棗粉、棗渣中大棗粗多糖含量的比較

范會平，王 娜，王棟梁，石聚領(lǐng)，張 垚，李 瑞，丁 藝，艾志錄*

(1.好想你棗業(yè)股份有限公司，河南 鄭州 451161；2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州450002)

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棗粉、棗渣中大棗粗多糖含量的比較

范會平1,2，王 娜2，王棟梁2，石聚領(lǐng)1，張 垚2，李 瑞2，丁 藝2，艾志錄2*

(1.好想你棗業(yè)股份有限公司，河南 鄭州 451161；2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州450002)

摘要：采用水提和堿提兩種方法提取棗粉與棗渣中的大棗粗多糖，并比較了多糖得率、粗多糖純度、蛋白質(zhì)含量、糖醛酸含量和抗凝血活性的差異。結(jié)果表明：就提取出的中性多糖而言，水提棗粉的提取率和多糖純度分別為4.45%、49.72%；水提棗渣的提取率為4.24%，多糖純度為39.30%；堿提棗粉的提取率為79.11%，多糖純度為28.82%；堿提棗渣的提取率為45.53%，多糖純度為4.24%；棗粉多糖和棗渣多糖均具有一定的抗凝血活性。

關(guān)鍵詞：棗粉；棗渣；水提；堿提；粗多糖

0引言

棗(ZizyphusjujubeMill.)別名干棗、大棗、紅棗、良棗等，為鼠李科植物棗的成熟果實，作為藥用歷史悠久，史載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，被列為上品，為補中益氣、養(yǎng)血安神、緩和藥性的常用中藥[1]。棗樹原產(chǎn)于我國，栽培歷史悠久，集中分布于黃河流域的冀、魯、豫、晉、陜五省[2]。中醫(yī)臨床結(jié)果表明，大棗對治療肝炎、保肝護肝，降血壓、抗過敏、抗腫瘤、補血、健脾胃，提高機體免疫力，防治心血管疾病等有明顯療效和防治作用。因此，大棗廣受人們喜愛，具有很高的市場前景，常常將其深加工制成棗汁、棗片、棗酪等。

棗果含有比一般水果高一倍多的糖分，所含糖類主要為葡萄糖和果糖，也含有蔗糖、由葡萄糖與果糖組成的低聚糖、阿拉伯聚糖及半乳糖醛聚糖等[3]。棗果中除含有大量的糖、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)成分外，還含有人體所需要的17～18種氨基酸和豐富的維生素、礦質(zhì)元素[4]。

大棗多糖多為水溶性的中性多糖(JDP-N)和酸性多糖(JPD-A)，分子量分別為63000 Da和263000 Da[5]。大棗中含有大量的大棗多糖且具有顯著的藥用效果和重要的營養(yǎng)保健功能[6]。多糖是一種非特異性免疫增強劑，能夠增強生物的機體免疫功能；抗腫瘤、抗病毒；還具有降血脂、降血糖、抗氧化的作用[7]。研究表明，大棗渣中提取的棗渣多糖具有增強巨噬細(xì)胞吞噬功能，促進淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化，免疫興奮和抗衰老、補血、保肝等作用[6]。

抗凝血治療主要是通過抑制血小板功能、限制凝血因子、刺激血管內(nèi)皮抗血栓作用、增強纖溶及改善血流條件等途徑來實現(xiàn)的[7]。目前應(yīng)用于臨床治療的抗凝血藥物主要是肝素和香豆素類，有誘發(fā)血小板癥等副作用[8]。在醫(yī)學(xué)檢驗中，凝血酶原時間(PT)、凝血酶時間(TT)和活化部分凝血活酶時間(APTT)，這3項指標(biāo)常被用來測定引發(fā)血液凝固的途徑：APTT測定是內(nèi)源性凝血系統(tǒng)較敏感和常用的篩選實驗，在待測血漿中加入部分凝血活酶溶液，激活凝血因子FXI、FXII，在Ca2+的參與下，使纖維蛋白原變?yōu)槔w維蛋白，血漿凝固所需要的時間即為待測血漿活化部分凝血酶時間[9]。

本實驗以制作棗酪的原料和廢料為研究對象，通過提取工藝、多糖含量以及各項檢測指標(biāo)之間的對比探索適合棗酪廢渣中多糖的提取方法及其利用價值，減少其在工業(yè)生產(chǎn)中的浪費。

1材料與方法

1.1主要實驗材料

新鄭大棗由好想你公司提供，為好想你棗酪制作原料；棗渣由好想你公司提供，好想你棗酪制作廢料。

1.2主要試劑

半乳糖醛酸純度>97%，由From Fluke 48280生產(chǎn)；咔唑由東莞艾伯特公司生產(chǎn)；考馬斯亮藍G-250染料試劑由北京普博斯生物科技有限公司生產(chǎn)。其余試劑全為分析純。

1.3主要儀器與設(shè)備

實驗中用到的主要儀器與設(shè)備見表1。

1.4實驗內(nèi)容與方法

1.4.1原料處理將原料棗去核，剪成厚度為30 mm的圓形棗片，在60 ℃溫度下烘24 h，烘干后冷卻制粉；棗渣在60 ℃溫度下烘48 h，烘干后冷卻制粉。

1.4.2水提大棗粗多糖精確稱取棗粉(棗渣粉)30 g，按料液比1∶8的比例加入蒸餾水，浸泡1 h[11]，將樣液放入60 ℃恒溫水浴鍋中攪拌浸提2 h，過濾后保存提取液，濾渣中加入相同水量，重復(fù)上述過程；合并提取液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮后按料液與乙醇溶液1∶3的比例加入乙醇，醇沉10 h，丙酮乙醇交替反復(fù)洗滌，60 ℃真空干燥得大棗粗多糖。

1.4.3堿提大棗粗多糖精確稱取棗粉(棗渣粉)30 g，溶于240 mL 0.5 mol/L Na2CO3溶液中[12]，攪拌均勻并浸泡1 h后在60 ℃水浴中保溫2 h，冷卻，提取液迅速用鹽酸中和。保存提取液，濾渣中加入相同溶液量，重復(fù)上述過程；合并提取液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮后按料液與乙醇溶液1∶3的比例加入乙醇，醇沉10 h，丙酮乙醇交替反復(fù)洗滌，60 ℃真空干燥得大棗粗多糖。

1.4.4粗多糖提取率粗多糖提取率按公式(1)計算，以提取的多糖相對于原料質(zhì)量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示。

(1)

其中，m1為棗粉(棗渣)質(zhì)量，單位為g；m2為粗多糖質(zhì)量，單位為g。

1.4.5總糖含量測定總糖含量測定采用苯酚-硫酸法[13]。

1.4.5.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制稱取干燥恒重的葡萄糖100.0 mg(精確到0.1 mg)，定容至100 mL，得到1.0 mg/mL的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，搖勻后，準(zhǔn)確吸取10.0 mL該溶液，定容至100 mL，即100 μg/mL。分別吸取上述標(biāo)準(zhǔn)溶液0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mL，分別置于比色管中，各加蒸餾水使體積為2.0 mL左右，再加入6%的苯酚1.0 mL，搖勻，迅速加入濃硫酸5.0 mL，室溫顯色5 min左右，沸水浴15 min。另取蒸餾水2.0 mL，同上操作加苯酚和濃硫酸進行顯色反應(yīng)，作為空白對照。于最大吸收波長490 nm處測定吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，并計算其標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程。

1.4.5.2樣品總糖含量測定把樣品配制成適宜濃度的樣品溶液，準(zhǔn)確吸取待測樣品溶液1.0 mL，加蒸餾水至2.0 mL，按上述步驟操作，測定吸光度，從標(biāo)準(zhǔn)曲線上計算樣品溶液中的總糖含量。計算粗多糖中總糖純度。

以葡萄糖含量(μg)為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制總糖含量標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖1所示。

由圖1可知，總糖含量的回歸方程為y=0.0096x+0.0217，回歸系數(shù)R2=0.9958，這表明方程回歸性良好。

1.4.6蛋白質(zhì)含量測定蛋白質(zhì)含量測定采用考馬斯亮藍法[14]。

1.4.6.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制分別精確吸取用牛血清蛋白(BSA)配制成的1.0 mg/mL標(biāo)準(zhǔn)蛋白溶液0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0 mL于10.0 mL試管中，各管加水至1.0 mL，分別加入5.0 mL考馬斯亮藍G-250染料試劑，搖勻放置20 min后，使用722分光光度計，在595 nm處測量吸光度。繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，并計算其標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程。

1.4.6.2樣品蛋白質(zhì)含量測定把樣品配制成適宜濃度的樣品溶液，準(zhǔn)確量取待測樣品溶液1.0 mL，加蒸餾水至2.0 mL，按上述步驟操作，根據(jù)所測樣品的吸光度，從標(biāo)準(zhǔn)曲線上計算樣品溶液中的蛋白質(zhì)含量。計算粗多糖中蛋白質(zhì)含量[15]。

以蛋白質(zhì)含量(mg)為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制蛋白質(zhì)含量標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖2所示。

由圖2可知，蛋白質(zhì)含量回歸方程為：y=0.3401x+0.0056，回歸系數(shù)R2=0.9932。

1.4.7糖醛酸含量測定糖醛酸含量測定采用硫酸-咔唑法[16]。

1.4.7.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制精密稱取干燥至恒重的半乳糖醛酸10.0 mg(精確到0.1 mg)，用適量的蒸餾水溶解，并定容于100 mL容量瓶中，配制成100 μg/mL的對照品溶液。分別精密吸取對照品溶液0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0 mL于10 mL具塞試管中，各管加水至1.0 mL，分別在冰水浴中加入四硼酸鈉-硫酸溶液5 mL，用漩渦混合器混勻，于沸水浴中加熱20 min，取出后立即冷卻至室溫，加0.15%咔唑-乙醇溶液0.2 mL，搖勻，在室溫下保持2 h，在523 nm的波長下測定其吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，并計算其標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程。

1.4.7.2樣品糖醛酸含量測定把樣品配制成適宜濃度的樣品溶液，吸取1.0 mL待測樣品溶液，按上述步驟操作，測定吸光度，從標(biāo)準(zhǔn)曲線上計算樣品溶液中的糖醛酸含量。計算粗多糖中糖醛酸百分含量。

以糖醛酸含量(μg)為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制糖醛酸含量標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖3所示。

由圖3可知，糖醛酸含量的回歸方程為：y=0.0078x+0.0041，回歸系數(shù)R2=0.9909。

1.4.8大棗粗多糖對人體血漿凝血時間的影響

1.4.8.1大棗粗多糖抗凝血途徑的指標(biāo)篩選吸取一定量多糖樣品，與血漿以1∶4的體積比混勻成待測血漿，另以等量生理鹽水代替待測樣品，作為對照[17]。多糖體外抗凝活性的3項檢測指標(biāo)，活化部分凝血活酶時間(activated partial thromboplastin time, APTT)、凝血酶原時間(prothrombin time, PT)和凝血酶時間(thrombin time, TT)的血凝儀測定方法參照試劑盒和儀器說明書進行[18]。

1.4.8.2大棗粗多糖濃度對部分凝血活酶時間(APTT)的影響將大棗粗多糖用生理鹽水分別配成不同濃度的待測溶液，測定不同濃度對部分凝血活酶時間(APTT)的影響。

2結(jié)果與分析

2.1粗多糖提取率

分別采用水提法和堿提法提取棗粉、棗渣中的大棗粗多糖，得出各種實驗下的提取率，如表2所示。

注：同列數(shù)字后不同字母表示在P<0.05水平上差異顯著。下同。

由表2可看出，水提棗粉提取率為4.45%，堿提棗粉提取率為79.11%，水提棗渣和堿提棗渣提取率分別為4.24%和45.53%。堿提法得到的粗多糖提取率遠(yuǎn)高于水提法，原因可能在于堿提過程中棗皮上的纖維素、半纖維素等成分被提取出來，且堿提過程中，中和時產(chǎn)生的鹽也混入提取的多糖中，導(dǎo)致了提取率的增加。

由表2還可以看出，用水提法提取時，從兩種原料提取的多糖得率差別不大，但總體而言，兩種提取方法從棗粉中提取的多糖均高于棗渣，這可能因為棗渣是生產(chǎn)棗酪的副產(chǎn)物，而生產(chǎn)棗酪過程中部分多糖會溶解于棗酪中，因此棗渣中的多糖提取率(采用相同提取方法)比棗粉的提取率低。

兩種方法提取棗粉、棗渣中多糖量的多重比較結(jié)果如表3所示，表中4種提取方法+樣品中，僅水提棗粉與水提棗渣相比沒有顯著性差異，說明水提法對棗粉、棗渣的多糖提取率影響很??；相比之下，堿提棗粉與水提棗粉、堿提棗渣與水提棗渣的多糖提取率均有極顯著性差異，表明堿提法得到的粗多糖提取率遠(yuǎn)高于水提法；而堿提棗粉與堿提棗渣的多糖提取率存在顯著性差異，這可能是由于棗渣中含有較多的纖維素、半纖維素等多糖物質(zhì)，該類多糖物質(zhì)在堿性條件下更容易被提取出來，使得堿性提取條件下棗渣多糖提取得率明顯提高。

注：*表示在0.05水平上差異顯著。

2.2堿提棗粉(棗渣)與水提棗粉(棗渣)粗多糖純度的對比

把實驗測得的樣品吸光度代入粗多糖純度標(biāo)準(zhǔn)曲線中，可計算出樣品中的粗多糖的純度，結(jié)果如表4所示。由表4可知，水提棗粉的粗多糖純度最高，水提棗渣的粗多糖純度也較高，分別為49.72%和39.30%，而堿提棗渣里的粗多糖純度最低，為4.24%。這說明堿提多糖的提取率高的另外一個原因是，在堿性提取條件下，還有一些除多糖以外的其他物質(zhì)被提取出來，混雜在粗多糖中，同時使得堿提多糖的多糖純度低于水提多糖的純度。

2.3堿提棗粉(棗渣)與水提棗粉(棗渣)蛋白質(zhì)含量的對比

對采用水提法和堿提法提取的棗粉和棗渣粗多糖中蛋白質(zhì)含量進行測定，其結(jié)果如表5所示。由表5可知，其中棗粉水提多糖的蛋白質(zhì)含量最高，所占百分比為7.96%；棗渣堿提多糖中蛋白質(zhì)含量最低，為5.84%；棗渣水提多糖和棗粉堿提多糖中蛋白質(zhì)含量所占樣品百分比分別為7.13%和6.19%。但總體而言，采用不同的提取方法和原料，粗多糖中蛋白質(zhì)含量差別不是很大。

2.4堿提棗粉(棗渣)與水提棗粉(棗渣)糖醛酸含量的對比

把實驗測得的樣品吸光度代入糖醛酸含量標(biāo)準(zhǔn)曲線中，計算出樣品中糖醛酸含量，如表6所示。在4種實驗中，棗渣水提多糖的樣品糖醛酸含量最高，為4.89%；棗粉水提多糖的為4.14%；棗粉堿提多糖和棗渣堿提多糖中糖醛酸含量分別為2.14%和0.78%。水提法提取大棗多糖糖醛酸含量高于堿提法，且數(shù)據(jù)顯示4種實驗中提取的大棗多糖中中性糖含量較高。

2.5提取方法對大棗粗多糖體外抗凝血活性的影響

由表7可知，采用水提法提取的棗粉和棗渣粗多糖顯著高于對照組，且兩者之間抗凝血活性差異也較顯著，其凝血時間分別為87.7、56.2 s。其中，從堿提棗粉中所得的大棗粗多糖體外抗凝血活性相對較強，與其他提取方法差異顯著(P<0.05)；其次是堿提法提取所得的粗多糖，無論是采用棗粉還是棗渣，其粗多糖抗凝血活性均高于水提法，其原因尚待進一步研究。由此可以說明，提取方法不同，對大棗的細(xì)胞破壞程度不一致，有效成分含量不盡相同，導(dǎo)致抗凝血活性強弱不同。

3結(jié)論

由本實驗糖醛酸含量可知提取的大棗粗多糖多為中性多糖。4種實驗中，多糖中蛋白質(zhì)含量相差不多。

棗粉水提多糖和棗渣水提多糖提取率分別為4.45%和4.24%，多糖純度分別為49.72%、39.30%。堿法提取棗粉、棗渣多糖的提取率分別為79.11%和45.53%，多糖純度分別為28.82%、4.24%。此外，對棗粉和棗渣中提取的粗多糖抗凝血活性進行比較發(fā)現(xiàn)，棗渣粗多糖具有一定的抗凝血活性，但從棗粉中提取的多糖抗凝血活性高于棗渣多糖，堿提多糖的抗凝血活性高于水提法。從數(shù)據(jù)分析對比來看，棗渣中含有較高的大棗多糖，通過提取棗渣中多糖來提高廢物利用是具有價值和可行性意義的。

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(責(zé)任編輯：許晶晶)

Comparative Analysis of Crude Polysaccharide in Powder and Residue of Jujube Fruit

FAN Hui-ping1,2, WANG Na2, WANG Dong-liang2, SHI Ju-ling1,ZHANG Yao2, LI Rui2, DING Yi2, AI Zhi-lu2*

(1. Haoxiangni Jujube Industrial Limited Company, Zhengzhou 451161, China;2. College of Food Science and Technology, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China )

Abstract：Two methods (water extraction and alkali extraction) were used to extract the crude polysaccharide from jujube and jujube residues, compared the differences of the crude polysaccharide extraction rate, crude polysaccharide purity, protein contents, uronic acid contents and blood anticoagulant activity. The results showed that the yield of polysaccharide from jujube by water extraction process was 4.45%, the polysaccharide purity was 49.72%. On the contrary, the yield of polysaccharide from jujube residues was 4.24%, and the polysaccharide purity was 39.30%. The yield of polysaccharides from jujube by alkali extraction was 79.11%, and the polysaccharide purity was 28.82%. The polysaccharides from jujube residues was 45.53%, and the polysaccharide purity was 4.24%. The crude polysaccharides from jujube and jujube residues both had blood anticoagulant activities.

Key words：Jujub powder; Jujube residue; Water extraction; Alkali extraction; Crude polysaccharide

收稿日期：2015-10-25

基金項目：“十二五”國家科技支撐計劃項目子課題(2012BAD36B07-12)。

作者簡介：范會平(1972─)，女，副教授，博士。*通訊作者：艾志錄。

中圖分類號：S665.1

文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：1001-8581(2016)05-0070-05