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中国精品科技期刊2020

山药皮多糖的分离纯化、结构特征及体外抗氧化活性研究

叶美芝, 伍紫仪, 吴金松, 钟青萍

叶美芝,伍紫仪,吴金松,等. 山药皮多糖的分离纯化、结构特征及体外抗氧化活性研究[J]. 食品工业科技,2023,44(19):78−85. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022120074.
引用本文: 叶美芝,伍紫仪,吴金松,等. 山药皮多糖的分离纯化、结构特征及体外抗氧化活性研究[J]. 食品工业科技,2023,44(19):78−85. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022120074.
YE Meizhi, WU Ziyi, WU Jinsong, et al. Study on Separation, Purification, Structural Characteristics and in Vitro Antioxidant Activity of Polysaccharides from Chinese Yam Peel[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(19): 78−85. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022120074.
Citation: YE Meizhi, WU Ziyi, WU Jinsong, et al. Study on Separation, Purification, Structural Characteristics and in Vitro Antioxidant Activity of Polysaccharides from Chinese Yam Peel[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(19): 78−85. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022120074.

山药皮多糖的分离纯化、结构特征及体外抗氧化活性研究

基金项目: 国家自然科学基金面上项目(31972046);广东省自然科学基金项目(2021A1515011083);广东省科技计划项目(2020B1212060059)。
详细信息
    作者简介:

    叶美芝(1998−),女,硕士研究生,研究方向:食品微生物,E-mail:1149951695@qq.com

    通讯作者:

    钟青萍(1967−),女,博士,教授,研究方向:食品微生物、食品安全,E-mail:zhongqp@scau.edu.cn

  • 中图分类号: TS255.1

Study on Separation, Purification, Structural Characteristics and in Vitro Antioxidant Activity of Polysaccharides from Chinese Yam Peel

  • 摘要: 本研究通过三氯乙酸法、Sevag法以及Sevag-木瓜蛋白酶法,研究了山药皮粗多糖的除蛋白工艺,对提纯后的山药皮多糖组分进行红外光谱和单糖组分等结构特征分析,并对体外抗氧化活性进行测定。研究结果表明:提取山药皮多糖的适宜的乙醇终浓度为90%,多糖得率为9.55%,酶结合Sevag法为最优的脱蛋白工艺,在此条件下多糖保留率为64.7%,蛋白脱除率为76.8%。山药皮多糖经过DEAE-52纤维素柱层析后得到CYPP-1和CYPP-2两种主要多糖组分,其分子量分别为4.442 kDa和4.278 kDa。CYPP-1由盐酸氨基葡萄糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖和葡萄糖醛酸组成,摩尔比为:11.1:14.4:21.8:35:10.8;CYPP-2由盐酸氨基葡萄糖、甘露糖和葡萄糖醛酸组成,摩尔比为:10.5:47.9:16.8。红外图谱分析显示两种组分均符合植物多糖结构特征,均为α-型多糖。综合比较不同浓度的CYPP-1和CYPP-2对DPPH、羟自由基、ABTS+和超氧阴离子自由基的体外清除效果,其中8.0 mg/mL的CYPP-1的清除率分别为89.83%、46.72%、67.27%、51.20%,其抗氧化活性高于CYPP-2。
    Abstract: In this study, the optimal process for the deproteinization of crude polysaccharides from Chinese yam peel was investigated by using the trichloroacetic acid method, Sevag method and Sevag-papain enzyme method. The purified polysaccharide fractions were characterized by infrared spectroscopy, the monosaccharide composition analysis, and the antioxidant activity in vitro was determined. The results indicated that the optimal ethanol final concentration was 90%, the yield of polysaccharide reached 9.55%, and polysaccharide precipitation rate was the highest. The better deproteinization process was papain treatment combined with Sevag method. Under the condition, the polysaccharide retention rate reached 64.7% and the deproteinization rate was 76.8%. Two major polysaccharide fractions named CYPP-1 and CYPP-2 were isolated and purified from crude polysaccharide by DEAE-52 cellulose column chromatography, and their molecular weights were 4.442 kDa and 4.278 kDa respectively. CYPP-1 was consisted of glucosamine hydrochloride, galactose, glucose, mannose and glucuronic acid with the molar ratio of 11.1:14.4:21.8:35:10.8, and CYPP-2 was consisted of glucosamine hydrochloride, mannose and glucuronic acid with the molar ratio of 10.5:47.9:16.8. Infrared spectroscopy showed that both fractions were consistent with the structural characteristics of plant polysaccharides, being α-type polysaccharides. The scavenging effects of different concentrations of CYPP-1 and CYPP-2 on DPPH, hydroxyl radicals, ABTS+ and superoxide anion radicals in vitro were compared, and the scavenging rates of 8.0 mg/mL CYPP-1 were 89.83%, 46.72%, 67.27% and 51.20%, respectively. And its antioxidant activity was higher than that of CYPP-2.
  • 山药具有抗氧化、提高机体免疫力、降血糖、美容护肤等功能活性[1-3]。山药主要成分的作用机制、药理作用研究及产品开发均取得较多进展[4-6]。而山药皮是山药加工的主要副产物,约为加工品产量的20%左右,除少部分作为廉价的动物饲料外,大部分作为废弃料直接焚烧或者丢弃掉,既是对资源的浪费又污染环境[7]。因此,对山药皮资源的再利用显得尤为重要,多项研究表明,山药皮的成分与去皮山药相似,而且黄酮、总酚及尿囊素含量甚至高于去皮山药,保健功效的应用前景较好[8]。近年来,随着山药种植面积的扩大,山药保健食品的产业化发展,山药皮的产量逐年增加。近年来,天然多糖因其无毒、高效、多功能而备受关注[9]。从废弃生物质资源中高效回收和利用多糖已成为提高其商业价值的环保趋势[10]。然而,从山药皮中提取的多糖是否具有资源回收再利用的工业潜力尚不确定,因此,山药皮中多糖的分离纯化工艺、结构特征及生物活性研究对于山药皮资源的充分利用有着重要意义。

    多糖是山药皮主要的生物活性成分之一,山药皮多糖不仅具有增强机体免疫力、降血糖和血脂等一系列作用,还具有保护肝脏和脾胃、促进肠道蠕动等功效。除上述作用外,山药皮多糖对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念球菌、枯草芽孢杆菌均有一定的抑制效果[11]。多糖的提取方法有超声辅助提取法[12]、纤维素酶酶解法[13]、浸提法[14]和脱蛋白方法[15]等,传统的水浸提法使多糖的提取率偏低,在其基础上采用辅助技术,如超声波辅助提取法和酶解提取法可提高其得率。山药多糖中的羟基、亲电基团可能使其具有清除羟自由基和超氧阴离子自由基的作用,而其单糖组成、糖苷键及构型可能使其具备清除DPPH自由基能力,因此山药多糖具有抗氧化作用[16]。本研究采用水浸提法提取山药皮多糖,以蛋白脱除率及多糖保留率为评价指标,比较几种脱蛋白工艺的效果,再通过DEAE-52纤维素层析进行纯化,对纯化的山药皮多糖主要组分进行红外光谱和单糖组分等结构特征分析,并测定其多糖组分对DPPH自由基、羟自由基、超氧阴离子自由基及ABTS自由基等的体外清除效果,以期为山药皮资源的充分利用和活性多糖的开发应用提供参考依据。

    山药 为产自河南温县的铁棍山药,山药皮为加工山药粉后的皮渣副产物;葡萄糖 分析纯,南京森贝伽生物科技有限公司;DEAE-52纤维素、考马斯亮蓝G-250、牛血清蛋白、Sephadex-100、各种标准葡聚糖和蓝色葡聚糖(Dextran T-2000) 北京索莱宝科技有限公司;木瓜蛋白酶(食品级,≥100000 U/g) 河南万邦化工科技有限公司;单糖标准品(岩藻糖、鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、木糖、甘露糖、果糖、核糖、半乳糖醛酸、葡萄糖醛酸、氨基半乳糖盐酸盐、盐酸氨基葡萄糖、N-乙酰-D氨基葡萄糖、古罗糖醛酸、甘露糖醛酸) 均为分析纯,博睿糖生物公司;其他试剂均为分析纯。

    723N可见分光光度计 上海佑科仪器仪表有限公司;UV1902双光束紫外可见分光光度计 上海奥析科学仪器有限公司;IS100傅里叶红外光谱仪 美国尼高力有限公司;22176-60004离子色谱仪 赛默飞公司。

    削皮后的山药皮于烘箱中60 ℃烘5 h,粉碎后过100目筛;用95%乙醇在80 ℃条件下进行脱脂脱色处理4 h,再次烘干后得到山药皮干粉密封备用。精确称取10.0 g山药皮干粉加入蒸馏水于水浴锅中浸提(料液比为1:30),设置85 ℃的浸提温度,浸提5 h后,用真空泵抽滤后进行蒸发浓缩(60 ℃,30 min),再采用不同终浓度(分别为50%、60%、70%、80%、90%)的乙醇进行醇沉(4 ℃,12 h)[17],真空泵进行抽滤、滤渣于55 ℃烘箱中烘至恒重,即得到粗多糖样品。在得到较优的乙醇终浓度后,在此浓度下大量制备山药皮粗多糖,并进行后续的脱蛋白处理。

    将上述制备的山药皮粗多糖(浓度为200 µg/mL)分别采用三氯乙酸法、Sevag法、木瓜蛋白酶-Sevag法进行脱蛋白[18-19]。其中,蛋白脱除率和多糖保留率分别公式为:

    蛋白脱除率(%)=(脱蛋白前的蛋白含量−脱蛋白后的蛋白含量)/脱蛋白前的蛋白含量×100

    多糖保留率(%)=脱蛋白后的多糖含量/脱蛋白前的多糖含量×100

    按氯仿和正丁醇体积比4:1配制Sevag试剂,取山药皮粗多糖溶液(200 µg/mL)50 mL,加入等体积的1/4的Sevag试剂,剧烈摇晃30 min,静置1.5 h使溶液分层,弃去下层的浑浊有机溶剂层和不溶性蛋白质层后再次加入Sevag试剂,上述操作重复6次以上,直至有机溶剂层澄清及不出现蛋白质层。

    配制200 µg/mL的粗多糖溶液,取50 mL,分别加入三氯乙酸使其终浓度分别为3%、6%、9%、12%、15%,充分混匀后静置过夜,离心(10000 r/min,15 min)除去不溶性沉淀。

    取山药皮粗多糖溶液(200 µg/mL)50 mL,加入多糖重量4%的木瓜蛋白酶,于55 ℃水浴条件下酶解3 h,迅速升温至90 ℃进行灭酶处理10 min,后续操作同1.2.2.1。

    采用考马斯亮蓝法测定蛋白质含量[20],以标准牛血清蛋白绘制标准曲线,得标准曲线方程为y=0.0109x−0.0086,R2=0.9996,其中纵坐标为吸光度,横坐标为蛋白质浓度。样品按同样条件进行反应,根据标准曲线得蛋白质含量。

    用苯酚-硫酸法测山药皮多糖含量[21],以葡萄糖绘制标准曲线,得标准曲线方程为y=0.0036x+0.4527,R2=0.9931,其中纵坐标为吸光度,横坐标为多糖浓度。准确称取山药皮多糖0.100 g,配制成100 μg/mL的溶液,测其在波长490 nm处的吸光度,根据标准曲线回归方程计算得出多糖的质量浓度,多糖得率按式(1)计算。

    (%)=ρ×V×nm×100
    (1)

    式中:m为山药皮粉质量,g;V为山药皮多糖溶液总体积,mL;n为稀释倍数;ρ为样品多糖质量浓度,μg/mL。

    取200 mg去蛋白的粗多糖溶液上样,用DEAE-52纤维素柱层析,分别用蒸馏水、0.05、0.10、0.20、0.50 mol/L的NaCl溶液进行梯度洗脱。用苯酚-硫酸法检测收集的多糖溶液,收集含量最高的多糖组分。

    采用Sephadex G-100葡聚糖凝胶过滤柱层析法[17],用蒸馏水洗脱,洗脱速度为0.5 mL/min。各标准葡聚糖和蓝色葡聚糖上样量均为2.0 mg,首先用蓝色葡聚糖测得洗脱体积为V0,然后用型号T-110、T-70、T-40、T-10标准葡聚糖相继上柱。收集洗脱液,每管3 mL,苯酚-硫酸法进行检测,根据吸光度确定洗脱体积Ve。以Ve/V0为纵坐标,分子量的自然对数lgMr为横坐标,绘制标准曲线,该标准曲线的回归方程是:(Ve/V0)=−1.4265(lgMr)+7.5362,R2=0.9976。在同样洗脱条件下,取2.0 mg纯化后的CYPP-1和CYPP-2上柱,测定各自的洗脱体积Ve′,结合标准曲线和Ve′/V0值计算出相应的分子量。

    取1.5 mg经过冷冻干燥后的多糖组分CYPP-1、CYPP-2与100 mg溴化钾粉末完全充分混合,用研钵研磨后压片,在傅里叶红外光谱仪中的4000~500 cm−1波数范围内进行扫描分析。

    准确称量5 mg样品于安瓿瓶中,加入2 mL三氟乙酸(3 mol/L),在120 ℃的条件下水解3 h,然后吸取1 mL溶液于干净试管中氮吹至干,加入5 mL去离子水并涡旋,吸取50 µL加入950 µL超纯水并离心(12000 r/min,5 min)。取上清液进行离子色谱仪分析,进样量为5 µL。色谱条件参照陈怡君等[22]

    纯化后的CYPP-1和CYPP-2分别溶于超纯水,分别配制不同浓度的溶液备用。以相同浓度的抗坏血酸(Ascorbic acid,VC)作为阳性对照。采用李尧等[23]的方法,测定CYPP-1和CYPP-2对DPPH自由基、羟自由基、ABTS+自由基和超氧阴离子的清除能力。

    各组实验均平行3次,通过Excel 2010软件处理数据,进行单因素方差和显著性差异分析(P<0.05),并用Origin 8.6软件绘制图表。

    乙醇的加入会使多糖的溶解度降低,从而被析出。由图1可知,随着乙醇终浓度的升高,山药皮粗多糖的得率不断增大,在乙醇终浓度为90%时,得率最高,为9.55%,故在此浓度下大量制备山药皮粗多糖,并进行下一步的脱蛋白。

    图  1  不同乙醇终浓度对山药皮多糖得率的影响
    Figure  1.  Effects of different final concentrations of ethanol on the yield of polysaccharides from yam bark

    图2A,在Sevag试剂的持续脱蛋白处理下,蛋白质去除率随之增加,处理次数达8次后,蛋白脱除率可达75%以上;但随着脱蛋白次数的增加,多糖保留率降低,经过6次处理后多糖保留率低于65%,然后趋于平稳。多糖保留率随脱蛋白次数增加而降低,这可能是由于部分糖蛋白会在Sevag试剂的处理过程中沉淀下来。用该法脱蛋白,多糖保留率以及蛋白去除率都比较高,8次处理具有良好的效果。

    图  2  Sevag法(A)、三氯乙酸法(B)和木瓜蛋白酶-Sevag法(C)除蛋白
    Figure  2.  The results of Sevag method (A), trichloroacetic acid method (B) and the papain-Sevag method (C) for protein removal

    图2B,在三氯乙酸终浓度为12%时,蛋白去除率较高,可达71.2%。随着其浓度增加至15%时,多糖保留率逐渐降低至41.6%。与Sevag法比较,三氯乙酸导致大量蛋白变性而沉淀下来,但此法对山药皮多糖破坏大,因此多糖保留率低,此方法没有Sevag法的脱蛋白效果好。

    图2C,在木瓜蛋白酶作用并经过Sevag试剂6次处理后,蛋白去除率和多糖保留率变化不大,同时对比图2A可知,木瓜蛋白酶结合Sevag试剂脱蛋白6次后即可达到Sevag法脱蛋白8次的效果,这可能是由于木瓜蛋白酶对蛋白质大分子的酶解,使得脱蛋白处理次数减少,脱蛋白效果提高。因此木瓜蛋白酶-Sevag法是山药皮粗多糖除蛋白的最佳方法。

    图3可知,山药皮粗多糖的主要组分为CYPP-1和CYPP-2,分别收集进行冷冻干燥,并进行下一步分析。

    图  3  山药皮多糖洗脱曲线
    Figure  3.  Elution curve of polysaccharides from yam bark

    图4可知,分别收集CYPP-1和CYPP-2的490 nm处的吸光度大于0.1的管数为24-37管和25-36管,洗脱体积Ve′分别为43 mL和39 mL。已测得标准蓝色葡聚糖外水体积V0为30 mL,根据Ve′/V0值,计算其平均相对分子量分别为4.442 kDa和4.278 kDa。

    图  4  CYPP-1和CYPP-2的分子量测定
    Figure  4.  The molecular weights of CYPP-1 and CYPP-2

    图5所示,CYPP-1和CYPP-2分别在3426 cm−1和3425 cm−1波数处产生较强宽带为-OH伸缩振动吸收峰;在2984 cm−1和2985 cm−1处的吸收峰为C-H键的不对称伸缩振动,是多糖的特征基团吸收峰;在1617cm−1和1609 cm−1处的吸收峰为该分子中的羰基C=O的伸缩振动;两者均在1255 cm−1处没有吸收峰,表明多糖中没有硫酸基,证明CYPP-1和CYPP-2是不带电荷的中性多糖[24]。CYPP-1在1396 cm−1、1351 cm−1处产生的吸收峰为C-H变角振动,786cm−1处产生的吸收峰表面此多糖以α-型差向异构为主[25]。由红外光谱分析,山药皮多糖组分CYPP-1具有多糖的结构特征,为α-型多糖。CYPP-2在1200~1000 cm−1处的三个吸收峰1173、1079、1008 cm−1是由醚键C-O-C振动而产生,表明CYPP-2中的糖环为吡喃糖环。在799 cm−1和859 cm−1处的吸收峰表明多糖以α型差向异构为主,且在773 cm−1处产生了α-异构体吡喃己糖环的对称振动[26-27]。由红外光谱分析可知,山药皮多糖组分CYPP-2具有多糖的结构特征,为α-异构体吡喃己糖环多糖。

    图  5  CYPP-1和CYPP-2红外扫描图谱
    Figure  5.  Infrared scanning diagrams of CYPP-1 and CYPP-2

    采用16种不同单糖标准品制作单糖标准品液相色谱图(图6A)。CYPP-1主要含有盐酸氨基葡萄糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖、葡萄糖醛酸,摩尔比为11.1:14.4:21.8:35.0:10.8,CYPP-2主要含有盐酸氨基葡萄糖、甘露糖、葡萄糖醛酸,摩尔比为10.5:47.9:16.8(图6B6C)。

    图  6  单糖标准品(A)、CYPP-1(B)和CYPP-2(C)的离子色谱图
    注:Fuc(岩藻糖)、GalN(盐酸氨基半乳糖)、Rha(鼠李糖)、Ara(阿拉伯糖)、GlcN(盐酸氨基葡萄糖)、Gal(半乳糖)、Glc(葡萄糖)、GlcNAc(N-乙酰-D氨基葡萄糖)、Xyl(木糖)、Man(甘露糖)、Fru(果糖)、Rib(核糖)、GlaA(半乳糖醛酸)、GulA(古罗糖醛酸)、GlcA(葡萄糖醛酸)、ManA(甘露糖醛酸)。
    Figure  6.  Iron liquid chromatograms of monosaccharide standards (A)、CYPP-1 (B) and CYPP-2 (C)

    在本研究中,CYPP-1和CYPP-2的体外抗氧化活性性能通过对四种自由基的清除能力来进行评价,并用 VC(浓度为 0.5~8.0 mg/mL)作为阳性对照。

    在浓度为0.5~8.0 mg/mL时,CYPP-1和CYPP-2对DPPH清除率分别为20.25%~89.83%和19.12%~80.14%,两种CYPP都展现了较好的DPPH自由基清除能力;浓度为8.0 mg/mL时,CYPP-1清除DPPH活性略高于CYPP-2(图7A)。CYPP-1和CYPP-2对羟自由基的清除率分别为21.78%~46.72%和16.9%~40.30%;CYPP-1最高浓度清除羟自由基活性略高于CYPP-2(图7B)。在浓度为0.5~8.0 mg/mL时,CYPP-1和CYPP-2对ABTS+自由基清除率分别为24.69%~67.27%和23.51%~59.27%;CYPP浓度为8.0 mg/mL时,CYPP-1清除率高于CYPP-2,差异较显著(图7C)。超氧阴离子自由基的清除率不存在浓度依赖性; CYPP-1和CYPP-2对超氧阴离子自由基在不同浓度下最高清除率分别为58.70%和50.70%(图7D)。

    图  7  CYPP-1和CYPP-2的抗氧化活性
    Figure  7.  The antioxidant activities of CYPP-1 and CYPP-2

    CYPP-1和CYPP-2的单糖组成和比例存在显著差异,可能导致它们抗氧化活性不同。多糖的抗氧化活性与分支程度、糖苷键、单糖组成、分子量、结构修饰和结构特征等密切相关[28-29]。CYPP-1的抗氧化活性高于CYPP-2,CYPP-1的单糖组成中还含有半乳糖和葡萄糖,CYPP-2中甘露糖和葡萄糖醛酸的含量较高,推测半乳糖和葡萄糖能提升多糖的抗氧化活性,但有研究表明糖醛酸含量高也能提升多糖的抗氧化活性[30],具体的单糖组成和比例对抗氧化活性的影响还有待继续研究。CYPP-1的分子量比CYPP-2的大,验证了分子量大的多糖抗氧化性较好[31]。CYPP-1和CYPP-2清除自由基的效果都较好,因此具有一定的应用前景。

    本文对山药皮多糖进行分离纯化和结构特征分析,并考察了纯化组分的体外抗氧化活性。探究了乙醇终浓度和3种脱蛋白方法对山药皮多糖得率的影响,离子交换层析纯化后得到山药皮多糖CYPP-1和CYPP-2。两种纯化多糖的分子量分别为4.442 kDa和4.278 kDa,红外光谱分析显示其均为α-型植物多糖的结构特征。通过离子色谱分析,CYPP-1由盐酸氨基葡萄糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖和葡萄糖醛酸组成,摩尔比分别为:11.1:14.4:21.8:35.0:10.8;CYPP-2由盐酸氨基葡萄糖、甘露糖和葡萄糖醛酸组成,摩尔比分别为:10.5:47.9:16.8。综合比较CYPP-1和CYPP-2的体外抗氧化效果,除了超氧阴离子外,CYPP-1和CYPP-2对DPPH自由基、羟自由基和ABTS+自由基清除能力都与多糖的浓度呈正相关,单糖组成含有半乳糖和葡萄糖且分子量较大的CYPP-1的抗氧化活性高于CYPP-2。

    随着山药的食用价值、保健功效和药用价值越来越受到人们的重视,对于山药的研究应用也会更加深入,但随之而来的关于山药副产物资源的充分利用问题也需要相应重视。本研究对山药皮多糖进行了分离纯化,并对其结构特征和体外抗氧化活性进行了探究,为山药皮的再利用以及山药皮多糖的研究和应用提供一定的理论依据。

  • 图  1   不同乙醇终浓度对山药皮多糖得率的影响

    Figure  1.   Effects of different final concentrations of ethanol on the yield of polysaccharides from yam bark

    图  2   Sevag法(A)、三氯乙酸法(B)和木瓜蛋白酶-Sevag法(C)除蛋白

    Figure  2.   The results of Sevag method (A), trichloroacetic acid method (B) and the papain-Sevag method (C) for protein removal

    图  3   山药皮多糖洗脱曲线

    Figure  3.   Elution curve of polysaccharides from yam bark

    图  4   CYPP-1和CYPP-2的分子量测定

    Figure  4.   The molecular weights of CYPP-1 and CYPP-2

    图  5   CYPP-1和CYPP-2红外扫描图谱

    Figure  5.   Infrared scanning diagrams of CYPP-1 and CYPP-2

    图  6   单糖标准品(A)、CYPP-1(B)和CYPP-2(C)的离子色谱图

    注:Fuc(岩藻糖)、GalN(盐酸氨基半乳糖)、Rha(鼠李糖)、Ara(阿拉伯糖)、GlcN(盐酸氨基葡萄糖)、Gal(半乳糖)、Glc(葡萄糖)、GlcNAc(N-乙酰-D氨基葡萄糖)、Xyl(木糖)、Man(甘露糖)、Fru(果糖)、Rib(核糖)、GlaA(半乳糖醛酸)、GulA(古罗糖醛酸)、GlcA(葡萄糖醛酸)、ManA(甘露糖醛酸)。

    Figure  6.   Iron liquid chromatograms of monosaccharide standards (A)、CYPP-1 (B) and CYPP-2 (C)

    图  7   CYPP-1和CYPP-2的抗氧化活性

    Figure  7.   The antioxidant activities of CYPP-1 and CYPP-2

  • [1]

    WANG X, HUO X Z, LIU Z, et al. Investigations on the anti-aging activity of polysaccharides from Chinese yam and their regulation on klotho gene expression in mice[J]. Journal of Molecular Structure,2020,1208(C):127895.

    [2]

    SUN Y P, LIU T, SI Y P, et al. Integrated metabolomics and 16S rRNA sequencing to investigate the regulation of Chinese yam on antibiotic-induced intestinal dysbiosis in rats[J]. Artificial Cells, Nanomedicine, and Biotechnology,2019,47(1):3382−3390. doi: 10.1080/21691401.2019.1649271

    [3]

    GUO X X, SHA X H, LIU J, et al. Chinese purple yam (Dioscorea alata L. ) extracts inhibit diabetes-related enzymes and protect hepG2 cells against oxidative stress and insulin resistance induced by FFA[J]. Food Science and Technology Research,2015,21(5):677−683. doi: 10.3136/fstr.21.677

    [4]

    DENG J H, ZHANG J Z, CHANG Y D, et al. Effects of Chinese yam polysaccharides on the immune function and serum biochemical indexes of broilers[J]. Frontiers in Veterinary Science,2022,9:1013888. doi: 10.3389/fvets.2022.1013888

    [5]

    BAI Y J, ZHOU Y, ZHANG R F, et al. Gut microbial fermentation promotes the intestinal anti-inflammatory activity of Chinese yam polysaccharides[J]. Food Chemistry,2023,402:134003. doi: 10.1016/j.foodchem.2022.134003

    [6]

    EYINLA T E, SANUSI R A, MAZIYA D B. Evaluation of in vitro and in vivo glycemic index of common staples made from varieties of white yam (Dioscorea rotundata)[J]. Frontiers in Nutrition,2022,9:983212. doi: 10.3389/fnut.2022.983212

    [7] 马艳弘, 殷剑美, 魏建明, 等. 山药皮多糖超声辅助提取工艺及其抗氧化活性[J]. 食品研究与开发,2016,37(19):34−39. [MA Y H, YIN J M, WEI J M, et al. Ultrasound-assisted extraction of polysaccharides from yam bark and their antioxidant activity[J]. Food Research and Development,2016,37(19):34−39.

    MA Yanhong, YIN Jianmei, WEI Jianming, et al. Ultrasound-assisted extraction of polysaccharides from yam bark and their antioxidant activity[J]. Food Research and Development, 2016, 37(19): 34-39.

    [8] 吕鹏, 贾秀梅, 张振凌, 等. 怀山药及非药用部位总黄酮含量测定[J]. 中国实验方剂学杂志,2012,18(2):65−68. [LÜ P, JIA X M, ZHANG Z L, et al. Determination of the total flavonoid content of Chinese yam and non-medicinal parts[J]. Chinese Journal of Experimental Formulary,2012,18(2):65−68.

    LYU Peng, JIA Xiumei, ZHANG Zhenlin, et al. Determination of the total flavonoid content of Chinese yam and non-medicinal parts[J]. Chinese Journal of Experimental Formulary, 2012, 18(2): 65-68.

    [9]

    YANG Y, JI J, DI L Q, et al. Resource, chemical structure and activity of natural polysaccharides against alcoholic liver damages[J]. Carbohydrate Polymers,2020,241:116355. doi: 10.1016/j.carbpol.2020.116355

    [10]

    KUMAR K, SRIVASTAV S, SHARANAGAT V S. Ultrasound assisted extraction (UAE) of bioactive compounds from fruit and vegetable processing by-products: A review[J]. Ultrasonics Sonochemistry,2021,70:105325. doi: 10.1016/j.ultsonch.2020.105325

    [11] 于莲, 张俊婷, 马淑霞, 等. 山药多糖提取工艺优化及其抗菌活性研究[J]. 中成药,2014,36(6):1194−1198. [YU L, ZHANG J T, MA S X, et al. Optimization of extraction process of yam polysaccharide and its antibacterial activity[J]. Prepared Chinese Medicine,2014,36(6):1194−1198.

    YU Lian, ZHANG Junting, MA Shuxia, et al. Optimization of extraction process of yam polysaccharide and its antibacterial activity[J]. Prepared Chinese Medicine, 2014, 36(6): 1194-1198.

    [12] 段伟萍, 李新蕊, 司明东, 等. 山药多糖提取工艺的响应面法优化及其功能活性分析[J]. 食品研究与开发,2020,41(7):118−123. [DUAN W P, LI X R, SI D M, et al. Optimization of the extraction process of yam polysaccharides by response surface methodology and its functional activity analysis[J]. Food Research and Development,2020,41(7):118−123.

    DUAN Weiping, LI Xinrui, SI Dongming, et al. Optimization of the extraction process of yam polysaccharides by response surface methodology and its functional activity analysis[J]. Food Research and Development, 2020, 41(7): 118-123.

    [13] 喻随, 邓霞, 陈思颖, 等. 纤维素酶法提取佛手山药多糖的工艺[J]. 食品工业,2020,41(9):60−63. [YU S, DENG X, CHEN S Y, et al. Cellulose enzymatic extraction of polysaccharides from fructus yam[J]. Food Industry,2020,41(9):60−63.

    YU Sui, DENG Xia, CHEN Siying, et al. Cellulose enzymatic extraction of polysaccharides from Fructus yam[J]. Food Industry, 2020, 41(9): 60-63.

    [14] 王涛, 朱晓伟, 邵果园, 等. 正交设计法优选紫山药多糖的提取工艺[J]. 安徽农业科学,2015,43(34):62−64. [WANG T, ZHU X W, SHAO G Y, et al. Optimization of the extraction process of purple yam polysaccharides by orthogonal design method[J]. Anhui Agricultural Science,2015,43(34):62−64.

    WANG Tao, ZHU Xiaowei, SHAO Guoyuan, et al. Optimization of the extraction process of purple yam polysaccharides by orthogonal design method[J]. Anhui Agricultural Science, 2015, 43(34): 62-64.

    [15] 李倩倩, 陈贵元. 刺梨果多糖提取过程中脱蛋白和脱色方法研究[J]. 安徽农业科学,2022,50(11):162−166,183. [LI Q Q, CHEN G Y. Study on deproteinization and decolorization methods in the extraction of prickly pear polysaccharides[J]. Anhui Agricultural Science,2022,50(11):162−166,183.

    LI Qianqian, CHEN Guiyuan. Study on deproteinization and decolorization methods in the extraction of prickly pear polysaccharides[J]. Anhui Agricultural Science, 2022, 50(11): 162-166, 183.

    [16] 梁杉, 王琨, 刘佩瑶, 等. 山药多糖结构、生物活性及其机制研究进展[J]. 食品科学,2022,43(23):296−304. [LIANG S, WANG K, LIU P Y, et al. Progress in understanding the structure, biological activity and mechanism of yam polysaccharides[J]. Food Science,2022,43(23):296−304.

    LIANG Shan, WANG Kun, LIU Peiyao, et al. Progress in understanding the structure, biological activity and mechanism of yam polysaccharides[J]. Food Science, 2022, 43(23): 296-304.

    [17] 吴金松, 耿广威, 陈晓培, 等. 信阳毛尖茶末多糖的分离纯化和体外抗氧化活性研究[J]. 食品工业科技,2020,41(13):181−186. [WU J S, GENG G W, CHEN X P, et al. Isolation and purification of polysaccharides from Xinyang Mao Jian tea powder and in vitro antioxidant activity[J]. Food Industry Technology,2020,41(13):181−186.

    WU Jinsong, GENG Guangwei, CHEN Xiaopei, et al. Isolation and purification of polysaccharides from Xinyang Mao Jian tea powder and in vitro antioxidant activity[J]. Food Industry Technology, 2020, 41(13): 181-186.

    [18] 许静. 北苍术多糖的提取、性质及抗肿瘤活性研究[D]. 天津: 天津医科大学, 2015

    XU J. Extraction, properties and antitumor activity of polysaccharides from Atractylodes macrocephala[D]. Tianjing: Tianjin Medical University, 2015.

    [19] 周鸿立, 杨晓虹. 玉米须多糖中蛋白质脱除的Sevag与酶法联用工艺优化[J]. 食品科学,2011,32(8):129−132. [ZHOU H L, YANG X H. Optimization of Sevag and enzymatic process for protein removal from maize whisker polysaccharides[J]. Food Science,2011,32(8):129−132.

    ZHOU Hongli, YANG Xiaohong. Optimization of Sevag and enzymatic process for protein removal from maize whisker polysaccharides[J]. Food Science, 2011, 32(8): 129-132.

    [20] 周艳星, 侯敢, 陈泳诗, 等. 乳制品饮料中蛋白质含量测定方法的比较分析[J]. 食品安全导刊,2021(9):101−103. [ZHOU Y X, HOU G, CHEN Y S, et al. Comparative analysis of methods for the determination of protein content in dairy beverages[J]. Food Safety Guide,2021(9):101−103.

    ZHOU Yanxing, HOU Gan, CHEN Yongshi, et al. Comparative analysis of methods for the determination of protein content in dairy beverages[J]. Food Safety Guide, 2021(9): 101-103.

    [21] 刘刚, 梁琪, 宋雪梅, 等. 复合诱变选育高产胞外多糖嗜热链球菌菌株[J]. 食品与发酵科技,2019,55(1):11−18,70. [LIU G, LIANG Q, SONG X M, et al. Compound mutagenesis for the selection of strains of Streptococcus thermophilus with high extracellular polysaccharide production[J]. Food and Fermentation Technology,2019,55(1):11−18,70.

    LIU Gang, LIANG Qi, SONG Xuemei, et al. Compound mutagenesis for the selection of strains of Streptococcus thermophilus with high extracellular polysaccharide production[J]. Food and Fermentation Technology, 2019, 55(1): 11-18, 70.

    [22] 陈怡君, 王晓慧, 陈艳萍, 等. 响应面法优化超声波-微波协同辅助酸法提取猕猴桃皮果胶工艺及果胶理化性质分析[J]. 食品与发酵工业,2022,48(13):238−246. [CHEN Y J, WANG X H, CHEN Y P, et al. Optimization of ultrasonic-microwave-assisted acid extraction of kiwifruit peel by response surface methodology and analysis of pectin physicochemical properties[J]. Food and Fermentation Industry,2022,48(13):238−246.

    CHEN Yijun, WANG Xiaohui, CHEN Yanping, et al. Optimization of ultrasonic-microwave-assisted acid extraction of kiwifruit peel by response surface methodology and analysis of pectin physicochemical properties[J]. Food and Fermentation Industry, 2022, 48(13): 238-246.

    [23] 李尧, 卢承蓉, 刘丹, 等. 乳酸片球菌胞外多糖的分离纯化、结构分析及抗氧化活性研究[J]. 食品与发酵工业,2021,47(19):35−42. [LI Y, LU C R, LIU D, et al. Isolation and purification, structural analysis and antioxidant activity of extracellular polysaccharides from Lactococcus lactis[J]. Food and Fermentation Industry,2021,47(19):35−42.

    LI Yao, LU Chengrong, LIU Dan, et al. Isolation and purification, structural analysis and antioxidant activity of extracellular polysaccharides from Lactococcus lactis[J]. Food and Fermentation Industry, 2021, 47(19): 35-42.

    [24]

    GRINTZALIS K, GEORGIOU C D, SCHNEIDER Y J. An accurate and sensitive coomassie brilliant blue G-250-based assay for protein determination[J]. Analytical Biochemistry,2015,480:28−30.

    [25] 陈俊彰. 佛手山药中性多糖的结构分析及体外抗氧化活性研究[D]. 武汉: 湖北中医药大学, 2015

    CHEN J Z. Structural analysis and in vitro antioxidant activity of neutral polysaccharides from Fructus yam[D].Wuhan: Hubei University of Chinese Medicine, 2015.

    [26] 陈运中, 廖晓铃, 陈莹艳. 佛手山药多糖的分离纯化及组分结构分析[J]. 湖北中医药大学学报,2013,15(4):33−37. [CHEN Y Z, LIAO X L, CHEN Y Y. Isolation and purification of polysaccharides from Fructus yam and structural analysis of the components[J]. Journal of Hubei University of Chinese Medicine,2013,15(4):33−37.

    CHEN Yunzhong, LIAO Xiaoling, CHEN Yingyan. Isolation and purification of polysaccharides from Fructus yam and structural analysis of the components[J]. Journal of Hubei University of Chinese Medicine, 2013, 15(4): 33-37.

    [27] 顾林, 姜军, 孙婧. 山药多糖的分离纯化及其结构鉴定[J]. 食品科技,2007,5:109−112. [GU L, JIANG J, SUN J. Isolation and purification of polysaccharides from yam and their structural identification[J]. Food Technology,2007,5:109−112.

    GU Lin, JIANG Jun, SUN Jing. Isolation and purification of polysaccharides from yam and their structural identification[J]. Food Technology, 2007, 5: 109-112.

    [28] 黄少杰, 黎攀, 杜冰. 山药多糖的纯化、结构及生物活性研究进展[J]. 食品研究与开发,2022,43(16):209−215. [HUANG S J, LI P, DU B. Progress in the purification, structure and bioactivity of yam polysaccharides[J]. Food Research and Development,2022,43(16):209−215.

    HUANG Shaojie, LI Pan, DU Bing. Progress in the purification, structure and bioactivity of yam polysaccharides[J]. Food Research and Development, 2022, 43(16): 209-215.

    [29]

    WU J S, HAN X P, YE M Z, et al. Exopolysaccharides synthesized by lactic acid bacteria: Biosynthesis pathway, structure-function relationship, structural modification and applicability[J]. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2022: 2043822.

    [30] 石曾卉, 刘丽阳, 洪慧丽, 等. 山芹菜多糖的分离纯化、结构分析及抗氧化活性比较[J]. 现代食品科技,2022,38(10):124−132. [SHI Z H, LIU L Y, HONG H L, et al. Isolation and purification, structural analysis and comparison of antioxidant activity of polysaccharides from the mountain celery, Celastrus sativus[J]. Modern Food Technology,2022,38(10):124−132.

    SHI Zenghui, LIU Liyang, HONG Huili, et al. Isolation and purification, structural analysis and comparison of antioxidant activity of polysaccharides from the mountain celery, Celastrus sativus[J]. Modern Food Technology, 2022, 38(10): 124-132.

    [31] 张瑞平, 任昭辉, 张皓楠, 等. 香加皮多糖的分离纯化、单糖组成及其抗氧化活性研究[J]. 食品工业科技,2023,44(13):71−78. [ZHANG R P, REN Z H, ZHANG H N, et al. Isolation and purification of shoga bark polysaccharides, their monosaccharide composition and antioxidant activity[J]. Food Industry Technology,2023,44(13):71−78.

    ZHANG Ruiping, REN Zhaohui, ZHANG Haonan, et al. Isolation and purification of shoga bark polysaccharides, their monosaccharide composition and antioxidant activity[J]. Food Industry Technology, 2023, 44(13): 71-78.

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出版历程
  • 收稿日期:  2022-12-07
  • 网络出版日期:  2023-08-04
  • 刊出日期:  2023-10-09

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