超声波作为一种绿色高效的降解方法，具有操作简单、可控性好的特点，其在食品和医药工业中用于多糖的降解引起了广泛的关注。目前，关于超声降解对黑加仑果实多糖的性质和生物活性影响的报道较少。因此，来自东北农业大学理学院的徐雅琴、杜明阳、杨露和杨昱*等人利用超声波处理黑加仑果实多糖，制备两种不同分子质量多糖，对其理化性质、结构初步特征和体外生物活性进行研究，以期为探究黑加仑果实多糖构效关系提供参考。
1. 黑加仑多糖的理化性质
随着降解时间延长，多糖的Mv显着降低（P＜0.05），降解15 min时，Mv减少56.97%，降解时间延长到30 min时，Mv减少65.94%。同样地，在超声降解时间分别为15 min和30 min时，其振动黏度分别降低了11.86%和16.49%。显然，在一定范围内，延长超声作用时间，会提高多糖的降解程度。溶解度测定结果表明，利用超声波处理黑加仑多糖可以显着增加样品的溶解度（P＜0.05）。超声处理15 min后，多糖的溶解度增加了27.97%。当处理时间延长至30 min时，UM-30的溶解度增加了61.53%。
经过初步纯化后的多糖BFPs已经不含蛋白质和多酚。降解多糖UM-15和UM-30与BFPs的总糖质量分数不存在显着差异。但是，还原糖和糖醛酸质量分数显着增加（P＜0.05），且呈时间-效应关系。还原糖质量分数增加说明超声波处理使多糖糖链发生断裂，多糖分子质量降低。
2. 黑加仑多糖的结构初步表征
2.1 傅里叶变换红外光谱分析结果
BFPs及UM-15、UM-30均具有多糖的特征吸收且特征吸收峰位置基本相同，说明降解前后多糖分子的主要官能团没有变化。在3400 cm-1处的峰为羟基O—H的伸缩振动吸收峰，2907 cm-1附近的峰为C—H的伸缩振动吸收峰，1730 cm-1附近的峰为酯化羰基C＝O伸缩振动，1603 cm-1附近的峰为羧基C＝O的伸缩振动峰，此外1430 cm-1处的吸收峰说明BFPs、UM-15和UM-30中均含有糖醛酸，在1200～1000 cm-1处存在的吸收峰说明降解前后多糖均为吡喃糖结构。综上可知，超声波作用于黑加仑果实多糖后并没有改变基本结构。
2.2 刚果红实验分析结果
随着NaOH溶液浓度从0增大到0.5 mol/L，多糖BFPs及UM-15、UM-30与刚果红试剂作用产生络合物的最大吸收波长均呈现逐渐减小的趋势。最大吸收波长的连续下降可能是因为多糖在水溶液中为无规卷曲构象，且越来越多的氢键被碱性溶液破坏。
2.3 碘-碘化钾实验分析结果
多糖BFPs及UM-15、UM-30与碘-碘化钾试剂的反应液在350 nm波长处均有强吸收峰，在565 nm波长处没有吸收峰，这说明多糖BFPs、UM-15和UM-30均具有复杂的链状结构，其侧链较长、支链较多。综上可知，超声波并未改变黑加仑果实多糖的复杂分支结构。
3. 黑加仑多糖的体外生物活性
3.1 清除DPPH自由基和O2－·能力
多糖BFPs、UM-15和UM-30在质量浓度0.2～1.2 mg/mL范围内，随着多糖质量浓度的增加，其对DPPH自由基和O2－·的清除作用增强，呈现明显的浓度依赖关系，且不同多糖清除自由基能力呈现显着差异（P＜0.05）。在最大实验质量浓度（1.2 mg/mL）时，BFPs、UM-15和UM-30的DPPH自由基清除率达到最大值，分别为（85.02±2.32）%、（87.26±1.68）%、（90.18±0.66） % ， 低于VC的最大清除率（96.97±2.51）%，BFPs、UM-15、UM-30和VC的半抑制浓度（IC50）分别为0.269、0.228、0.207 mg/mL和0.031 mg/mL。同时，BFPs、UM-15、UM-30和VC的最大O2－·清除率和IC50分别为（52.87±2.08）%和1.193 mg/mL、（66.83±1.56）%和0.676 mg/mL、（71.43±0.25）%和0.269 mg/mL、（76.68±0.62）%和0.003 mg/mL。由此可见，清除DPPH自由基和O2－·能力顺序为VC＞UM-30＞UM-15＞BFPs。
3.2 抗脂质过氧化能力
在质量浓度为0.2～1.2 mg/mL范围内，多糖BFPs、UM-15及UM-30对脂质过氧化的抑制作用均高于VC。随着多糖质量浓度的增加，3 种多糖对脂质过氧化的抑制作用均逐渐增强，且存在显着差异（P＜0.05）。当质量浓度为1.2 mg/mL时，多糖对脂质过氧化的抑制效果达到最佳水平。此时，多糖BFPs、UM-15和UM-30的脂质过氧化抑制率分别为（44.44±0.22）%、（55.35±0.16）%、（65.83±0.67）%，分别是VC最大抑制率的1.60、1.99、2.36 倍。BFPs、UM-15、UM-30和VC的IC50分别为1.971、1.035、0.771 mg/mL和3.394 mg/mL。
3.3 NO2－清除能力
在0.2～4.0 mg/mL范围内，BFPs、UM-15及UM-30对NO2－的清除率随着质量浓度增大而增强，且不同多糖对NO2－的清除能力存在显着差异（P＜0.05）。质量浓度达4.0 mg/mL时，BFPs（（73.08±1.25）%，IC50＝1.384 mg/mL）、UM-15（（78.65±0.58）%，IC50＝0.990 mg/mL）及UM-30（（84.46±1.43）%，IC50＝0.697 mg/mL）的NO2－清除率达到最大，但仍低于VC的最大清除率（（97.12±2.34）%，IC50＝0.017 mg/mL）。综上所述，超声波处理能够导致黑加仑果实多糖抗氧化活性显着提高。通常，活性物质的抗氧化作用归因于其供氢能力。
结 论
降解多糖的黏均分子质量、振动黏度和原多糖相比均有一定程度的降低。而降解多糖中还原糖和糖醛酸含量增加，且UM-30含量高于UM-15。采用傅里叶变换红外光谱、刚果红和碘-碘化钾实验对多糖结构进行初步表征，结果发现，降解前后多糖的特征吸收峰基本一致，不具有三股螺旋构象，且均为复杂的链状结构。体外清除自由基（1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基和O2－·）、亚硝酸根离子和抗脂质过氧化实验结果表明，降解多糖活性均高于原多糖，且UM-30活性大于UM-15。在实验质量浓度范围内，UM-30对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基、O2－·和亚硝酸根离子最大清除率分别为（90.18±0.66）%、（71.43±0.25）%、（84.46±1.43）%；最大脂质过氧化抑制率达到（65.83±0.67）%。因此，超声波处理是一种高效、绿色的提高多糖理化性质与生物活性的方法。
