百合非淀粉多糖提取分离及抗氧化研究

宜兴百合属卷丹（Lilium lancifolium Thunb.）是我国三大食用百合中唯一具有药用价值的品种。百合鳞茎中富含淀粉、蛋白质与果胶等营养物质，亦含有多糖、苷类、生物碱和磷脂等功能成分。近年来，百合多糖因其特有的抗氧化、降血糖及抗肿瘤等生理功能引起了学者的关注。本研究以宜兴百合（卷丹，L.lancifolium Thunb.）鳞茎为原料，利用热水法、果胶酶法及酿酒酵母发酵法提取分离非淀粉多糖，优化提取工艺，并将所得多糖经Sevag法去除蛋白质后，比较不同提取方法得到的百合非淀粉多糖的抗氧化性。主要研究结果如下：
　　 1、采用Box-Behnken试验设计及响应面分析确定热水提取百合非淀粉多糖的最优条件为：温度62℃、时间4 h、液料比19:1。在此条件下，非淀粉多糖得率为7.82±0.03％，与预测值（7.80％）一致，表明建立的百合非淀粉多糖热水法提取条件的回归模型可靠。
　　 2、果胶酶提取水提残渣中百合非淀粉多糖时，各因素对非淀粉多糖得率的影响程度为：pH值>酶添加量>时间>温度；正交试验优化得到的提取条件为：酶添加量1800U/g、温度30℃、pH值5.5、时间20 min，在此条件下，百合非淀粉多糖的得率为0.81±0.03％。
　　 3、从8株酿酒酵母中筛选获得对非淀粉多糖得率及蛋白去除率均较高的菌株GX。利用Plackett-Burman实验，由百合粉添加量、温度、接种量、初始pH、装液量及MgSO4·7H2O、KH2PO4、CaCl2与VB1的添加量等8个因素中，筛选对酿酒酵母GX发酵法提取纯化百合非淀粉多糖有显著影响的因素，并通过中心组合实验设计（CCD）和响应面回归分析，确定酿酒酵母GX最佳发酵条件为：百合粉添加量60.0g/L、KH2PO4浓度1.50g/L、pH4.8与温度26.9℃，在此条件下，非淀粉多糖得率和蛋白去除率分别为8.81±0.18％和91.71±0.08％，与预测值一致。发酵时间对GX菌发酵提取纯化百合非淀粉多糖的研究中显示，需氧发酵时间对非淀粉多糖得率和蛋白去除率无显著影响；随厌氧发酵时间延长，蛋白去除率呈上升趋势，非淀粉多糖得率则先下降后升高、再下降。比较水提法与发酵法获得的百合非淀粉多糖提取液的主要成分，结果显示发酵法得到的提取液中多糖含量显著高水提法，且酵母发酵可有效去除蛋白质及小分子糖类，减轻后续纯化步骤负担。
　　 4、随百合非淀粉多糖浓缩倍数和除蛋白次数的增加，蛋白去除率先上升后平缓，多糖回收率则呈现先下降后平缓的趋势。综合考虑蛋白去除率和多糖回收率，Sevag法去除水提法、酶提法及发酵法多糖提取液中蛋白质时，选用的多糖提取液浓缩倍数分别为3、6和0，除蛋白次数分别选用3、3和4。除蛋白后多糖中，发酵法提得的百合非淀粉多糖冻干粉中多糖含量（61.89±1.29％）显著高于水提法，蛋白质含量则最低，为0.1964±0.003％。
　　 5、水提法与发酵法得到的百合非淀粉多糖均具有较强的羟自由基清除能力，当多糖浓度为1 mg/ml时，多糖的羟自由基抑制率均超过90％；而水提法得到的百合非淀粉多糖的还原能力及清除DPPH与超氧阴离子的能力均显著高于发酵法。此外，果胶酶水解百合水提残渣得到的非淀粉多糖亦具有较强的抗氧化作用，其还原能力显著高于水提法，而清除DPPH、超氧阴离子及羟自由基的能力均介于水提法与发酵法之间。