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仙人掌多糖提取工艺、分离纯化及理化性质研究

赵龙岩  
【摘要】:本文研究比较仙人掌多糖(ODPs)各种提取纯化方法并研究其理化性质,以期为探索一种适合产业化的提取方法和ODPs构效关系的进一步研究提供参考。 方法:优化ODPs糖含量测定方法—苯酚-硫酸法,在此基础上用果胶酶和纤维素酶双酶法提高ODPs得率;用单因素实验及正交试验优化酸提和水提ODPs条件;用改良的邻二氮菲-金属铁离子-H2O2体系比较水提、酸提和酶提得到的ODPs抗氧化性;用凝胶层析分离纯化得到ODPs主要组分,用优化的苯酚-硫酸法测定ODPs纯度;用HPLC-ELSD结合硫酸-咔唑法分析ODPs单糖组成;用考马斯亮蓝法和微量凯氏定氮法测定ODPs蛋白质含量和含氮量;用旋光仪测定ODPs的旋光性。 结果如下: (1)苯酚-硫酸法测定ODPs糖含量最佳条件为:取ODPs样品2 mL,加4%苯酚0.5mL,迅速加入浓硫酸5 mL,摇匀后静置5 min,冷却后于482 nm处测定吸光度,阿拉伯糖在7.5~37.5μg/mL浓度范围内与OD482的线性关系良好。ODPs双酶法提取最佳条件为:果胶酶浓度0.7%,纤维素酶浓度0.3%,提取温度40℃,时间1.5 h,pH 3.5,ODPs得率为20.08%,纯度为83.02%,蛋白质含量平均为2.2%。 (2) ODPs酸提最佳条件为:按液料比20:1(mL/g)加入浓度为0.10mol/L的硫酸溶液,70℃提取2次,每次2 h。ODPs得率达39.92%,纯度达87.11%,蛋白质含量降至1.06%。ODPs水提最佳条件为:按液料比60:1(mL/g)加水,95℃提取2次,每次3 h。ODPs得率为14.67%,纯度为78.11%,蛋白质含量平均为0.36%。水提和酶提得到的ODPs(7.5 g/L)的抗氧化性差异不显著(p0.05),极显著高于酸提ODPs的抗氧化性(p0.01),与2 g/L Vc的抗氧化性相当(p0.05)。 (3)ODPs、ODP-I、ODP-II、ODP-Ia、ODP-Ib、ODP-II'纯度分别为78.69%、92.44%、88.78%、94.60%、87.43%、90.36%。ODP-Ia由鼠李糖、阿拉伯糖、葡萄糖和半乳糖组成,含15.13%(w/w)的糖醛酸;ODP-Ib由鼠李糖、阿拉伯糖和半乳糖组成,含52.66%(w/w)的糖醛酸;ODP-II’由鼠李糖和葡萄糖组成,含26.38%(w/w)的糖醛酸。ODPs各组分几乎不含蛋白质,均为右旋,其中ODP-I和ODP-Ia为含氮化合物。 结论:优化的苯酚-硫酸法简便灵敏,显色稳定,结果准确;双酶法提取ODPs工艺最佳,得率、纯度和抗氧化性较高,且该法提取条件温和,应进一步对其研究应用。凝胶层析得到的ODPs各组分纯度高,至少由5种单糖组成,糖醛酸含量较高,其结构需进一步研究。本研究可为ODPs构效关系和功能性食品及药品的研发提供参考,加快野生仙人掌产业化进程。


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