瘤背石磺多糖的分离纯化及抗氧化活性的初步研究

摘要

在沿海地区俗称土海参、海癞子的瘤背石磺被认为是一种营养价值极高的滋补品，且具有悠久的食用历史，民间流传长期食用瘤背石磺可以滋补壮阳、清凉祛火。目前，国内外对石磺体内功能性物质的研究相对较少，主要集中在分类学、形态学、繁殖发育等方面，本文选取多糖含量较高的瘤背石磺作为原料，研究优化瘤背石磺多糖的提取工艺，利用柱层析分离纯化得到精多糖，分析其理化性质及化学结构，并比较研究二种不同干燥方法对瘤背石磺粗多糖抗氧化活性的影响，为瘤背石磺多糖在食品保健品与医药行业的工业化生产与开发提供理论依据。 1.采用传统的热水浸提法提取瘤背石磺多糖。选取影响多糖提取率的三个因素，进行单因素优化实验，再采用 Box-Behnken设计出响应面优化试验。利用Design-Expert8.05软件分析，结果表明瘤背石磺多糖的最佳提取工艺为：浸提时间30h、料液比29(mL/g)、浸提温度92℃。在此工艺条件下的最高提取率为：9.206%，单因素对多糖得率影响大小依次为：浸提温度>料液比>浸提时间 2.热水浸提得到的多糖溶液，通过除杂、沉淀、洗涤、干燥后得到灰白色的瘤背石磺粗多糖（OSP）。利用苯酚-硫酸法跟踪检测，用蒸馏水、0.05mol/LNacl和0.1mol/LNacl从DEAE-52纤维素柱中分别洗脱得到三个多糖组分OSP-1、OSP-2、OSP-3。理化性质实验结果表明，瘤背石磺多糖OSP-1为浅蓝色絮状固体，OSP-2和OSP-3为灰白色絮状固体，三者均溶于水，但不溶于二甲基亚砜、乙醇、丙酮、乙醚中等有机溶剂，三个多糖组分均不含单糖和多酚类，是非淀粉类的典型糖类物质。经过紫外光谱检测OSP-2、OSP-3均不含蛋白质和核酸，OSP-1含有微量的蛋白质。通过红外光谱检测发现三个多糖组分具有相似的吸收峰，且均为一种呋喃型多糖。OSP-1、OSP-2、OSP-3经Sephadex G-200柱层析纯化检测其纯度，OSP-2、OSP-3洗脱出单一对称峰，表明二者成分均一，纯度较高；OSP-1洗脱出二个峰，表明其由二个分子量大小相近的多糖组成，收集主峰成分OSP-1b作后续研究。利用GC-MS分析发现OSP-1b至少由4种单糖组成，分别为鼠李糖、木糖、阿拉糖、甘露糖。1HNMR谱表明瘤背石磺多糖OSP-1b的糖苷键具有a和β两种构型；有4个异头氢信号分别在δ4.7、δ4.8、δ5.3、δ5.4，表示OSP-1b由4种单糖组成，13C-NMR谱分析表明OSP-1b含有2个a型异头碳。 3.水提醇沉得到的瘤背石磺粗多糖，分别经过烘箱干燥和真空冷冻干燥，比较研究二种不同的干燥方法对多糖体外抗氧化活性的影响。以VC作为阳性对照，用化学方法检测多糖的抗氧化活性。结果表明，瘤背石磺多糖的抗氧化活性均弱于VC，对DPPH自由基、·OH自由基和NaNO2的清除效果表明，多糖的抗氧化活性与其浓度呈明显的量效关系，冻干多糖的抗氧化活性强于烘干多糖，这在一定程度上表明真空冷冻干燥对瘤背石磺多糖活性结构的破坏比烘箱干燥小，但是二种多糖的总还原力不强，对O2-·自由基基本没有清除能力。