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龙眼果肉干燥过程中多糖的理化特征与活性变化规律

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-01-05
核心提示:相关研究发现:干制可能导致龙眼果肉中多糖组成与结构的变化,并进一步影响其生物活性。为此,来自武汉轻工大学食品科学与工程学院的韩苗苗、姚娟和易阳等人通过分离不同干燥阶段果肉中的多糖,通过对基本组成、傅里叶变换红外光谱图特征和相对分子质量分布的分析,比较其理化特征差异,结合体外抗氧化、抗肿瘤和免疫刺激效果评价比较其生物活性。
   龙眼属于药食两用水果,营养及风味俱佳。龙眼鲜果上市时间较为集中,极易褐变腐烂,故而,龙眼果肉干制加工技术研究,尤其是产品的品质影响与调控引起广泛关注。多糖是龙眼果肉中的主要活性大分子,具有良好的体内外抗氧化、抗肿瘤和免疫调节活性。然而,龙眼果肉干制过程中的多糖变化规律研究尚鲜见报道。
 
  相关研究发现:干制可能导致龙眼果肉中多糖组成与结构的变化,并进一步影响其生物活性。为此,来自武汉轻工大学食品科学与工程学院的韩苗苗、姚娟和易阳等人通过分离不同干燥阶段果肉中的多糖,通过对基本组成、傅里叶变换红外光谱图特征和相对分子质量分布的分析,比较其理化特征差异,结合体外抗氧化、抗肿瘤和免疫刺激效果评价比较其生物活性。探析龙眼果肉热风干燥过程中多糖的理化特性和生物活性变化规律。
 
  1
 
  不同干燥阶段LP的基本组成
 
  LP中中性糖质量分数随干燥时间的延长逐渐降低,但干燥60 h后,变化显着(P<0.05);干燥12 h后,LP中糖醛酸质量分数显着增加(P<0.05),但随干燥时间进一步延长,未发生显着变化(P>0.05);干燥的前24 h,LP中蛋白质质量分数未发生显着变化(P>0.05),但随后显着增加(P<0.05);LP中游离氨基含量在热风干燥24 h后显着降低(P<0.05),至84 h有所回升;折算LP中蛋白质组分的游离氨基含量,发现其含量在干燥36 h明显减少。
 
  不同干燥阶段LP的单糖组成存在差异,特别地,D(+)-无水葡萄糖与D-甘露糖的物质的量比值随干燥时间的延长而逐渐降低,可能与多糖-蛋白质美拉德反应产物的裂解和Strecker降解有关。
 
  2
 
  不同干燥阶段LP的FTIR分析
 
  不同干燥阶段LP的FTIR均呈现多糖和蛋白质的特征吸收。随着热风干燥时间的延长,LP在1 150 cm-1范围的吸收减弱可能与多糖和蛋白质的结合有关。
 
  3
 
  不同干燥阶段LP的相对分子质量分布
 
  不同干燥阶段LP在保留时间18.18 min和18.52 min处出现两个主要的HPSEC-RI色谱峰,对应相对分子质量分别为4.50×103和4.37×103。此外,LP-84和LP-60均在10.89 min和12.55 min出现2 个弱峰,对应相对分子质量分别为9.18×104和2.48×104 。
 
  4
 
  不同干燥阶段LP的体外抗氧化活性
 
  LP的抗氧化活性随热风干燥时间的延长先增大后减小,其中LP-60的自由基清除能力及还原能力较强。采用Pearson双侧检验分析LP不同抗氧化活性之间的相关性发现,IC25和FRAP之间无显着相关性(P>0.05),但分别与IC50之间存在显着(P<0.05)和极显着(P<0.01)的相关性。
 
  5
 
  不同干燥阶段LP的体外抗肿瘤活性
 
  随着干燥时间的延长,LP的肿瘤细胞抑制活性大体呈现先增强后减弱的趋势,以LP-12、LP-24和LP-36的抗肿瘤活性相对较强。对于不同干燥阶段LP,其高剂量(800 μg/mL)条件下的肿瘤细胞抑制率均显着高于低剂量(200 μg/mL)(P<0.05)。在高剂量条件下,LP-12和LP-24对HepG2细胞的生长抑制率无显着差异(P>0.05),但均显着高于其他LP(P<0.05)。LP-24和LP-36在高剂量条件下对SGC7901细胞抑制率无显着差异(P>0.05),但显着弱于LP-12(P<0.05)。
 
  6
 
  不同干燥阶段LP的体外免疫刺激活性
 
  相较空白组,LP均能有效刺激巨噬细胞NO生成和TNF-α分泌(P<0.05),部分多糖的作用效果与5 μg/mL的LPS相当。龙眼果肉干燥后,LP刺激巨噬细胞NO生成作用增强。在中、高剂量条件下,LP-0的NO生成量显着低于其他LP(P<0.05),而LP-12、LP-24、LP-36和LP-60的作用较为相近,且强于LP-84。对于刺激巨噬细胞分泌TNF-α量,不同剂量条件下LP-0与LP-12并无显着差异(P>0.05),但强于LP-36、LP-60和LP-84。中、高剂量LP-24的巨噬细胞TNF-α分泌量显着高于其他LP(包括5 μg/mL的LPS)(P<0.05)。由此可见,龙眼果肉热风干燥24 h可以有效增强LP的免疫刺激活性。
 
  结    论
 
  随着干燥的进行,多糖中中性糖与蛋白质的质量分数比、葡萄糖和甘露糖物质的量比、游离氨基含量均呈逐渐降低的趋势,傅里叶变换红外光谱图的酰胺区特征吸收峰明显改变,高效分子排阻色谱的新高分子组分在干燥后期生成。而体外抗氧化活性评价发现,果肉干燥12~60 h,其多糖对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除能力、对羟自由基清除能力、总抗氧化能力得到明显增强(P<0.05);干燥12~24 h,对SGC7901和HepG2肿瘤细胞的生长抑制能力、刺激巨噬细胞一氧化氮和肿瘤坏死因子α生成的综合能力得到明显增强(P<0.05),但干燥60 h后有所减弱。不同干燥阶段多糖的生物活性差异可能与美拉德反应关联的多糖-蛋白质相互作用有关,结果可为龙眼干肉的高品质加工提供参考。
 
 
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