水提法提取海藻多糖及其對α-淀粉酶的抑制活性研究

2014-08-07 02:45:18王文武閔玉濤馬慶一

中州大學學報 2014年6期

王文武，閔玉濤，陶敬，馬慶一

(1.中州大學化工食品學院，鄭州 450044 ；2.鄭州輕工業學院食品與生物工程學院,鄭州 450002)

海藻為海產藻類植物的通稱，在我國資源十分豐富。海藻中含有豐富的多糖，占其干重的50%以上。海藻多糖具有抗輻射、抗腫瘤、抗氧化及抗病毒等[1-4]多種生物活性，近年來的研究[5-6]表明，海藻多糖具有較好的降糖效果，其降糖機理是抑制α-葡萄糖苷酶的活性，延緩血糖生成。

本文采用水提法提取海藻多糖，以胰α-淀粉酶為靶酶，4-硝基酚-α-D-吡喃葡萄糖苷(PNPG)作為底物，采用體外消化模型，研究海藻多糖對α-淀粉酶的抑制作用，探索其降糖機理。

1 材料與方法

1.1 實驗材料及主要試劑

海藻：購自鄭州市中藥城，去雜后于40℃干燥，粉碎至40目備用；4-硝基苯-α- D-吡喃葡萄糖苷(PNPG)；胰α-淀粉酶。

1.2 實驗方法

1.2.1 海藻多糖的提取方法

取100g海藻粉末，加1000mL水，膠體磨處理5min，80℃下水浴提取10h，趁熱抽濾，收集濾液。在濾渣中加入5倍體積的水提取5h，趁熱抽濾，合并濾液。濾液離心后減壓濃縮(水浴40℃)至原體積的四分之一，加3倍體積乙醇沉淀24h，離心收集沉淀，得水提海藻多糖。

1.2.2 海藻多糖的跟蹤檢測

1.2.2.1 定性檢測

α-萘酚試驗(Molisch紫環反應)：取檢品的水溶液1mL，加5%萘酚試液數滴振搖后，沿管壁滴入5～6滴濃硫酸，使之分成兩液層，待2～3 min后，如果兩層液面出現紫紅色環，證明有糖、多糖或甙類。

1.2.2.2 粗多糖得率的計算

取3套稱量瓶，于105℃烘至恒重。分別取海藻多糖水溶液1mL，移入有編號的稱量瓶中，于105 ℃烘至恒重，做3組平行試驗。計算得率。

1.2.3 海藻多糖的初步純化

1.2.3.1 脫色

活性炭脫色法：海藻多糖粗提物水溶液加熱至70～80℃，加入活性炭與硅藻土 (11)，放置過夜脫色，然后離心抽濾，取濾液。

雙氧水脫色法：海藻多糖粗提物水溶液加熱至50℃，緩慢加入30%的雙氧水至淺黃色，保溫2h，殘留的雙氧水用亞硫酸鈉還原。

1.2.3.2 除蛋白

1.2.4 海藻多糖抑制淀粉酶效果的測定

將PNPG、緩沖溶液和海藻多糖水溶液于室溫下在比色皿中恒定5min，加入胰淀粉酶立即震蕩，計時，于400nm下測定吸光度，每分鐘讀取一次吸光值，同時做PNPG的空白對照實驗，以減去底物自身水解產生的誤差。

表1 測定反應體系

注：PNPG濃度為0.5mmol/L，胰α-淀粉酶濃度為5mg/mL，緩沖溶液pH為6.81，多糖濃度根據試驗要求而定。

反應體系見表1，以反應15min時的吸光度值為基準計算各組分的抑制率，抑制率計算公式：

1.2.5 海藻多糖的抑制動力學實驗

測定不同濃度水提多糖對酶活性的影響。多糖濃度分別為5mg/mL，10mg/mL，12mg/mL，反應體系同表1。

2 結果與討論

2.1 海藻多糖的提取

2.1.1 海藻多糖的提取率

多糖的提取率為7.8%，提取液顏色較深，具有一定的粘度。水提多糖的過程較慢，但成本低，提取率高。水提所得的是極性強、分子量大的多糖。

2.1.2 不同提取時間對多糖提取的影響

80℃下分別提取2h，5h，10h，18h的多糖，提取效果見表2。

表2 不同提取時間對水提多糖質地的影響

水提法提取多糖，用膠體磨做前處理后，海藻粉的水溶液較粘稠，不同提取時間對海藻粉水溶液的粘稠度影響也不同。多糖的提取率與提取時間有關，適當延長提取時間可使多糖提取充分。80℃，pH7.0，提取10h，海藻多糖得率可達7.8%。但18h的提取率反而下降，這主要是由于隨著加熱時間的延長，溶液越來越粘稠，無法正常抽濾，導致多糖損失。本實驗采用熱水浸提海藻多糖，操作簡便快速，所用試劑易得且成本低，多糖得率高，符合實驗研究和大規模生產的需要。