过氧化氢处理对荔枝干多糖色泽和活性的影响

彭 刚，张晓辉，陈梓欣，黄略略，张树飞，乔 方

（深圳职业技术学院应用化学与生物技术学院，广东 深圳 518055）

过氧化氢处理对荔枝干多糖色泽和活性的影响

彭 刚，张晓辉，陈梓欣，黄略略，张树飞，乔 方

（深圳职业技术学院应用化学与生物技术学院，广东 深圳 518055）

通常所提荔枝干粗多糖溶液中混有大量色素，在纯化过程中需要过氧化氢清除溶液中的色素。研究比较了不同过氧化氢浓度处理后荔枝干多糖溶液的色泽、多糖含量及活性的变化，从而筛选出适宜于荔枝干多糖除色的过氧化氢最佳浓度。结果表明，当过氧化氢终浓度为3%时，荔枝干多糖溶液色泽呈现乳白色且多糖损失率控制在20%以内，而处理后多糖对DPPH和ATBS自由基清除能力降低不明显。综合比较后该浓度的处理效果明显优于其他过氧化氢浓度。

荔枝干多糖；过氧化氢；抗氧化活性；除色；多糖含量

多糖（Polysaccharide）又称多聚糖，是由单糖分子通过糖苷键聚合而成的糖链大分子。多糖分子在机体中除了作为结构组成和能量储运物质外，还具有提高免疫力、抗肿瘤、抗衰老、抗氧化、降血糖、降血脂等功能活性［1］，这使得近年植物多糖功能活性方面的研究不断增多。为了更好地分析植物多糖功能活性，获得高纯度的多糖分子变得尤为重要。但是在植物多糖提取过程中，植物本身所含物质的多样性导致所获得的粗多糖中常掺杂了各种各样的物质［2］，这些杂质会直接或间接地影响多糖分子功能活性。在诸多杂质中色素类物质最为常见，在荔枝干多糖提取过程中，色素的存在使得所得粗多糖溶液呈现黑褐色［3］。相关研究指出这类色素在使用活性碳等非极性物质吸附条件下，常伴随着多糖损失率升高的现象［4］。氧化剂清除法可有效清除这类色素，但氧化剂也会分解多糖分子，造成其活性降低。因此，为了减少过氧化氢除色时对荔枝干多糖含量及活性的影响，本试验采用不同终浓度的过氧化氢清除荔枝干粗多糖溶液中的色素，分析研究该过程中溶液色泽、多糖含量及所得多糖活性的变化趋势，并在保证多糖活性的条件下，筛选出适合荔枝干多糖除色的最优过氧化氢浓度。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试妃子笑荔枝干购于深圳市南山区西丽果场，剥壳取核，备用。

主要试剂：无水乙醇、浓硫酸、葡萄糖、抗坏血酸、甲醇，均为分析纯，购自广州化学试剂厂；DPPH和ATBS则购于Sigma公司。

主要仪器：TM-767专业冰沙搅拌机，DK-20水浴磁力搅拌器，L6紫外-可见分光光度计，5810R高速冷冻离心机，Enspire Xenon Light Module多功能酶标仪，CR400型色差计。

1.2 试验方法

1.2.1荔枝干粉制备 称取妃子笑荔枝干果肉500 g，放入搅拌机，加入80%的乙醇溶液500 mL，开机粉碎搅拌2 min；随后将荔枝干-酒精混合搅拌液倒入铺设好2层纱布的漏斗中进行过滤，至无明显液体流出后，再加入80%的乙醇溶液500 mL与滤渣混合搅拌过滤，重复1次，将所获得的滤渣在50℃条件下烘干，打粉备用。1.2.2热水浴提取荔枝干粗多糖 称取一定量的荔枝干粉，按20 ∶1的液料比例加入纯水（pH = 7.5）；接着加入磁力转子后放置于80℃的热水中加热搅拌2 h；室温冷却后，4℃、10 000 r/min 离心10 min，弃沉淀；最后量取上清液，加入3倍体积的无水乙醇，摇匀后4℃过夜沉淀；次日离心后弃上清，沉淀即为荔枝干粗多糖［5］。将多余的酒精挥发干后，称取沉淀重量，用水溶解配置成10 mg/mL粗多糖溶液。

1.2.3荔枝干多糖含量测定 参照姜琼等［6］的苯酚-硫酸法测定荔枝干粗多糖中的多糖含量，并利用葡萄糖梯度浓度制作标准曲线。

1.2.5荔枝干粗多糖溶液蛋白测定 参照Zhang等［5］的方法，以牛血清蛋白为标准制备标准曲线。

1.2.6过氧化氢除色 参照李敏晶等［8］的方法略作修改，具体方法如下：取25 mL荔枝干粗多糖溶液装入50 mL锥形瓶中，并加入相应体积的30%过氧化氢溶液，使其终浓度分别为0.4%、1%、3%、6%、9%，反应完成后立即检测溶液色差值；随后在反应液中加入磁力转子，放置到50℃磁力搅拌水浴锅中，使其脱色均匀，每隔30 min取出反应液，测定其溶液色差值；在反应完成后，加入3倍体积的乙醇溶液沉淀多糖。每个处理设置3个平行重复样。

1.2.7荔枝干粗多糖DPPH抗氧化活性测定 参照Zhang等［9］的方法，以抗坏血酸为标准物。

1.2.8荔枝干粗多糖ATBS抗氧化活性测定 参照Re等［10］的方法，以抗坏血酸为标准物。

2 结果与分析

2.1 热水浴所提取荔枝干粗多糖溶液颜色及成分分析

通过热水浸提荔枝干粉末所获得荔枝干粗多糖溶液呈现深褐色，且乙醇沉淀多糖时，该类色素伴随着多糖一同析出。沉淀称重，加水溶解成10 mg/ mL的溶液，测得其色差值为4.29± 0.07，表明荔枝干多糖溶液中的色素不易与多糖分离，导致溶液色差值偏高［11］。纯度分析结果显示溶液中荔枝干多糖含量高达5.01（±0.11）mg/mL，总蛋白含量为1.59（±0.01）mg/mL左右，分别为粗多糖溶液中干物质含量的50%和16%，表明该方法提取荔枝干多糖得率较高，但杂质含量也较高，主要为色素和蛋白。

2.2 不同终浓度过氧化氢对荔枝干粗多糖色泽变化的影响

过氧化氢处理前荔枝干粗多糖溶液呈现深褐色，其色差值保持在4以上。当过氧化氢加入时，溶液色差值逐渐降低，且过氧化氢浓度越高，色差值降幅越大（图1）。此外，在除色过程中，由于前60 min过氧化氢浓度相对较高，色差值变化幅度也较剧烈，随着过氧化氢的消耗，后期色差值变化相对平缓。而不同浓度过氧化氢对荔枝干多糖溶液色差值影响趋势表明，过氧化氢浓度越高，其对溶液色差值的影响强度越大。在低过氧化氢浓度（0.4%和1%）反应条件下，多糖溶液色差值前60 min迅速从5降低至2.5左右，且在随后的反应过程中始终保持在1.2以上。而相同反应时间，3%和6%浓度条件下，溶液色差值降低至0左右。特别是在9%浓度条件下，溶液色差值在反应终止时降低到最低值-2。因此为了保证过氧化氢处理能有效清除溶液中的色素，处理时所用到的过氧化氢浓度应在3%以上。

图1 不同浓度过氧化氢对多糖溶液色差值的影响

2.3 不同浓度过氧化氢处理后荔枝干粗多糖溶液中多糖等物质含量的影响

过氧化氢的加入除了氧化清除色素外，还能氧化处理溶液中的其他物质。由表1可知，随着过氧化氢处理浓度增加，荔枝干粗多糖溶液中多糖含量与蛋白含量均呈现不同程度的降低。其中蛋白含量在3%浓度以下时降幅较大，随后变幅趋于平缓。但多糖含量变化趋势则与之相反，在0.4%过氧化氢浓度下，反应溶液中多糖含量与对照几乎一致；而在1%和3%浓度下，反应溶液中多糖损失率提高到20%左右；6%和9%浓度下，多糖损失率则高达50%。这表明过高的过氧化氢浓度除了清除溶液中色素、蛋白等杂质外，也会导致溶液中多糖分子的分解和损耗［12-13］。综合考虑多糖损失率和蛋白清除率两个因素，过氧化氢除色浓度以3%左右为宜。

表1 不同浓度过氧化氢对溶液多糖含量的影响

2.4 不同浓度过氧化氢处理后荔枝干粗多糖的抗氧化活性变化

图2 不同浓度过氧化氢除色后多糖对ATBS自由基清除效果

从图2、图3可以看出，过氧化氢处理浓度的增加除了影响到溶液中色素、蛋白和多糖等物质含量外，还能对所提荔枝干多糖活性产生影响，特别是在高过氧化氢处理浓度条件下。其中，0.4%过氧化氢浓度下，其多糖对ATBS和DPPH自由基清除能力与对照水平相差不大，IC50值均在0.5 mg/mL左右；而在1%和3%过氧化氢浓度下，二者多糖对自由基清除能力较0.4%浓度均略微下降，二者间差异不明显，其处理多糖对ATBS和DPPH自由基IC50值分别为0.8和0.7 mg/mL；高过氧化氢浓度（6%和9%）处理后所得多糖无论对ATBS自由基还是DPPH自由基的清除能力均出现了急剧降低的现象。在ATBS自由基清除方面，6%过氧化氢处理IC50升高到2 mg/mL，9%处理则为2.5 mg/ mL；DPPH方面也存在类似现象，即高浓度过氧化氢处理显著导致溶液中多糖活性的损失［12］。为了避免多糖活性的过多丧失，应尽量降低过氧化氢的反应浓度，因此过氧化氢除色浓度应在3%以下。

图3 不同浓度过氧化氢除色后多糖对DPPH自由基清除效果

3 结论

本试验结果表明，荔枝干多糖溶液中过氧化氢处理终浓度越高，其色泽清除速度越快，溶液色泽越浅；但同时也会造成溶液多糖含量和活性的降低。综合分析结果表明，终浓度为3%时，过氧化氢能有效地清除荔枝干多糖溶液中的色素，使其溶液色差值达到负值，而溶液中多糖含量（损失率为16.2%）和活性（IC50= 0.5 mg/mL与对照几乎相同）的损失方面则控制在较低水平。

［1］ 叶涛，叶湘漓，贺建华.植物多糖功能与作用机理的研究进展［J］.农产品加工，2012（1）：22-23，39.

［2］ 肖作奇.中药多糖质量控制研究进展［J］.中国医药导报，2015，12（4）：159-164.

［3］ 蔡长河，郭际，曾庆孝.荔枝干加工过程果肉糖分的变化与褐变［J］.食品科学，2006，27（9）：87-90.

［4］ 彭友舜，韩占霞，李嘉明.芦笋多糖活性炭法脱色工艺［J］.河北科技师范学院学报，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］ 姜琼，谢妤.苯酚-硫酸法测定多糖方法的改进［J］.江苏农业科学，2013，41（12）：316-318.

［7］ 王承芬，庞青云，李慧芬，等.仪器法测量药品颜色［J］.药物分析杂志，1995，15（4）：61-64.［8］ 李敏晶，刘昌雨，刘远，等.3种脱色方法对多棘海盘车多糖的脱色效果［J］.贵州农业科学，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，池建伟，张名位，等.荔枝多糖的提取条件及含量测定［J］.华南师范大学学报（自然科学版），2005（2）：27-31.

［12］ 段科，单虎，林英庭，等.微波辅助盐酸/过氧化氢降解浒苔多糖及其抗氧化活性［J］.食品科技，2015，40（12）：142-147.

［13］ 马夏军，岺颖洲，邱玉明，等.超声辅助过氧化氢氧化降解制备相对低分子质量异枝麒麟菜硫酸多糖［J］.中国海洋药物杂志，2005，24（4）：10-13.

（责任编辑 邹移光）

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

深圳市科技计划项目（JCYJ20140508155916427）；国家现代农业产业技术体系建设专项资金（CARS-33-20）

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

彭刚，张晓辉，陈梓欣，等.过氧化氢处理对荔枝干多糖色泽和活性的影响［J］.广东农业科学，2016，43（12）：76-79.