楊學(xué)山，祝 霞，李 潁，楊 婷，韓舜愈

（1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅 蘭 州 730070）

正交試驗(yàn)優(yōu)化葡萄酒泥酵母甘露聚糖提取工藝及其體外抗氧化作用

楊學(xué)山1，祝 霞2，李 潁2，楊 婷2，韓舜愈2

（1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅 蘭 州 730070）

以誘導(dǎo)自溶的葡萄酒泥酵母細(xì)胞壁為試材，通過(guò)單因素試驗(yàn)及L9（34）正交試驗(yàn)優(yōu)化酵母甘露聚糖提取工藝參數(shù)，并對(duì)其抗氧化活性進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明：在料液比1∶17.5（g/mL）、KOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%、浸提時(shí)間1.5 h、浸提溫度100 ℃的最優(yōu)條件下，甘露聚糖提取率為18.37%；酵母甘露聚糖清除ABTS+·、羥自由基、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基、超氧陰離子自由基和螯合Fe2+的半數(shù)有效質(zhì)量濃度（EC50）分別為1.156、1.550、9.724、2.387、0.669 mg/mL，具有良好的體外抗氧化活性。

葡萄酒泥酵母；甘露聚糖；提取率；抗氧化活性

甘露聚糖由80%～90%甘露糖和5%～20%蛋白質(zhì)以共價(jià)鍵形式連接，位于酵母細(xì)胞壁外側(cè)，占細(xì)胞壁干質(zhì)量的35%～45%，是免疫功能最強(qiáng)的天然多糖之一［1-2］。隨著葡萄酒產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)每年會(huì)產(chǎn)生約40 000 t富含功能多糖的葡萄酒泥酵母，利用其開(kāi)發(fā)甘露聚糖，既可大大降低原料生產(chǎn)成本，又可避免直接排放造成環(huán)境污染［3-4］。

抗氧化性是多糖生物學(xué)活性的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)之一［5］，具有抗氧化功能的多糖在免疫調(diào)節(jié)、抑制腫瘤、預(yù)防食品腐敗變質(zhì)等方面均具有積極效果［6-8］。國(guó)內(nèi)外學(xué)者已對(duì)植物和真菌來(lái)源的多糖抗氧化活性進(jìn)行了大量研究［9-13］，但對(duì)酵母多糖，特別是甘露聚糖多見(jiàn)于提取方法、結(jié)構(gòu)表征及免疫學(xué)活性方面［14-18］，對(duì)其抗氧化性評(píng)價(jià)尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究以誘導(dǎo)自溶后的葡萄酒泥酵母細(xì)胞壁為試材，以甘露聚糖提取率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，優(yōu)化甘露聚糖提取工藝，并對(duì)甘露聚糖抗氧化活性進(jìn)行研究，旨在為拓展甘露聚糖用途和促進(jìn)葡萄酒泥酵母資源化開(kāi)發(fā)提供技術(shù)支持。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

葡萄酒酵母泥 甘肅祁連葡萄酒業(yè)有限公司；甘露糖標(biāo)準(zhǔn)品（純度≥99%）、2，2'-聯(lián)氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二銨鹽（2，2'-azinobis-（3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate），ABTS）、菲洛嗪、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）（純度≥98%） 上海源葉生物科技有限公司；醋酸、三氯乙酸、無(wú)水乙醇、抗壞血酸、過(guò)氧化氫、水楊酸鈉、氯化亞鐵、乙二胺四乙酸等試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2儀器與設(shè)備

TU-1810紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；HH-6數(shù)顯恒溫水浴鍋 國(guó)華電器有限公司；TDZ5-WS湘儀離心機(jī) 長(zhǎng)沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司；SL-1001電子天平 上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司；PHS-3C pH計(jì) 上海雷磁有限公司；LDZX-50KBS立式壓力蒸汽滅菌器 上海申安醫(yī)療器械廠。

1.3方法

1.3.1酵母甘露聚糖提取工藝流程

葡萄酒泥→預(yù)處理→酵母細(xì)胞誘導(dǎo)自溶→KOH提取→脫蛋白精制→乙醇醇析（2∶1，mL/g）→丙酮、乙醚洗滌（2∶1，mL/g）→透析→干燥→甘露聚糖樣品

1.3.2操作要點(diǎn)

葡萄酒泥預(yù)處理：收集葡萄酒酒泥，與蒸餾水以1∶1（g/mL）混合，用80目篩篩分，4 000 r/min離心15 min，重復(fù)上述步驟，直至上清液無(wú)色透明為止，收集濕酵母?jìng)溆茫?］。誘導(dǎo)自溶：參照本實(shí)驗(yàn)室建立的方法，取酵母細(xì)胞懸浮于30 mL pH 4.5、添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%NaCl的醋酸-醋酸鈉緩沖液中，47.5 ℃誘導(dǎo)自溶33 h。甘露聚糖提?。喝?.5 g酵母自溶后細(xì)胞壁，以料液比1∶15（g/mL）、添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的KOH混懸，100 ℃浸提2.0 h。脫蛋白精制：向含有甘露聚糖的上清液中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)9%的三氯乙酸溶液調(diào)節(jié)pH 3，4 ℃靜置12 h除去蛋白質(zhì)［19］，上清液加入無(wú)水乙醇醇析12 h，丙酮、乙醚洗滌后沉淀用蒸餾水溶解，所得溶液依次用自來(lái)水透析48 h，蒸餾水透析24 h，透析完成后，將透析袋（8 000～14 000 D）內(nèi)溶液進(jìn)行冷凍干燥即得甘露聚糖。

1.3.3單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

參照文獻(xiàn)［1 4］及預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，固定其他因素水平，分別考察料液比（1∶10、1∶12.5、1∶15、1∶17.5、1∶20）、KOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)（1%、2%、3%、4%、5%）、浸提時(shí)間（1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 h）和浸提溫度（80、90、100、110、120 ℃，溫度超過(guò)90 ℃使用高壓滅菌鍋）對(duì)甘露聚糖提取率的影響。

1.3.4正交試驗(yàn)優(yōu)化

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果確定葡萄酒泥酵母甘露聚糖提取的正交試驗(yàn)因素和水平，采用L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，優(yōu)化甘露聚糖提取工藝，重復(fù)3次。

1.3.5甘露聚糖含量的紫外分光光度法［20］測(cè)定

1.3.5.1標(biāo)準(zhǔn)曲線制作

準(zhǔn)確配制甘露糖質(zhì)量濃度分別為25、50、75、100、125、150、175、200 μg/mL的系列溶液，在280 nm波長(zhǎng)條件下，分別測(cè)定甘露糖在90% H2SO4溶液中不加NaCl-H3BO3（A1）或加NaCl-H3BO3（A2），70 ℃水浴25 min 條件下的吸光度（A），甘露糖含量與ΔA值（A1-A2）呈線性相關(guān)。實(shí)驗(yàn)所得標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為y=0.001 3x+0.002 1，相關(guān)系數(shù)R2=0.999 4，表明甘露糖在所取質(zhì)量濃度范圍內(nèi)吸光度呈良好線性關(guān)系。

1.3.5.2樣品處理

稱取2 0 m g甘露聚糖，不斷碾磨使其溶解于2.5 mL 72% H2SO4溶液中，室溫放置3 h，加蒸餾水使硫酸的最終濃度為4 mol/L左右，然后100 ℃酸水解4 h，取出冷卻至室溫，用NaOH調(diào)pH值至中性，再用0.2 mol/L pH 7.0磷酸緩沖液定容至100 mL。

1.3.5.3甘露糖樣品質(zhì)量濃度測(cè)定

取0.2 mL樣液，按1.3.5.1節(jié)方法測(cè)吸光度，求得ΔA，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算甘露糖質(zhì)量濃度。

1.3.6甘露聚糖提取率計(jì)算

1.3.7甘露聚糖抗氧化活性測(cè)定

1.3.7.1抗氧化物制備

在上述優(yōu)化條件下提取甘露聚糖，參照文獻(xiàn)［16］方法，采用活性炭脫色法去除甘露聚糖中的色素成分。濃縮、干燥后配制質(zhì)量濃度為0.1、0.6、1.1、1.6、2.1、2.6、3.1 mg/mL的甘露聚糖測(cè)定液，并分別配制相同質(zhì)量濃度的陽(yáng)性對(duì)照VC和EDTA溶液。

1.3.7.2ABTS+·清除能力測(cè)定

參照文獻(xiàn)［21］方法。按式（3）計(jì)算甘露聚糖對(duì)ABTS+·清除率，用同等質(zhì)量濃度的VC做陽(yáng)性對(duì)照，重復(fù)3 次。

式中：A0為ABTS工作液和乙醇的吸光度；A1為ABTS工作液和甘露聚糖的吸光度。

1.3.7.3羥自由基清除能力測(cè)定

參照文獻(xiàn)［21］方法。按式（4）計(jì)算甘露聚糖對(duì)羥自由基清除能力，以VC為陽(yáng)性對(duì)照，重復(fù)3 次。

式中：A0為羥自由基吸光度；A1為加入甘露聚糖溶液的吸光度；A2為只含甘露聚糖溶液的吸光度。

1.3.7.4DPPH自由基清除能力測(cè)定

參照文獻(xiàn)［22］方法。按式（4）計(jì)算甘露聚糖對(duì)DPPH自由基清除率，以VC為陽(yáng)性對(duì)照，重復(fù)3 次。

式中：A0為DPPH自由基和磷酸鈉鹽緩沖液的吸光度；A1為DPPH和甘露聚糖溶液的吸光度；A2為甘露聚糖和磷酸鈉鹽緩沖液的吸光度。

1.3.7.5超氧陰離子自由基清除能力測(cè)定

參照文獻(xiàn)［22］方法。按式（6）計(jì)算甘露聚糖對(duì)超氧陰離子自由基清除率，對(duì)VC為陽(yáng)性對(duì)照，重復(fù)3 次。

式中：ΔA0為鄰苯三酚自氧化速率；ΔA1為加入甘露聚糖水解液后鄰苯三酚的氧化速率；A2為只含甘露聚糖時(shí)溶液的吸光度。

1.3.7.6Fe2+螯合能力測(cè)定

參照文獻(xiàn)［23］方法。按式（7）計(jì)算甘露聚糖對(duì)Fe2+螯合能力，以EDTA為陽(yáng)性對(duì)照，重復(fù)3 次。

式中：A0為不含甘露聚糖溶液吸光度；A1為在甘露聚糖存在時(shí)溶液吸光度。

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析及半數(shù)有效濃度（median effective concentration，EC50）計(jì)算

實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)均采用SPSS 18.0進(jìn)行分析處理。

EC50是指清除率為50%時(shí)甘露聚糖、VC或EDTA的質(zhì)量濃度，采用Logit回歸計(jì)算。EC50可作為評(píng)價(jià)抗氧化能力的重要參數(shù)，如某種物質(zhì)的EC50低于10 mg/mL，則表明其具有很好的抗氧化活性［12］。

2　結(jié)果與分析

2.1單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1料液比對(duì)甘露聚糖提取率的影響

圖1　料液比對(duì)甘露聚糖提取率的影響Fig.1 Effect of solid/liquid ratio on the extraction yield of mannan

由圖1可知，料液比為1∶15（g/mL）時(shí)，甘露聚糖提取率達(dá)到最大值12.57%，因此選擇其為較佳料液比。料液比在1∶15（g/mL）之前時(shí)，甘露聚糖提取率隨溶劑用量的增加而增加，說(shuō)明在料液比較低時(shí)，影響細(xì)胞壁分散，提取劑作用不徹底；料液比在1∶15（g/mL）之后時(shí)，提取率有所下降，可能是增大溶劑用量時(shí)，增加了后續(xù)提取處理的難度，引起提取物的損失［15］。

2.1.2KOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)甘露聚糖提取率的影響

隨著近幾年服務(wù)行業(yè)的迅猛發(fā)展，服務(wù)供應(yīng)鏈的研究逐漸受到了學(xué)者們的重視。服務(wù)供應(yīng)鏈包括各個(gè)不同的節(jié)點(diǎn)，一般是服務(wù)提供商、服務(wù)集成商和客戶等，各個(gè)企業(yè)在自身經(jīng)營(yíng)過(guò)程中，由于逐利性會(huì)導(dǎo)致各個(gè)節(jié)點(diǎn)企業(yè)在空間、時(shí)間等方面產(chǎn)生矛盾，不易實(shí)現(xiàn)整體的協(xié)調(diào)，而服務(wù)供應(yīng)鏈各節(jié)點(diǎn)企業(yè)的協(xié)調(diào)與否與服務(wù)供應(yīng)鏈績(jī)效有著莫大的關(guān)系。因此，服務(wù)供應(yīng)鏈上下游關(guān)系的有效協(xié)調(diào)至關(guān)重要。服務(wù)供應(yīng)鏈?zhǔn)怯煞?wù)各方因共同合作而產(chǎn)生的供應(yīng)鏈,由于服務(wù)的特性使然，與傳統(tǒng)的產(chǎn)品供應(yīng)鏈相比，服務(wù)供應(yīng)鏈中各參與方之間的關(guān)系有較大的不同。這些差異的特征逐漸引起了學(xué)者的興趣。

圖2　KOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)甘露聚糖提取率的影響Fig.2 Effect of KOH concentration on the extraction yield of mannan

圖3　浸提時(shí)間對(duì)甘露聚糖提取率的影響Fig.3 Effect of extraction time on the extraction yield of mannan

由圖2可知，當(dāng)KOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%時(shí)，甘露聚糖提取率為12.02%，提取效果好，所以選擇3%為KOH作用質(zhì)量分?jǐn)?shù)。KOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于3%時(shí)，低質(zhì)量分?jǐn)?shù)KOH對(duì)細(xì)胞壁作用不充分；反之，高質(zhì)量分?jǐn)?shù)的KOH對(duì)甘露聚糖的結(jié)構(gòu)破壞較大，導(dǎo)致提取率降低［19］。

2.1.3浸提時(shí)間對(duì)甘露聚糖提取率的影響

由圖3可知，浸提時(shí)間為2 h時(shí)，甘露聚糖提取效果最好，提取率為12.36%，所以選擇2 h為較佳浸提時(shí)間。浸提時(shí)間小于2 h 時(shí)，由于時(shí)間較短，提取不充分；當(dāng)浸提時(shí)間大于2 h時(shí)，隨著浸提時(shí)間延長(zhǎng)，甘露聚糖降解，使其提取率降低。

2.1.4浸提溫度對(duì)甘露聚糖提取率的影響

圖4　浸提溫度對(duì)甘露聚糖提取率的影響Fig.4 Effect of temperature on the extraction yield of mannan

由圖4可知，浸提溫度不同，甘露聚糖提取率不同。甘露聚糖在90 ℃時(shí)，提取率達(dá)13.19%，所以選擇90 ℃為較佳浸提溫度。當(dāng)溫度小于90 ℃時(shí)，提取率隨溫度的升高呈上升趨勢(shì)，說(shuō)明較高的溫度有利于浸提反應(yīng)進(jìn)行；過(guò)高的浸提溫度會(huì)在一定程度破壞甘露聚糖結(jié)構(gòu)，使提取率呈現(xiàn)下降趨勢(shì)［17］。

2.2正交試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，以甘露聚糖提取率為考察指標(biāo)，進(jìn)行了L9（34）正交試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。通過(guò)直觀分析和極差分析得到最優(yōu)組合，確定葡萄酒泥酵母甘露聚糖的最優(yōu)提取工藝條件。

表1　L 1 L9（334）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 1 Le 1 L9（3 34） orthogonal array design and experimental results） orthogonal array design and experimental results

由表1可知，影響甘露聚糖提取效果因素的主次順序?yàn)椋篋＞C＞A＞B，由K值可以確定其正交試驗(yàn)的最優(yōu)組合為A3B2C1D3，即料液比1∶17.5（g/mL）、KOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%、浸提時(shí)間1.5 h、浸提溫度100 ℃。

表2　正交試驗(yàn)方差分析結(jié)果Table 2 Analysis of variance for the orthogonal array design

為了驗(yàn)證工藝條件的可靠性，在最優(yōu)條件下提取甘露聚糖3 次，提取率平均值為18.37%。與梁新樂(lè)等［15］使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)6%的KOH，甘露聚糖提取率4.65%相比，堿用量降低了3%，提取率提高了4 倍左右；與朱紅蕾等［16］使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的NaOH溶液，甘露聚糖提取率4.4%相比，堿用量降低了2%，提取率提高了4 倍左右。由此可見(jiàn)，采用正交優(yōu)化試驗(yàn)得到提取甘露聚糖最佳條件的數(shù)據(jù)可靠，具有使用價(jià)值。

用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析，由表2可知，因素C和D在P＜0.05的水平上有顯著性差異，因素A和B不顯著。

2.3甘露聚糖的抗氧化性

2.3.1甘露聚糖對(duì)ABTS+·清除能力

圖5　甘露聚糖及VC對(duì)ABBTTSS+·清除作用Fig.5 Scavenging effects of mannan and VC on ABTS+radical

測(cè)定生物樣品ABTS+·清除能力是評(píng)價(jià)其總抗氧化能力的一種常用方法［21］。由圖5可知，甘露聚糖清除ABTS+·能力存在質(zhì)量濃度相關(guān)性，甘露聚糖在0～3.1 mg/mL范圍內(nèi)清除率增加趨勢(shì)較穩(wěn)定，VC在0～1.6 mg/mL范圍內(nèi)清除率增加明顯，1.6～3.1 mg/mL范圍內(nèi)增加趨勢(shì)平緩。甘露聚糖和VC質(zhì)量濃度達(dá)到3.1 mg/mL時(shí)，對(duì)ABTS+·清除率分別為84.85%和98.17%，甘露聚糖和VC對(duì)ABTS+·的EC50值分別為1.156 mg/mL和0.134 mg/mL。

2.3.2甘露聚糖對(duì)羥自由基清除能力

圖6　甘露聚糖及VC對(duì)羥自由基清除作用Fig.6 Scavenging effects of mannan and VC on hydroxyl radical

清除羥自由基對(duì)保護(hù)生物膜系統(tǒng)、預(yù)防組織破壞和細(xì)胞凋亡十分重要［24］。由圖6可知，甘露聚糖具有一定的羥自由基清除能力，清除率隨質(zhì)量濃度的增加而增大。在質(zhì)量濃度為0～0.6 mg/mL時(shí)，甘露聚糖及VC對(duì)自由基清除率都迅速增加，之后趨勢(shì)變緩；甘露聚糖由質(zhì)量濃度由0.6 mg/mL增加至3.1 mg/mL時(shí)，羥自由基清除率只增加了14%，低于VC增加值（28.02%）。甘露聚糖和VC的EC50值分別為1.550 mg/mL和0.347 mg/mL。

圖7　甘露聚糖及VC對(duì)DPPH自由基清除作用Fig.7 Scavenging effects of mannan and VC on DPPH radical

2.3.3甘露聚糖對(duì)DPPH自由基清除能力待測(cè)樣品清除DPPH自由基能力可評(píng)價(jià)其阻斷脂質(zhì)過(guò)氧化鏈反應(yīng)的水平［21，24］。由圖7可知，當(dāng)質(zhì)量濃度達(dá)到3.1mg/mL時(shí)，甘露聚糖和VC對(duì)DPPH自由基清除率分別為39.86%和97.88%。甘露聚糖和VC清除DPPH自由基的EC50值分別為9.724 mg/mL和0.316 mg/mL，甘露聚糖清除DPPH自由基能力低于VC。

2.3.4甘露聚糖對(duì)超氧陰離子自由基清除能力

圖8　甘露聚糖及VC對(duì)超氧陰離子自由基清除作用Fig.8 Scavenging effects of mannan and VC on superoxide anion radical

圖9　甘露聚糖及EDTA對(duì)Fee2+螯合作用Fig.9 Chelating effects of mannan and EDTA on Fe2+

超氧陰離子自由基盡管氧化作用較弱，但其能夠轉(zhuǎn)化成具有更強(qiáng)氧化能力的單線態(tài)氧（1O2）和羥自由基誘導(dǎo)脂質(zhì)過(guò)氧化作用，因此清除超氧陰離子自由基十分必要［23］。由圖8可知，甘露聚糖具有一定的超氧陰離子自由基清除能力，VC在0～1.6 mg/mL范圍內(nèi)時(shí)，自由基清除率增加較快；甘露聚糖在質(zhì)量濃度0～3.1 mg/mL范圍內(nèi)，清除率變化趨勢(shì)平緩；當(dāng)質(zhì)量濃度達(dá)到3.1 mg/mL時(shí)，甘露聚糖對(duì)超氧陰離子自由基清除率為54.76%，而VC的清除率為98.52%。甘露聚糖和VC的EC50值分別為2.387 mg/mL和0.496 mg/mL。

2.3.5甘露聚糖對(duì)Fe2+螯合作用

Fe2+極易催化脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和其他細(xì)胞組分氧化，引起組織氧化損傷，對(duì)Fe2+螯合能力測(cè)定也是評(píng)價(jià)抗氧化劑抗氧化性能的常用方法［23］。如圖9所示，甘露聚糖具有較強(qiáng)的Fe2+螯合能力，質(zhì)量濃度達(dá)到3.1 mg/mL時(shí)，甘露聚糖對(duì)Fe2+螯合率為82.18%，EDTA對(duì)Fe2+螯合率為90.37%，EC50值分別為0.669 mg/mL和0.481 mg/mL。

3　結(jié) 論

以葡萄酒泥酵母為原料，通過(guò)單因素試驗(yàn)及正交優(yōu)化試驗(yàn)，對(duì)影響酵母甘露聚糖提取率的因素料液比、KOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)、浸提時(shí)間、浸提溫度進(jìn)行了研究，通過(guò)L9（34）正交試驗(yàn)優(yōu)化確定的最優(yōu)工藝參數(shù)為料液比1∶17.5（g/mL）、KOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%、浸提時(shí)間1.5 h、浸提溫度100 ℃，在此最佳條件下，甘露聚糖提取率為18.37%。

體外抗氧化活性結(jié)果顯示，甘露聚糖抗氧化活性呈較為明顯的量效關(guān)系，對(duì)清除ABTS+·、羥自由基、DPPH自由基、超氧陰離子自由基和螯合Fe2+的EC50值分別為1.156、1.550、9.724、2.387、0.669 mg/mL，均小于10 mg/mL，具有良好的抗氧化活性。甘露聚糖可作為天然抗氧化劑應(yīng)用于食品、保健品等行業(yè)，有關(guān)甘露聚糖的抗氧化機(jī)理及構(gòu)效關(guān)系有待進(jìn)一步探討。

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Optimization of Extraction Process and in Vitro Antioxidant Activities of Mannan from Waste Wine Yeast

YANG Xueshan1， ZHU Xia2， LI Ying2， YANG Ting2， HAN Shunyu2
（1. College of Life Science and Technology， Gansu Agricultural University， Lanzhou 730070， China；2. College of Food Science and Engineering， Gansu Agricultural University， Lanzhou 730070， China）

Single factor experiments and an orthogonal array design L9（34） were used in combination to optimize process parameters for the extraction of mannan from the autolyzed cell wall of waste wine yeast. Antioxidant activities of the extracted mannan were also measured in this study. The results showed t hat under the optimum conditions： 1：17.5 （g/mL），3%， 1.5 h and 100 ℃ for solid-to-liquid ratio， KOH concentration， extraction time and extraction temperature， respectively，the extraction yield of mannan was 18.37%. The mannan from wine yeast displayed excellent antioxidant activ ities with half maximal effective concentration （EC50） values of 1.156， 1.550， 9.724， 2.387 and 0.669 mg/mL for scavenging 2，2'-azino-bis（3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid） （ABTS+）， hydroxyl， 2，2-diphenyl-1-picrylhydrazyl （DPPH），superoxide anion radicals and chelating Fe2+， respectively.

waste wine yeast； mannan； extraction yield； antioxidant activities

TS261.9

A

1002-6630（2015）18-0069-06

10.7506/spkx1002-6630-201518012

2015-01-27

甘肅省農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究與應(yīng)用開(kāi)發(fā)項(xiàng)目（GNSW-2013-21）

楊學(xué)山（1977—），男，副教授，碩士，研究方向?yàn)樯锘瘜W(xué)與生物產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。E-mail：yangxs@gsau.edu.cn