生物体内自由基处于不断产生与清除的动态平 衡中。一旦自由基产生过量或者机体清除自由基的 能力减弱,就会造成自由基的代谢失衡。许多疾病 与自由基的代谢失衡导致的生物大分子损伤有关， 其中活性氧如超氧阴离子自由基与癌症、糖尿病、心 脑血管疾病等密切相关⑴。因此研究和寻找外源 性自由基清除剂保持机体自由基代谢平衡具有重要 意义。目前，已发现多种微生物多糖具有抗氧化活 性。黄原胶在1952年首先由美国农业部从野油菜 假单胞分离得到，因其优良的理化性能而被广泛关 注[2]。目前国内外对于黄原胶的研究主要集中在 发酵提取及理化性能方面，对其生物活性的研究较 少。

黄原胶分子量大，溶解性能差，刚性双螺旋结构 将活性基团包围在内部[3]，黄原胶降解及其抗氧化性能研究，限制了其生物活性，故 需对其进行改性，其中降解是改性的重要手段之—[4]，降解后的黄原胶具有一定生物活性[5]。本文 采用氧化手段对黄原胶进行降解，考察两种不同分 子量黄原胶寡糖的抗氧化活性，以期为黄原胶进一 步开发研究提供思路。

1实验部分

l.i材料

黄原胶(食品级，上海联合食品添加剂有限公 司）；鲁米诺、DPPH(Sigma公司）；其余试剂（均为分 析纯，上海化学试剂公司）；抗氧化测试所需溶液， 由二次蒸馏水配制。

WFZ UV2000型紫外分光光度计（上海合利仪 器有限公司）；Delta 320型pH计（梅特勒一托利多 仪分析仪器上海有限公司）；IFFM-D型流动注射化 学发光分析仪(西安瑞迈科技有限公司）；JB90-D型 强力电动搅拌机,METTLER AE200型电子分析天 平，JI80-2B型台式离心机。

1.2黄原胶降解产物制备

将36 g黄原胶（XG)溶于2000 mL浓度为0. 4 mol/L的HCI溶液中，向其中加人50 mL 30% H202,于 80 t 下降解 5d，冷却，用 0. 2 mol/L NaOH

调节溶液pH至7,先通过微孔过滤器过滤（〇. 45 jwn)，然后在蒸馏水中透析(7000,14000)6 d，冷冻 干燥后分别得到两种黄原胶寡糖(A，B)各约1.0 g。 1.3测试表征

红外光谱在EQUNOX55傅立叶红外-拉曼光谱 仪上进行，采用KBr压片法制样，测定波数范围为 400 ~ 4000 cm1,分辨率为 〇• 8 cm—10

采用GPC法测定黄原胶降解产物的相对平均 分子质量及其分布。GPC测试条件如下：柱子: TOSOH BIOSEP G4000SWXL;流动相:0.2 M 醋酸钠 溶液;色谱仪:Waters 515型凝胶色谱仪;检测器: Waters 2410示差折光检测器;进样量:50斗;柱温: 40弋。标准物质为:葡聚糖，分子量分别为473000、 188000、76900、43200、10500。

1.4抗氧化性能测定

1.4.1对超氧阴离子自由基〇;•的清除

采用邻苯三酚-鲁米诺化学发光体系来检测 〇;• [6]，配制 pH = 10. 20 的 0. 5 mol/L Na2C03-NaH- C〇3缓冲溶液。并以此缓冲液作为溶剂配制1.5 x 10_3 mol/L的鲁米诺溶液以及不同浓度的样品溶液, 用1 x 1(T3 m〇l/L的盐酸配制浓度为〇. 1 m〇l/L的邻 苯三酚储备液，使用前用去离子水稀释至浓度为1 x 104 md/L。用流动注射化学发光分析仪依次测 定从稀到浓的样品溶液(缓冲液为空白溶液），读出 峰面积，试验重复三次。并按下式计算样品溶液对 0;•的清除率:清除率= (A。-AJ/A。X100%。式 中:A。一空白溶液峰面积Ai—样品溶液峰面积 1.4.2对过氧化氢的清除

配制 pH =7.20 的0• 2 mol/L Na2HP04-NaH2P0 缓冲溶液。取7支比色管，分别加人浓度为0. 1 mol/L的H202溶液（磷酸盐缓冲液配）、不同浓度 样品溶液各2.0 mL。充分摇勻后于33弋避光静置 半小时，在230 mn处测量吸光度。空白组以去 离子水代替样品溶液测定A〇，对照组以磷酸盐缓冲 溶液代替H202溶液测定试验重复三次，并按 下式计算样品溶液对过氧化氢的清除率:清除率=

[1 -(Ai -A^/Ao] xl00%

式中:A。一空白组吸光度不同浓度样品溶 液吸光度Af对照组吸光度 1.4.3还原能力的测定

还原能力测定根据文献[7]进行并稍做改动，具 体操作为取8支比色管，分别加人pH =6. 60的0.2 mol/L磷酸缓冲液、1%铁氰化钾溶液各2.5 mL,然 后向每根管其中加人不同浓度样品溶液2.0 mL。 充分混勻后于50 T水浴20 min,取出后立即置于冰 水中冷却，然后加入2.5 mL 10%三氯乙酸溶液，混 勻后2000 r/min下离心10 min,另取8支比色管， 取离心后上层清液2.0 mL并加人去离子水2. 5 mL 和重新配制的〇. 1%的三氯化铁溶液0• 5 mL，静置 十分钟，以去离子水为空白对照，于700 rnn处测定 吸光度。吸光度的增强表明还原能力的增强。

2结果与讨论

2.1原料黄原胶及其寡糖的结构表征

图1是原料黄原胶（XG)以及黄原胶寡糖（A、 B)的红外光谱图。由图可知，黄原胶降解及其抗氧化性能研究，酸性条件下氧化降解 得到的两种分子量寡糖均保留了黄原胶的特征吸收 峰[8]，即2920 cm—1处-CH2伸缩振动吸收峰；1623 cm'1处丙酮酸酯中-C = 0伸缩振动吸收峰；1418 cm“处羧酸盐中-C-0伸缩振动吸收峰及894 cm'1处 沒-吡喃糖环中C1-H弯曲振动吸收峰，这表明降解后 的黄原胶基本结构单元未被破坏。XG的-0H伸缩 振动吸收峰出现在343601^处，而A和B的伸缩振 动吸收峰分别出现在3408 cm4和3417 cnf1处，表明 降解后的黄原胶寡糖形成了更多的分子内或分子间氢 键，这可能是由于降解使得更多轻基暴露出来[9]。

GPC测试结果表明:两种黄原胶寡糖A、B相对 分子质量分别为7500和10100。

2.2抗氧化性能测定

2.2.1对超氧阴离子自由基〇2•清除

超氧阴离子自由基是所有活性氧自由基中的第 一个自由基，它具有重要的生物功能和与多种疾病 有密切关系。图2描述了不同分子量的黄原胶寡糖 (7500-XG和10100-XG)对超氧阴离子〇2•清除效

果。它们对超氧阴离子0;•的清除活性随着浓度的 升髙而逐渐增强，其半抑制浓度1(^ (对自由基清除 率为50%时所需要的自由基清除剂浓度)分别为〇.貶 和0.36 mmol/L。即对超氧阴离子清除能力为:10100- XG >7500-XG〇在该体系中，抗坏血酿搁氧阴离子自 由基(V的半抑制浓度IQ为0.191mmol/L。

2.2.2对过氧化氢的清除

过氧化氢按结构划分不属于自由基范畴，但其 在人体内的损伤作用和自由基类似，并能够形成毒 性最大的轻基自由基，引发细胞膜中的不饱和脂肪 酸发生过氧化反应，从而产生危害，因此在自由基损 伤研究中过氧化氢也被算作一种自由基[1°】。图3 描述了两种不同相对分子质量的黄原胶（7500-XG 和10100-XG)对过氧化氢的清除效果。它们对过氧 化氢的清除活性暉着浓度的升高而逐渐增强，其对 于过氧化氢的半抑制浓度ICM分别为〇. 19和0. 09 mmol/L。即对过氧化氢的清除能力为:l〇l〇〇-XG > 7500-XG。在该体系中，抗坏血酸对过氧化氢半抑 制浓度 IQ为 0.0030 mmol/L。

2.2.3还原能力的测定

还原能力是表示抗氧化物质提供电子能力的重 要指标。研究表明抗氧化活性和还原能力之间存在 着密切的关系[11]。图4描述了不同分子量黄原胶 寡糖(7500-XG和10100-XG)的还原能力。由图可 知，随着浓度的增加，样品的吸光值也随之增加，还 原能力逐渐增强。在0.4 mmoI/L时，其吸光度分别 为0.06和0.27,即还原能力为：10100-XG >7500- XG。在相同体系下，抗坏血酸浓度为〇.4 mmol/L 时，吸光度为1.06。

综上所述，两种黄原胶寡糖对超氧阴离子自由 基〇;’黄原胶降解及其抗氧化性能研究，和过氧化氢的清除活性以及还原能力的强弱 为:10100-XG > 7500-XG。黄原胶结构中含所有大 量轻基可能是其具有抗氧化活性的主要因素[12]。 黄原胶结构结构单元的分子量是900,其中含有11 个羟基。黄原胶的降解主要由主链葡萄糖链断裂引 起，羟基含量基本保持不变[13]。故一个7500-XG分 子平均含有92个羟基，而一个10100-XG分子平均 含有123个轻基。由此可知，10100-XG的羟基含量 较高，这可能是导致其对超氧阴离子自由基02•和 过氧化氢的清除活性以及还原能力较强的主要原 因，相关机理还有待进二步研究。

3结论

在酸性条件下氧化降解黄原胶，经过透析，筛选 出两种不同分子量的寡糖，抗氧化性能测试表明， 10100-XG >7500-XG，这可能与黄原胶寡糖肝羟基含 量有关。本研究为黄原胶寡糖进一步的改性接枝提供 依据，为黄原胶的功能做用研究《^益的参考。