马冬菁,刘怡菲,王 宇,赫 亮,祝儒刚,陈 罡*
(1.辽宁省林业科学研究院,辽宁 沈阳110032;2.辽宁大学轻型产业学院,辽宁 沈阳110036)
软枣猕猴桃Actinidia arguta 为猕猴桃科猕猴桃属多年生落叶藤本植物,是东北林区著名的经济野果之一[1],其果实所含营养成分具有良好的保健作用,已有研究表明[2]软枣猕猴桃果实具有提高机体的免疫功能,抗肿瘤,抗病毒,抗衰老等功效,在医药、科研、食品、绿化、工业等行业具有重要价值[3]。
植物多糖又称植物多聚糖,是由植物细胞代谢产生,聚合度大于10 的多聚糖[4],是由许多相同或不同的具有α-或β-糖苷键的单糖组成的化合物。植物多糖广泛存在于植物体内,其存在形式有纤维素、木质素、果胶等。同时,由于植物多糖的来源多种多样且存在形式大不相同,故其分子量、内部分子结构及分子组成也表现出相应的差异[5]。植物多糖具有重要的生物活性[6]和多种功能[7],如抗氧化、降血糖、降血脂、抗肿瘤、抗病毒、调节免疫等。猕猴桃属植物的果实是天然植物多糖的丰富来源,其中,软枣猕猴桃中的多糖含量较高,是中华猕猴桃的4 倍[8]。但是关于软枣猕猴桃多糖特性的研究报道相对较少,目前辽宁丹东地区软枣猕猴桃种植比较广泛,本文以丹东地区栽植较多的4 种软枣猕猴桃品种为试验材料,对其多糖特性进行研究,为今后软枣猕猴桃果实深加工及其多糖药食功效机理深入研究奠定工作基础。
9月下旬,在丹东宽甸软枣猕猴桃基地采收4种主栽软枣猕猴桃品种新鲜果实,分别为龙成2号、丹凤1 号、辽凤1 号和LD133,放在保鲜盒带回实验室后进行软枣猕猴桃多糖提取。
采用水提纯沉法[9]提取和纯化[10]4 个品种的软枣猕猴桃多糖。
采用苯酚硫酸法[11]测定4个品种的软枣猕猴桃多糖总糖含量。
采用咔唑硫酸法[12]测定4个品种的软枣猕猴桃多糖半乳糖醛酸含量。
采用滴定法[13]测定4个品种的软枣猕猴桃多糖酯化度。
称取4 种软枣猕猴桃多糖10 mg 于密封管中,加入2 mo1·L-1三氟乙酸1 mL,在110 ℃下水解4 h,随后,将水解产物与乙醇蒸馏除去三氟乙酸,重复2~3 次。加入盐酸羟胺,吡啶和乙酸酐的混合物将水解的样品和标准单糖乙酰化。采用Agilent 6890 NGC 系 统,RTX-1701 硅胶毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 mm),火焰离子化检测器(FID)用于鉴定和定量单糖组分。柱温从140 ℃(保持2 min)以7 ℃·min-1的速率升至170 ℃,然后以3 ℃·min-1的速率升至280 ℃并最终保持在280 ℃。检测器和进样器温度分别设定为280 ℃和300 ℃。N2的流速为1.0 mL·min-1[1]。
称取1.0 mg 软枣猕猴桃多糖样品,将多糖样品用光谱级KBr 粉末于玛瑙研钵中研磨均匀,然后压制成1 mm的颗粒,在500~4 500 cm-1范围内进行红外扫描,分辨率为4 cm-1[14]。
从图1可以看出,4种软枣猕猴桃多糖溶液中总糖含量存在显著差异(p <0.05)。其中龙成2 号软枣猕猴桃多糖溶液总糖含量最高,达到72.56%,LD133 和丹凤1 号分别为66.07%和69.84%,辽凤1号软枣猕猴桃多糖溶液总糖含量最低,为63.98%。
测定结果表明(图2),4种软枣猕猴桃多糖溶液中半乳糖醛酸含量存在显著性差异(p <0.05)。其中,辽凤1 号多糖中半乳糖醛酸含量最高,为44.98%,LD133 和 龙 成2 号 分 别 为42.36% 和40.39%,丹凤1 号多糖中半乳糖醛酸含量最低,为38.86%。
测定结果表明(图3),丹凤1号与其他3种软枣猕猴桃多糖酯化度存在显著差异(p <0.05)。丹凤1 号多糖的酯化度最高,为46.01%,LD133 和辽凤1号的多糖酯化度分别为40.11%和38.57%,龙成2号多糖的酯化度最低,为37.78%。
由表1 可知,软枣猕猴桃多糖是由半乳糖等多种单糖组成的杂多糖,4 种软枣猕猴桃多糖的组成情况较为一致,软枣猕猴桃多糖的主要单糖为半乳糖、半乳糖醛酸和阿拉伯糖。
表1 4种软枣猕猴桃多糖的单糖组成分析
4 种软枣猕猴桃多糖经红外光谱扫描结果见图4。
由图4看出,龙成2号多糖在500~4 000 cm-1具有糖类的特征吸收峰。3 417 cm-1处的宽拉伸强峰被认为是O-H 键的特征吸收。2 940 cm-1处的吸收峰可归因于-CH、-CH2和-CH3引起的C-H 伸缩。在1 730~1 760 cm-1和1 600~1 630 cm-1处相对较强的吸收峰归因于甲基酯化的C-O键的特征性伸缩振动和离子羧基(COO-)特征性伸缩振动。在1 627 cm-1处的峰面积比在1 748 cm-1较大,表明龙成2 号软枣猕猴桃多糖酯化度小于50%。在1 420 cm-1处的吸收峰表示=CH2弯曲振动,并且1 248 cm-1处为糖醛酸的羧酸部分。在1 103~1 017 cm-1的吸收峰表明吡喃糖单元,此处相对较强的吸收峰表示糖醛酸含量较高。920 cm-1处的吸收峰表示β-型糖苷键,830 cm-1处的吸收峰表示α-型糖苷键,表明龙成2号软枣猕猴桃多糖分子主要以α-型糖苷键为主,并有一定量的β-型糖苷键[14]。通过对比发现,辽凤1号、丹凤1号以及LD133软枣猕猴桃多糖的红外光谱图均与龙成2号多糖光谱图相似。
4种软枣猕猴桃多糖特性研究结果表明,龙成2号软枣猕猴桃多糖的总糖含量最高,为72.56%,其次是丹凤1 号和LD133,辽凤1 号多糖的总糖含量最低为63.98%。辽凤1 号多糖中半乳糖醛酸含量最高,为44.98%,其次为LD133 和龙成号,丹凤1 号多糖中半乳糖醛酸含量最低,为38.86%。丹凤1 号多糖的酯化度最高,为46.01%,其次为LD133 和辽凤1号,龙成2号多糖的酯化度最低,为37.78%。
4 种软枣猕猴桃多糖是由多种单糖组成的杂多糖,其主要为半乳糖、半乳糖醛酸和阿拉伯糖。红外光谱扫描表明4种软枣猕猴桃多糖光谱无较大差异,软枣猕猴桃多糖在500~4 000 cm-1具有糖类的特征吸收峰,多糖分子主要以α-型糖苷键为主,并有一定量的β-型糖苷键。