辣木叶多糖的提取及抗氧化活性研究

DOI：10.12161/.1005-6521.2020.13.024

152

圆园20年7月

第41卷第13期

云oodResearchAndDevelopment

食品研究与开发

应用技术

辣木叶多糖的提取及抗氧化活性研究

*

初雅洁

1

，龚加顺

2，

（1.大理农林职业技术学院，云南大理671000；2.云南农业大学食品科学技术学院，云南昆明650201）

摘要：为提取辣木叶多糖并研究其体外抗氧化活性，利用水提醇沉法获得辣木叶粗多糖，以单因素提取试验为基

研究表

础，采用正交试验对辣木叶多糖的分离提取工艺进行优化，并探讨6个产地辣木叶粗多糖体外抗氧化活性

。

明，辣木叶粗多糖的最佳提取工艺

：

液料比20颐1（mL/g），提取温度为70益，提取时间为1.5h，在此工艺条件下多糖的

得率为11.48%。6个产地辣木叶粗多糖以普洱市辣木叶多糖的体外抗氧化活性最佳。

关键词：辣木叶；多糖；提取；抗氧化活性；不同产地

StudyonExtractionTechnologyandAntioxidantActivityofPolysaccharidefromMoringaoleifera

（cationalandTechnicalCollegeofAgricultureandForestry，Dali671000，Yunnan，China；e

粤遭泽贼则葬糟贼：InordertoextractcrudepolysaccharidesintheleavesofMoringaoleiferaandstudyitsin-vitro

ofFoodScienceandTechnology，YunnanAgriculturalUniversity，Kunming650201，Yunnan，China）

*

CHUYa-jie

1

，GONGJia-shun

2，

antioxidationactivity，onthebasisofthesinglefactorextractionexperiment，thisresearchusedethanol

subsidingmethodtogetcrudepolysaccharidesintheleavesofMoringaoleifera，optimizedtechniquesof

polysaccharideextractionwithorthogonalexperimentandanalyzedin-vitroantioxidationactivityofcrude

earchshowedthatthebestextracting

Thein-vitroantioxidationactivityofcrudepolysaccharideofthetheleavesofMoringaoleiferainPuerwas

thebestamong6areas.

运藻赠憎燥则凿泽：Moringaleaves；polysaccharide；extract；antioxidantactivity；differentorigin

引文格式：

初雅洁

，

龚加顺.辣木叶多糖的提取及抗氧化活性研究[J].食品研究与开发

，

2020，41（13）：152-156，175

oleifera[J].FoodResearchandDevelopment，2020，41（13）：152-156，175

CHUYajie，nExtractionTechnologyandAntioxidantActivityofPolysaccharidefromMoringa

processeswereasfollows，liquidtosolidratiowas20颐1（mL/g），extractingtemperaturewas70益and

uchconditions，thefinalproductivityofpolysaccharideswasupto11.48%.

辣木（MoringaoleiferaLam.）是一种起源于印度北

部的热带、亚热带多功能植物，常绿或半落叶，广泛分

适应性

布在印度

，

古巴尼日利亚等地

，

具有营养丰富

、

和“植物钻

广、抗逆性强等特点，被誉为“奇迹之树

”

“辣木”，

石”。由于辣木具有辛辣味

，

所以取名为辣木又

称为“鼓槌树”，是因其树干像鼓槌而得名。在中国台

[1]

湾被称为“21世纪人体保镖”，辣木与西洋参、灵芝并

称为世界植物三宝。早在数百年前就有食用辣木的记

载。其因特殊的营养保健功效成为健康食品界的宠儿

，

100g叶粉中的多种矿物质、维生素和人体必需氨基酸

的螺旋藻相当

[2]

。

每

营养价值与“人类营养微型宝库

”

（

1989—）

研究方向：

作者简介：初雅洁，女（白），助教，硕士研究生，

营养与食品安全。

龚加顺（

1971—）

研究方向：茶叶

*通信作者：，男（汉），教授，博士后

，

化学与功能

。

的含量比世界卫生组织推荐的每日摄入标准高

[3]

。

其

茎富含的

V

C

是柑桔的6倍

，

中辣木叶、V

A

是胡萝卜的

Mcburney等

[4]

研究报道，辣木的钾含量是香蕉的10倍，

4倍

，

钙和蛋白质的含量分别是牛奶的4倍和2倍

，

应用技术

初雅洁，等：辣木叶多糖的提取及抗氧化活性研究

铁是菠菜的4倍

，

锌、镁含量明显高于其他蔬菜

、水果

等。与大豆相比

，

辣木蛋白质含量为27%，总氨基酸含

量为19.8%。氨基酸种类及含量均可与大豆相媲美

[5]

。

闻向东等

[6]

研究表明每克印度辣木根样品中的V

高达10.35滋g/mL，钾的含量高达20.454滋g/g。已

C

含量

被广

泛应用于医药领域

，

被联合国粮农组织指定为重要的

粮食替代品用于解决欠发达地区的粮食短缺问题，向

非洲和南美洲等国家推荐种植

。

2012年被中国绿色食

品发展中心认定为“国家首推绿色食品”

，

同年被评为

宴特供菜

”。

多糖是一种天然活性成分

，

普遍存在于动植物、

藻类与微生物的细胞中，多糖存在于植物的根

、茎、叶、

花、果及种子中。辣木作为一种功能性植物，有着广阔

的开发前景。辣木多糖为辣木中重要有效成分之一，

含量丰富，是一种类似普洱茶多糖和人参多糖的一种

高分子化合物。目

前，

关于辣木多糖的研究主要集中

在提取工艺和对辣木多糖含量测定方面

，

而对不同产

地辣木多糖的体外抗氧化活性迄今报道极少

。鉴于

此

，

本研究以辣木叶为原料

，

从提取辣木多糖的方法

入手找到最优的提取工艺

，

分析得出6个不同产地辣

木多糖的体外抗氧化活性

，

为辣木多糖分离纯化及其

结构测定的后续试验打下坚实基础

。

1

1.1

材料与方法

辣

材料

木叶

与

：

试剂

普洱市思茅区、丽江华坪县

、楚雄元谋县、

大理宾川县、德宏芒市、

西双版纳景洪市

6个地方，样

本均取自树龄大体相近的辣木

，

辣木叶经干燥过300

目

Life

筛

，

辣木品种为PKM-1改良种多油辣木

。蒽酮：

BBI

化铁

Sciences

：

天津市

；

化

抗

学

坏

试剂

血酸

三

：

上海

厂

；

申

铁氰

博化

化

工

钾

有

：

中国

限公司

成都

；

三

化

氯

学

试剂厂

；

DPPH：天津市风船化学试剂科技有限公司

；其

他

1.2

化学

仪器

试剂均

与设

为分析纯

。

仪表

UN752

有限公司

型可

备

；

RE5210

见-紫外

旋转

分光光

蒸发

度

仪

计：

：

上海

上海

亚

佑

荣

科

生

仪器

化仪

器厂

；

ALpHA2-4LD型冷冻干燥器

：

上海空气干燥机

有

1.3

限公司

1.3.1

研究方

。

1.3.1.1

辣木叶多

法

糖提取工艺参数

辣木

辣

粉

木

寅

叶多

70%

糖

热水

的提

反

取

优化

复浸提3次寅合并滤液寅

抽滤寅减压浓缩寅石油醚萃取3次寅无水乙醇沉

淀寅静置过夜寅离心分离寅冷冻干燥寅辣木粗多糖

1.3.1.2

经多

单因素

次预试

试

验，

验

153

确定液料比、提取温度

、提取时间

作为影响多糖提取得率的3个因素。分别做单因素试

验，通

1）

过

液

试

料

验

比

确定

对辣

对

木

辣

粗

木

多

叶多

糖得率

糖提

的

取

影响

得率的影响

。

准确称取辣木叶粉末2.00g，固定提取温度60益，

提

30

取

颐1

时

2

、

）

35

间

提

颐

1

取

1（

h，

温

mL/g

分别考

度对

），

辣

对

察

木

辣

液

粗

木

料比10颐1、15颐1、20颐1、25颐1、

多

叶

糖

粗

得率

多糖

的

得率

影响

的影响

。

60

20

、

颐1（

准

70

mL/g

确

、

）

称

，提

取

取

辣

时

木

间

叶

1

粉

h，分

末

别考

2.00

察

g

提

，

取

固

温

定

度

液

40

料

、50

比

、

3）

80

提

、

取

90

时

益

间

对

对

辣

辣

木

木

叶

粗

粗

多

多

糖

糖

得率

得率

的

的

影响

影响

。

1

20

、1.5

颐1（

准

、2

mL/g

确称

、2.5

）

、

，

取

提

辣

取温

木

度

叶

70

粉

益

末

，分

2.

别考

00g

察

，

提

固

取

定

时

液

间

料

0.5

比

、

1.3.1.3

通过

正

单因素

交

3

试

h

验

对辣木叶粗多糖得率的影响

。

试验，得到辣木叶粗多糖提取的单因

素最佳提取条件

。在此基础上，

通过正交试验，采用三

因素三水平正交试验对各因素做进一步优化

。具体因

素水平见表1。

表1辣木叶多糖提取正交试验因素水平

Table1Factorsandlevelsfororthogonalexperimentdesignof

Moringapolysaccharidesextraction

水平

因素

1

A温

60

度/益B液料C时间/h

2

3

70

15

比（

颐

/

1

mL/g）

80

20

25

颐

颐

1

1

1.5

1

2

1.3.1.4

辣木

辣

叶

木

粗

叶

多

粗

糖

多

得率

糖的

/%=

得率

粗

和

多

提

糖

取

质

率

量

的计

/辣

算

木粉末质

1.3.2

量伊100

采

辣

用化

木叶多

学显

糖

色

体外抗氧

反应结合

化

分

活

光光

性研究

度比色法

，

对样品

的还原力

、清除

DPPH自由基、清除羟自由基等抗氧化

指标进行测定

，

以明确各样品的抗氧化活性情况

。以

丽江、普洱、大理、德宏、版纳

、楚雄辣木叶的粗多糖为

研究对象

，

选取浓度分别为1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mg/mL

1.3.2.1

的多糖溶

还原

液

，

在

力

不

的

同

测定

产地和浓度下比较其抗氧化活性

。

分别精确吸取1.0mL不同浓度的样品溶液于离

心

2.5

管

mL

中，加

，混匀

入

后

磷

50

酸

益

盐

水

缓冲

浴20

溶

min

液和

。取

1

出

%铁氰

加入

化

2.5

钾

mL

溶液

10

各

%

“国

初雅洁，等：辣木叶多糖的提取及抗氧化活性研究

应用技术

154

三

1.0

氯乙

0.1

mL

酸

%三

上

溶

氯

清

液

化

液

，

铁

于

于

溶

试

4

液

管

000

。

中，加

r/min

用

入

离心机

2.5

作参比

mL

中

超

离心

，

在

纯水和

10min

700nm

0.5

。

处

mL

取

[7]

测定混合溶液的吸光值

，

超

每

纯

个

水

样做3次平行。

样品吸

光

1.3.2.2

值越大

吸取

DPPH

表明还原能

待测的不

自由

同

基

力

浓

清

越

度

除能

强

。

的样

力

品溶液1.0mL于10mL

离心

25

管中，加入4.0mLDPPH

517

甲

nm

醇溶

处

液

，

混匀。室

温

[8-11]

测定吸光值

，

每个

益

样

下暗处放置10min，在

DPPH

做3

）]/A

自

次平

由

伊

基

行

100

清

，

求

除

平均

率/%

值

=

。计

（[A

算方法如下

：

对照

-A

空白

）原（A

样品

A

-

1.3.2.3

样品对照对照

ABTS

总

+

工作

抗氧

液

化能

用

力

甲醇稀释到吸光度为0.7依0.05（吸

取

734

1

后的

nm

mLABTS

+

工作液加入40mL乙醇调制），波长为

[12]

，加100滋L样品于试管中，再加入3.8mL稀释

ABTS

+

工作液，室温25益下放置6min后测定吸

光度

，

每个样做3次平行。计算方法如下

：

自由基清除率/%=（1原A

式中：A

1

后的ABTS

+

工作

1

为100滋L多糖

/A

样

0

）伊100

品溶液+3.8mL稀释

液

；

A

0

为3.8mL稀释后的ABTS

+

工

作

1.3.2.4

液

。

依次

羟

在

自

离心

由基

管

清

中加

除能

入

力

0.15mol/LFeSO

水

4

和2mmol/L

6

水

mmol/L

杨酸钠

作参比

，

H

、不

在

O

同浓度的样品溶液各1mL，最后加入

22

启动反应

，

于37益反应1h后

，

用超纯

510nm处

[13-14]

测定吸光值

，

每个样做3次

平行。吸光值越小

，

清除羟自由基效果越好

。计算方法

如下

：

羟自由基清除率/%=[1-（A

式中：A

1

-A

2

）/A

0

]伊100

值

；

A

0

为以超纯水代替样品溶液时测定的吸光

1

为加清除剂时测定的吸光值

；

A

2

为样品本身的

本底值

。

2.1

2结果与分析

2.1.1

辣

液

液

木

料

料

叶

比

比

粗

对

对

多

辣

辣

糖

木

木

的

叶多

叶

提

粗

取工艺优化

糖

多

得率

糖得率

的影响

的影响

如图1所示

。

液料比低于20颐1（mL/g）时

，

辣木叶多糖得率随液

率

20

料比

增

颐1

长

（

的

mL/g

增大

并不

）

呈

明

以后

现递

显。

，

表明

随

增

着

的

液

液

趋

料

料

势较

比在

比的

明

增

显

20

大，

。但

颐1（

辣

mL/g

木

当

）

叶多

液料

以前

糖

比

，提

得

到

取溶剂不足

，

导致辣木叶多糖得率不高

；

而液料比达

到20颐1（mL/g）时，提取溶剂已接近最高值

，

随着液料

12

10

8

6

4

10颐115颐1

液

20

料

颐1

比（/

25

mL/g

颐1

）

30颐135颐1

图1液料比对辣木叶多糖得率的影响

Fig.1Effectofextractionliquid原solidratioontheMoringa

polysaccharideyieldrate

比的增大，对多糖得率影响不明显

。从提取效率角度来

看，提取溶剂过多会给后续的试验增大工作量，因此，

辣木叶粗多糖最适提取液料比应控制在20颐1（mL/g）

为宜

，

多糖得率为9.89%。

2.1.2

提

提

取

取

温度

温

对

度

辣

对

木

辣

叶

木

粗

叶

多

粗

糖

多

得率

糖得率

的影响

的影响

如图2所示

。

12

10

8

6

4

4050

提

60

取温度

70

/益

8090

图2提取温度对辣木叶多糖得率的影响

Fig.2EffectofextractiontemperatureontheMoringa

polysaccharideyieldrate

提取温度在70益之前

，

随着温度的升高

，

辣木叶

多糖得率随着温度的升高而增高的趋势较显著

，

继续

升高温度对提高辣木叶粗多糖得率影响不大。

这可能

是因为在一定的温度范围内

，

温度升高

，

辣木叶细胞

结构被破坏和分子热运动加快，有利于增强传质从而

提高辣木叶粗多糖得率；而多糖可溶物在温度过高的

情况下不稳定

，

其可能会发生破坏和分解

，

造成辣木

粗多糖得率下降

。因此，

辣木叶粗多糖最适提取温度

应控制在70益为宜

，

多糖得率为10.61%。

2.1.3

提

提

取

取

时

时

间

间

对

对

辣

辣

木

木

叶多

叶粗

糖

多

得率

糖得率

的影响

的影响

如图3所示

。

在提取时间为1.5h以前

，

辣木叶多糖得率随提取

时间的延长明显增加，随后趋于平缓最后出现下降的

趋势。这可能是因为提取一定时间后多糖在提取液中

趋于饱和，辣木叶粗多糖得率趋于平衡；而随着时间

的延长

，

在较高的温度下

，

多糖成分也可能被破坏

，

导

应用技术

10

9

8

7

6

0.51.01.52.0

初雅洁，等：辣木叶多糖的提取及抗氧化活性研究

155

表2辣木叶多糖提取得率正交试验结果

Table2ResultsoforthogonalexperimentforMoringa

polysaccharideyieldrate

项目

2.53.0

2

1

编码水平

B

3

3

2

1

2

1

多糖得率/%

9.92

7.10

A

1

1

1

C

1

2

3

提取时间/h

图3提取时间对辣木叶多糖得率的影响

Fig.3EffectofextractiontimeontheMoringapolysaccharide

yieldrate

致其得率降低

。因此，

辣木叶粗多糖最适提取时间应

选择在1.5h为宜

，

多糖得率为9.68%。

2.1.4正交试验结果

为了确定各因素对辣木叶粗多糖得率的影响大

液料比

3个因素进行正小

，

对提取温度、提取时间

、

交试验，以确定最佳的提取组合

，

正交试验的结果见

表2。

通过表2的极差分析可知

，

影响辣木叶多糖提取

得率的因素大小顺序为：B>A>C。根据直观分析得出

度为70益，液料比20颐1（mL/g），提取时间为1.5h。

辣木多糖提取的最佳工艺条件为：A

2

B

2

C

2

，即提取温

K

3

k

3

R

k

2

k

1

K

2

K

1

9

8

7

6

5

4

3

2

3

2

2

30.84

10.28

2.00

10.86

8.87

32.59

26.60

3

3

31.10

10.37

2.13

10.89

8.76

32.66

26.27

3

2

13

2

1

1

3

210.02

11.30

10.22

11.47

9.15

11.27

9.58

30.00

10.00

0.10

10.05

9.96

30.16

29.87

此工艺条件下多糖的得率为11.48%，所得结果高于

2.2辣木叶多糖抗氧化活性研究结果

还原能力的大小可以用来证实抗氧化活性的强

正交试验组合中的最优组合。

2.1.5正交试验结果验证

得出在

工艺条件为A

2

B

2

C

2

，做3次平行试验进行验证

。

1.8

1.6

1.4

1.2

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

0

丽江

普洱

大理

德宏

版纳

楚雄

维生素C

通过正交试验得出辣木叶多糖提取的最佳提取

2.2.1还原力的测定

弱，不同产地和浓度的多糖还原力见图4。

12

样品浓度（/mg/mL）

345

图4不同产地和浓度的多糖还原力

Fig.4Differentregionsandtheconcentrationofpolysaccharidereducingpower

从图4中看出，辣木叶多糖相对于抗坏血酸具有

一定的抗氧化活性，不同产地水溶性多糖样品的吸光

值随着样品浓度的升高而增大，说明还原力随着浓度

的上升而不断增强

，

综合比较得出普洱多糖在6个样

2.2.2DPPH自由基清除

品中抗氧化活性相对较强

。

DPPH自由基是一种十分稳定的有机合成自由

由图5可知，试验中随着样品浓度的升高，DPPH

醇溶液特有的紫色在相应波长处的吸光值不断下降，

说明清除率随样品浓度的增加而增大，综合比较得出

普洱市辣木叶多糖在6个样品中DPPH自由基清除能

63.11%。

力相对较强

，

浓度为5.0mg/mL时自由基清除率达到

基，不同产地和浓度的多糖对DPPH自由基清除能力

见图5。

2.2.3总抗氧化能力

见图6。

不同产地和浓度的多糖对ABTS

+

自由基清除能力

156

初雅洁，等：辣木叶多糖的提取及抗氧化活性研究

120

100

80

60

40

20

0

12

样品浓度（/mg/mL）

345

应用技术

丽江

普洱

大理

德宏

版纳

楚雄

维生素C

图5不同产地和浓度的多糖对DPPH自由基清除能力

Fig.5DifferentregionsandtheconcentrationofpolysaccharideDPPHscavengingability

120

100

80

60

40

20

0

12

样品浓度（/mg/mL）

345

丽江

普洱

大理

德宏

版纳

楚雄

维生素C

图6不同产地和浓度的多糖对ABTS

+

自由基清除能力

Fig.6DifferentregionsandtheconcentrationofpolysaccharidetotheABTS

+

radicalscavengingability

氧化活性

，

试验中随着样品的加入抑制了ABTS·络合

物的生成

，

随着浓度的升高

，

绿色的ABTS·络合物在

从图6中可知

，

辣木多糖相对于V

C

具有一定的抗个样品中总抗氧化能力相对较强

，

浓度为5.0mg/mL

2.2.4羟自由基清除能力

图7。

时ABTS

+

自由基清除率达到46.36%。

不同产地和浓度的多糖对羟自由基清除能力见相应波长处的吸光值不断下降

，

说明自由基清除率随

样品浓度的增加而增大，综合比较得出普洱多糖在6

120

100

80

60

40

20

0

12

丽江

普洱

大理

德宏

版纳

楚雄

维生素C

样品浓度（/mg/mL）

345

图7不同产地和浓度的多糖对羟自由基清除能力

Fig.7Differentregionsandtheconcentrationofpolysaccharideofhydroxylradicalscavengingability

抗氧化活性

，

并且对羟自由基清除率与浓度呈正相

除能力相对较强，浓度为5.0mg/mL时羟自由基清除

率达到72.47%。

3结论

采用水提醇沉法提取辣木叶多糖

，

分别考察了液

从图7中发现

，

辣木叶多糖相对于V

C

具有一定的料比、提取温度、提取时间对辣木叶多糖提取率的

影响

，

在单因素试验的基础上

，

采用三因素三水平的

正交试验来优化辣木叶多糖的提取工艺技术。正交试

验结果表明，辣木叶粗多糖的最佳提取工艺：液料

比20颐1（mL/g），提取温度为70益，提取时间为1.5h，

通过3次平行验证试验得出

，

在此工艺条件下多糖的

得率为11.48%。同时辣木叶多糖具有一定的体外抗

（下转第175页）

关，综合比较得出普洱多糖在6个样品中羟自由基清

检测分析

张勇，等：RP-HPLC法测定桦褐孔菌中紫萁酮含量

提取了桦褐孔菌中的紫萁酮有效成分

，

并用高效液相

（

HPLC）色谱进行定量分析

，

检测了该化合物的含量

，

结果表明

，

以甲醇为提取溶剂

，

超声辅助提取紫萁酮

的效果较好

，

试验结果表明该方法和前期处理过程简

灵敏度高和重

便，含量测定结果准确

，

精密度、稳定性、

复性良好

。目前，

桦褐孔菌广泛用于到保健品和化妆

品中，该方法的建立为桦褐孔菌中紫萁酮的有效成分

含量的测定和质量控制提供了一定的依据

。

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氧化活性，随着浓度的升高抗氧化能力逐渐增强，综

合分析6个不同产地辣木叶多糖的还原力、DPPH自

羟基自由基清除能力，

由基清除能力、总抗氧化能力

、

以普洱市辣木叶多糖的体外抗氧化活性最佳

，

其它各

产地辣木叶多糖叶也具有一定的抗氧化活性。为各地

辣木种植和特色产品开发提供了一定的指导依据

。

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