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芋头属天南星科,是多年生块茎植物,富含多种营养物质,且种植地区较广泛。多糖被认为是一种至关重要的活性物质,具有抗氧化、抗肿瘤、降血糖、抗疲劳等功效。本文主要对芋头多糖的提取、除杂、分离纯化、结构鉴定及抗氧化活性进行研究,为芋头的进一步开发生产与深加工提供理论基础,具有一定的指导意义。具体研究内容与结果如下:(1)采用超声波辅助酶法提取芋头多糖,在单因素试验基础上,通过响应面试验优化了提取条件。结果表明,最佳提取条件为:纤维素酶添加量0.3%,酶解温度50℃,酶解时间2.5h,酶解pH 5.5,超声波功率320W,超声波时间25min,料水比为1:50,芋头多糖得率最高为23.24%。(2)以木瓜蛋白酶为酶制剂,采用酶解法去除芋头多糖中的蛋白质,在单因素试验基础上,采用正交试验对酶解条件进行了优化。结果表明,酶解法脱蛋白最佳工艺条件为:木瓜蛋白酶添加量为4%,酶解温度为55℃,酶解时间为1.5h,酶解pH为6,蛋白脱除率为68.60%,多糖保留率为98.75%,综合评分为83.66。(3)以白陶土试剂为脱色剂,对芋头多糖进行了脱色处理。经研究表明,最佳脱色工艺条件为:白陶土添加量5.8%,脱色温度50℃,脱色时间27.5min,在此条件下重复三次平行实验验证,得到实际芋头多糖综合评分为92.26,其中多糖脱色率为87.66%,而多糖保留率可达96.98%。(4)采用DEAE-52纤维素柱层析方法初步分离出芋头粗多糖,分别用蒸馏水、0.1mol/L、0.2mol/L、0.3mol/L的NaCl溶液进行梯度洗脱,经苯酚-硫酸法检测多糖吸光值后绘制成洗脱曲线,经过洗脱后得到四个对称的洗脱峰YT-1、YT-2、YT-3、YT-4,由于洗脱峰面积决定了多糖含量,考虑到后续试验的用量及试验可行性等实际情况,因此对第一个洗脱峰YT-1进行收集,浓缩,冷冻干燥。进一步将YT-1经葡聚糖凝胶G-75柱层析后得到一个对称的洗脱峰,命名为YT-1-a。(5)对YT-1-a进行收集,浓缩,冷冻干燥,然后进行单糖组分分析,从其气相色谱图得出,YT-1-a主要由木糖、鼠李糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖、半乳糖醛酸组成。根据峰面积,推算出各单糖质量比,其中,木糖、鼠李糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖、半乳糖醛酸的质量百分数占比分别为30.785%、17.768%、10.924%、10.255%、10.196%、7.034%。(6)对YT-1-a进行红外光谱分析,由红外光谱图可知,YT-1-a存在多糖类物质的特征吸收峰,因此说明YT-1-a为糖类化合物。(7)对芋头粗多糖和YT-1-a进行抗氧化活性分析。结果表明,芋头粗多糖和YT-1-a均具有羟自由基、超氧阴离子自由基和还原力的清除能力,随着多糖浓度的增大,自由基清除能力明显升高,其中,YT-1-a对羟自由基最大清除能力可达93.04%,对超氧阴离子自由基的清除率可以达到70.64%,还原力最大可达0.732。