第 6 卷 第 10 期 食 品 安 全 质 量 检 测 学 报 Vol. 6 No. 10 2015 年 10 月 Journal of Food Safety and Quality Oct. , 2015 基金项目: 中国农业科学院科技创新工程专项经费项目(CAAS-ASTIP-2015-ZFRI) Fund: Supported by the Agricultural Science and Technology Innovation Program of Chinese Academy of Agricultural Sciences (CAAS-ASTIP-2015-ZFRI) *通讯作者: 焦中高, 博士, 副研究员, 主要研究方向为果品营养与加工。E-mail: jiaozhonggaocaas.cn *Corresponding author: JIAO Zhong-Gao, Associate Professor, Hanghai East Road, Zhengzhou 450009, China. E-mail: jiaozhonggaocaas.cn 碱提红枣多糖与水提红枣多糖生物活性的 比较研究 焦中高*, 张春岭, 刘杰超, 陈大磊, 王思新 (中国农业科学院郑州果树研究所, 郑州 450009) 摘摘 要要: 目的目的 充分利用红枣多糖资源, 发掘碱提红枣多糖生物活性。 方法方法 以热水浸提红枣多糖剩余的残渣为原料, 采用氢氧化钠溶液进一步提取其中的多糖物质, 获得碱提红枣多糖, 对其基本理化性质和生物活性进行研究, 并与热水浸提红枣多糖进行比较。结果结果 碱提红枣多糖对光照核黄素产生的超氧阴离子自由基和DPPH 自由基具有较强的清除作用, 并可强力抑制-葡萄糖苷酶和透明质酸酶活性。与水提红枣多糖相比, 碱提红枣多糖在低浓度时对超氧阴离子自由基的清除作用显著提高, 对-葡萄糖苷酶活性的半抑制剂量降低99%以上。同浓度条件下, 碱提红枣多糖对 DPPH 的清除率明显高于水提红枣多糖, 而且随着浓度的提高, 其差别更加显著。 碱提红枣多糖对透明质酸酶的抑制作用在低浓度条件下显著弱于水提红枣多糖, 但当浓度提高到 1.0 mg/mL 以上时, 碱提红枣多糖对透明质酸酶活性的抑制率超过水提红枣多糖。 结论结论 碱提红枣多糖是一种优良的自由基清除剂和-葡萄糖苷酶及透明质酸酶抑制剂, 而且部分活性优于水提红枣多糖, 利用碱提工艺可提高红枣资源的利用率, 又获得了高活性的红枣多糖。 关键词关键词: 红枣; 多糖; 碱提; 抗氧化; -葡萄糖苷酶; 透明质酸酶 Comparison of bioactivities of polysaccharides from Zizyphus jujuba fruit extracted with hot water and alkaline solution JIAO Zhong-Gao*, ZHANG Chun-Ling, LIU Jie-Chao, CHEN Da-Lei, WANG Si-Xin (Zhengzhou Fruit Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Zhengzhou 450009, China) ABSTRACT: Objective To utilize jujube polysaccharide resources fully and discover bioactivities of polysaccharides from Zizyphus jujuba fruit extracted with alkaline solution (AZJP). Methods AZJP was extracted from remainder residues of hot water extraction of Zizyphus jujuba fruit by using 0.1 mol/L of NaOH as solvent. Then the physico-chemical characteristics and bioactivities of AZJP were studied as compared with Zizyphus jujuba fruit polysaccharide extracted with hot water (WZJP). Results AZJP had strong scavenging effects on the superoxide radicals generating from illuminating riboflavin as well as DPPH radicals, and could inhibit the activities of -glucosidase and hyaluronidase potently. As compared with WZJP, AZJP exhibited a stronger scavenging effect towards superoxide radicals at low concentration, and the IC50 for -glucosidase lowered 99%. The DPPH scavenging percentage of AZJP was significantly higher than that of WZJP at the same concentration, and the differences became more significant with the increasing of sample concentration. 4182 食品安全质量检测学报 第 6 卷 As for hyaluronidase inhibitory activity, the inhibition percentage of AZJP was significantly lower than that of WZJP at low concentration, but it became higher than that of WZJP when the sample concentration was increased to above 1.0 mg/mL. Conclusion AZJP is a good free radical scavenger, -glucosidase and hyaluronidase inhibitor, which is partly superior to WZJP. These results suggest that the AZJP may play an important role in human health and disease prevention. By using alkaline extraction technique, the utilization of Zizyphus jujuba fruit resources is improved and some new polysaccharides with high bioactivities may be obtained. KEY WORDS: jujube; polysaccharide; alkaline extraction; oxidation resistance; -glucosidase; hyaluronidase 1 引 言 红枣是我国传统的药食两用果品之一, 具有补中益气、养血安神等功效, 因此在中医药实践中应用广泛。现代药理学和食品化学与营养学研究表明, 红枣富含黄酮类化合物、 多糖和三萜酸等生物活性物质, 从而具有多种生理功效与保健功能1,2。 其中, 红枣中的活性多糖由于含量多、 药用价值高而受到广泛关注, 国内外研究工作者在红枣多糖的提取分离与生物活性研究方面进行了大量研究3。目前已证实红枣多糖具有调节免疫4-6、抗氧化6-9、抑制癌细胞增殖10、改善糖尿病症状11,12、保肝护肝7,13,14、抗疲劳14,15、抗凝血16以及抑制 -淀粉酶、 -葡萄糖苷酶和透明质酸酶活性17等多种生理活性与功效。但这些研究大都是采用热水浸提的方法获得的红枣多糖, 水提后的残渣一般废弃或用于其他用途。已有研究表明, 植物多糖除水溶性多糖外, 还有大量的胞内多糖或细胞壁结合多糖, 常用的热水浸提方法不能使之溶出, 采用一定浓度的碱溶液可以从热水浸提剩余的残渣中继续提取其中的细胞壁结合多糖或胞内多糖, 从而提高多糖得率18-20。 本研究以热水浸提红枣多糖剩余的残渣为原料, 采用氢氧化钠溶液进一步提取其中的多糖物质, 获得碱提红枣多糖(Zizyphus jujuba fruit polysaccharide extracted with alkaline solution, AZJP), 对其基本理化性质和生物活性进行研究, 并与水提红枣多糖(Zizyphus jujuba fruit polysaccharide extracted with hot water, WZJP)进行比较, 以期为碱提红枣多糖的开发和红枣资源的高效利用提供理论依据。 2 材料与方法 2.1 材料、试剂与仪器 红枣: 市售干燥新郑灰枣。 试剂: 酵母 -葡萄糖苷酶、猪胰 -淀粉酶、4-硝基酚-D-吡喃葡萄糖苷(PNPG)、 DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)购自 Sigma 公司; 透明质酸酶、透明质酸钠为上海楷洋生物技术有限公司产品, 其他为国产分析纯试剂。 仪器: Specord 50 紫外/可见分光光度计(德国Analytic Jena 公司); Nicolet 6700 红外光谱仪(美国Thermo Fisher 公司); SHA-C 数显水浴恒温振荡器(江苏省兴化分析仪器厂); RE52A 旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂)。 2.2 实验方法 2.2.1 水提红枣多糖(WZJP)的提取 干燥红枣经去核、粉碎后, 按照 1:10 料液比加入蒸馏水, 于 60 条件下提取 2 次, 每次 1 h, 过滤、离心收集上清液, 真空浓缩后加入无水乙醇至乙醇终浓度为 80%(V:V), 边加入边搅拌约 15 min, 并于4 放置过夜充分沉淀, 除去上清液得沉淀, 再将沉淀复溶于少量蒸馏水中, 装入透析袋(截留分子量3500)对蒸馏水透析 72 h, 再次真空浓缩、乙醇沉析, 沉淀依次用无水乙醇、丙酮、乙醚洗涤后, 真空干燥得到水提红枣多糖(WZJP)。 2.2.2 碱提红枣多糖(AZJP)的提取 将红枣经水提多糖后剩余的不溶物, 按照 1:10料液比加入 0.1 mol/L NaOH 溶液, 于室温条件下振荡提取 2 次, 每次 1 h, 过滤、离心收集上清液, 用 HCl 调 pH 至中性, 离心收集上清液, 真空浓缩后加入无水乙醇至乙醇终浓度为 80%(V:V), 边加入边搅拌约 15 min, 并于 4 放置过夜充分沉淀, 除去上清液得沉淀, 再将沉淀复溶于少量蒸馏水中, 装入透析袋(截留分子量3500)对蒸馏水透析72 h, 再次真空浓缩、乙醇沉析, 沉淀依次用无水乙醇、丙酮、乙醚洗涤后, 真空干燥得到碱提红枣多糖(AZJP)。 第 10 期 焦中高, 等: 碱提红枣多糖与水提红枣多糖生物活性的比较研究 4183 2.2.3 碱提红枣多糖(AZJP)的基本理化性质分析 色泽与溶解性采用直接观察法。通过苯酚-硫酸反应和碘-碘化钾反应法鉴定其是否具备糖类