何雪梅,岳 健,邱福榮,唐雅園,蘇 娟,趙艷娟,管世超,孫 健,*
(1.廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,廣西 南寧 530007;2.廣西果蔬貯藏與加工新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣西 南寧 530007;3.云南山里紅生物科技有限公司,云南 昆明 650200)
滇黃精(Coll. et Hemsl.)系百合科滇黃精屬植物,又名雞頭滇黃精、老虎姜、黃雞菜、雞爪參等,其根莖是我國傳統(tǒng)的藥食兩用材料,具有滋腎潤肺、補(bǔ)脾益氣的功效。多糖是滇黃精中的主要功效成分之一,現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明滇黃精多糖具有降血糖、降血脂、提高免疫力、抗氧化、抗衰老、抗腫瘤等功效,可廣泛應(yīng)用于藥品、保健品、食品和化妝品中,具有廣闊的應(yīng)用前景。熱水浸提法、酸堿提取法、酶解提取法是傳統(tǒng)的滇黃精多糖提取技術(shù),具有提取方法簡單的優(yōu)點(diǎn)和提取率低的缺點(diǎn)。隨著技術(shù)的進(jìn)步,研究發(fā)現(xiàn)提取前的破壁處理可提高多糖得率,因此在傳統(tǒng)提取技術(shù)的基礎(chǔ)上,新型提取技術(shù)如超聲波輔助提取、微波輔助提取、閃式提取、高壓輔助提取等及復(fù)合提取技術(shù)得到發(fā)展。破壁前處理輔助新型提取技術(shù)在提取效率、得率和提高滇黃精多糖活性方面表現(xiàn)出良好的應(yīng)用潛力。
動態(tài)超高壓微射流(dynamic high-pressure microfluidization,DHPM)技術(shù)是一種新興的功能成分提取技術(shù),目前已應(yīng)用于多糖提取與改性,該技術(shù)通過瞬時強(qiáng)烈剪切、高速碰撞、瞬間壓力釋放等作用促進(jìn)細(xì)胞壁破裂,提高多糖提取率;同時通過剪切作用打斷多糖的分子鏈,改變分子的聚集狀態(tài),造成多糖結(jié)構(gòu)的變化,從而影響其理化性質(zhì)和生物活性。綜上所述,DHPM是一種多糖提取的有效新技術(shù),但目前鮮見利用DHPM提取滇黃精多糖的研究報道。
本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用DHPM輔助提取滇黃精多糖,優(yōu)化其提取工藝條件,并分析其對滇黃精多糖結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)及生物活性的影響,為滇黃精多糖的開發(fā)利用提供技術(shù)參考。
滇黃精(Coll. et Hemsl.)2020年1月采自云南普洱,清洗后切片,于50 ℃低溫烘干,粉碎過60 目篩備用。
-葡萄糖苷酶(總酶活力100 U、總質(zhì)量9.19 mg)、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)、酪氨酸酶(總酶活力1 000 U、總質(zhì)量1 mg)、葡聚糖標(biāo)準(zhǔn)品和單糖標(biāo)準(zhǔn)品 美國Sigma公司;阿卡波糖 北京拜耳醫(yī)藥保健有限公司;熊果苷 廣州珠峰進(jìn)出口貿(mào)易有限公司;1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮(1-phenyl-3-methyl-2-pyrazolin-5-one,PMP)、對硝基苯---葡萄糖苷(-nitrophenyl---glucopyranoside,PNPG) 北京索萊寶科技有限公司;葡萄糖、濃硫酸、乙醇等試劑均為分析純。
M-110EH型微射流均質(zhì)機(jī) 美國Microfluidics公司;GYB40-10S小型均質(zhì)機(jī) 上海東華高壓均質(zhì)機(jī)廠;FT-IR650傅里葉變換紅外光譜儀 天津港東科技發(fā)展股份有限公司;1260高效液相色譜儀 美國安捷倫公司;HAAKE Mars-III旋轉(zhuǎn)流變儀 美國賽默飛世爾公司;101-3電熱鼓風(fēng)恒溫干燥箱 上海浦東榮豐科學(xué)儀器有限公司;RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠;752N紫外-可見分光光度計 上海精密科學(xué)儀器有限公司;SHZ-82水浴恒溫振蕩器 金壇市恒豐儀器廠。
1.3.1 滇黃精粗多糖的提取
1.3.1.1 熱水浸提法提取滇黃精多糖
稱取50 g滇黃精樣品,加入1 500 mL去離子水,于100 ℃下浸提2 h,濾布過濾后收集上清液,55 ℃減壓濃縮至300 mL,加入4 倍體積的95%(體積分?jǐn)?shù),下同)乙醇溶液,4 ℃冰箱內(nèi)醇沉過夜,5 000 r/min離心15 min后,收集沉淀即為熱水浸提滇黃精粗多糖,記為WPKP。
1.3.1.2 DHPM輔助提取滇黃精多糖
參考秦令祥等的方法并作適當(dāng)修改,精確稱取50 g滇黃精分散于1 500 mL去離子水中,先采用小型均質(zhì)機(jī)均質(zhì)5 min(壓力為30 MPa),再經(jīng)過微射流均質(zhì)機(jī)處理(100、120、140、160、180 MPa)2 次后熱水浸提1 h,濾布過濾后收集上清液,55 ℃減壓濃縮至300 mL,加入4 倍體積的95%乙醇溶液,4 ℃下醇沉過夜,5 000 r/min離心15 min后,取沉淀冷凍干燥,得到不同均質(zhì)壓力DHPM輔助提取滇黃精多糖,分別記為DPKP-100、DPKP-120、DPKP-140、DPKP-160、DPKP-180。
1.3.2 滇黃精多糖得率和基本成分測定
1.3.2.1 滇黃精多糖得率的測定
滇黃精中多糖含量采用苯酚-硫酸法測定,多糖得率按照公式(1)計算。
1.3.2.2 滇黃精多糖純化組分水分、灰分、蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定
滇黃精多糖純化組分水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》;灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定參照GB 5009.4—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測定》;蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定參照GB 5009.5—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測定》。
1.3.3 滇黃精多糖的分離純化
以得率為評價指標(biāo),根據(jù)1.3.1.2節(jié)優(yōu)化的提取壓力(140 MPa)制備WPKP、DPKP,用去離子水配制成100 mg/mL的粗多糖液,經(jīng)Sevag法除蛋白,對脫蛋白的多糖溶液濃縮后進(jìn)行DEAE-52柱層析,依次用去離子水和0.l、0.2、0.3、0.4 mol/L的NaCl溶液洗脫,洗脫液由自動收集器收集,控制流速為1.0 mL/min,每7 min收集1 管。多糖含量利用苯酚-硫酸法進(jìn)行追蹤檢測,根據(jù)490 nm波長處OD值峰形收集洗脫液,所收集洗脫液濃縮后經(jīng)3 500 Da透析袋透析,透析所得樣品冷凍干燥。
1.3.4 滇黃精多糖分子質(zhì)量的測定
滇黃精多糖分子質(zhì)量采用高效凝膠色譜(high performance gel permeation chromatography,HPGPC)法測定。將純化后的滇黃精多糖樣品用去離子水配制成2.0 mg/mL的溶液,過0.22 μm膜備用。HPGPC的測定條件:色譜柱為PL aquagel-OH Mixed(300 mm×7.5 mm,8 μm);檢測器為2414示差折光檢測器;流動相為超純水;流速為0.6 mL/min;柱溫為35 ℃;進(jìn)樣量為50 μL。以不同分子質(zhì)量的葡聚糖溶液為標(biāo)準(zhǔn)品作標(biāo)準(zhǔn)曲線,多糖的分子質(zhì)量(平均分子質(zhì)量、重均分子質(zhì)量和數(shù)均分子質(zhì)量)由標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計算得出。
1.3.5 滇黃精多糖黏度的測定
純化后的滇黃精多糖用去離子水配制成2 mg/mL的多糖溶液。采用旋轉(zhuǎn)流變儀測定多糖黏度,測定條件如下:樣品臺溫度為37 ℃;C60號轉(zhuǎn)子;剪切速率為30.0 s;每秒讀數(shù)1 次;測定時間為60 s。測定進(jìn)行3 次平行,取平均值。
1.3.6 滇黃精多糖的紅外光譜分析
稱取1.3.3節(jié)2 種純化后的滇黃精多糖樣品(各2 mg),與200 mg溴化鉀混勻壓制成片,空白對照采用溴化鉀粉末壓片制成(去除溴化鉀在紅外光譜下的吸收)。分別置于傅里葉變換紅外光譜儀,在500~4 000 cm波數(shù)范圍內(nèi)掃描。
1.3.7 滇黃精多糖的單糖組成測定
采用PMP柱前衍生-高效液相色譜法測定不同方法提取滇黃精多糖的單糖組成。取純化后的滇黃精多糖樣品10 mg加入至2 mL 2 mol/L的三氟乙酸溶液中,130 ℃水解2 h,即得多糖的水解液。樣品水解液、單糖標(biāo)準(zhǔn)品溶液、混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液經(jīng)PMP衍生后,過0.22 μm膜進(jìn)行色譜分析。
高效液相色譜條件為:色譜柱:EC-C分離柱(4.6 mm×150 mm,2.7 μm);檢測器及波長:250 nm紫外檢測器;流動相:流動相A為(乙腈)∶(pH 6.9 20 mmol/L磷酸鹽緩沖液(phosphate buffered saline,PBS))=15∶85,流動相B為(乙腈)∶(pH 6.9 20 mmol/L PBS)=40∶60;梯度洗脫條件:0~12 min 90% B,12~20 min 75% B,20~22 min 90% B;進(jìn)樣量:10 μL;流速:0.5 mL/min。
1.3.8 滇黃精多糖1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除能力測定
采用體外DPPH自由基清除能力評價多糖的抗氧化能力,2 mL 0.2 mmol/L的DPPH工作液與2 mL不同質(zhì)量濃度(0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mg/mL)滇黃精多糖溶液充分混勻,避光反應(yīng)30 min,于517 nm波長處測定反應(yīng)體系吸光度。以VC為陽性對照,按照公式(2)計算樣品的DPPH自由基清除率。
式中:為2 mL樣品溶液+2 mL DPPH工作液的吸光度;為2 mL樣品溶液+2 mL無水乙醇的吸光度;為2 mL DPPH工作液+2 mL無水乙醇的吸光度。
1.3.9 滇黃精多糖降血糖活性測定
以-葡萄糖苷酶抑制活性表征降血糖活性。葡萄糖苷酶抑制能力測定參照施吉祥等的方法并作適當(dāng)修改,反應(yīng)體系為:0.05 mL 8 U/mL-葡萄糖苷酶、2 mL 0.05 mol/L的磷酸鈉緩沖溶液(pH 6.8)和0.1 mL不同質(zhì)量濃度(1、2、3、4、5、6、7、8 mg/mL)多糖樣品溶液,混勻后于37 ℃下水浴10 min,加入0.05 mL 8 mmol/L PNPG溶液,混勻后于37 ℃恒溫處理10 min,最后加入2 mL 0.1 mol/L NaCO溶液終止反應(yīng),于405 nm波長處測定吸光度,以蒸餾水調(diào)零,重復(fù)3 次,取平均值。陽性對照為阿卡波糖,按照公式(3)計算樣品的-葡萄糖苷酶活性抑制率。
式中:為不加待測樣品反應(yīng)后的吸光度;為加入待測樣品反應(yīng)后的吸光度;為待測樣品的吸光度。
1.3.10 滇黃精多糖酪氨酸酶活性抑制率測定
參考Huang Lixin等方法并修改。50 μL不同質(zhì)量濃度滇黃精多糖溶液中分別加入50 μL 100 U/mL酪氨酸酶溶液、90 μL PBS(pH 6.8),混勻后于37 ℃下孵育5 min,然后加入60 μL 2.5 mmol/L的-酪氨酸溶液,37 ℃下反應(yīng)10 min,于490 nm波長處測定吸光。陽性對照為熊果苷,樣品對酪氨酸酶活性的抑制率按照公式(4)計算。
式中:為樣品組反應(yīng)體系吸光度;為樣品背景組(PBS代替酪氨酸酶溶液)反應(yīng)體系吸光度;為空白組(蒸餾水代替樣品)反應(yīng)體系吸光度;為空白背景組(蒸餾水代替樣品、PBS代替酪氨酸酶溶液)反應(yīng)體系吸光度。
采用Origin 8.5軟件分析數(shù)據(jù)及作圖,數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差表示,采用單因素方差分析法進(jìn)行差異顯著性分析,以<0.05表示差異顯著。
比較DHPM輔助提取與熱水浸提對滇黃精粗多糖提取得率的影響,結(jié)果如圖1所示。DHPM壓力對多糖提取得率有顯著影響,隨著壓力的增大,多糖得率總體顯著提高。140 MPa壓力下提取所得多糖得率最高,達(dá)18.21%,是WPKP多糖得率(11.14%)的1.63 倍。DHPM技術(shù)通過強(qiáng)烈剪切和高速撞擊等作用使滇黃精顆粒在水中分散得更均勻,同時加速滇黃精細(xì)胞壁的破碎,使細(xì)胞的通透性增大,溶劑更易進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部,有利于提高滇黃精多糖的得率;瞬時壓力作用促進(jìn)了傳質(zhì)過程,溶劑可在極短的時間內(nèi)滲透細(xì)胞壁,使多糖快速溶出,進(jìn)而提高提取效率。增大微射流壓力提高了多糖得率,是由于高壓下細(xì)胞破碎程度高有利于多糖溶出,當(dāng)壓力超過140 MPa后,滇黃精顆粒已充分破碎,并不會進(jìn)一步促進(jìn)多糖溶出,繼續(xù)增大微射流壓力(160 MPa和180 MPa)導(dǎo)致體系黏度增大,過濾不完全,造成多糖得率測定誤差增大,且得率稍有降低。綜上,DHPM輔助提取滇黃精多糖得率顯著高于熱水浸提,提取壓力以140 MPa為宜,后續(xù)利用140 MPa提取樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
圖1 不同提取方法所得滇黃精粗多糖得率Fig. 1 Yield of crude Polygonatum kingianum Coll. et Hemsl.polysaccharides obtained by different extraction methods
圖2為140 MPa下制備的WPKP和DPKP經(jīng)DEAE-52柱層析得到的洗脫曲線。由圖2可知,以去離子水和不同濃度(0.1、0.2、0.3、0.4 mol/L)的NaCl溶液進(jìn)行洗脫,2 種多糖均呈現(xiàn)1 個主洗脫峰。DPKP的主洗脫峰出現(xiàn)在24~34 管,由0.1 mol/L NaCl溶液洗脫而得,命名為DPKP-1;WPKP的主洗脫峰出現(xiàn)在30~38 管,由0.1 mol/L NaCl溶液洗脫而得,命名為WPKP-1。收集DPKP-1和WPKP-1洗脫液進(jìn)行濃縮、透析和冷凍干燥。對DPKP-1和WPKP-1樣品進(jìn)行成分測定,結(jié)果如表1所示,DPKP-1和WPKP-1的多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別高達(dá)75.95%和69.86%,純度較高,其他成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低,說明DEAE-52對滇黃精多糖的純化非常有效。
圖2 WPKP和DPKP的洗脫曲線Fig. 2 Elution curves of WPKP and DPKP
表1 純化后不同提取方法所得滇黃精多糖的成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)Table 1 Composition of Polygonatum kingianum Coll. et Hemsl.polysaccharides obtained by different extraction methods
DHPM輔助提取和熱水提取得到的滇黃精多糖DPKP-1和WPKP-1經(jīng)洗脫均得到1 個主峰,經(jīng)HPGPC法測定,2 種多糖的分子質(zhì)量如表2所示,DPKP-1的分子質(zhì)量較WPKP-1的分子質(zhì)量降低了27.90%,說明DHPM處理降低了多糖的分子質(zhì)量。此外,比較了2 種多糖的聚合物分散性指數(shù)(polymer dispersity index,PDI)(重均分子質(zhì)量/數(shù)均分子質(zhì)量),該指標(biāo)反映了多糖分子質(zhì)量的分布寬度,PDI越大表示分子質(zhì)量分布范圍越廣,PDI越小表示分子質(zhì)量分布越窄、越集中。DPKP-1的PDI是WPKP-1的2.34 倍,說明DPKP-1分子質(zhì)量分布廣、大小不均一。上述結(jié)果表明,DHPM通過強(qiáng)烈的機(jī)械剪切作用打斷多糖長分子鏈,切斷多糖糖苷鍵,有效地降解糖鏈,使提取到的多糖分子質(zhì)量顯著降低,造成分子質(zhì)量大小不均一。多糖的分子質(zhì)量與其生物活性有密切聯(lián)系,經(jīng)各種方法降解獲得的低分子質(zhì)量多糖可顯著提高抗氧化性,故推測用DHPM輔助提取的多糖可能具有更高的抗氧化活性。
表2 不同提取方法所得滇黃精多糖的平均分子質(zhì)量與黏度Table 2 Average molecular mass and apparent viscosity of Polygonatum kingianum Coll. et Hemsl. polysaccharides obtained by different extraction methods
DPKP-1分子質(zhì)量的降低也導(dǎo)致了其黏度的降低,DPKP-1的黏度較WPKP-1的黏度降低了29.04%。研究表明,黏度與生物活性有關(guān)聯(lián),高黏度常限制了多糖的應(yīng)用。DHPM可顯著降低多糖的黏度,從而拓展滇黃精多糖利用的可能性。
紅外光譜因靈敏度高、分辨率高等優(yōu)點(diǎn)常用于分析分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵,是研究多糖結(jié)構(gòu)的重要方法之一。圖3為DPKP-1和WPKP-1的傅里葉變換紅外光譜圖,兩者的紅外光譜非常相似,都具有糖類化合物的特征吸收峰。3 600~3 200 cm的寬峰是—OH的伸縮振動吸收峰,這個區(qū)域的吸收峰是糖類的特征峰。3 376 .75 cm(DPKP-1)和3 378.35 cm(WPKP-1)處的寬吸收峰是糖分子O—H的伸縮振動吸收峰,是糖類的特征峰。在2 927.41 cm(DPKP-1)和2 925.74 cm(WPKP-1)處的吸收峰歸因于C—H伸縮振動(CH、CH、CH)。在1 644.98 cm(DPKP-1)和1 645.25 cm(WPKP-1)處的較強(qiáng)吸收峰可能歸因于多糖中—OH的彎曲振動。在1 421.28、1 132.01 cm(DPKP-1)和1 420.13、1 134.57cm(WPKP-1)處的吸收峰歸因于C—O伸縮振動。在1 328.71、1 261.22 cm(DPKP-1)和1 328.96、1 263.77cm(WPKP-1)處的吸收峰歸因于O—H變角振動。在929.25 cm(DPKP-1)和930.68 cm(WPKP-1)處的吸收峰歸因于吡喃環(huán)的非對稱環(huán)伸縮振動,說明兩種多糖均含吡喃環(huán)。綜上可知,DPKP-1和WPKP-1的紅外光譜相似,說明DHPM輔助提取未對滇黃精多糖的主要結(jié)構(gòu)造成影響,這與寇玉的研究結(jié)果相似。
圖3 DPKP-1和WPKP-1的傅里葉變換紅外光譜Fig. 3 Fourier transform infrared spectra of DPKP-1 and WPKP-1
圖4為DPKP-1和WPKP-1的單糖組成高效液相色譜圖,可見2 種多糖均為中性多糖,主要由9 種單糖組成,9 種單糖的出峰順序相同,但每種單糖的含量不同。2 種多糖的單糖組成如表2所示,DPKP-1以甘露糖、半乳糖、葡萄糖為主,總物質(zhì)的量百分比為83.23%,WPKP-1以甘露糖、氨基半乳糖、半乳糖和葡萄糖為主,總物質(zhì)的量百分比為81.21%。2 種多糖中木糖、巖藻糖的含量均很少。DHPM輔助提取提高了滇黃精多糖中甘露糖的含量,為熱水提取滇黃精多糖的2.11 倍,降低了半乳糖和氨基半乳糖含量,分別約是熱水提取的57%和18%。由此可見,DHPM處理改變了多糖的結(jié)構(gòu),可能會導(dǎo)致多糖活性的差異。
圖4 DPKP-1和WPKP-1單糖組成的HPLC圖Fig. 4 HPLC profiles of monosaccharide composition of DPKP-1 and WPKP-1
表2 不同提取方法所得滇黃精多糖的單糖組成Table 2 Monosaccharide composition of Polygonatum kingianum Coll.et Hemsl. polysaccharides obtained by different extraction methods
DPKP-1和WPKP-1對DPPH自由基的清除能力如圖5所示,2 種滇黃精多糖均有一定的DPPH自由基清除能力,但清除能力遠(yuǎn)低于VC。DPKP-1的DPPH自由基清除能力明顯優(yōu)于WPKP-1。多糖結(jié)構(gòu)、連接方式、分子質(zhì)量以及多糖的化學(xué)組成等因素均可影響多糖抗氧化活性,以往的研究認(rèn)為分子質(zhì)量較小的多糖具有較高的抗氧化活性。本實(shí)驗(yàn)中抗氧化活性分析結(jié)果與分子質(zhì)量分析結(jié)果相互印證,也與以往的文獻(xiàn)報道相符。高壓處理可降低石斛多糖的分子質(zhì)量并提高其體內(nèi)外抗氧化活性;DHPM處理可改變木霉多糖形態(tài)、提高其抗氧化活性;DHPM處理未改變杜仲雄花多糖結(jié)構(gòu),但降低了其分子質(zhì)量,提高了其抗氧化能力。綜上可知,DHPM輔助法可能通過降低滇黃精多糖分子質(zhì)量、改變其單糖組成,從而提高滇黃精多糖的抗氧化活性。
圖5 DPKP-1和WPKP-1的DPPH自由基清除能力Fig. 5 DPPH radical scavenging capacity of DPKP-1 and WPKP-1
-葡萄糖苷酶活性是糖尿病控制和治療過程中的重要監(jiān)測指標(biāo)。圖6顯示了DHPM輔助提取與熱水提取滇黃精多糖的-葡萄糖苷酶抑制活性,DPKP-1、WPKP-1具有較強(qiáng)的-葡萄糖苷酶抑制活性,且兩者與-葡萄糖苷酶抑制活性呈量效關(guān)系。經(jīng)計算,DPKP-1對-葡萄糖苷酶的半抑制質(zhì)量濃度(half maximal inhibitory concentration,IC)為4.07 mg/mL,WPKP-1對-葡萄糖苷酶的IC為5.83 mg/mL,說明DHPM對滇黃精多糖的-葡萄糖苷酶抑制活性有提升作用。多糖中單糖所包含的不同羥基基團(tuán)也是影響多糖-葡萄糖苷酶抑制活性的重要因素,多糖單糖組成分析結(jié)果顯示DPKP-1與WPKP-1的單糖組成有較大差異,這也可能是造成DPKP-1的-葡萄糖苷酶抑制活性高于WPKP-1的原因之一。DHPM產(chǎn)生的高速沖擊力對多糖具有重組作用,糖鍵斷開和基團(tuán)暴露的變化導(dǎo)致多糖的組分發(fā)生了變化。此外,DHPM還能一定程度地拉伸多糖分子,可能引起單糖的組成和分子聚集狀態(tài)變化,從而改變多糖分子間的空間結(jié)構(gòu)與分子間作用力。
圖6 DPKP-1和WPKP-1的α-葡萄糖苷酶活性抑制率Fig. 6 α-Glycosidase activity inhibitory rate of DPKP-1 and WPKP-1
酪氨酸酶是黑色素生物合成中限速效應(yīng)的關(guān)鍵酶,是一種活性中心含有Cu的多功能氧化酶,產(chǎn)品的美白功能可由酪氨酸酶活性抑制率來評價。DHPM輔助提取與熱水提取滇黃精多糖的酪氨酸酶抑制活性如圖7所示,經(jīng)計算,DPKP-1對酪氨酸酶的IC為2.53 mg/mL,WPKP-1對酪氨酸酶的IC為2.87 mg/mL,但兩者均高于熊果苷的IC(0.13 mg/mL),說明DPKP-1、WPKP-1雖具有較強(qiáng)的酪氨酸酶抑制活性,但其抑制活性均低于熊果苷。DPKP-1、WPKP-1與酪氨酸酶抑制活性之間存在一定的量效關(guān)系,在0~0.2 mg/mL和4.2~5.0 mg/mL范圍內(nèi),WPKP-1的酪氨酸酶抑制活性略高于DPKP-1,在0.2~4.2 mg/mL范圍內(nèi),WPKP-1的酪氨酸酶抑制活性略低于DPKP-1。因此,不論從兩者對酪氨酸酶抑制活性的半抑制濃度,還是從兩者與酪氨酸酶抑制活性之間的量效關(guān)系來分析,DPKP-1與WPKP-1對酪氨酸酶的抑制活性差異不大,表明DHPM對滇黃精多糖抑制酪氨酸酶活性無明顯影響,這可能與滇黃精多糖抑制酪氨酸酶活性的作用機(jī)理有關(guān)。
圖7 DPKP-1和WPKP-1的酪氨酸酶活性抑制率Fig. 7 Tyrosinase activity inhibitory rate of DPKP-1 and WPKP-1
本實(shí)驗(yàn)通過比較DHPM提取技術(shù)和常規(guī)熱水浸提對所得滇黃精多糖結(jié)構(gòu)和活性的影響,發(fā)現(xiàn)相對于常規(guī)的熱水浸提,DHPM輔助提取技術(shù)顯著提高了滇黃精多糖的得率,改變了滇黃精多糖的單糖組成,降低了多糖的分子質(zhì)量和黏度,提高了滇黃精多糖的DPPH自由基清除能力和-糖苷酶抑制活性,但對滇黃精多糖的主要結(jié)構(gòu)和酪氨酸酶抑制活性無顯著性變化。綜上所述,DHPM輔助提取技術(shù)在提高滇黃精多糖得率、增強(qiáng)其抗氧化和降血糖活性方面均有明顯的優(yōu)勢,表明DHPM是一種非常具有應(yīng)用價值和推廣前景的滇黃精多糖提取方法。