一种利用双氧水氧化降解法制备亚麻籽胶低聚糖的方法与流程

文档序号:11670849阅读:933来源:国知局
一种利用双氧水氧化降解法制备亚麻籽胶低聚糖的方法与流程

本发明属于生物医药和功能性食品领域,具体涉及一种利用双氧水氧化降解法制备亚麻籽胶低聚糖的方法。



背景技术:

低聚糖(oligosaccharide),又称寡糖,是指由2-10个单糖分子通过各种特异性糖苷键连接而成的一种低分子糖类。低聚糖种类繁多,广泛存在于动物、植物及微生物组织或代谢产物中,按其是否具有生理保健功能可分普通低聚糖,和功能性低聚糖。功能性低聚糖因其普遍具有增值双歧杆菌、调节胃肠功能、预防龃齿、保护肝脏、抗肿瘤、抗衰老、增强免疫力等一系列特殊的生理功能,近年来备受关注,发展迅猛,是食品科学乃至生物医学等领域的研究热点之一,各种新型低聚糖的研究也不断涌现和深入,市场上低聚糖产品也不断增加。

亚麻籽胶(flaxseedgum),又名富兰克胶、胡麻胶,是从一年生草本植物亚麻的种子亚麻籽中获得的一种以多糖为主要成分的天然植物种子胶。我国具有多年亚麻栽培历史,资源丰富,产量仅次于加拿大、印度,居世界第三位,主要分布于内蒙古、甘肃、新疆等地。亚麻籽中含有丰富的脂肪、蛋白质、纤维素、维生素、矿物质等营养成分以及ω-3不饱和脂肪酸、木酚素、水溶性植物胶等功能因子,具有很高的科研价值及潜在的经济价值。其中亚麻籽胶是除了脂肪、蛋白质以外含量最丰富的一种物质,目前主要用作食品添加剂,其它应用及产品开发还不多见。亚麻籽胶的主要成分是一种大分子聚合物多糖,可通过物理、化学或生物(酶)的方法切断其糖苷键,从而释放出更低聚合度的小分子糖,可考虑作为制备新型低聚糖的良好资源。

目前低聚糖制备的方法主要有从天然产物中提取纯化而得(例如cn101463052a,一种龙眼果皮低聚糖的制备方法)、酶法制备(例如cn105410948a,一种水溶性葛根纤维低聚糖及其制备方法)等,然而由于天然产物中低聚糖含量有限,且分离纯化工艺要求很高,因此从天然产物中直接分离纯化有其应用局限性;酶法由于较为温和且专一性很高,对于一些难降解的杂多糖并不适用。例如对于亚麻籽胶而言,由于其多糖结构的复杂性,酶法并不能十分有效地降解。双氧水氧化降解法作为一种新型化学降解方法,且其还原产物为水,不会引入其他杂质,绿色安全。有个别文献涉及双氧水辅助酸水解法降解多糖制备低聚糖(cn201310077612.6,一种魔芋葡甘低聚糖的制备方法及其所采用的薄膜蒸发器,此法工艺复杂,对于该专利涉及的原料采用酶法更为简单实用),但利用高压辅助双氧水氧化降解法制备功能性低聚糖尚未见报道,尤其是利用该方法降解亚麻籽胶制备具有抗氧化活性的新型低聚糖更未见报道。



技术实现要素:

针对传统酶法降解亚麻籽胶的局限性,本发明的首要目的在于提供一种具有抗氧化活性的新型低聚糖—亚麻籽胶低聚糖的制备方法。

本发明的另一个目的在于提供上述制备方法获得的具有抗氧化活性的亚麻籽胶低聚糖,以及提供上述新型亚麻籽胶低聚糖的性质、结构及抗氧化活性。

本发明目的通过以下技术方案实现:

一种利用双氧水氧化降解法制备亚麻籽胶低聚糖的方法,包括以下步骤:

(1)亚麻籽胶的溶解:取市售亚麻籽胶动态溶解于适量浓度的双氧水溶液中,使亚麻籽胶充分溶解,亚麻籽胶的添加量不高于5%(w/v);

(2)亚麻籽胶的氧化降解:取步骤(1)获得的亚麻籽胶液,于密封高压条件下氧化降解,控制一定的反应时间及反应温度,反应结束后取出冷却;

(3)亚麻籽胶低聚糖的脱色:将步骤(2)获得的降解混合溶液进行抽滤并反复洗涤滤饼,合并滤出液,在适宜温度下采用活性炭震荡吸附脱色,直至糖液变为淡黄色或无色(以无色为佳),滤去活性炭,取滤出液;

(4)亚麻籽胶低聚糖的超滤及透析:将步骤(3)获得脱色糖液进行超滤处理,弃去超滤浓缩液,取滤出液,适当浓缩后进行透析处理;

(5)亚麻籽胶低聚糖的干燥:将步骤(4)获得的经透析处理后的糖液进行真空浓缩后冷冻干燥,得到所述亚麻籽胶低聚糖。

步骤(1)所述的动态溶解是指于容器中加入适量特定浓度的双氧水溶液,内置一颗梭形转子,高速搅拌(500r/min以上)状态下加入亚麻籽胶,使亚麻籽胶充分溶解成粘液状。

步骤(2)所述的氧化降解亚麻籽胶的条件为:双氧水浓度为0.1–0.6mol/l,反应温度80–125℃,反应时间0.5–3.0h。

步骤(2)中将亚麻籽胶液分装于螺纹口玻璃瓶中,密闭,置于高压蒸汽灭菌锅中实现高压(相对压力0.05mpa以上)辅助双氧水降解亚麻籽胶,高压蒸汽灭菌锅可采用全自动可控温立式高压蒸汽灭菌锅。

步骤(3)所述的抽滤是采用双圈定性滤纸进行抽滤;所述的脱色过程是采用粉末活性炭震荡吸附脱色法,活性炭添加量为糖液体积的1%(w/v),脱色温度控制为40–60℃,脱色2–3次,每次脱色时间1–2h。

步骤(4)所述的超滤是采用实验级切向流浓缩纯化透析系统(配有pelliconxl50cm2管匣,截留分子量不低于5000da)进行超滤处理,控制进料口压力及回流压力;所述的透析是采用即用型透析袋,截留分子量为500–1000da,透析时间为24h,期间每隔4h换一次水,透析结束后取透析袋内截留糖液。

步骤(5)所述的真空浓缩是采用旋转蒸发仪,控制温度为60℃、真空度为0.10mpa进行旋转蒸发浓缩至原有体积的5–10%;所述的冷冻干燥是控制冷阱温度为-50℃,真空度为50pa,冷冻干燥时间为10–16h,视样品干燥情况可适当延长或缩短干燥时间。

上述制备方法获得了具有抗氧化活性的亚麻籽胶低聚糖(fgos),所述fgos为半固态粘稠状,呈浅红棕色,有特殊香味,易溶于水,难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,易吸湿;纯度分析表明其为典型糖类物质,并含有糖醛酸,为酸性低聚糖。

所述fgos组分均一,经尺寸排阻色谱法(sec)测定其平均分子量为1047da,红外光谱分析表明fgos具有吡喃糖环结构,属吡喃糖;

所述fgos经毛细管气相色谱分析表明是由鼠李糖、岩藻糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、半乳糖及葡萄糖7种单糖组成,其摩尔百分比分别为8.26%、7.54%、12.85%、7.93%、29.31%、14.28%、19.82%,原料来源不同可导致单糖种类和相对含量的差异;

所述fgos具有一定的抗氧化能力,对羟自由基、dpph自由基、abts自由基、超氧阴离子自由基的清除率分别不低于82%、52%、91%、73%。

上述具有抗氧化活性的新型低聚糖—亚麻籽胶低聚糖(fgos)可作为抗氧化制剂、药品及功能食品配料。

与现有低聚糖的制备技术相比,本发明具有以下优点及有益效果:

(1)本发明针对传统酶法降解亚麻籽胶的局限性,首次采用高压辅助双氧水氧化降解法对市售亚麻籽胶进行降解,相比于酶法,双氧水氧化降解法能不受亚麻籽胶多糖分子复杂支链结构的影响而高效地切断其主链分子中的糖苷键,从而获得了一种新型低聚合度的小分子糖—fgos,并采用脱色、超滤、透析等一系列简单处理工艺对fgos进行了有效的分离纯化。

(2)为了深入研究亚麻籽胶低聚糖,我们还对分离纯化后的fgos进行了理化性质、结构组成及抗氧化活性的分析和讨论。本发明利用纯度分析实验、傅里叶红外变换光谱、尺寸排阻色谱、毛细管气相色谱等方式对fgos进行了理化性质分析及结构表征,并通过羟基自由基清除试验、dpph自由基清除试验、abts自由基清除试验及超氧阴离子自由基清除试验表明fgos具有良好的抗氧化效果。

(3)本发明采用已经工业化生产的市售亚麻籽胶为原料,有方便、经济的原料基础,制备方法简单可靠,绿色安全,产品具有优良的理化特性及抗氧化能力,可考虑作为功能性食品配料,本发明拓宽了亚麻籽胶的应用范围,为亚麻籽胶及其产品深开发提供了理论参考和现实依据。

附图说明

图1是fgos的制备、纯化、性质及应用技术流程图。

图2是各因素对亚麻籽胶降解率的影响图,a、b、c分别是温度、双氧水浓度、反应时间,原料亚麻籽胶浓度为2%。

图3是各因素处理后分子量的变化图,a、b、c分别是温度、双氧水浓度、反应时间,原料亚麻籽胶浓度为2%。

图4是fgos的紫外全波长扫描图。

图5是fgos及亚麻籽胶红外光谱图。

图6是fgos及其对照品的sec洗脱曲线。

图7是fgos单糖组成气相色谱图,其中a是单糖标品,b是fgos。

图8是fgos抗氧化试验结果,其中a是羟自由基清除试验,b是dpph自由基清除试验,c是abts自由基清除试验,d是超氧阴离子自由基清除试验。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。

实施例1:制备亚麻籽胶低聚糖

按照以下步骤制备亚麻籽胶低聚糖:

(1)亚麻籽胶的溶解:取市售亚麻籽胶动态连续搅拌状态下溶解于0.1–0.6mol/l的双氧水溶液中,使亚麻籽胶充分溶解,亚麻籽胶的添加量为2%(w/v,100ml双氧水溶液中加入的亚麻籽胶质量为2g);

(2)亚麻籽胶的氧化降解:取步骤(1)获得的亚麻籽胶液,以每份100ml分装于150ml螺纹口玻璃瓶中,密闭,置于高压蒸汽灭菌锅中降解,控制反应时间0.5–3.0h,反应温度80℃–125℃,反应结束后取出冷却至室温;

(3)脱色:将步骤(2)获得的混合料液进行抽滤并反复洗涤滤饼,合并收集滤出液,采用1%(w/v,100ml滤出液中加入的活性炭质量为1g)的粉末活性炭于50℃下反复震荡脱色,直至糖液变为淡黄色以至无色(约2-3次,每次脱色2.0h),滤去活性炭,得脱色糖液;

(4)超滤:将步骤(3)获得的脱色糖液采用实验级切向流浓缩纯化透析系统(配有pelliconxl50cm2管匣,截留分子量为5000da)进行超滤处理,控制进料口压力为30psi,回流压力为10psi,取超滤滤出液;

(5)透析:将步骤(4)获得的超滤滤出液进行适当浓缩后采用md34(500)即用型透析袋(截留分子量为500da),进行透析处理,透析时间为24h,期间每隔4h换一次水,透析结束后取透析袋内截留糖液;

(6)干燥:将步骤(5)所得的糖液合并后在60℃、0.10mpa下进行真空浓缩至适当体积后置于-18℃冰箱过夜冷冻,然后采用scientz-10n冷冻干燥机,控制冷阱温度为-50℃,真空度为50pa进行冷冻干燥,冻干时间为12h左右,视样品干燥情况可适当延长或缩短干燥时间。

实施例2:亚麻籽胶降解效果的评价

按照下述方法评价亚麻籽胶的降解效果:

(1)亚麻籽胶降解率的变化:

反应结束后取出冷却,冰水浴10min停止反应,抽滤,并用蒸馏水反复洗涤滤饼,合并滤液,浓缩至100ml,取0.10ml,采用dns比色法测还原糖含量;另取0.01ml,采用苯酚-硫酸法测总糖含量,以还原性末端糖基得率按(1)式计算亚麻籽胶降解效果,结果如图2所示。

由图2中的a可知,当温度低于110℃时亚麻籽胶的降解程度很小,当温度高于110℃时,亚麻籽胶的降解率迅速增大,并在120℃时几乎达到最大值,温度继续升高降解率虽然略有增大,但趋势并不明显。且温度高于120℃时,随着反应温度的继续升高,降解产物色泽略有加深;由图2中的b可知,当双氧水浓度低于0.2mol/l时,亚麻籽胶的降解率随双氧水浓度的增大而增大,当双氧水浓度高于0.2mol/l时,双氧水的降解率反而有所下降,且从产物表观上来看,双氧水浓度越高,产物色泽越浅;由图2中的c可知,亚麻籽胶的降解率一开始随时间的延长几乎呈线性增大,直至2h后,降解率几乎不再增加,从产物表观上来看,在双氧水浓度为0.2mol/l时,反应时间的延长会使产物色泽加深。

(2)降解产物分子量变化

采用hplc-sec法测定降解产物分子量变化。取适量抽滤滤出液,必要时稀释,过0.45μm微孔滤膜,自动采样10μl进行液相分析。液相分析条件为:采用lc-20ad高效液相色谱仪,tskgelg6000pwxl、tskgelg5000pwxl、tskgelg3000pwxl三柱联用,并配用保护柱tskpwxlguardcolumn,elsd检测器(漂移管温度为110℃,气流速度为3.0l/min),流动相为milli-q超纯水,等度洗脱,流速为0.5ml/min,分析时间为70min,结果如图3所示。

由图3中的a可知,随着反应温度的升高,产物的洗脱时间逐渐增大,表明产物的分子量在不断减小,以分子量为1000的葡聚糖标准品(dex1000)为目标分子量,可见在120℃左右,产物峰位分子量为约为1000,有较为理想的洗脱曲线。由图3中的b可知,双氧水浓度为0.1mol/l时,产物峰位分子量依旧很大,双氧水浓度为0.2mol/l时,产物的峰位洗脱时间接近dex1000的洗脱时间,且全部洗脱出来所需时间较短,峰形也较为对称,这表明产物的多分散系数(mw/mn)相对较低,即产物的相对分子量较为集中;当双氧水浓度高于0.2mol/l时,产物的峰位分子量也接近1000,但洗脱所需时间较长,表明产物的多分散系数较高,即分子量比较分散;由图3中的c可知,反应时间很短时,产物洗脱曲线仍接近亚麻籽胶本身的洗脱曲线,但随着反应时间延长,产物的洗出时间逐渐滞后,表明产物分子量在逐渐降低,当反应时间为2.0及2.5h时,产物的峰位分子量均较为接近1000,且有较低的多分散系数。

(3)黏度的变化

降解产物在25℃下保持10min后采用snb-1型数字旋转粘度计配以合适的转子测定其黏度值,结果如表1所示,由表1可知,亚麻籽胶的初始黏度值很大,2%的亚麻籽胶黏度即达到2883.33mpa·s-1。从反应温度来看,当温度低于100℃时,亚麻籽胶并未降解,并表现出比初始值还高的黏度,当温度高于100℃时,亚麻籽胶逐渐被降解,黏度不断减小;从双氧水浓度来看,双氧水浓度很低时,表现在降解率(端基还原糖得率)上其降解程度并不高,但黏度值却降低很多,这是由于亚麻籽胶被降解后其与水分子之间形成的网状结构溃散,因而表现出较低的黏度;从反应时间上来看,在反应初期(前5min内)亚麻籽胶黏度并未降低,反而有所上升,但随着反应时间的延长,·oh不断释放,亚麻籽胶被逐渐降解,表观黏度逐渐降低。

表1各因素处理后产物黏度值

注:初始粘度指2%亚麻籽胶液的黏度,数据显示为平均值±标准差。

综合上述考虑降解率、黏度及分子量等指标的变化,本发明优先采用浓度为0.2mol/l的双氧水于120℃降解亚麻籽胶2.0h,并按照实施例1中(3)–(6)的步骤进行处理,最终得到fgos,产率为44.17%。

实施例3:亚麻籽胶低聚糖(fgos)的分离纯化效果评价

按照实施例1中所述的方法对降解产物进行分离纯化,并按照(2)式及(3)式评价脱色及超滤效果,结果如表2所示。

表2脱色及超滤结果

由表2可知,按照实施例1中所述的方法进行脱色处理,脱色率可达86.77%,所得糖液呈理想的浅黄色;糖保留率为97.21%,几乎没有糖分损失。超滤前后产品理论平均聚合度从5.02下降到4.65,从sec洗脱曲线(图6)来看,超滤后产物大分量组分宽峰(约35-45min)消失,说明超滤起到了很好的截留未降解大分子的作用,并且滤出液洗脱曲线较窄,说明产物的分子量比超滤前集中。另外,超滤前后糖液的od420nm减小,说明超滤还起到了一定的脱色作用(17.42%)。

实施例4:亚麻籽胶低聚糖(fgos)的理化性质及纯度分析

按照下述方法对fgos进行理化性质描述及纯度分析。

(1)物理性质描述:观察产品,描述其形态及色、臭、水溶性、醇溶性、吸湿性等信息,结果如表3所示;

表3物理性质及纯度分析结果

(2)纯度分析:取适量产品,溶于水配成1.0mg/ml的低聚糖溶液,分别进行molish反应、碘-碘化钾反应、双缩脲反应、fecl3反应、硫酸-咔唑反应,记录反应现象或结果,结果如表3所示。

本发明所得到fgos呈淡红棕色半固态粘稠状物质,具有特殊香味,易溶于水,不溶于乙醇及乙醚,具有低聚糖类的一般特性。molisch反应呈阳性,说明样品中含有较多的糖组分;碘-碘化钾反应呈阴性,说明样品中不含淀粉类物质;双缩脲反应呈阴性,说明样品中不含蛋白质成分;fecl3反应呈阴性说明样品中不含酚类物质;硫酸-咔唑反应呈阳性,说明样品中含有糖醛酸。

实施例5:亚麻籽胶低聚糖的糖醛酸含量测定

采用硫酸-卡唑法测定样品中糖醛酸含量。取8支具塞试管,分别加入100μg/ml标准半乳糖醛酸溶液0/0.1/0.2/0.3/0.4/0.5/0.6/0.7ml,各加水至1ml,在冰水浴中加入四硼酸钠-硫酸溶液5ml,混匀,沸水浴中加热20min,取出后冷去至室温,加入0.15%咔唑液0.2ml,摇匀,室温下保持2h,523nm下测吸光度值,绘制标准曲线。取1mg/ml样品溶液0.1ml以同样的方法处理测样品中糖醛酸含量。所得标准曲线为:y=0.0050x+0.0052,相关系数r2=0.9959。用此标准曲线测得亚麻籽胶低聚糖中糖醛酸含量为12.31%±0.27。样品中含有糖醛酸可能是由于亚麻籽胶多糖成分中的酸性多糖(主要是半乳葡甘聚糖)降解而产生的。

实施例6:亚麻籽胶低聚糖(fgos)的紫外全波长扫描及红外光谱分析

(1)紫外全波长扫描:取1mg/ml样品在200–800nm范围进行全波长扫描,结果见图4。由图可知其在219nm左右有最大吸收,推测可能是由于糖结构中的糖环或羰基等不饱和基团的存在而引起的,此外,在260及280nm处未见明显吸收峰,表明糖组分中不含大分子蛋白质、多肽和核酸类物质,这进一步验证了双缩脲反应呈阴性的反应结果。

(2)取1.0mg左右的样品,采用涂抹法直接上机测定,红外光谱扫描范围为4000–400cm-1,对照组亚麻籽胶采用溴化钾压片法制成薄片后上机测定,结果见图5。对于fgos,3439cm-1为o-h伸缩振动(υ-oh),3400cm-1附近有吸收且峰形宽大也可说明说明该物质为聚合态,且羟基的状态为分子间缔合;1739cm-1与1642cm-1为c=o伸缩振动吸收峰,1409cm-1为c-oh弯曲振动吸收峰,均为羧基的特征吸收峰,表明低聚糖样品中有酸性成分即糖醛酸,这与之前糖醛酸定性定量结果一致;1217cm-1弱吸收峰为c-h弯曲振动吸收峰;1030cm-1为吡喃糖环中c-o的伸缩振动吸收峰,表明fgos为吡喃糖;937cm-1弱吸收峰为1→4糖苷键的的特征吸收,推测可能是由于水解作用导致亚麻籽多糖主链结构中的β-d-1,4-糖苷键暴露而引起的。比较亚麻籽胶及fgos的红外光谱,其主要结构并没有改变,均为典型的糖类结构,所不同的是由于双氧水的氧化降解作用使亚麻籽胶分子链断裂而形成小分子糖类碎片,从而产生相应的特征吸收,另外还有各主要结构片段特征吸收的的微小位移及相对强度的改变。

实施例7:亚麻籽胶低聚糖(fgos)分子量的测定

配制10mg/ml的亚麻籽胶低聚糖溶液,采用hplc-sec法测定其分子量,液相分析方法如实施例2中(2)所述,以各种分子量的葡聚糖为标准品,绘制标准曲线,以洗脱时间为横坐标,分子量对数值(logmw)为纵坐标,同时测定亚麻籽胶、未超滤样品分子量信息,结果如图6所示。所得到的葡聚糖标准曲线为logmw=-0.1584t+12.9868,线性系数为0.9838。fgos的峰位洗脱时间为62.869min,根据标准曲线可计算相对分子质量为1047da,平均聚合度为5.93;亚麻籽胶有两个峰位组分,洗脱时间分别为37.921min、39.825min,相对分子质量分别为9550kda、4770kda,由此可见组成亚麻籽胶的多糖分子具有很高的聚合度;图中数据1是超滤之前样品的洗脱曲线,由图可知超滤后大分量组分宽峰(约35-45min)消失,说明超滤起到了很好的截留未降解大分子的作用,并且滤出液洗脱曲线较窄,说明产物的分子量比超滤前集中;数据3为对照品葡聚糖1000。

实施例8:亚麻籽胶低聚糖(fgos)单糖组成分析

采用糖腈乙酸酯衍生化气相色谱法分析fgos的单糖组成。首先取10mg样品用三氟乙酸进行降解,然后与盐酸羟胺、吡啶及乙酸酐进行衍生化反应(衍生化同时做标准单糖的衍生反应),最后用二氯甲烷反复萃取,取有机相进行gc分析。gc条件为:采用db-1701毛细管柱(30m×0.25m,0.25μm),检测器温度240℃,汽化室温度240℃,柱温190℃,升温程序如下:190℃保持2min,然后以2℃/min升温至240℃后保持2min,载气为氮气,流速为1ml/min,不分流,进样量为1μl。

其结果和色谱分离图谱见表4和图7。由图7知亚麻籽胶低聚糖由7种单糖组成,且各单糖之间分离良好。由表4知甘露糖、半乳糖、葡萄糖所占比例较大,分别为29.31%、19.82%和14.68%,阿拉伯糖和木糖所占比例反而较小,分别为12.85%和7.93%,这与一般文献报道的亚麻籽多糖单糖组成(通常是阿拉伯糖合木糖含量较多)有所差异,分析原因可能有两方面,第一,亚麻籽胶的单糖组成随亚麻的品种、生长环境、生长周期等的不同而有所差异,第二,亚麻籽多糖有两部分构成,一部分是中性多糖,主要是由β-d-1,4-糖苷键连接而成的阿拉伯糖基木聚糖,另一部分是酸性多糖,主要是由半乳糖、葡萄糖、鼠李糖等通过α-l-1,4-糖苷键和α-d-1,2-糖苷键连接而成(此外推测本试验所采用的亚麻籽胶中酸性多糖组分中含有较多的甘露糖),相比于中性多糖,酸性多糖可能较易降解,导致产物中酸性糖单糖组分含量较多。

表4fgos单糖组成测定结果

实施例9:亚麻籽胶低聚糖(fgos)抗氧化活性评价

按照下述方法对fgos进行抗氧化活性评价。

(1)羟自由基清除试验:在0.6mmol/l的h2o2与1mmol/l的水杨酸钠混合液中,加入系列浓度的fgos溶液,使其最终浓度为0.05-5.00mg/ml,并加入feso4启动反应,混匀后37℃下反应20min,然后以蒸馏水为参比,用分光光度计测510nm下吸光度值,记为a1,为消除fgos本身在510nm下吸光值的影响,以等量蒸馏水代替水杨酸钠,按上述处理后吸光度值记为a2,空白组加等量蒸馏水代替低聚糖溶液按上述处理后吸光度值记为a0,按公式(4)计算羟基自由基清除率。

(2)dpph自由基清除试验:吸取系列浓度(0.05-5.00mg/ml)的待测fgos溶液1ml于玻璃试管中,加入2ml水,摇匀后加入0.2ml400μmol/l的dpph乙醇溶液,再次混合均匀后暗处放置30min,测517nm下吸光度值,记为a1,为消除fgos本身在517nm下吸光值的影响,以等量乙醇代替400μmol/l的dpph乙醇溶液,按上述处理后吸光度值记为a2,空白组加等量蒸馏水代替低聚糖溶液按上述处理后吸光度值记为a0,同样按公式(4)计算dpph自由基清除率。

(3)abts自由基清除试验:分别配制2.45mmol/l的过硫酸钾溶液及7mmol/l的abts溶液,等体积混合,室温下暗处放置24h,得到abts自由基储备液,使用时以10mmol/lph7.4的磷酸缓冲液稀释,使其734nm下吸光度值为0.700±0.020。取3.0mlabts自由基储备液,测其吸光,记为a0,加入30μl系列浓度的fgos溶液,震荡均匀,30s后测定734nm下吸光度值,记为a1,按公式(5)计算abts自由基清除率。

(4)超氧阴离子自由基清除试验:取4.5mlph=8.0的0.05mol/l磷酸盐缓冲液置于25℃水浴中加热20min,分别加入1ml系列浓度的fgos溶液和0.4ml25mmol/l的邻苯三酚溶液,混匀后于25℃水浴中反应5min,然后加入80mmol/l的hcl溶液1ml终止反应,摇匀反应3min后在420nm处测定吸光度,记为a1。以不加fgos溶液的处理组吸光度值计为a0,为消除fgos本身颜色的影响,不加邻苯三酚的处理组吸光度值计为a2,按上述公式(4)计算超氧自由基清除率。

上述试验均同时做亚麻籽胶、葡萄糖以及抗坏血酸作对照,结果见图8。由图8中的a可知,fgos具有一定的羟基自由基清除能力,且随浓度增大而增强,当fgos浓度很低时,其清除·oh的能力随浓度的增大迅速增强,但当fgos达到一定浓度后(≥4.0mg/ml),其清除·oh的能力几乎不再增加,本试验中,当fgos浓度达到5.0mg/ml时,·oh的清除可达82.6%;由图8中的b可知,fgos在浓度低于2.0mg/ml时表现出随浓度的增加而增大的清除dpph·的能力,在浓度为2.0mg/ml时其dpph·清除率可达52.7%,但随着fgos浓度的增大,其清除dpph·的能力反而有所降低;由图8中的c可知,亚麻籽胶低聚糖对abts·的清除能力随着浓度的升高而逐渐增大,且这种趋势几乎呈线性关系(r2=0.9860),在所研究的浓度范围内,其abts·的清除率最高可达91.3%(25.0mg/ml);由图8中的d可知,fgos表现出良好的超氧阴离子清除活性,并且与浓度呈良好的正相关,当fgos的浓度达到10mg/ml时,其超氧阴离子自由基的清除率可达到73.93%。总的来说,相比于阳性对照抗坏血酸,在相同浓度时其清除自由基的能力尚有较大差距,但相比于平行对照葡萄糖及亚麻籽胶,其清除自由基的能力明显较优。糖类物质一般属多羟基醛或酮,羟基的多少及位置、构象等是影响其抗氧化活性的主要因素,推测亚麻籽胶在降解过程中有较多的羟基游离出来,因此表现出比亚麻籽胶更优的抗氧化活性。葡萄糖等单糖一般来说抗氧化能力较弱,这于本发明的结论是一致的。

本发明公布的亚麻籽胶低聚糖(fgos)的原料来源广泛,制备方法简单可靠,产物具有良好的理化性质及抗氧化活性,可大规模生产。

上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

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