楊申明，范樹國，文美瓊，王振吉*，謝 靖

（楚雄師范學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，云南 楚雄 675000）

微波輔助提取澳洲堅(jiān)果殼多糖的工藝優(yōu)化及抗氧化性評(píng)價(jià)

楊申明，范樹國，文美瓊，王振吉*，謝 靖

（楚雄師范學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，云南 楚雄 675000）

優(yōu)化微波輔助提取澳洲堅(jiān)果殼多糖的提取工藝，并測(cè)定其多糖的抗氧化性。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以多糖提取率為指標(biāo)，通過L9（33）正交試驗(yàn)優(yōu)化其多糖的提取工藝參數(shù)，并通過澳洲堅(jiān)果殼多糖對(duì)?OH、1,1-苯基-2-苦肼基（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基和O2-?的清除來評(píng)價(jià)其抗氧化能力。結(jié)果表明，最佳提取工藝參數(shù)為微波功率200 W、微波時(shí)間2.5 min、料液比1∶50 （g/mL），在該條件下多糖的平均提取率為0.70%；多糖質(zhì)量濃度為0.027 5 mg/mL時(shí)，對(duì)? OH、DPPH自由基和O2-?的清除率可分別達(dá)到63.11%、61.90%和80.09%，說明提取的澳洲堅(jiān)果殼多糖對(duì)? OH、DPPH自由基和O2-?有較好的清除能力。

澳洲堅(jiān)果殼；微波提??；多糖；抗氧化性

澳洲堅(jiān)果屬山龍眼科（Proteaceae）澳洲堅(jiān)果屬（Macadamia F. Muell.）多年生常綠果樹[1-2]。在我國主要栽培地區(qū)是云南、廣西，其中云南省是全國澳洲堅(jiān)果栽培大省[3-4]。澳洲堅(jiān)果營(yíng)養(yǎng)豐富，經(jīng)濟(jì)價(jià)值很高，果仁

含有豐富的不飽和脂肪酸[5]，同時(shí)還富含人體所需的可溶性總糖、淀粉、蛋白質(zhì)、氨基酸和對(duì)人體有保健作用的Ca、Zn、Mg、Fe、Cu、Mn等礦物質(zhì)，長(zhǎng)期食用澳洲堅(jiān)果可預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化、心血管疾病、降血糖、抗腫瘤、防癌癥、抗衰老等多種疾病的發(fā)生[6-7]。

目前，國內(nèi)外對(duì)澳洲堅(jiān)果的研究多數(shù)集中在種植、病蟲防治、生理生化、果仁成分營(yíng)養(yǎng)、加工工藝等方面[6,8]，而對(duì)澳洲堅(jiān)果殼的研究相對(duì)較少。蘆燕玲等[8]建立了微波萃取和頂空直接進(jìn)樣氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）法對(duì)澳洲堅(jiān)果殼的揮發(fā)性成分進(jìn)行了分析研究，劉曉芳等[9-10]對(duì)澳洲堅(jiān)果殼制備活性炭的工藝和澳洲堅(jiān)果殼活性炭對(duì)重金屬離子Cr（Ⅵ）的吸附特性進(jìn)行研究，寧平等[11]對(duì)澳洲堅(jiān)果殼活性炭制備的熱解特性進(jìn)行研究，石柳等[12]對(duì)澳洲堅(jiān)果殼中纖維素和木質(zhì)素成分進(jìn)行了分析研究。其他有關(guān)澳洲堅(jiān)果殼的研究鮮見報(bào)道，大部分澳洲堅(jiān)果殼被當(dāng)成燃料燃燒，甚至丟棄，既浪費(fèi)了資源又給環(huán)境造成一定的污染。如果從果殼中提取其有效成分，既綜合利用了資源，增加了澳洲堅(jiān)果的附加值，又減少了環(huán)境的污染，具有一定的經(jīng)濟(jì)意義和價(jià)值。

近年來，植物多糖作為一種重要的功效成分，其應(yīng)用范圍正不斷擴(kuò)大，而對(duì)澳洲堅(jiān)果殼中多糖類物質(zhì)的提取和抗氧化性研究鮮見相關(guān)報(bào)道。本研究以澳洲堅(jiān)果殼為材料，采用微波輔助提取澳洲堅(jiān)果殼多糖，通過顯色反應(yīng)進(jìn)行鑒定，并利用苯酚-濃硫酸比色法測(cè)定其含量，通過正交試驗(yàn)優(yōu)化提取工藝參數(shù)，并對(duì)所提取的多糖從清除?OH、1,1-苯基-2-苦肼基（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基和O2-?的能力3 個(gè)方面評(píng)價(jià)其抗氧化性，這為更好地開發(fā)和利用澳洲堅(jiān)果殼中多糖類物質(zhì)提供了科學(xué)依據(jù)和參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

澳洲堅(jiān)果殼：澳洲堅(jiān)果產(chǎn)于云南德宏，手工剝殼后得澳洲堅(jiān)果殼，備用。

葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品 天津市優(yōu)譜化學(xué)試劑有限公司；DPPH 上海藍(lán)季科技發(fā)展有限公司；抗壞血酸 昆山譜森實(shí)驗(yàn)室用品科技有限公司；其他所用試劑均為分析純 天津市化學(xué)試劑廠。

1.2 儀器與設(shè)備

UV-2100紫外分光光度計(jì) 上海譜元儀器有限公司；G80F23CN3P-Q5（QO）型微波爐 廣東格蘭仕微波爐電器制造有限公司；CP224C電子天平 奧豪斯儀器上海有限公司；HH-S2型電熱恒溫水浴鍋 金壇市大地自動(dòng)化儀器廠；102型電熱鼓風(fēng)干燥箱 威瑞科教儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 材料處理

將澳洲堅(jiān)果殼置于60 ℃烘箱中烘干后，用粉碎機(jī)粉碎過60 目，得澳洲堅(jiān)果殼干粉。將澳洲堅(jiān)果殼干粉用濾紙包好，置索氏提取中，加入適量石油醚冷浸24 h，然后將其置于水浴中索氏提取，直到充分除去樣品中脂類和脂溶性色素后，取出樣品濾紙包風(fēng)干至石油醚全部揮發(fā)，再將濾紙包置于60 ℃烘箱中烘干，得去除色素和油脂的澳洲堅(jiān)果殼干粉，備用。

1.3.2 供試品溶液制備

準(zhǔn)確稱取1.00 g去除色素和油脂的澳洲堅(jiān)果殼干粉，置于250 mL錐形瓶中，加入50 mL蒸餾水，在功率200 W的微波爐中提取2.5 min，減壓抽濾，取上層清液，用Sevag法脫蛋白（氯仿與正丁醇的體積比為4∶1），激烈振蕩10 min，轉(zhuǎn)入分液漏斗中，靜止至分層去除交界處的變性蛋白質(zhì)和下層有機(jī)相，保留上層水相以4 000 r/min離心5 min，把脫蛋白處理液轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中，用蒸餾水定容，搖勻，得供試品溶液。

1.3.3 澳洲堅(jiān)果殼多糖成分的鑒定

取1 mL供試品溶液3 份，分別加0.5 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的苯酚溶液和2 mL濃硫酸溶液，1 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%的α-萘酚溶液和2 mL濃硫酸溶液，1 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的蒽酮溶液和2 mL濃硫酸溶液，進(jìn)行顯色反應(yīng)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，檢識(shí)多糖化合物的有無[13]。

1.3.4 多糖含量測(cè)定

1.3.4.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線制備

[14-15]的方法，略作改動(dòng)。準(zhǔn)確移取質(zhì)量濃度1.00 mg/mL的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液各0.0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mL于7 個(gè)50 mL的容量瓶中，用蒸餾水定容至刻度，搖勻，備用。再分別精密移取這7 種溶液2.0 mL置于7支25 mL的比色管中，依次精密加入1.0 mL新配制的5%苯酚溶液，搖勻，再緩慢加入5 mL濃硫酸，搖勻后置70 ℃水浴中加熱15 min，取出冷卻至室溫，用2 mL蒸餾水按同樣的操作作空白對(duì)照，用紫外分光光度計(jì)于波長(zhǎng)490 nm處測(cè)定其吸光度，以吸光度（A）為縱坐標(biāo)，葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度（C，mg/mL）為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。得回歸方程A=15.424C+0.001 0，相關(guān)系數(shù)R=0.999 4。結(jié)果表明葡萄糖質(zhì)量濃度在0.00～0.06 mg/mL范圍內(nèi)與吸光度呈良好的線性關(guān)系。

1.3.4.2 多糖提取率的測(cè)定

準(zhǔn)確移取2.0 mL提取液于25 mL的比色管中，依次精密加入1.0 mL新配制的質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%苯酚溶液，搖勻，再緩慢加入5 mL濃硫酸，搖勻后置70 ℃水浴中加熱15 min，取出冷卻至室溫，用2 mL蒸餾水按同樣的操作作空白對(duì)照，用紫外分光光度計(jì)于波長(zhǎng)490 nm處測(cè)定其吸光度，平行測(cè)定3 次，取平均值。多糖提取率按式（1）計(jì)算：

式中：C為多糖的質(zhì)量濃度/（mg/mL）；N為稀釋倍數(shù)；V為提取液的定容體積/mL；M為澳洲堅(jiān)果殼粉末的質(zhì)量/g。

1.3.5 提取工藝單因素試驗(yàn)

在預(yù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選水作為提取溶劑，微波法作為提取方法。分別考察以下單因素影響：1）選擇微波功率分別為100、200、300、400、500 W的條件下進(jìn)行比較，料液比1∶50（g/mL），微波時(shí)間2.5 min；2）確定了微波功率300 W提取效果較好后，分別在微波時(shí)間2.0、2.5、3.0、3.5、4.0 min的條件下進(jìn)行提取，料液比1∶50（g/mL）；3）確定了微波時(shí)間3.0 min提取效果較好后，分別在料液比1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50 （g/mL）的條件下進(jìn)行提取，微波功率300 W，從而確定各因素的影響作用。

1.3.6 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以微波功率、微波時(shí)間、料液比為試驗(yàn)考察因素，以澳洲堅(jiān)果殼多糖的提取率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，設(shè)計(jì)L9（33）正交試驗(yàn)優(yōu)化提取條件，因素與水平設(shè)計(jì)見表1。

表1 正交試驗(yàn)因素與水平Table 1 Factors and levels used for orthogonal array experiments

1.3.7 澳洲堅(jiān)果殼多糖抗氧化活性的測(cè)定

1.3.7.1 澳洲堅(jiān)果殼多糖對(duì)?OH的清除作用

參考文獻(xiàn)[16-17]的方法，稍作改動(dòng)。分別配制0.005 5、0.011 0、0.016 5、0.022 0、0.027 5 mg/mL質(zhì)量濃度的澳洲堅(jiān)果殼多糖溶液，取1.0 mL于試管中，分別加9 mmol/L的硫酸亞鐵溶液和9 mmol/L的水楊酸-乙醇溶液各2.0 mL，再加8.8 mmol/L的過氧化氫溶液2.0 mL，最后用蒸餾水定容至10 mL，在37 ℃水浴中恒溫反應(yīng)30 min后，在波長(zhǎng)510 nm處測(cè)定吸光度，以蒸餾水作空白。同時(shí)，以VC作陽性對(duì)照，多糖提取液對(duì)?OH的清除率按式（2）計(jì)算：

式中：A0為空白對(duì)照液的吸光度；Ax為加H2O2提取液的吸光度；Ax0為不加H2O2提取液的本底吸光度。

1.3.7.2 澳洲堅(jiān)果殼多糖對(duì)DPPH自由基清除作用

參考文獻(xiàn)[18-19]的方法，稍作改動(dòng)。向2.5 mL 2×10－4mol/L的DPPH-乙醇溶液中分別加入不同質(zhì)量濃度（0.005 5、0.011 0、0.016 5、0.022 0、0.027 5 mg/mL）的澳洲堅(jiān)果殼多糖提取液1.0 mL，混勻，在室溫條件下反應(yīng)30 min后在波長(zhǎng)517 nm處測(cè)定吸光度Ai，同時(shí)測(cè)定2.5 mL 2×10－4mol/L的DPPH-乙醇溶液與1.0 mL乙醇溶液混合液的吸光度Ac，及2.5 mL無水乙醇與不同質(zhì)量濃度（0.005 5、0.011 0、0.016 5、0.022 0、0.027 5 mg/mL）的澳洲堅(jiān)果殼多糖提取液1.0 mL，混合液的吸光度Ab。同時(shí)，以VC作陽性對(duì)照，多糖提取液對(duì)DPPH自由基清除率按式（3）計(jì)算：

參考文獻(xiàn)[20]的方法，稍作改動(dòng)。在25 mL比色管中依次加入50 mmol/L Tris-HCl溶液（pH 8.2）4.5 mL，超純水4.2 mL，混勻，在25 ℃水浴中恒溫20 min后，加入25 ℃水浴中預(yù)熱好的3 mmol/L鄰苯三酚0.3 mL（以0.3 mL10 mmol/L的HCl溶液代替鄰苯三酚作為空白對(duì)照），混勻后在325 nm波長(zhǎng)處每隔30 s測(cè)1 次吸光度，直到5 min時(shí)停止。計(jì)算空白液的吸光度隨時(shí)間的變化率F0。

依照上述方法，在5 支25 mL比色管中分別加入質(zhì)量濃度0.005 5、0.011 0、0.016 5、0.022 0、0.027 5 mg/mL的澳洲堅(jiān)果殼多糖提取液1.0 mL，再依次加入4.5 mL Tris-HCl溶液（pH 8.2），3.2 mL的超純水，混勻，在25 ℃水浴鍋中恒溫20 min后，加入25 ℃水浴中預(yù)熱好的3 mmol/L鄰苯三酚溶液0.3 mL，混勻后在325 nm波長(zhǎng)處每隔30 s測(cè)1 次吸光度，直到5 min時(shí)停止。計(jì)算對(duì)照液的吸光度隨時(shí)間的變化率FX。同時(shí)，以VC作陽性對(duì)照，多糖提取液對(duì)?的清除率按式（4）計(jì)算：

2 結(jié)果與分析

2.1 澳洲堅(jiān)果殼多糖類化合物顏色反應(yīng)檢識(shí)

加質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的苯酚溶液和硫酸溶液，樣品提取液呈橙黃色環(huán)；加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%的α-萘酚溶液和濃硫酸溶液，樣品提取液呈紫色環(huán)；加質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的蒽酮溶液和濃硫酸溶液，樣品提取液呈藍(lán)綠色環(huán)。顯色反應(yīng)結(jié)果表明澳洲堅(jiān)果殼的提取溶液中含有多糖類化合物。

2.2 澳洲堅(jiān)果殼多糖提取單因素試驗(yàn)結(jié)果

圖1 微波功率（A）、微波時(shí)間（B）和料液比（CC）對(duì)多糖提取效果的影響Fig. 1 Effects of microwave power (A), microwave irradiation time (B) and solid/solvent ratio (C) on the extraction yield of polysaccharide

2.2.1 微波功率對(duì)澳洲堅(jiān)果殼多糖提取效果的影響

在料液比1∶50（g/mL）、微波提取時(shí)間2.5 min的條件下，考察微波功率對(duì)澳洲堅(jiān)果殼多糖提取效果的影響，結(jié)果見圖1A。由圖1A可知，開始隨微波功率的增大，澳洲堅(jiān)果殼多糖的提取率增大，當(dāng)微波功率為300 W時(shí)，提取率最大，之后隨微波功率的繼續(xù)增大，提取率呈下降趨勢(shì)。出現(xiàn)這種趨勢(shì)的原因可能是當(dāng)微波時(shí)間一定時(shí)，微波功率升高，物料吸收的微波熱能隨之增加，有效促進(jìn)植物細(xì)胞的破碎，溶出物質(zhì)增加；當(dāng)微波功率增加達(dá)到一定水平后，會(huì)引起多糖降解，多糖提取率反而減小[21]。故選擇微波功率200、300、400 W 3個(gè)水平進(jìn)行正交試驗(yàn)。

2.2.2 微波時(shí)間對(duì)澳洲堅(jiān)果殼多糖提取效果的影響

在料液比1∶50（g/mL）、微波功率300 W的條件下，考察微波時(shí)間對(duì)澳洲堅(jiān)果殼多糖提取效果的影響，結(jié)果見圖1B。由圖1B可知，開始隨微波時(shí)間的延長(zhǎng)，多糖提取率逐漸增大，當(dāng)微波提取時(shí)間為3.0 min時(shí)，提取率最大，之后再繼續(xù)延長(zhǎng)微波時(shí)間，提取率呈下降趨勢(shì)。出現(xiàn)這種趨勢(shì)的原因可能是較短時(shí)間內(nèi)，微波對(duì)植物細(xì)胞壁及細(xì)胞膜的破壞作用大，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)大量溶出，多糖提取率顯著提高；另一方面，隨著細(xì)胞破碎程度越來越大，細(xì)胞中其他雜質(zhì)的溶出也增加，多糖提取率反而下降[22]。故選擇微波提取時(shí)間2.5、3.0、3.5 min 3個(gè)水平進(jìn)行正交試驗(yàn)。

2.2.3 料液比對(duì)澳洲堅(jiān)果殼多糖提取效果的影響

在微波功率300 W、微波時(shí)間3.0 min的條件下，考察料液比對(duì)澳洲堅(jiān)果殼多糖提取效果的影響，結(jié)果見圖1C。由圖1C可知，開始隨提取液用量的增大，多糖提取率逐漸增大，當(dāng)料液比在1∶10～1∶40（g/mL）時(shí)，提取率上升很快，當(dāng)料液比在1∶40～1∶50（g/mL）時(shí)，多糖提取率增長(zhǎng)趨于緩慢。出現(xiàn)這種趨勢(shì)的原因可能是對(duì)于一定量的澳洲堅(jiān)果殼粉末，溶劑用量的增加可以增加固液接觸面積和質(zhì)量濃度差，有利于擴(kuò)散速度的提高。當(dāng)提取液用量繼續(xù)增大，固液質(zhì)量濃度差的增幅逐漸降低，多糖提取率的增加也趨于平緩，過多使用提取溶液會(huì)造成后續(xù)處理的難度和提高成本[23-24]。故選擇料液比為1∶30、1∶40、1∶50（g/mL）3 個(gè)水平進(jìn)行正交試驗(yàn)。

2.3 提取工藝參數(shù)優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果

表2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 2 Orthogonal array design with experimental results

從表2可知，不同因素對(duì)澳洲堅(jiān)果殼多糖提取效果的影響程度不同，其影響的主次順序?yàn)锳（微波功率）＞B（微波時(shí)間）＞C（料液比）。由表2還可以得出，微波功率為顯著影響因素，極差分析最佳組合為A1B1C3，即最佳提取工藝參數(shù)為微波功率200 W、微波時(shí)間2.5 min、料液比1∶50（g/mL）。在該工藝條件下進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，測(cè)得澳洲堅(jiān)果殼多糖平均提取率為0.70%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.17%，表明該方法重復(fù)性良好，適合于澳洲堅(jiān)果殼多糖的提取。

2.4 澳洲堅(jiān)果殼多糖抗氧化性分析

圖2 澳洲堅(jiān)果殼多糖對(duì)·OH（A）、DPPH自由基（BB）和OO-2?（CC）的清除作用Fig. 2 Scavenging effects of polysaccharides from Macadamia integrifolia shell on hydroxyl (A), DPPH (B) and superoxide anion (C) radicals

2.4.1 清除·OH的能力評(píng)價(jià)

·OH是目前已知活性氧中對(duì)生物體毒性最強(qiáng)、危害最大的一種自由基，可與細(xì)胞中的任何分子發(fā)生反應(yīng)對(duì)機(jī)體造成損傷，清除·OH的能力是評(píng)價(jià)抗氧化物的重要指標(biāo)[25-26]。從圖2A可以看出，澳洲堅(jiān)果殼多糖對(duì)由H2O2/ Fe2+體系通過Fenton反應(yīng)產(chǎn)生的·OH具有清除作用，且隨澳洲堅(jiān)果殼多糖質(zhì)量濃度的增加，其清除·OH的能力逐步增強(qiáng)，即清除率與多糖的質(zhì)量濃度間存在一定的量效關(guān)系。在0.005 5～0.027 5 mg/mL范圍內(nèi)，當(dāng)多糖質(zhì)量濃度為0.0275 mg/mL時(shí)，·OH清除率最大為63.11%；質(zhì)量濃度為0.005 5 mg/mL時(shí)，清除·OH的效果大于VC，表明澳洲堅(jiān)果殼多糖具有較強(qiáng)的清除·OH的能力。

2.4.2 清除DPPH自由基的能力評(píng)價(jià)

DPPH是一種以氮為中心的穩(wěn)定自由基，當(dāng)待測(cè)物中含有抗氧化物時(shí)，抗氧化物能提供一個(gè)孤對(duì)電子與其配對(duì)結(jié)合，使DPPH的特征紫色逐漸變成黃色或消失，根據(jù)褪色程度的大小可間接評(píng)價(jià)其抗氧化劑的抗氧化性[27]。從圖2B可以看出，隨著澳洲堅(jiān)果殼多糖質(zhì)量濃度的增加，其清除DPPH自由基的能力逐步增強(qiáng)，即清除率與多糖的質(zhì)量濃度間存在一定的量效關(guān)系。在0.005 5～0.027 5 mg/mL范圍內(nèi)，當(dāng)多糖質(zhì)量濃度為0.027 5 mg/mL時(shí)，DPPH自由基清除率最大為61.90%，雖然澳洲堅(jiān)果殼多糖清除DPPH自由基的效果稍差于VC，但是澳洲堅(jiān)果殼多糖依然表現(xiàn)出較強(qiáng)的清除DPPH自由基的能力，表明澳洲堅(jiān)果殼多糖具有較好的抗氧化能力。

2.4.3 清除O2-?的能力評(píng)價(jià)

O2-?可通過鄰苯三酚在堿性條件下發(fā)生自氧化產(chǎn)生，并生成有色中間產(chǎn)物，多糖能夠抑制O2-?的形成，通過檢測(cè)有色中間物的生成量，可測(cè)定多糖的清除能力。多糖能夠與O2-?結(jié)合形成穩(wěn)態(tài)自由基，終止自由基鏈反應(yīng)，而發(fā)揮抗氧化作用[28-29]。從圖2C可知，澳洲堅(jiān)果殼多糖對(duì)由鄰苯三酚自氧化體系所產(chǎn)生的O2-?有清除率作用，且隨澳洲堅(jiān)果殼多糖質(zhì)量濃度的增加，其清除O2-?的能力逐步增強(qiáng)，即清除率與多糖的質(zhì)量濃度間也存在一定的量效關(guān)系。在0.005 5～0.027 5 mg/mL范圍內(nèi)，當(dāng)多糖質(zhì)量濃度為0.027 5 mg/mL時(shí)，O2-?清除率最大為80.09%，而且清除O2-?的效果與VC很接近，表明澳洲堅(jiān)果殼多糖具有很強(qiáng)的清除O2-?的能力。

3 結(jié)論與討論

一般來說，單糖羥基多、極性大、易溶于水、難溶于低極性的有機(jī)溶劑，多糖則隨著聚合度的增加，性質(zhì)與單糖的差別越來越大，難溶于冷水，易溶于熱水成膠體溶液。目前提取植物多糖的常用方法有：熱水浸提法、酸浸提法、堿浸提法、酶法、超聲提取、微波提取和超臨界CO2等[30]，本實(shí)驗(yàn)采用微波提取，微波法具有選擇性強(qiáng)、省時(shí)快速、提取率高等特點(diǎn)。從植物中提取得到的多糖常含有較多的蛋白質(zhì)，常用除蛋白質(zhì)的方法有三氯乙酸沉淀法、Sevag法、蛋白酶水解法和鞣酸法等，本實(shí)驗(yàn)采用Sevag法除澳洲堅(jiān)果殼多糖中的蛋白，Sevag法具有操作簡(jiǎn)便、速度快、損失小等特點(diǎn)。

正交試驗(yàn)結(jié)果表明，微波功率、微波時(shí)間、料液比對(duì)澳洲堅(jiān)果殼多糖提取率的影響很大，影響程度由大到小依次為微波功率、微波時(shí)間、料液比，本實(shí)驗(yàn)優(yōu)化的最佳提取工藝參數(shù)為微波功率200 W、微波時(shí)間2.5 min、料液比1∶50（g/mL）。在此工藝條件下進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，測(cè)得澳洲堅(jiān)果殼多糖平均提取率為0.70%。該方法準(zhǔn)確度高、重復(fù)性好，可用于澳洲堅(jiān)果殼多糖提取和含量測(cè)定。

本研究結(jié)果表明，澳洲堅(jiān)果殼中含有多糖類化合物，澳洲堅(jiān)果殼多糖具有較強(qiáng)的體外抗氧化活性，相關(guān)研究結(jié)果對(duì)澳洲堅(jiān)果殼多糖的提取及抗氧化活性成分的開發(fā)利用提供了理論依據(jù)，而其抗氧化活性成分及抗氧化作用機(jī)理還有待進(jìn)一步的研究。

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Optimization of Microwave-Assisted Extraction of Polysaccharides from Macadamia integrifolia Shell and Evaluation of Their Antioxidant Activities

YANG Shenming, FAN Shuguo, WEN Meiqiong, WANG Zhenji*, XIE Jing
(School of Chemistry and Life Sciences, Chuxiong Normal University, Chuxiong 675000, China)

In this study, the microwave-assisted extraction of polysaccharides from Macadamia integrifolia shell was optimized, and the antioxidant properties of the extracted polysaccharides were determined. Optimization of extraction parameters for improved extraction effi ciency of polysaccharides was done using single factor experiment and an orthogonal array design L9(33). Meanwhile, the antioxidant activities were evaluated by hydroxyl, 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) and superoxide anion free radical scavenging assays. The optimum extraction parameters were determined as follows: microwave power, 200 W; microwave irradiation time, 2.5 min; and solid-to-solvent ratio, 1:50 (g/mL). Under these conditions, the average extraction yield of polysaccharides was 0.70%. At a polysaccharide concentration of 0.027 5 mg/mL, the percentage scavenging of ·OH, DPPH free radical and O2-· were 63.11%, 61.90% and 80.09%, respectively, implying that these polysaccharides have good ability to scavenge ·OH, DPPH free radical and O2-·.

Macadamia integrifolia shell; microwave-assisted extraction; polysaccharide; antioxidant properties

10.7506/spkx1002-6630-201610004

TQ35

A

1002-6630（2016）10-0017-06

楊申明, 范樹國, 文美瓊, 等. 微波輔助提取澳洲堅(jiān)果殼多糖的工藝優(yōu)化及抗氧化性評(píng)價(jià)[J]. 食品科學(xué), 2016, 37(10): 17-22. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201610004. http://www.spkx.net.cn

YANG Shenming, FAN Shuguo, WEN Meiqiong, et al. Optimization of microwave-assisted extraction of polysaccharides from Macadamia integrifolia shell and evaluation of their antioxidant activities[J]. Food Science, 2016, 37(10): 17-22. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201610004. http://www.spkx.net.cn

2015-08-12

國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目（31300370）；云南省重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科基金項(xiàng)目（05YJJSXK03）；云南省高?？萍紕?chuàng)新團(tuán)隊(duì)支持計(jì)劃項(xiàng)目（IRTSTYN）；楚雄師范學(xué)院教改項(xiàng)目（1510）

楊申明（1976—），男，實(shí)驗(yàn)師，學(xué)士，研究方向?yàn)樘烊挥袡C(jī)產(chǎn)物化學(xué)。E-mail：ysm@cxtc.edu.cn

*通信作者：王振吉（1983—），男，副教授，博士，研究方向?yàn)樘烊划a(chǎn)物化學(xué)。E-mail：wangzj@cxtc.edu.cn