南瓜多糖提取工艺的优化 联系客服

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法,也有学者用三氯乙酸法;脱色则多用活性炭法。向东等通过正交试验获得南瓜多糖最佳脱色工艺条件。吴建中等[9]用超滤技术浓缩提纯南瓜多糖,可脱除南瓜粗提液中大部分色素和灰分,省略了传统工艺中的透析步骤,简化了南瓜多糖的提纯工艺。

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1.3 南瓜多糖的分析

1.3.1 多糖的相对分子质量测定

相对分子质量测定大多用凝胶过滤法。孔庆胜等[4]用0.1 mol/L NaCl,流速3.0 mL/h,平衡SephadexG-200层析柱3d。用已知相对分子质量多糖标准品dextran T10,T40,T70,T90 5mg流速0.12mL/min,分别上柱,用0.1 mol/L NaCl 洗脱,分别收集,每管收集1.0mL,用硫酸-苯酚法测定各管糖含量,分别求得洗脱液体积Ve,后用蓝色葡聚糖(dextran T-2000)上柱,得柱空体积V0,根据Ve/V0值查标准曲线,测得多糖相对分子质量为16000。

张拥军等用HPLC法测南瓜多糖相对分子质量,用TSKUltrahydrogellinear (7.8 mm×300mm )色谱柱,双柱串联,示差折光检测器检测。按HPLC测定的相同条件将7 种标准 dextran 相继进样,记录各自的保留时间TR ,绘制标准曲线。待测样品按上述条件进样,求得TR,通过标准曲线的回归方程计算多糖相对分子质量为1.16×105。

1.3.2 多糖的单糖组成及糖苷键成分测定

多糖的单糖组成是多糖质控的主要指标。目前对南瓜多糖的分析大多用纸层析或薄层色谱法。孔庆胜等用Whatman No.Ⅰ水解南瓜多糖后,慢性定性层析滤纸,纸长40cm,展开系统为醋酸乙酯:吡啶: 水=10∶4∶3(v∶v∶v),上行法展开18 h,用标准单糖对照,硝酸银-氢氧化钠试剂显色,于80℃加热10 min 后观察结果。气相色谱检测南瓜多糖成分。将样品用1.0mo1/L硫酸封管,于100℃水解6h 后,饱和Ba(OH)2中和,滤液置40℃减压蒸干后加入吡啶和盐酸羟胺水浴30min,取出后加入乙酸酐水浴30min,样品冷却后,气相色谱分析清液,以阿拉伯糖、木糖、半乳糖、葡萄糖、 鼠李糖和甘露糖作标样。赵燕等用毛细管电泳法测定了南瓜多糖的组成和摩尔比,结果表明,与传统方法相比,此法具有简单、快速、高效等优点。

核磁共振法应用于南瓜多糖糖苷键的测定。张拥军等对南瓜多糖进行了NMR 分析,图谱显示,南瓜多糖的单糖主要以β型糖苷键相连,分子中还有少量α型糖苷

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键,推测在侧链位置。发现南瓜多糖是由3个不同的单糖残基(异头碳)组成的杂多糖,并在多糖分子中有C-1和β-D-半乳糖,推测南瓜多糖分子的主键为β-1→3糖苷键,单糖的C-3,C-4,C-6位连有分支侧链。

1.4南瓜多糖的药理作用

1.4.1 降血糖

南瓜作为“消渴药”在古医书中早有报道。广泛的研究聚焦在南瓜的降血糖功能上。熊学敏等[11] 研究了南瓜多糖对四氧嘧啶糖尿病大鼠的降血糖作用,结果表明,其效果优于消渴丸对照组(P<0.01)。孔庆胜等[12]研究南瓜多糖降糖作用发现南瓜多糖对正常及糖尿病模型小鼠具有降支链氨基酸的作用,推测南瓜多糖能促进胰岛素分泌,从而起到降糖作用。彭红等研究了南瓜多糖对正常和四氧嘧啶诱导的高血糖模型大鼠血糖的影响,并进行了南瓜多糖与其它降糖药物的协同实验,结果表明,南瓜多糖对高血糖模型大鼠有较好的降糖效果,但对正常大鼠降糖效果不明显。南瓜多糖与胰岛素降血糖有明显的协同作用,但与达美康的协同作用不明显。 张拥军等[14]研究了南瓜多糖的降血糖功能与南瓜品种的关系,结果表明,从含8.48%碳水化合物南瓜中分离的多糖降血糖活性强于从含4.29% 碳水化合物南瓜中分离的多糖。

对南瓜降血糖机理分析认为有以下几方面:

1、在保证热量需要的基础上,适当比例的碳水化合物的摄入有利于刺激胰岛素分泌,有利于促进胰岛B细胞功能的恢复。

2、南瓜果胶膳食纤维可延缓肠道对营养物质的吸收,并可抑制胃肠系统升糖激素的分泌 ,有利于降低餐后的血糖高峰。

3、微量元素锌(Zn)、铬(Cr)有利于抑制胰岛素酶的活性,使血液中胰岛素浓度升高, 有利于血糖下降。铬有利于增加胰岛素释放量,促进胰岛素分泌正常化,对降血糖有一定作用。

4、南瓜中含有不饱和脂肪酸,亚油酸含量为54.55%(LA),亚麻酸含量为7.58% ( LNA),成为人体健康所需要的必需脂肪酸。

5、在对降血糖成分的研究中,从南瓜分离得到特征氨基酸γ-氨基丁酸。在分析降血糖氨酸A (hypoglycine A ) 、降血糖氨酸B( hypoglycine B),α-次甲基环丙基甘氨酸(MCPG Methy lenecyclopropylglycine)、亚甲基环丙基乙酸、(HCPA Methy

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lenecyclopropylacetic)亚甲基环丙基丙酮酸(MCPP Methy lenecyclopropylgyruvicacid )分子结构中都具有“环丙基团”,都具有降血糖的作用。 1.4.2 降血脂

孔庆胜等用南瓜多糖水溶液腹腔注入正常及糖尿病模型小鼠,结果发现两者 总胆固醇、低密度脂蛋白下降,高密度脂蛋白增加。国外Kumer-GP经过45天的小鼠实验,比较11种果胶的降血脂效果,发现南瓜果胶降低血浆胆固醇效果明显。南瓜还使肝脏中的甘油三酯显著下降,血液脂肪酸含量明显降低。实验认为,果胶使脂类的吸收率下降,同时也促进脂类的快速分解。

孔庆胜等[15]的研究表明,给正常及糖尿病模型小鼠灌胃200mg/kg和500 mg/kg南瓜多糖水溶液,能显著降低正常及糖尿病小鼠血清TG(甘油三酯),Tch(总胆固醇)及LDL(低密度脂蛋白),升高HDL(高密度脂蛋白脂)及HDL1/Tch(P<0.05)。推测南瓜多糖降血脂功效可能具有类似磷脂的作用,可与脂蛋白脂酶结合,并将其从动脉壁上释放入血液,促进乳糜微粒和极低密度脂蛋白降解。显示南瓜多糖不仅可防治糖尿病并发症,而且是较好的抗动脉粥样硬化的食疗剂。汤龙海等[16]以实验性高脂血症大鼠为病理模型,检测血清甘油三酯、胆固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白和丙二醛、超氧化物歧化酶活性,同时取主动脉作病理形态学观察。结果表明,南瓜多糖组大鼠主动脉壁厚度和泡沫细胞数量明显少于高脂模型组,TG、TC 水平降低,HDL 水平升高。表明南瓜多糖能通过增加活性提高清除体内氧化自由基的作用,减少脂质过氧化反应,预防动脉粥样硬化形成。

潘洪志等采用铅中毒小鼠模型,给予南瓜提取物,4周后处死,测定血清和 肝匀浆的超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化酶(GSH-Px)活力,丙二醛(MDA) 含量。结果表明,给予南瓜多糖的小鼠血清和肝组织的SOD活性、GSH-Px活力升高,MDA含量降低。提示南瓜多糖可减轻铅中毒引起的脂质过氧化损伤,提高小鼠机体的抗氧化能力。 1.4.3 抗癌

徐国华等[17]用S-180小鼠、艾氏腹水癌(EAC)为动物模型,以10mg/mL南瓜多糖灌胃0.4mL/d,连续给药7d,第8天处死动物,取瘤及胸腺称重计算抑癌率及增重率,眼底取血检测外周血管中各种血细胞数、血浆总蛋白、白蛋白、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA),并作红细胞免疫功能实验。结果表明,南瓜多糖对S-180小鼠、艾氏腹水癌抑癌率分别为37.3%和33.3%,胸腺增重率8.3%。南瓜多糖与安瘤

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乳组比较,南瓜多糖组对白细胞及淋巴细胞数的影响明显高于安瘤乳组(P<0.01),但对红细胞、血小板计数及血浆白蛋白均无影响。南瓜多糖组血浆SOD 活性升高,MDA 含量降低,但无显著差异。红细胞吸附肿瘤细胞能力增强(P<0.05)。提示南瓜多糖具有延缓与抑制肿瘤生长的作用,且不影响荷瘤小鼠外周血白细胞、淋巴细胞总数,并能提高红细胞免疫吸附功能。

多糖是非细胞毒性物质,毒副作用小,而且药物质量可通过化学手段控制,在医药学领域有着广阔的应用前景。目前对南瓜多糖降血糖机制的研究还有待深入,进一步探讨南瓜多糖降糖作用与结构的构效关系很有意义。此外,研究表明。南瓜品种对降糖功能有明显影响,需进一步研究不同品种南瓜多糖结构与功能的关系。美国和欧洲重新重视将食物和药草制备物替代部分药品。南瓜多糖作为长效、无毒、降血糖、调血脂药物或食疗剂,具有进一步开发利用的价值。 1.4.4 补充维生素A及黄色素成分

南瓜中丰富的类胡萝卜素,在体内可转化为维生素A,有着促进上皮组织的生长分化,维持正常视觉,促进骨骼发育等重要生理功能[18]。日本学者Fukao-A对1902名40-60岁男性营养调查发现,经常摄入南瓜,可有效改善因大量抽烟与喝酒而引起的血浆中类胡萝卜素的降低[19]。由于人工合成色素有慢性毒性或致癌性等问题的存在,人们越来越青睐纯天然的植物提取色素或微生物产色素。南瓜中的色素主要来源于类胡萝卜素如β-胡萝卜素和叶黄素等。β-胡萝卜素在人体内除了作为维生素A的前体物质外,还具有抗氧化、淬灭自由基、抗癌等功效。叶黄素同样可以降低癌症和心脏病的危害性,还对眼睛具有良好的保护作用。叶黄素在人体内不能合成,必须从食物中摄取或额外补充,目前美国Kemin食品公司已经成功开发可以补充叶黄素的“超视力饮料”,深受消费者的喜爱。从南瓜中可以提取南瓜黄色素作为健康食品的原辅料[21]。

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1.5 发展趋势

目前,南瓜多糖提取的主要方法:热水提取法、复合酶提取法、微波提取法,热水提取法方法简单但是提取率低,提取周期较长;复合酶提取法提取率高,周期短,但是提取条件严格;热水提取法的研究已经非常成熟;复合酶提取法还在成长,尤其在复合酶配比方面还要继续研究,微波提取法目前使用还不是很广泛,具有很大潜力,有待发展。

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