馬冬菁,劉怡菲,王 宇,赫 亮,祝儒剛,陳 罡*
(1.遼寧省林業(yè)科學(xué)研究院,遼寧 沈陽110032;2.遼寧大學(xué)輕型產(chǎn)業(yè)學(xué)院,遼寧 沈陽110036)
軟棗獼猴桃Actinidia arguta 為獼猴桃科獼猴桃屬多年生落葉藤本植物,是東北林區(qū)著名的經(jīng)濟(jì)野果之一[1],其果實(shí)所含營養(yǎng)成分具有良好的保健作用,已有研究表明[2]軟棗獼猴桃果實(shí)具有提高機(jī)體的免疫功能,抗腫瘤,抗病毒,抗衰老等功效,在醫(yī)藥、科研、食品、綠化、工業(yè)等行業(yè)具有重要價(jià)值[3]。
植物多糖又稱植物多聚糖,是由植物細(xì)胞代謝產(chǎn)生,聚合度大于10 的多聚糖[4],是由許多相同或不同的具有α-或β-糖苷鍵的單糖組成的化合物。植物多糖廣泛存在于植物體內(nèi),其存在形式有纖維素、木質(zhì)素、果膠等。同時(shí),由于植物多糖的來源多種多樣且存在形式大不相同,故其分子量、內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)及分子組成也表現(xiàn)出相應(yīng)的差異[5]。植物多糖具有重要的生物活性[6]和多種功能[7],如抗氧化、降血糖、降血脂、抗腫瘤、抗病毒、調(diào)節(jié)免疫等。獼猴桃屬植物的果實(shí)是天然植物多糖的豐富來源,其中,軟棗獼猴桃中的多糖含量較高,是中華獼猴桃的4 倍[8]。但是關(guān)于軟棗獼猴桃多糖特性的研究報(bào)道相對(duì)較少,目前遼寧丹東地區(qū)軟棗獼猴桃種植比較廣泛,本文以丹東地區(qū)栽植較多的4 種軟棗獼猴桃品種為試驗(yàn)材料,對(duì)其多糖特性進(jìn)行研究,為今后軟棗獼猴桃果實(shí)深加工及其多糖藥食功效機(jī)理深入研究奠定工作基礎(chǔ)。
9月下旬,在丹東寬甸軟棗獼猴桃基地采收4種主栽軟棗獼猴桃品種新鮮果實(shí),分別為龍成2號(hào)、丹鳳1 號(hào)、遼鳳1 號(hào)和LD133,放在保鮮盒帶回實(shí)驗(yàn)室后進(jìn)行軟棗獼猴桃多糖提取。
采用水提純沉法[9]提取和純化[10]4 個(gè)品種的軟棗獼猴桃多糖。
采用苯酚硫酸法[11]測定4個(gè)品種的軟棗獼猴桃多糖總糖含量。
采用咔唑硫酸法[12]測定4個(gè)品種的軟棗獼猴桃多糖半乳糖醛酸含量。
采用滴定法[13]測定4個(gè)品種的軟棗獼猴桃多糖酯化度。
稱取4 種軟棗獼猴桃多糖10 mg 于密封管中,加入2 mo1·L-1三氟乙酸1 mL,在110 ℃下水解4 h,隨后,將水解產(chǎn)物與乙醇蒸餾除去三氟乙酸,重復(fù)2~3 次。加入鹽酸羥胺,吡啶和乙酸酐的混合物將水解的樣品和標(biāo)準(zhǔn)單糖乙?;?。采用Agilent 6890 NGC 系 統(tǒng),RTX-1701 硅膠毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25 mm),火焰離子化檢測器(FID)用于鑒定和定量單糖組分。柱溫從140 ℃(保持2 min)以7 ℃·min-1的速率升至170 ℃,然后以3 ℃·min-1的速率升至280 ℃并最終保持在280 ℃。檢測器和進(jìn)樣器溫度分別設(shè)定為280 ℃和300 ℃。N2的流速為1.0 mL·min-1[1]。
稱取1.0 mg 軟棗獼猴桃多糖樣品,將多糖樣品用光譜級(jí)KBr 粉末于瑪瑙研缽中研磨均勻,然后壓制成1 mm的顆粒,在500~4 500 cm-1范圍內(nèi)進(jìn)行紅外掃描,分辨率為4 cm-1[14]。
從圖1可以看出,4種軟棗獼猴桃多糖溶液中總糖含量存在顯著差異(p <0.05)。其中龍成2 號(hào)軟棗獼猴桃多糖溶液總糖含量最高,達(dá)到72.56%,LD133 和丹鳳1 號(hào)分別為66.07%和69.84%,遼鳳1號(hào)軟棗獼猴桃多糖溶液總糖含量最低,為63.98%。
測定結(jié)果表明(圖2),4種軟棗獼猴桃多糖溶液中半乳糖醛酸含量存在顯著性差異(p <0.05)。其中,遼鳳1 號(hào)多糖中半乳糖醛酸含量最高,為44.98%,LD133 和 龍 成2 號(hào) 分 別 為42.36% 和40.39%,丹鳳1 號(hào)多糖中半乳糖醛酸含量最低,為38.86%。
測定結(jié)果表明(圖3),丹鳳1號(hào)與其他3種軟棗獼猴桃多糖酯化度存在顯著差異(p <0.05)。丹鳳1 號(hào)多糖的酯化度最高,為46.01%,LD133 和遼鳳1號(hào)的多糖酯化度分別為40.11%和38.57%,龍成2號(hào)多糖的酯化度最低,為37.78%。
由表1 可知,軟棗獼猴桃多糖是由半乳糖等多種單糖組成的雜多糖,4 種軟棗獼猴桃多糖的組成情況較為一致,軟棗獼猴桃多糖的主要單糖為半乳糖、半乳糖醛酸和阿拉伯糖。
表1 4種軟棗獼猴桃多糖的單糖組成分析
4 種軟棗獼猴桃多糖經(jīng)紅外光譜掃描結(jié)果見圖4。
由圖4看出,龍成2號(hào)多糖在500~4 000 cm-1具有糖類的特征吸收峰。3 417 cm-1處的寬拉伸強(qiáng)峰被認(rèn)為是O-H 鍵的特征吸收。2 940 cm-1處的吸收峰可歸因于-CH、-CH2和-CH3引起的C-H 伸縮。在1 730~1 760 cm-1和1 600~1 630 cm-1處相對(duì)較強(qiáng)的吸收峰歸因于甲基酯化的C-O鍵的特征性伸縮振動(dòng)和離子羧基(COO-)特征性伸縮振動(dòng)。在1 627 cm-1處的峰面積比在1 748 cm-1較大,表明龍成2 號(hào)軟棗獼猴桃多糖酯化度小于50%。在1 420 cm-1處的吸收峰表示=CH2彎曲振動(dòng),并且1 248 cm-1處為糖醛酸的羧酸部分。在1 103~1 017 cm-1的吸收峰表明吡喃糖單元,此處相對(duì)較強(qiáng)的吸收峰表示糖醛酸含量較高。920 cm-1處的吸收峰表示β-型糖苷鍵,830 cm-1處的吸收峰表示α-型糖苷鍵,表明龍成2號(hào)軟棗獼猴桃多糖分子主要以α-型糖苷鍵為主,并有一定量的β-型糖苷鍵[14]。通過對(duì)比發(fā)現(xiàn),遼鳳1號(hào)、丹鳳1號(hào)以及LD133軟棗獼猴桃多糖的紅外光譜圖均與龍成2號(hào)多糖光譜圖相似。
4種軟棗獼猴桃多糖特性研究結(jié)果表明,龍成2號(hào)軟棗獼猴桃多糖的總糖含量最高,為72.56%,其次是丹鳳1 號(hào)和LD133,遼鳳1 號(hào)多糖的總糖含量最低為63.98%。遼鳳1 號(hào)多糖中半乳糖醛酸含量最高,為44.98%,其次為LD133 和龍成號(hào),丹鳳1 號(hào)多糖中半乳糖醛酸含量最低,為38.86%。丹鳳1 號(hào)多糖的酯化度最高,為46.01%,其次為LD133 和遼鳳1號(hào),龍成2號(hào)多糖的酯化度最低,為37.78%。
4 種軟棗獼猴桃多糖是由多種單糖組成的雜多糖,其主要為半乳糖、半乳糖醛酸和阿拉伯糖。紅外光譜掃描表明4種軟棗獼猴桃多糖光譜無較大差異,軟棗獼猴桃多糖在500~4 000 cm-1具有糖類的特征吸收峰,多糖分子主要以α-型糖苷鍵為主,并有一定量的β-型糖苷鍵。