芽球菊苣根粗多糖提取工艺优化及其体外抗氧化活性和相对分子量分析

摘要

目的:以印度芽球菊苣根为原料优化粗多糖的提取工艺,测定其抗氧化性及相对分子量.方法:考察料液比、水浴温度和水浴时间对菊苣根粗多糖得率的影响;采用Box-Behnken结合Matlab分析法优化粗多糖热水浸提法提取工艺;测定所提菊苣根粗多糖体外羟自由基清除能力和还原力;纯化后分析中性糖和酸性糖的平均相对分子量.结果:经过单因素和Box-Behnken设计优化试验,得到最佳提取工艺为:料液比2.74:100 g/mL,水浴温度72°C和水浴时间165 min,此时菊苣根粗多糖得率的理论预测值为40.32％,经验证实际值为39.99％±0.43％,与预测值差异不显著(P>0.05);经Matlab分析,当提取时间取较高值(C=165 min),料液比2.4:100～3.1:100 mL/g,水浴温度70～74°C,粗多糖得率可以取得较大值.按照上述最优工艺所提菊苣根粗多糖具备羟自由基清除能力(IC50值为1.36 mg/mL)和Fe3+还原力(3 mg/mL对应吸光值0.21),且与浓度呈现正相关.此外,采用高效液相色谱(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)测得菊苣中性糖和酸性糖峰型良好,酸性糖峰高且窄表现出较高的纯度,中性糖和酸性糖平均相对分子量分别为10072.07和2388.13 Da.结论:Box-Behnken优化法结合Matlab分析法优化菊苣根粗多糖提取工艺切实可行,所提粗多糖不仅高得率,也兼具良好的体外抗氧化能力,其中,酸性糖纯度较高,中性糖分子量较大.