，但氧化劑也會分解多糖分子，造成其活性降低。因此，為了減少過氧化氫除色時對荔枝干多糖含量及活性的影響，本試驗采用不同終濃度的過氧化氫清除荔枝干粗多糖溶液中的色素，分析研究該過程中溶液色澤、多糖含量及所得多糖活性的變化趨勢，并在保證多糖活性的條件下，篩選出適合荔枝干多糖除色的最優過氧化氫濃度。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試妃子笑荔枝干購于深圳市南山區西麗果場，剝殼取核，備用。

主要試劑：無水乙醇、濃硫酸、葡萄糖、抗壞血酸、甲醇，均為分析純，購自廣州化學試劑廠；DPPH和ATBS則購于Sigma公司。

主要儀器：TM-767專業冰沙攪拌機，DK-20水浴磁力攪拌器，L6紫外-可見分光光度計，5810R高速冷凍離心機，Enspire Xenon Light Module多功能酶標儀，CR400型色差計。

1.2 試驗方法

1.2.1荔枝干粉制備 稱取妃子笑荔枝干果肉500 g，放入攪拌機，加入80%的乙醇溶液500 mL，開機粉碎攪拌2 min；隨后將荔枝干-酒精混合攪拌液倒入鋪設好2層紗布的漏斗中進行過濾，至無明顯液體流出后，再加入80%的乙醇溶液500 mL與濾渣混合攪拌過濾，重復1次，將所獲得的濾渣在50℃條件下烘干，打粉備用。1.2.2熱水浴提取荔枝干粗多糖 稱取一定量的荔枝干粉，按20 ∶1的液料比例加入純水（pH = 7.5）；接著加入磁力轉子后放置于80℃的熱水中加熱攪拌2 h；室溫冷卻后，4℃、10 000 r/min 離心10 min，棄沉淀；最后量取上清液，加入3倍體積的無水乙醇，搖勻后4℃過夜沉淀；次日離心后棄上清，沉淀即為荔枝干粗多糖［5］。將多余的酒精揮發干后，稱取沉淀重量，用水溶解配置成10 mg/mL粗多糖溶液。

1.2.3荔枝干多糖含量測定 參照姜瓊等［6］的苯酚-硫酸法測定荔枝干粗多糖中的多糖含量，并利用葡萄糖梯度濃度制作標準曲線。

1.2.5荔枝干粗多糖溶液蛋白測定 參照Zhang等［5］的方法，以牛血清蛋白為標準制備標準曲線。

1.2.6過氧化氫除色 參照李敏晶等［8］的方法略作修改，具體方法如下：取25 mL荔枝干粗多糖溶液裝入50 mL錐形瓶中，并加入相應體積的30%過氧化氫溶液，使其終濃度分別為0.4%、1%、3%、6%、9%，反應完成后立即檢測溶液色差值；隨后在反應液中加入磁力轉子，放置到50℃磁力攪拌水浴鍋中，使其脫色均勻，每隔30 min取出反應液，測定其溶液色差值；在反應完成后，加入3倍體積的乙醇溶液沉淀多糖。每個處理設置3個平行重復樣。

1.2.7荔枝干粗多糖DPPH抗氧化活性測定 參照Zhang等［9］的方法，以抗壞血酸為標準物。

1.2.8荔枝干粗多糖ATBS抗氧化活性測定 參照Re等［10］的方法，以抗壞血酸為標準物。

2 結果與分析

2.1 熱水浴所提取荔枝干粗多糖溶液顏色及成分分析

通過熱水浸提荔枝干粉末所獲得荔枝干粗多糖溶液呈現深褐色，且乙醇沉淀多糖時，該類色素伴隨著多糖一同析出。沉淀稱重，加水溶解成10 mg/ mL的溶液，測得其色差值為4.29± 0.07，表明荔枝干多糖溶液中的色素不易與多糖分離，導致溶液色差值偏高［11］。純度分析結果顯示溶液中荔枝干多糖含量高達5.01（±0.11）mg/mL，總蛋白含量為1.59（±0.01）mg/mL左右，分別為粗多糖溶液中干物質含量的50%和16%，表明該方法提取荔枝干多糖得率較高，但雜質含量也較高，主要為色素和蛋白。

2.2 不同終濃度過氧化氫對荔枝干粗多糖色澤變化的影響

過氧化氫處理前荔枝干粗多糖溶液呈現深褐色，其色差值保持在4以上。當過氧化氫加入時，溶液色差值逐漸降低，且過氧化氫濃度越高，色差值降幅越大（圖1）。此外，在除色過程中，由于前60 min過氧化氫濃度相對較高，色差值變化幅度也較劇烈，隨著過氧化氫的消耗，后期色差值變化相對平緩。而不同濃度過氧化氫對荔枝干多糖溶液色差值影響趨勢表明，過氧化氫濃度越高，其對溶液色差值的影響強度越大。在低過氧化氫濃度（0.4%和1%）反應條件下，多糖溶液色差值前60 min迅速從5降低至2.5左右，且在隨后的反應過程中始終保持在1.2以上。而相同反應時間，3%和6%濃度條件下，溶液色差值降低至0左右。特別是在9%濃度條件下，溶液色差值在反應終止時降低到最低值-2。因此為了保證過氧化氫處理能有效清除溶液中的色素，處理時所用到的過氧化氫濃度應在3%以上。

圖1 不同濃度過氧化氫對多糖溶液色差值的影響

2.3 不同濃度過氧化氫處理后荔枝干粗多糖溶液中多糖等物質含量的影響

過氧化氫的加入除了氧化清除色素外，還能氧化處理溶液中的其他物質。由表1可知，隨著過氧化氫處理濃度增加，荔枝干粗多糖溶液中多糖含量與蛋白含量均呈現不同程度的降低。其中蛋白含量在3%濃度以下時降幅較大，隨后變幅趨于平緩。但多糖含量變化趨勢則與之相反，在0.4%過氧化氫濃度下，反應溶液中多糖含量與對照幾乎一致；而在1%和3%濃度下，反應溶液中多糖損失率提高到20%左右；6%和9%濃度下，多糖損失率則高達50%。這表明過高的過氧化氫濃度除了清除溶液中色素、蛋白等雜質外，也會導致溶液中多糖分子的分解和損耗［12-13］。綜合考慮多糖損失率和蛋白清除率兩個因素，過氧化氫除色濃度以3%左右為宜。

表1 不同濃度過氧化氫對溶液多糖含量的影響

2.4 不同濃度過氧化氫處理后荔枝干粗多糖的抗氧化活性變化

圖2 不同濃度過氧化氫除色后多糖對ATBS自由基清除效果

從圖2、圖3可以看出，過氧化氫處理濃度的增加除了影響到溶液中色素、蛋白和多糖等物質含量外，還能對所提荔枝干多糖活性產生影響，特別是在高過氧化氫處理濃度條件下。其中，0.4%過氧化氫濃度下，其多糖對ATBS和DPPH自由基清除能力與對照水平相差不大，IC50值均在0.5 mg/mL左右；而在1%和3%過氧化氫濃度下，二者多糖對自由基清除能力較0.4%濃度均略微下降，二者間差異不明顯，其處理多糖對ATBS和DPPH自由基IC50值分別為0.8和0.7 mg/mL；高過氧化氫濃度（6%和9%）處理后所得多糖無論對ATBS自由基還是DPPH自由基的清除能力均出現了急劇降低的現象。在ATBS自由基清除方面，6%過氧化氫處理IC50升高到2 mg/mL，9%處理則為2.5 mg/ mL；DPPH方面也存在類似現象，即高濃度過氧化氫處理顯著導致溶液中多糖活性的損失［12］。為了避免多糖活性的過多喪失，應盡量降低過氧化氫的反應濃度，因此過氧化氫除色濃度應在3%以下。

圖3 不同濃度過氧化氫除色后多糖對DPPH自由基清除效果

3 結論

本試驗結果表明，荔枝干多糖溶液中過氧化氫處理終濃度越高，其色澤清除速度越快，溶液色澤越淺；但同時也會造成溶液多糖含量和活性的降低。綜合分析結果表明，終濃度為3%時，過氧化氫能有效地清除荔枝干多糖溶液中的色素，使其溶液色差值達到負值，而溶液中多糖含量（損失率為16.2%）和活性（IC50= 0.5 mg/mL與對照幾乎相同）的損失方面則控制在較低水平。

［1］ 葉濤，葉湘漓，賀建華.植物多糖功能與作用機理的研究進展［J］.農產品加工，2012（1）：22-23，39.

［2］ 肖作奇.中藥多糖質量控制研究進展［J］.中國醫藥導報，2015，12（4）：159-164.

［3］ 蔡長河，郭際，曾慶孝.荔枝干加工過程果肉糖分的變化與褐變［J］.食品科學，2006，27（9）：87-90.

［4］ 彭友舜，韓占霞，李嘉明.蘆筍多糖活性炭法脫色工藝［J］.河北科技師范學院學報，2014，28（2）：15-20.

［5］ Zhang Z F，Lyu G Y，He W Q，et al.Effect of extraction methods on the antioxidant activities of polysaccharides obtained from Flammulina velutipes［J］.Carbohydrate Polymers，2013，98（2）：1524-1531.

［6］ 姜瓊，謝妤.苯酚-硫酸法測定多糖方法的改進［J］.江蘇農業科學，2013，41（12）：316-318.

［7］ 王承芬，龐青云，李慧芬，等.儀器法測量藥品顏色［J］.藥物分析雜志，1995，15（4）：61-64.［8］ 李敏晶，劉昌雨，劉遠，等.3種脫色方法對多棘海盤車多糖的脫色效果［J］.貴州農業科學，2014，42（3）：147-149.

［9］ Zhang R F，Zhang F X，Zhang M W，et al.Phenolic composition and antioxidant activity in seed coats of 60 Chinese black soybean（Glycine max L.Merr.） varieties［J］.Journal of Agricultural and Food Chemistry，2011，59（11）：5935-5944.

［10］ Re R，Pellegrini N，Roteggente A.Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay［J］.Free Radical Biology ＆Medicine，1999，26（9）：1231-1237.

［11］ 唐小俊，池建偉，張名位，等.荔枝多糖的提取條件及含量測定［J］.華南師范大學學報（自然科學版），2005（2）：27-31.

［12］ 段科，單虎，林英庭，等.微波輔助鹽酸/過氧化氫降解滸苔多糖及其抗氧化活性［J］.食品科技，2015，40（12）：142-147.

［13］ 馬夏軍，岺穎洲，邱玉明，等.超聲輔助過氧化氫氧化降解制備相對低分子質量異枝麒麟菜硫酸多糖［J］.中國海洋藥物雜志，2005，24（4）：10-13.

（責任編輯 鄒移光）

Effect of hydrogen peroxide treatment on color and activity of dried-litchi fruit polysaccharide

PENG Gang，ZHANG Xiao-hui，CHEN Zi-xin，HUANG Lue-lue，ZHANG Shu-fei，QIAO Fang
（School of Applied Chemistry and Biological Technology，Shenzhen Polytechnic，Shenzhen 518055，China）

The crude polysaccharide of dried-litchi fruit often has a large amount of pigments，which can be cleaned up by hydrogen peroxide in the further step.In order to study the effect of hydrogen peroxide concentration on dried-litchi fruit polysaccharide，this paper evaluated the changes of solution color，content and activity of polysaccharide after hydrogen peroxide treatment，and selected the best concentration.The results showed that when the hydrogen peroxide concentration was 3%，the polysaccharide solution color would turn white，and polysaccharide loss was limited in 20%，and the free radical scavenging activity of DPPH and ATBS had not obvious reduction.3% was better than other concentrations.

dried-litchi fruit polysaccharide；hydrogen peroxide；antioxidant activity；decolorization；polysaccharide content

TS202.3

A

1004-874X（2016）12-0076-04

10.16768/j.issn.1004-874X.2016.12.013

2016-09-08

深圳市科技計劃項目（JCYJ20140508155916427）；國家現代農業產業技術體系建設專項資金（CARS-33-20）

彭剛（1983-），男，助理研究員，E-mail：penggang@szpt.edu.cn

彭剛，張曉輝，陳梓欣，等.過氧化氫處理對荔枝干多糖色澤和活性的影響［J］.廣東農業科學，2016，43（12）：76-79.