木枣多糖的提取、理化特性及生物活性研究

红枣是我国的民族特色果品，其营养素及生物活性成分种类与含量丰富，也是传统的药食兼用果品。红枣多糖是红枣具有抗肿瘤、保肝、调节免疫力等活性的重要物质基础，含量为20.23%FW，目前人们对红枣多糖的关注度越来越高。木枣是广泛分布于黄河流域的代表性红枣品种之一，本文以木枣为试验材料，对其水溶性多糖的提取工艺、理化特性、体外抗氧化性、体外抗炎活性进行了研究，初步探讨了木枣多糖提取物的理化性质、功能性作用方式和化学组成，为木枣深度开发提供理论依据。研究结果如下:(1)根据Box-Behnken响应面试验优化的超声波辅助柠檬酸盐缓冲溶液提取木枣多糖的最佳工艺条件为:液料比23.1:1(mL/g)、超声波功率415.7 w、提取温度68.4℃、pH 5.6，时间30 min，该条件下木枣多糖的提取率最高，为11.18%。(2)木枣多糖(ZMP)中半乳糖醛酸含量为51.02%，经GC测定得到ZMP是由鼠李糖、阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖5种单糖组成的，故其是酸性杂多糖。红外图谱分析表明，ZMP在3400 cm-1、2914 cm-1、1760 cm-1、1620 cm-1及1100-1010 cm-1具有多糖类物质的特征吸收，说明多糖具有羟基、羧基结构。α-D-吡喃糖C-H的变角振动吸收峰在860 cm-1处。ZMP富含果胶，酯化度为50.99%，分子量为89.90 kDa，灰分含量为1.06%。(3)DSC试验结果表明ZMP具有很好的热稳定性。SEM图像显示:高倍放大后，多糖样品表面形貌光滑，有很多褶皱，说明分子内及分子间相互作用力较强，结合紧密。(4)木枣多糖溶液为非牛顿假塑性流体，表现出剪切变稀的特性，同时在整个频率扫描的范围内，储能模量(G’)始终大于损耗模量(G’’)，弹性在流体粘弹性中占据主导地位，在生产中可能更适合于做稳定剂。(5)体外抗氧化试验:ZMP具有·DPPH、·OH清除能力和抑制β-胡萝卜素/亚油酸体系褪色的能力。在不同的抗氧化体系中，随着ZMP溶液浓度的增加，其抗氧化能力均呈现出不同程度地增长。(6)抗炎试验:通过LPS刺激巨噬细胞系RAW264.7研究ZMP的抗炎活性。木枣多糖作用后，能够显著抑制促炎性因子IL-6和TNF-α，并能够显著促进抗炎因子IL-10的产生，表明ZMP具有潜在的抗炎活性，可能是通过调节促炎因子/抗炎因子(IL-6/IL-10和TNF-α/IL-10)合成量的比值的方式发挥抗炎作用。(7)ZMP经DEAE-52纤维素离子交换柱色谱和Sephadex G-100凝胶色谱法纯化后得到GZMP-1，GZMP-2，GZMP-3和GZMP-4四种木枣多糖。(8)GZMP-1是中性杂多糖;GZMP-2，GZMP-3和GZMP-4是酸性杂多糖。GZMP-1未检测出半乳糖醛酸;GZMP-2，GZMP-3和GZMP-4半乳糖醛酸含量分别为17.75%，27.41%，40.81%;四种纯化后组分分子量分别为1.1×105 Da，9.5×104 Da，8.4×104 Da，5.7×105 Da。GZMP-1由鼠李糖，阿拉伯糖，葡萄糖，半乳糖四种单糖组成;GZMP-2和GZMP-3由鼠李糖、阿拉伯糖和半乳糖组成;GZMP-4由鼠李糖和阿拉伯糖组成。(9)体外抗氧化活性研究表明，ZMP纯化组分都具有清除·DPPH和·OH的能力，且在试验浓度范围内，呈现一定的量效关系。清除·DPPH的能力强弱顺序为:GZMP-4>GZMP-3>GZMP-2>GZMP-1，清除·OH能力强弱顺序为:GZMP-4>GZMP-2>GZMP-3>GZMP-1。清除自由基能力的强弱与多糖的分子量和半乳糖醛酸含量等相关。