提取溫度對霍山石斛多糖理化性質及腸道黏膜免疫活性的影響

江賢敏，王正明，潘利華，查學強，羅建平*

（合肥工業大學食品科學與工程學院，安徽 合肥 230009）

提取溫度對霍山石斛多糖理化性質及腸道黏膜免疫活性的影響

江賢敏，王正明，潘利華，查學強，羅建平*

（合肥工業大學食品科學與工程學院，安徽 合肥 230009）

目的：研究提取溫度對霍山石斛多糖提取量、理化性質以及腸道黏膜免疫活性的影響。方法：在不同提取溫度（40、60、80、100 ℃）條件下水提醇沉法提取霍山石斛多糖（Dendrobium huoshanense polysaccharides，DHP），并測定多糖提取量和特性黏度；采用高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）、氣相色譜（gas chromatography，GC）、傅里葉變換紅外光譜（Fourier transform infrared spectrometry，FTIR）技術分析霍山石斛多糖及其陰離子交換色譜水洗組分和鹽洗組分的分子質量分布、單糖組成和特征基團；以體外培養的小鼠小腸Peyer結細胞的培養液對小鼠骨髓細胞增殖作用為指標，測定多糖及其分級組分的腸道黏膜免疫調節活性。結果：DHP的提取量隨提取溫度的升高而增加，但其特性黏度呈現下降趨勢。HPLC分析表明不同溫度條件下提取的多糖均由高分子質量（higher molecular weight，HMW）和低分子質量（lower molecular weight，LMW）兩種組分所構成，LMW熱穩定性好、主要存在于陰離子交換色譜的水洗脫組分（water-eluted fraction，DHPW），HMW熱穩定性弱、主要存在于陰離子交換色譜的鹽洗脫組分（salt-eluted fraction，DHPS）；GC和FTIR分析顯示，DHPW主要由呈α-構型的葡萄糖所組成、不含糖醛酸，DHPS主要由呈β-構型的葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖和甘露糖所組成，且含糖醛酸；不同溫度提取的DHP及其陰離子交換色譜DHPW和DHPS均表現出腸道黏膜免疫調節活性，且DHPS比DHPW具有更強的腸道黏膜免疫調節活性，但它們的活性均隨提取溫度的升高而下降。結論：不同提取溫度不僅影響DHP的提取量，而且可明顯改變DHP的特性黏度、分子質量分布、單糖組成和腸道黏膜免疫調節活性，較高的提取溫度在提高DHP提取量的同時顯著降低DHP中HMW比例，進而導致多糖腸道黏膜免疫調節活性的下降。

霍山石斛；提取溫度；多糖；理化性質；腸道黏膜；免疫活性

熱水浸提法是最常用的多糖提取方法，其提取多糖的效率受提取溫度、提取時間、料液比和提取次數等因素的影響。一些研究表明，提取溫度的改變不僅影響多糖的提取量，也會影響多糖的組成和結構，從而影響多糖的活性[1-4]。

霍山石斛（Dendrobium huoshanense C. Z. Tang et S. J. Cheng）是一種名貴藥食兼用植物，多糖是其主要的活性成分[5]，具有保肝、明目、益胃的功能[6]。霍山石斛多糖（Dendrobium huoshanense polysaccharides，DHP）的提取主要有水提醇沉、酶輔助提取和超聲波輔助等方式[7-10]，但提取溫度的改變是否會影響霍山石斛多糖的理化性質與生物活性，目前鮮見報道。腸道黏膜免疫系統是機體最大和最復雜的免疫系統，也是口服吸收的重要作用靶點[11]。一些研究表明，中草藥多糖口服后可通過刺激小腸內Peyer結細胞產生相應的生長因子，進而促進骨髓細胞的增殖[12-13]，進而發揮其生物學活性。本實驗將在固定的料液比、提取時間和提取次數的條件下，通過分析不同提取溫度條件下DHP的提取量、特性黏度、分子質量分布、單糖組成、特征性紅外吸收光譜及腸黏膜免疫調節活性的變化，研究提取溫度對DHP理化性質和免疫活性的影響，以期為DHP的提取制備和產品開發提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

霍山石斛種子由安徽省霍山縣長沖中藥材開發有限公司提供，霍山石斛材料為種子誘導的原球莖芽。SPF級雄性昆明小鼠（6～8 周、（20±2）g）購自安徽醫科大學實驗動物中心。

DEAE-纖維素離子交換樹脂、青鏈霉素雙抗、二甲基亞砜 美國Sigma公司；改良型RPMI-1640培養基美國Thermo Fisher公司；胎牛血清 浙江天杭生物科技有限公司；Alamar Blue試劑盒 上海貝博試劑公司；標準葡聚糖 日本Fluka公司；其他化學試劑均為國藥分析純。

1.2 儀器與設備

CT15RT高速冷凍離心機 上海天美科學儀器有限公司；MCO -17AIC CO2培養箱 日本Sanyo公司；Varioskan Flash酶標儀 美國Thermo Fisher公司；1260 Infinity高效液相色譜儀、QP2010氣相色譜-質譜聯用分析儀 安捷倫科技有限公司；Paragon-1000紅外波譜分析儀 美國PE公司。

1.3 方法

1.3.1 DHP的提取

取霍山石斛原球莖芽100 g，勻漿后，按料液比1∶3（m/V），在40 ℃條件下攪拌浸提2 h，重復1次，合并提取液，60 ℃減壓濃縮至100 mL，10 000 r/min離心10 min，取上清液，經終體積分數為80%的乙醇醇沉24 h，離心取醇沉物經Sevag法脫蛋白、透析（截留分子質量為3 500 D）、冷凍干燥后，得霍山石斛多糖DHP-40。同法在提取溫度為60、80 ℃及100 ℃時提取霍山石斛原球莖芽，分別得霍山石斛多糖DHP-60、DHP-80及DHP-100。

多糖的提取量以冷凍干燥后的多糖質量占提取材料質量的比計算；多糖的特性黏度[η]按文獻[14]測定，測定溫度為30 ℃，樣品質量濃度為1.0 mg/mL。

1.3.2 DHP的分級

采用DEAE-纖維素離子交換樹脂柱對霍山石斛多糖DHP-40、DHP-60、DHP-80及DHP-100進行分級。在5 mL/min流速下，經雙蒸水和1 mol/L NaCl溶液的洗脫，分別收獲水洗多糖DHPW-40、DHPW-60、DHPW-80、DHPW-100和鹽洗多糖DHPS-40、DHPS-60、DHPS-80、DHPS-100。

1.3.3 DHP及其組分的分子質量分布測定

采用高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）測定樣品分子質量分布。色譜條件：Agilent 1260Infinity系統；TSKG4000PWxl（7.8 m m×3 0 0 m m）和T S K G 5 0 0 0 P W x l（7.8 mm×300 mm）串聯色譜柱；柱溫30 ℃；雙蒸水流動相；流速0.5 mL/min；進樣量20 μL；進樣質量濃度5 mg/mL；示差折光檢測器。標準品Dextran：T-670000、T-420000、T-150000、T-80000、T-25000和T-5000。

1.3.4 DHP及其組分的單糖組成分析

取多糖5 mg，加入2 mol/L的三氟乙酸4 mL，于120 ℃條件下水解4 h。水解完畢后，水解液于50 ℃條件下用甲醇減壓蒸干，3 mL超純水溶解，再加入30 mg硼氫化鈉于室溫條件下還原3 h。經25%乙酸中和及甲醇減壓蒸干，反應產物于110 ℃條件下充分除去水分后，加入4 mL乙酸酐和3 mL吡啶，100 ℃條件下反應1 h，經甲苯反復減壓蒸干，得單糖殘基的乙酰化產物。乙酰化產物經氯仿萃取、無水硫酸鈉干燥后，取上清液進行氣相色譜（gas chromatography，GC）分析。標準品葡萄糖（glucose，Glc）、半乳糖（galactose，Gal）、阿拉伯糖（arabinose，Ara）、甘露糖（mannose，Man）、鼠李糖（rhamnose，Rha）和木糖（xylose，Xyl）按上法直接還原和乙?；幚砗筮M行GC分析。GC分析條件同文獻[15]。

1.3.5 DHP及其組分的紅外光譜掃描

傅里葉變換紅外光譜（Fourier transform infrared spectrometry，FTIR）分析，多糖樣品與干燥的KBr粉末混合，研磨后壓成1 mm薄片，于紅外光譜儀上在500～4 000 cm-1之間進行掃描[11]。

1.3.6 DHP及其組分的腸道黏膜免疫活性評價

按照文獻[12,16]方法取小鼠小腸Peyer結細胞，臺盼藍染色活細胞計數，調整Peyer結細胞懸液濃度為2×106個/mL。取96 孔培養板，每孔加入180 μL細胞懸液和20 μL不同質量濃度的DHP及其兩種組分（終質量濃度分別為0、25、50、100、200 μg/mL），每組設5 個復孔，于5% CO2、37 ℃的CO2培養箱中培養5 d后，離心取上清液，即為Peyer結細胞條件培養基。

小鼠骨髓細胞懸液的制備方法同文獻[12]，臺盼藍染色活細胞計數，調整骨髓細胞懸液濃度為2.5× 105個/mL。取96 孔培養板，每孔加入100 μL骨髓細胞懸液和100 μL含有50% Peyer結細胞條件培養基的完全培養基，置于5% CO2、37 ℃的培養箱中培養6 d。培養結束前5 h，每孔加入20 μL Alamar Blue試劑，繼續培養至結束，在激發波長544 nm、發射波長590 nm條件下測定熒光強度。

2 結果與分析

2.1 提取溫度對DHP提取量及特性黏度的影響

圖1 不同溫度下粗多糖的提取量及其特征黏度Fig. 1 Effect of extraction temperature on the yield and viscosity of crude polysaccharides

圖1 顯示提取溫度顯著影響DHP的提取量和特性黏度。當提取溫度從40 ℃上升到100 ℃時，DHP的提取量從0.57 mg/g上升到1.32 mg/g，說明較高的提取溫度有利于多糖的提取，但隨著提取溫度的升高，多糖的特性黏度表現出明顯的下降。多糖的特性黏度與多糖的分子質量和結構有關，溫度的升高，可能會破壞多糖的結構，導致多糖的特性黏度發生改變[17-18]。

2.2 提取溫度對DHP分子質量分布的影響

圖2 DHP（A）及其陰離子交換樹脂DHPW（B）和DHPS（C）的HPLC圖Fig. 2 HPLC prof i les of Dendrobium huoshanense polysaccharides (A) and their fractions eluted with water (B) and salt solution (C) from DEAE-cellulose anion exchange column

HPLC分析顯示，提取的霍山石斛多糖DHP主要由兩組分子質量不同的組分構成，高分子質量組分（higher molecular weight，HMW）的平均分子質量為（9.25±0.13）×106D，低分子質量組分（lower molecular weight，LMW）的平均分子質量為（6.57±3.60）×103D（圖2A）。隨提取溫度的升高，DHP中的HMW所占比例呈下降趨勢，而LMW所占比例呈上升趨勢。根據結果可以推測HMW熱穩定性差，LMW熱穩定好，當升高提取溫度，HMW發生降解，可生成LMW，因此導致DHP中HMW比例下降、LMW比例上升。DHP的DEAE-纖維素陰離子交換色譜分析表明，DHP的水洗組分（water-eluted fraction，DHPW）由HMW和LMW兩個組分構成，其中主要成分為LMW，且其比例隨提取溫度而升高（圖2B），而DHP的鹽洗組分（salt-eluted fraction，DHPS）均由HMW組成，其分子質量隨提取溫度升高呈現一定的下降趨勢（圖2C）。劉玲等[19]研究表明在50～80 ℃加熱條件下，碳水化合物、蛋白質可通過美拉德反應產生自由基，且產生的自由基強度隨溫度提高而增加，而利用自由基的活潑作用降解多糖已成為多糖改性的一種有效方法，許多多糖經自由基降解后獲得的低分子質量多糖片段表現出明顯改變的生物活性[20]?？梢酝茰y，圖2顯示的隨溫度升高DHP分子質量呈現下降的趨勢，可能與提取體系中多糖和蛋白質之間因美拉德反應產生的自由基對多糖的降解作用相關。

2.3 提取溫度對DHP及其組分單糖組成的影響

由圖3可知，不同溫度下提取的DHP及其陰離子交換樹脂DHPW和DHPS具有不同的單糖組成，但均由Glc、Gal、Ara、Man以及少量的Rha和Xyl組成。其中，隨著提取溫度升高，DHP中Glc的含量逐漸增加，可能是由于低溫不易抽提的高Glc含量的多糖組分，高溫條件下加速它們的溶解與抽提[21]，或者高溫條件下多糖發生部分降解，降解時可能由于其他單糖的丟失，從而導致Glc的含量上升，而其他單糖的含量相對減少；DHPW單糖組成的變化與DHP相似，當提取溫度由40 ℃增加到100 ℃時，Glc的含量顯著升高，高達97.23%；DHPS中各單糖比例隨提取溫度的升高變化不大。結合上述DHP及其DHPW和DHPS的分子質量分布變化，可以推測，HMW主要由Glc、Gal、Ara和Man組成，同時含有少量的Rha和Xyl；而LMW則主要由Glc組成，Gal、Ara和Man含量較少。

圖3 霍山石斛粗多糖及其陰離子交換樹脂DHPW和DHPS的單糖組成Fig. 3 Molecular weight distribution of Dendrobium huoshanense polysaccharides and their fractions eluted with water and salt solution from DEAE-cellulose anion exchange column

2.4 不同溫度提取的DHP及其組分的FTIR比較

紅外光譜分析顯示（圖4），不同溫度提取的DHP及其DHPW和DHPS組分均在3 400、2 930、1 650、1 150、1 080 cm-1處具有典型的多糖特征峰，且1 080 cm-1吸收峰說明DHP及其組分的單糖殘基均以吡喃糖形式存在[22]，但也存在特征吸收峰的差異。其中，DHP和DHPS在1 730 cm-1附近有糖醛酸的吸收峰[23]、在897 cm-1附近有β-構型的吸收峰[24]，且DHP在852 cm-1附近有α-構型的吸收峰[25]（圖4A、C）；而DHPW在897 cm-1附近無吸收峰，但在852 cm-1附近有吸收峰，1 730 cm-1附近有較弱的吸收峰，表明DHPW的糖殘基主要是以α-構型存在，也含有少量的糖醛酸（圖4B）。

圖4 DHP（A）及其陰離子交換樹脂DHPW（B）和DHPS（C）的紅外光譜Fig. 4 FTIR spectra of Dendrobium huoshanense polysaccharides (A) and their fractions eluted with water (B) and salt solution (C) from DEAE-cellulose anion exchange column

2.5 不同溫度提取的DHP及其組分腸道黏膜免疫活性的比較

圖5 DHP（A）及其陰離子交換樹脂DHPW（B）和DHPS（C）的腸道黏膜免疫調節活性Fig. 5 In vitro intestinal mucosal immunomodulating activities of Dendrobium huoshanense polysaccharides (A) and their fractions eluted with water (B) and salt solution (C) from DEAE-cellulose anion exchange column

中藥及其多糖口服后能夠通過小腸進行吸收[26-28]，調節腸黏膜免疫活性，進而通過細胞因子及淋巴細胞歸巢影響系統免疫[29-31]。多糖的腸道黏膜免疫活性可用多糖刺激的小鼠小腸Peyer結細胞培養液對骨髓細胞的增殖作用表示。如圖5所示，不同溫度提取的DHP及其組分均可以刺激骨髓細胞增殖，并且具有劑量依賴效應。與對照組相比，當多糖質量濃度為200 μg/mL時，DHP-40、DHP-60、DHP-80和DHP-100對骨髓細胞的增殖作用分別提高86.4%、68.6%、71.9%和48.9%（圖5A），DHPW-40、DHPW-60、DHPW-80和DHPW-100對骨髓細胞的增殖作用分別提高100.4%、53.6%、47.7%和44.1%（圖5B），DHPS-40、DHPS-60、DHPS-80和DHPS-100對骨髓細胞的增殖作用分別提高226.8%、154.0%、72.8%和78.3%（圖5C）。由此可知，DHP、DHPW和DHPS的腸道黏膜活性均隨著溫度的升高而降低，且DHPS比DHP和DHPW具有更強的腸道黏膜免疫活性，結合DHP、DHPW和DHPS的分子質量分布，可以推測DHP中具有較高分子質量和復雜單糖組成的HMW組分具有較強的腸道黏膜免疫活性，而LMW組分活性相對較弱，由于HMW熱穩定性差，所以隨提取溫度的升高，DHP的腸道黏膜免疫活性下降。

3 結 論

本實驗考察了提取溫度對DHP提取量和特性黏度的影響，并比較了不同溫度提取的多糖在分子質量分布、單糖組成、紅外特征吸收光譜和腸道黏膜免疫活性方面的異同。結果表明，霍山石斛的多糖提取量隨提取溫度升高而增加，但其特性黏度呈現下降趨勢；不同溫度條件下提取的多糖均由HMW和LMW兩種組分所構成，LMW主要存在于陰離子交換色譜的DHPW，由呈α-構型Glc為主的單糖所組成，不含糖醛酸、熱穩定性好，HMW主要存在于陰離子交換色譜的DHPS，由呈β-構型的Glc、Gal、Ara和Man為主的單糖所組成，且含糖醛酸、熱穩定性弱；腸道黏膜免疫活性分析顯示，DHP中DHPS比DHPW具有更強的腸道黏膜免疫調節活性，隨提取溫度的升高、HMW的降解，DHP的腸道黏膜免疫調節活性顯著下降。

[1] 孫世利. 提取溫度對金萱綠茶多糖體外抗氧化活性的影響[J].廣東農業科學, 2011, 38(1): 123-125. DOI:10.3969/j.issn.1004-874X.2011.01.045.

[2] 于斐. 低溫提取南瓜多糖的理化性質及清除DPPH自由基作用[J]. 食品研究與開發, 2011, 32(4): 28-31. DOI:10.3969/ j.issn.1005-6521.2011.04.008.

[3] 朱婷, 尹溽紋, 張貴強, 等. 板藍根多糖提取工藝及對活性成分影響的研究[J]. 中國新藥雜志, 2013(12): 1390-1395.

[4] 陳丹丹, 郭源鑫, 陳建平, 等. 不同提取溫度對蛤蔞葉粗多糖抗氧化作用的影響研究[J]. 農產品加工, 2016(2): 1-4. DOI:10.16693/ j.cnki.1671-9646(X).2016.02.001.

[5] 李勝立, 陳程, 楊思林, 等. 霍山石斛類原球莖免疫調節活性的有效部位及其毒理安全性評價[J]. 藥物評價研究, 2012, 35(5): 321-327.

[6] 吳胡琦, 羅建平. 霍山石斛的研究進展[J]. 時珍國醫國藥, 2010, 21(1): 208-211. DOI:10.3969/j.issn.1008-0805.2010.01.104.

[7] 黃森, 查學強, 羅建平, 等. Box-Behnken法優化提取霍山石斛活性多糖的研究[J]. 中藥材, 2007, 30(5): 591-594. DOI:10.3321/ j.issn:1001-4454.2007.05.033.

[8] 魏明, 邵平, 姚紅, 等. 超聲波協同纖維素酶法提取霍山石斛多糖的研究[J]. 食品工業科技, 2009, 30(3): 199-201. DOI:10.13386/ j.issn1002-0306.2009.03.011.

[9] 秦霞, 董海麗, 劉紅. 響應面法優化霍山石斛多糖超聲提取工藝[J]. 安徽農業科學, 2012(12): 7065-7066. DOI:10.3969/ j.issn.0517-6611.2012.12.029.

[10] 先桂花. 微波輔助提取霍山石斛多糖的研究[J]. 農業科學與技術: 英文版, 2014(8): 1304-1307. DOI:10.3969/j.issn.1009-4229.2014.08.014.

[11] 江益平, 周聯, 王青. 香菇多糖對免疫抑制小鼠腸道粘膜免疫系統功能的影響[EB/OL]. 2011-12-16. http://www.paper.edu.cn/ releasepaper/content/201112-441.

[12] HONG T, MATSUMOTO T, KIYOHARA H, et al. Enhanced production of hematopoietic growth factors through T cell activation in Peyer’s patches by oral administration of Kampo (Japanese herbal) medicine, “Juzen-Taiho-To”[J]. Phytomedicine, 1998, 5(5): 353-360. DOI:10.1016/S0944-7113(98)80017-2.

[13] 劉惠, 李麗立, 張彬, 等. 中草藥多糖對斷奶仔豬腸道組織形態的影響[J]. 家畜生態學報, 2008, 29(1): 63-66. DOI:10.3969/ j.issn.1673-1182.2008.01.014.

[14] ZHA Xueqiang, XIAO Jingjing, ZHANG Haining, et al. Polysaccharides in Laminaria japonica (LP): extraction, physicochemical properties and their hypolipidemic activities in dietinduced mouse model of atherosclerosis[J]. Food Chemistry, 2012, 134(1): 244-252. DOI:10.1016/j.foodchem.2012.02.129.

[15] ZHA Xueqiang, LUO Jianping, LUO Shuizhong, et al. Structure identification of a new immunostimulating polysaccharide from the stems of Dendrobium huoshanense[J]. Carbohydrate Polymers, 2007, 69(1): 86-93. DOI:10.1016/j.carbpol.2006.09.005.

[16] 郝冉, 王正明, 查學強, 等. 霍山石斛多糖的腸黏膜免疫調節活性及在小腸中的吸收分布[J]. 食品科學, 2014, 35(9): 256-259. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201409050.

[17] 周林. 黏度法測定水溶液中裂褶多糖分子質量[J]. 功能高分子學報, 2005, 18(4): 692-695. DOI:10.3969/j.issn.1008-9357.2005.04.029.

[18] ZHOU Cunshan, MA Haile. Ultrasonic degradation of polysaccharide from a red algae (Porphyra yezoensis)[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2006, 54(6): 2223-2228. DOI:10.1021/jf052763h.

[19] 劉玲, 紀淑娟, 檀德宏, 等. 利用電子自旋共振技術研究美拉德反應自由基變化[J]. 農業工程學報, 2013, 29(6): 280-286. DOI:10.3969/ j.issn.1002-6819.2013.06.035.

[20] ZHANG Zhongshan, WANG Xiaomei, ZHAO Mingxing, et al. Freeradical degradation by Fe2+/VC/H2O2, and antioxidant activity of polysaccharide from Tremella fuciformis[J]. Carbohydrate Polymers, 2014, 112(21): 578-582. DOI:10.1016/j.carbpol.2014.06.030.

[21] 劉益東. 提高豆渣中可溶性大豆多糖得率的方法及其機理初探[D].南昌: 南昌大學, 2012: 49-66.

[22] ZHANG Anqiang, XIAO Nannan, DENG Yinglin, et al. Purification and structural investigation of a water-soluble polysaccharide from Flammulina velutipes[J]. Carbohydrate Polymers, 2012, 87(3): 2279-2283. DOI:10.1016/j.carbpol.2011.10.061.

[23] BOULET J C, WILLIAMS P, DOCO T. A Fourier transform infrared spectroscopy study of wine polysaccharides[J]. Carbohydrate Polymers, 2007, 69(1): 79-85. DOI:10.1016/j.carbpol.2006.09.003.

[24] DENG C, HU Z, FU H, et al. Chemical analysis and antioxidant activity in vitro of a β-D-glucan isolated from Dictyophora indusiata[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2012, 51(1/2): 70-75. DOI:10.1016/j.ijbiomac.2012.05.001.

[25] PENG Y, ZHANG L, ZENG F, et al. Structure and antitumor activity of extracellular polysaccharides from mycelium[J]. Carbohydrate Polymers, 2003, 54(3): 297-303. DOI:10.1016/S0144-8617(03)00190-5.

[26] 鄭年新, 阮金秀, 張永祥, 等. 六味地黃多糖在小鼠體內的吸收[J]. 中國藥理學通報, 2000, 16(4): 403-405. DOI:10.3321/ j.issn:1001-1978.2000.04.013.

[27] 高其品, 陳慧群, 王坤, 等. 銀耳多糖在大鼠體內的吸收、分布和排除[J]. 中國藥學雜志, 2002, 37(3): 205-208. DOI:10.3321/ j.issn:1001-2494.2002.03.016.

[28] 朱怡卿, 劉瑋, 王虹, 等. 多糖對腸道功能調節作用的研究進展[J].藥學進展, 2015(4): 293-299.

[29] GR?NHAUG T E, KIYOHARA H, SVEAASS A, et al. Beta-D-(1→4)-galactan-containing side chains in RG-I regions of pectic polysaccharides from Biophytum petersianum Klotzsch. contribute to expression of immunomodulating activity against intestinal Peyer’s patch cells and macrophages[J]. Phytochemistry, 2011, 72(17): 2139-2147. DOI:10.1016/j.phytochem.2011.08.011.

[30] KIYOHARA H, MATSUMOTO T, YAMADA H. Intestinal immune system modulating polysaccharides in a Japanese herbal (Kampo) medicine, Juzen-Taiho-To[J]. Phytomedicine, 2002, 9(7): 614-624. DOI:10.1078/094471102321616427.

[31] 單春蘭, 孫播東, 胡慶花, 等. 口服黃芪多糖對雛雞十二指腸IgA+細胞分布的影響[J]. 中國獸醫科學, 2016(2): 253-257. DOI:10.16656/ j.issn.1673-4696.2016.02.021.

Effect of Extraction Temperature on Physicochemical Properties and Intestinal Mucosal Immunomodulating Activity of Polysaccharides from Dendrobium huoshanense

JIANG Xianmin, WANG Zhengming, PAN Lihua, ZHA Xueqiang, LUO Jianping*
(School of Food Science and Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China)

Objective: To investigate the effect of extraction temperature on the yield, physicochemical properties and intestinal mucosal immunomodulating activity of polysaccharides extracted from Dendrobium huoshanense. Methods: Four different extraction temperatures including 40, 60, 80 and 100 ℃ were used to investigate the changes in the yield and intrinsic viscosity of Dendrobium huoshanense polysaccharides (DHP) extracted by the water extraction-ethanol precipitation method. High performance liquid chromatography (HPLC), gas chromatography (GC) and Fourier transform infrared spectrometry (FTIR) were used to analyze the molecular weight distribution, monosaccharide compositions and characteristic groups of DHP and its fractions eluted with water and salt solution from DEAE-cellulose anion exchange column. The conditioned medium from Peyer’s patch cells from the small intestine of mice was used to determine the intestinal mucosal immunomodulating activity of DHP and its fractions by observing the proliferation of bone marrow cells of mice. Results: With increasing extraction temperature, the yield of DHP rose and its intrinsic viscosity dropped. HPLC analysis showed that DHP extracted at different temperatures were mainly composed of higher molecular weight fraction (HMW) and lower molecular weight fraction (LMW). LMW, which had better thermal stability, mainly existed in the water-eluted fraction (DHPW) from DEAE-cellulose anion exchange column and HMW, which had weaker thermalstability, mainly existed in the salt-eluted fraction (DHPS). GC and FTIR analysis displayed that DHPW mainly consisted of Glc in α-conf i guration and DHPS mainly consisted of Glc, Gal, Ara and Man in β-conf i guration with some uronic acids. All DHPs from different extraction temperatures and the corresponding DHPW and DHPS fractions possessed intestinal mucosal immunomodulating activity and the activity of DHPS was higher than that of DHPW, but their activities decreased signif i cantly with increasing extraction temperature. Conclusion: Extraction temperatures not only inf l uenced the yield of DHP, but also markedly changed its intrinsic viscosity, molecular weight distribution, monosaccharide compositions and immunomodulating activity. Although higher temperature increased the extraction yield of DHP, it signif i cantly decreased the intestinal mucosal immunomodulating activity of DHP because of the reduction in the proportion of HMW in DHP.

Dendrobium huoshanense; extraction temperature; polysaccharides; physicochemical properties; intestinal mucosa; immunomodulating activities

10.7506/spkx1002-6630-201707028

Q539

A

1002-6630（2017）07-0176-06

2016-04-27

安徽省科技重大專項（15czz04087）

江賢敏（1993—），女，碩士研究生，研究方向為多糖化學及生物學。E-mail：jiangxianmin1128@163.com

*通信作者：羅建平（1966—），男，教授，博士，研究方向為中草藥與功能食品。E-mail：jianpingluo@hfut.edu.cn

江賢敏, 王正明, 潘利華, 等. 提取溫度對霍山石斛多糖理化性質及腸道黏膜免疫活性的影響[J]. 食品科學, 2017, 38(7): 176-181. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201707028. http://www.spkx.net.cn

JIANG Xianmin, WANG Zhengming, PAN Lihua, et al. Effect of extraction temperature on physicochemical properties and intestinal mucosal immunomodulating activity of polysaccharides from Dendrobium huoshanense[J]. Food Science, 2017, 38(7): 176-181. (in Chinese with English abstract)

10.7506/spkx1002-6630-201707028. http://www.spkx.net.cn