CN117122062A - 一种大蒜多糖的制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于天然产物提取制备技术领域，具体涉及一种大蒜多糖的制备方法及其应用。本发明通过试验研究发现，以大蒜(如黑蒜和鲜蒜)为原料制备得到的大蒜多糖产品，不仅具有良好的抗氧化活性，同时还具有益生元作用，能够有效促进植物乳杆菌、干酪乳杆菌等乳酸菌的生长，特别的，以黑蒜为原料制备的黑蒜多糖产品其抗氧化及益生元作用更佳，从而可广泛应用于食品、药品、日化用品和饲料等领域，有效提高了大蒜特别是黑蒜的综合利用价值，因此具有广阔而良好的实际应用价值和前景。

Description

一种大蒜多糖的制备方法及其应用
技术领域
本发明属于天然产物提取制备技术领域，具体涉及一种大蒜多糖的制备方法及其应用。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
大蒜为百合科葱属多年生草本植物大蒜(Allium Sativum L.)的地下鳞茎，亦名胡蒜、葫等。其味辛，性温；入脾、胃、肠经；有行滞气、暖脾胃、消症积、解毒、杀虫之功效。是深受各国人民喜爱的香辛类蔬菜，在世界各地普遍种植。大蒜不仅是人们常用的安全无毒、无公害、无残留的调味品，而且是成本低、无毒、无副作用、具有独特的药理和营养保健功能的健康食品。其中，黑蒜是以鲜蒜为原料，在高温高湿环境下，经熟化而制成的大蒜深加工产品，其口感酸甜，去除了大蒜的刺激性蒜臭味，并且糖类物质、蛋白和多酚等营养功效成分含量均有一定的提高，受到消费者的欢迎。
植物多糖，又称植物多聚糖，是植物细胞代谢产生的聚合度超过10个的聚糖。目前已从数百种植物中提取出多糖。经研究发现，植物多糖具有免疫调节、抗肿瘤活性、抗衰老、降血糖以及抗炎等多种活性作用。然而，发明人发现，目前针对大蒜多糖的生物活性及功效仍然研究偏少，因此研究以大蒜多糖为主要功效成分的大蒜功能性产品对进一步提高大蒜利用率，提升大蒜产品附加值，延长大蒜产业链具有重要价值和意义。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种大蒜多糖的制备方法及其应用。本发明通过试验研究发现，以大蒜(如黑蒜和鲜蒜)为原料制备得到的大蒜多糖产品，不仅具有良好的抗氧化活性，同时还具有益生元作用，能够有效促进植物乳杆菌、干酪乳杆菌等乳酸菌的生长，从而可广泛应用于实际生产生活中。基于上述研究成果，从而完成本发明。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明的第一个方面，提供大蒜多糖在抗氧化和/或促进益生菌生长繁殖产品中的应用。
其中，所述大蒜可以为鲜蒜或黑蒜。具体的，本发明通过研究发现，大蒜多糖不仅具有良好的还原能力、总抗氧化能力和清除自由基(羟基自由基、DPPH自由基、超氧阴离子自由基和ABTS自由基)活性，即具有良好抗氧化性能。同时，其还具有益生元作用，能够有效促进益生菌，如乳酸菌(植物乳杆菌、干酪乳杆菌)的生长繁殖，提高乳酸菌发酵液的乳酸含量。特别的，以黑蒜为原料制备得到的黑蒜多糖其抗氧化性能和益生元作用优于以鲜蒜为原料制备得到的鲜蒜多糖。
本发明的第二个方面，提供一种大蒜多糖的制备方法，所述制备方法包括从大蒜中经水提醇沉及纯化步骤获得所述大蒜多糖。
其中，所述大蒜可以是鲜蒜和黑蒜；优选为黑蒜。
所述纯化步骤包括采用Sevage法脱除蛋白。
具体的，所述制备方法包括：
S1、将大蒜加水破碎后加热提取，离心得上清液；
S2、将步骤S1制得的上清液浓缩后加入乙醇，沉淀后离心；
S3、将步骤S2离心后获得的沉淀干燥粉碎复溶，离心得上清液，冻干后即得大蒜粗多糖；
S4、向步骤S3制得的大蒜粗多糖中加水溶解并加入Sevage试剂脱除蛋白，经冻干后即得。
本发明的第三个方面，提供一种具有抗氧化性能和/或益生元作用的产品，所述产品包含上述大蒜多糖。
其中，所述益生元作用具体表现为促进乳酸菌生长繁殖，提高乳酸菌乳酸产量。
所述乳酸菌包括但不限于植物乳杆菌、干酪乳杆菌。
所述产品包括但不限于食品、药品、日化用品和饲料；所述食品包括饮品。
上述一个或多个技术方案的有益技术效果：
上述技术方案中以大蒜为原料制备获得具有生物活性的大蒜多糖产品，经试验验证，具有良好的抗氧化功效和益生元作用，特别的，以黑蒜为原料制备的黑蒜多糖产品其抗氧化及益生元作用更佳，从而可广泛应用于食品、药品、日化用品和饲料等领域，有效提高了大蒜特别是黑蒜的综合利用价值，因此具有广阔而良好的实际应用价值和前景。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明实施例2中BGPS和FGPS的还原力测定结果；其中，(a)为BGPS，(b)为FGPS。
图2为本发明实施例3中BGPS和FGPS的总抗氧化能力测定结果；其中，(a)为BGPS，(b)为FGPS。
图3为本发明实施例4中BGPS和FGPS的羟基自由基清除率测定结果；其中，(a)为BGPS，(b)为FGPS。
图4为本发明实施例5中BGPS和FGPS的DPPH自由基清除率测定结果；其中，(a)为BGPS，(b)为FGPS。
图5为本发明实施例6中BGPS和FGPS的超氧阴离子自由基清除率测定结果；其中，(a)为BGPS，(b)为FGPS。
图6为本发明实施例7中BGPS和FGPS的ABTS自由基清除率测定结果；其中，(a)为BGPS，(b)为FGPS。
图7为本发明实施例8中BGPS和FGPS对L.plantarum的生长促进作用测定；其中，A为BGPS/FGPS对L.plantarum发酵过程中pH值的影响；B为BGPS/FGPS对L.plantarum发酵过程中OD值的影响；C为BGPS/FGPS对L.plantarum发酵过程中乳酸含量的影响。NC：阴性对照组(缺碳培养基)；PC：阳性对照组(菊粉益生元培养基)；BGPS样品组(BGPS益生元培养基)；FGPS样品组(FGPS益生元培养基)。*P<0.05，**P<0.01与NC比较；aP：BGPS与FGPS相比P<0.01。数据代表平均值±SD(n＝3)。图8为本发明实施例8中对L.casei的生长促进作用测定；其中，A为BGPS/FGPS对L.casei发酵过程中pH值的影响；B为BGPS/FGPS对L.casei发酵过程中OD值的影响；C为BGPS/FGPS对L.casei发酵过程中乳酸含量的影响。NC：阴性对照组(缺碳培养基)；PC：阳性对照组(菊粉益生元培养基)；BGPS样品组(BGPS益生元培养基)；FGPS样品组(FGPS益生元培养基)。*P<0.05，**P<0.01与NC比较；aP：BGPS与FGPS相比P<0.01。数据代表平均值±SD(n＝3)。
图9为本发明实施例9中BGPS及FGPS的IC谱图；其中，(a)为BGPS，图中，3：Ara；5：Glc；6：Xyl；7：Man；8：Fru；(b)为FGPS，图中，2：Rha；3：Ara；4：Gal；5：Glc；6：Xyl；8：Fru。
图10为本发明实施例10中BGPS及FGPS的HPSEC-MALLS色谱图；其中，(a)为BGPS，(b)为FGPS。
图11为本发明实施例11中BGPS和FGPS与刚果红的络合物在不同碱性环境中最大吸收波长结果；其中，(a)为BGPS，(b)为FGPS。
图12为本发明实施例12中BGPS及FGPS与I2-KI反应物紫外可见光谱图；其中，(a)为BGPS，(b)为FGPS。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。
本发明的一个典型具体实施方式中，提供大蒜多糖在抗氧化和/或促进益生菌生长繁殖产品中的应用。
其中，所述大蒜可以为鲜蒜或黑蒜。
具体的，本发明通过研究发现，大蒜多糖不仅具有良好的还原能力、总抗氧化能力和清除自由基(羟基自由基、DPPH自由基、超氧阴离子自由基和ABTS自由基)活性，即具有良好抗氧化性能。同时，其还具有益生元作用，能够有效促进促进益生菌，如乳酸菌(植物乳杆菌、干酪乳杆菌)的生长繁殖，提高乳酸菌发酵液的乳酸含量。特别的，以黑蒜为原料制备得到的黑蒜多糖其抗氧化性能和益生元作用优于以鲜蒜为原料制备得到的鲜蒜多糖。
所述产品包括但不限于食品、药品、日化用品和饲料。
需要说明的是，本发明中的大蒜多糖是从大蒜(包括鲜蒜和黑蒜)中提取获得的多糖成分，对其提取制备工艺并不做具体限定。
本发明的又一具体实施方式中，提供一种大蒜多糖的制备方法，所述制备方法包括从大蒜中经水提醇沉及纯化步骤获得所述大蒜多糖。
其中，所述大蒜可以是鲜蒜和黑蒜；优选为黑蒜。
所述纯化步骤包括采用Sevage法脱除蛋白。
本发明的又一具体实施方式中，所述制备方法包括：
S1、将大蒜加水破碎后加热提取，离心得上清液；
S2、将步骤S1制得的上清液浓缩后加入乙醇，沉淀后离心；
S3、将步骤S2离心后获得的沉淀干燥粉碎复溶，离心得上清液，冻干后即得大蒜粗多糖；
S4、向步骤S3制得的大蒜粗多糖中加水溶解并加入Sevage试剂脱除蛋白，经冻干后即得。
其中，所述步骤S1中，大蒜和水的质量体积比为1:10-30，g/mL；优选为1:20；所述破碎可以采用研磨和超声破碎的方式，从而使得大蒜多糖等活性成分充分溶出，所述超声破碎具体条件可以为100-500W，超声处理1-30min，优选为在300W超声条件下处理15min；
所述加热提取具体方法为在80-100℃条件下提取1-4h，优选为90℃浸提2h，上述加热提取可采用水浴方式进行，同时采用离心方式得上清液，离心具体方法可以为在低温(如4℃)条件下，8000-12000r/min离心处理5-15min；优选为10000r/min离心处理10min。需要说明的是，为使得大蒜多糖能够充分提取，上述提取方式可重复2～4次，将每次提取离心后获得的上清液进行合并得总上清液，然后进入步骤S2。
所述步骤S2中，上清液浓缩可采用减压浓缩方式，减压浓缩至原1/2～2/3体积；然后加入2-4倍体积量(优选3倍体积量)的乙醇溶液，为进一步提高提取效率，所述乙醇优选为高浓度乙醇，如60％-99.5％乙醇溶液，进一步优选采用95％乙醇(即食用酒精)，加入乙醇沉淀时间可以为1-24h，优选为12h。所述离心条件为在低温(如4℃)条件下，8000-12000r/min离心处理5-15min；优选为10000r/min离心处理10min。
所述步骤S3中，干燥可采用烘干方式进行，如将沉淀置于50-60℃(优选55℃)条件下烘干，离心具体方法可以是在低温(如4℃)条件下，8000-12000r/min离心处理5-15min；优选为10000r/min离心处理10min。
所述步骤S4中，大蒜粗多糖与水的质量体积比为1:10-30，g/mL；优选为1:20；为使得粗多糖快速充分溶解，可以采用水浴加热方式从而获得大蒜粗多糖溶液；所述大蒜粗多糖溶液与Sevage试剂的体积比为2-8:1，优选为4:1。为尽可能去除蛋白完全，从而获得纯度更高的大蒜多糖，上述纯化步骤可重复1-15次。
经试验证明，采用上述制备方法获得的黑蒜多糖BGPS主要是由Ara、Glc、Xyl、Man和Fru组成，其Mn、Mp、Mw、Mz分别为7.78×104Da、4.92×104Da、9.59×104Da、1.38×105Da；鲜蒜多糖FGPS主要是由Rha、Ara、Gal、Glc、Xyl和Fru组成，其Mn、Mp、Mw、Mz分别为7.55×103Da、9.66×103Da、1.64×104Da、3.20×105Da；且上述黑蒜多糖和鲜蒜多糖均含有较长的侧链和较多的分支，但均不具有三股螺旋结构。
同时，发明人经试验证明，采用上述方法制得的大蒜多糖成分均具有良好抗氧化和益生元作用。特别的，以黑蒜为原料制备得到的黑蒜多糖其抗氧化性能和益生元作用优于以鲜蒜为原料制备得到的鲜蒜多糖。
本发明的又一具体实施方式中，提供一种具有抗氧化性能和/或益生元作用的产品，所述产品包含上述大蒜多糖。
其中，所述益生元作用具体表现为促进乳酸菌生长繁殖，提高乳酸菌乳酸产量。
所述乳酸菌包括但不限于植物乳杆菌、干酪乳杆菌。
所述产品包括但不限于食品、药品、日化用品和饲料；所述食品包括饮品。
需要说明的是，在本发明中，所使用的术语“食品”应做广义的理解，其可以理解为可以使任何可以被食用的形式，因此所述食品包括普通食品和特殊食品，所述特殊食品包括保健食品和特殊医学用途配方食品；而普通食品时相对于特殊食品而言的，是适合所有人的食品。
所述药品可以单位剂量形式给药，液体剂型、固体剂型。液体剂型可以是真溶液类、胶体类、微粒剂型、乳剂剂型、混悬剂型等。其他剂型例如片剂、胶囊、滴丸、丸剂、粉剂、乳剂、颗粒剂、栓剂、包合物、填埋剂等。
所述日化用品可为衣物洗涤剂、个人卫生清洁剂和化妆品等，具体如牙膏、漱口水、消毒剂、洗发水、发乳、发胶、沐浴露、肥皂、洗面奶、面膜、面霜、防晒霜等。
所述饲料即为农业或牧业饲养的动物的食物。本发明的大蒜多糖可作为饲料添加剂添加至任意品种饲料中，所述饲料包括但不限于全价配合饲料、浓缩饲料和预混合饲料。
以下通过实施例对本发明做进一步解释说明，但不构成对本发明的限制。应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
黑蒜、鲜蒜多糖的提取及纯化
称取适量独瓣黑蒜、独瓣鲜蒜，按照1∶20(黑蒜/鲜蒜∶去离子水，m∶v，g/mL)的比例加入去离子水，研磨均匀，超声波破碎(超声功率为300W，超声时间为15min)，然后置于90℃水浴锅中水浴2h，随后离心(10000r/min，10min，4℃)取上清液。按上述步骤提取3次，合并上清液并减压浓缩至1/2～2/3体积，加入3倍体积的无水乙醇沉淀12h。之后离心(10000r/min，10min，4℃)，留沉淀于55℃烘干，粉碎后，用去离子水复溶，离心(10000r/min，10min，4℃)，最后将上清液冻干，即得黑蒜粗多糖和鲜蒜粗多糖。
将提取到的黑蒜、鲜蒜粗多糖按照1∶20(粗多糖∶去离子水，m∶v，g/mL)的比例加入去离子水，于55℃水浴锅中水浴2h，得到粗多糖溶液。将粗多糖溶液按照4∶1(v∶v)的比例加入Sevage试剂(二氯甲烷∶正丁醇＝5∶1，v∶v)，充分振摇15min后，离心(10000r/min，10min，4℃)，除去有机相及有机相与水相交界处的变性蛋白质乳化层，保留上清液。重复上述步骤4-6次，直至有机相与水相交界处的乳化层消失。将得到的多糖溶液真空冷冻干燥，分别得到黑蒜多糖(Black garlic polysaccharide，BGPS)和鲜蒜多糖(Fresh garlicpolysaccharide，FGPS)。BGPS和FGPS的提取率由公式1进行计算。
采用苯酚-硫酸法分别测定BGPS和FGPS的多糖含量，BGPS和FGPS的多糖含量由公式2进行计算。
BGPS的提取率为14.39±0.83％，其多糖含量为60.33±3.16％。FGPS的提取率为8.02±0.40％，其多糖含量为64.57±3.23％。
实施例2
BGPS、FGPS的还原力实验
将BGPS及FGPS配置成一系列(500、1000、1500、2000、2500、3000mg/L)不同浓度的多糖样品溶液，同时配制相同浓度的Vc溶液。
采用普鲁士蓝法进行测定。将1mL不同浓度(500～3000mg/L)的多糖样品溶液与2.5mL磷酸盐缓冲液(0.2mol/L，pH 6.6)、1mL铁氰化钾溶液(10g/L)混合均匀，置于50℃下反应20min，向混合物中加入2mL三氯乙酸溶液(100g/L)和1.2mL三氯化铁溶液(1g/L)，以Vc为阳性对照，在700nm下测定所得溶液的吸光度。
BGPS、FGPS的还原力测定结果如图1所示。
抗氧化活性与还原力之间关系密切，抗氧化剂的抗氧化活性随着其还原力的增强而增强。所以，抗氧化剂的抗氧化活性可以通过测定其还原力来间接地反映出来。通常把铁氰化钾加入到抗氧化剂的溶液中，在抗氧化剂的作用下，溶液中的Fe3+会生成Fe2+，Fe2+在700nm有吸收峰，可以用酶标仪测定。随着吸收度的增大，溶液中Fe2+含量增加，溶液的还原力也随之增强。从图1中可以看出，BGPS、FGPS的还原力会随着多糖浓度的增加而增加，因此，BGPS及FGPS均具有还原力。
由图1(a)可知，在3000mg/L浓度条件下，BGPS的还原力为1.53，是Vc还原力的66.21％。由图1(b)可知，FGPS的还原力为1.08，是Vc还原力的46.78％。
实施例3
BGPS、FGPS的总抗氧化能力实验
将0.4mL不同浓度(500～3000mg/L)的多糖样品溶液与4mL混合溶液(含有0.6mol/L的硫酸，28mmol/L的磷酸三钠，4mmol/L的钼酸铵)混合均匀，于95℃下反应90min。以Vc为阳性对照，冷却后在695nm下记录溶液的吸光度。
BGPS、FGPS的总抗氧化能力测定结果如图2所示。
从图2中可以看出，BGPS及FGPS的总抗氧化能力在实验浓度范围内随着多糖浓度的增加而增加，因此，BGPS及FGPS均具有总抗氧化能力。
由图2(a)可知，在3000mg/L浓度条件下，BGPS抗氧化能力为2.51，是Vc总抗氧化能力的77.38±3.10％。由图2(b)可知，FGPS抗氧化能力为1.98，是Vc总抗氧化能力的61.12±3.06％。
实施例4
BGPS、FGPS的羟基自由基清除实验
采用Fenton法进行测定。将1mL不同浓度(500～3000mg/L)的多糖样品溶液与1mLFeSO4溶液(9mmol/L)、1mL水杨酸-乙醇溶液(9mmol/L)、1mL H2O2溶液(8.8mmol/L)混匀。在37℃条件下反应30min后，10000r/min离心10min，在510nm下记录溶液的吸光度(A)。以Vc为阳性对照，并用去离子水调零。由公式3计算羟基自由基清除率(SR)。
式中：A0为空白对照(去离子水代替样品)的吸光度，A为样品溶液与反应溶液混合的吸光度。
BGPS及FGPS的羟基自由基清除率测定结果如图3所示。
从图3可以看出，BGPS、FGPS的羟基自由基清除率在实验浓度范围内与多糖浓度成正比，且随着多糖浓度的增加，多糖的羟基自由基清除率会随之增加。半最大效应浓度(EC50)代表自由基清除率达到50％时的多糖样品浓度。
由图3(a)可知，计算EC50值可以得出BGPS的EC50值为376.11±18.81mg/L。且BGPS的羟基自由基清除率在最高浓度时(3000mg/L)可达到75.48％。由图3(b)可知，计算EC50值可以得出FGPS的EC50值为555.37±27.77mg/L。且FGPS的羟基自由基清除率在最高浓度时(3000mg/L)可达到72.77％。
实施例5
BGPS、FGPS的DPPH自由基清除实验
将2mL不同浓度(500～3000mg/L)的多糖样品溶液与2mL DPPH乙醇溶液(0.2mmol/L)在黑暗中反应30min，于517nm处进行吸光度(A)测定。以Vc为阳性对照，并用去离子水代替样品为空白组，无水乙醇代替DPPH乙醇溶液为对照组。由公式4计算DPPH自由基清除率(SR)。
式中：A为样品溶液与DPPH乙醇溶液混合液的吸光度，A对为样品溶液与乙醇混合液的吸光度，A空为去离子水与DPPH乙醇溶液混合液的吸光度。BGPS及FGPS的DPPH自由基清除率测定结果如图4所示。
DPPH是一类稳定的活性自由基，它的乙醇溶液颜色是紫色的，需要在较低的温度下避光保存，其电子结构单一。当自由基清除剂存在时，DPPH的单电子被捕获，颜色变淡，在最大光吸收波长处的吸光值下降，且下降程度呈线性关系。吸光度水平的降低，说明抗氧化性的增加，从而来评价试验样品的抗氧化能力。这种抗氧化能力是以抑制率来表达的，当抑制率越大时，则表明其抗氧化性越强。从图4可以看出，BGPS、FGPS的DPPH自由基清除率随着多糖浓度的增加而增加，因此，BGPS、FGPS均具有DPPH自由基清除能力。
由图4(a)可知，计算EC50值可以得出BGPS的EC50值为467.83±23.39mg/L。且BGPS的DPPH自由基清除能力在最高浓度时(3000mg/L)分别可达到72.67％。由图4(b)可知，计算EC50值可以得出FGPS的EC50值为1369.66±54.79mg/L。FGPS的DPPH自由基清除能力在最高浓度时(3000mg/L)分别可达到60.53％。
实施例6
BGPS、FGPS的超氧阴离子自由基清除实验
将1mL不同浓度(500～3000mg/L)的多糖样品溶液与2mL Tris-HCl缓冲液(50mmol/L，pH 8.2)在25℃的条件下反应20min，之后与0.4mL 25℃水浴过的邻苯三酚溶液(5mmol/L)迅速混匀，每隔20s于325nm处测定一次吸光度，持续9次。以Vc为阳性对照，以去离子水替代样品作为空白对照。由公式5计算超氧阴离子自由基清除率(SR)。
式中：S0为空白对照(去离子水代替样品)吸光度的斜率，S为样品溶液与反应溶液混合后吸光度的斜率。
BGPS及FGPS的O2-自由基清除率测定结果如图5所示。
从图5可以看出，BGPS及FGPS对超氧阴离子自由基-自由基的清除能力呈现出明显的量效关系，说明BGPS及FGPS具有超氧阴离子自由基-自由基清除能力。
由图5(a)可知，在3000mg/L浓度条件下，BGPS的超氧阴离子自由基最大清除率为48.76％。由图5(b)可知，FGPS的超氧阴离子自由基最大清除率为39.92％。
实施例7
BGPS、BGPS的ABTS自由基清除实验
为制备ABTS工作液，将过硫酸钾溶液(4.9mmol/L)和ABTS溶液(7mmol/L)等体积混合，在黑暗中反应20h后，用磷酸盐缓冲液(0.1mol/L，pH 7.4)稀释至734nm处的吸光度为0.70±0.02。将1mL不同浓度(500～3000mg/L)的多糖样品溶液与3mL的ABTS工作液混匀后，在黑暗中反应6min，于734nm波长处测定吸光度(A)。用去离子水代替样品为空白组，磷酸盐缓冲液代替ABTS工作液为对照组，并以Vc为阳性对照。由公式6计算ABTS自由基清除率(SR)。
式中：A为样品溶液与ABTS工作液混合的吸光度，A对为样品溶液与磷酸盐缓冲液混合的吸光度，A空为去离子水与ABTS工作液混合的吸光度。
BGPS及FGPS的ABTS自由基清除率测定结果如图6所示。
研究表明，K2S2O8与ABTS形成稳定的ABTS自由基，且其与抗氧化物质作用可降低反应体系的颜色。ABTS自由基本身在734nm有最大吸收峰，如果反应体系在734nm处的吸光度有所下降，那么就说明该物质与ABTS发生了反应，从而使反应体系褪色，所以，该物质具有抗氧化能力。从图6可以看出，BGPS及FGPS均具有ABTS自由基清除能力。
由图6(a)可知，BGPS的EC50值为1022.21±40.89mg/L。BGPS的ABTS自由基清除率在最高浓度时(3000mg/L)可达到65.38％。由图6(b)可知，FGPS的EC50值分别为1765.52±70.62mg/L。此外，FGPS的ABTS自由基清除率在最高浓度时(3000mg/L)可达到57.60％。
实施例8
BGPS和FGPS的益生元作用
植物乳杆菌(L.plantarum)和干酪乳杆菌(L.casei)的生长促进作用
挑取平板上的单菌落接种到MRS肉汤培养基中，37℃摇床培养，转速150r/min，连续培养48h。按1％接种量，将培养好的菌液分别接种不同组。设置NC：阴性对照组(缺碳培养基)；PC：阳性对照组(菊粉益生元培养基)；BGPS样品组(BGPS益生元培养基)；FGPS样品组(FGPS益生元培养基)。将其进行37℃摇床培养，转速150r/min，连续培养120h。每隔24h，用pH计测定发酵菌液的pH，并用生物传感分析仪测定乳酸含量变化。将发酵液离心(10000r/min，10min，4℃)，舍弃上清液，用PBS缓冲液冲洗至无色后，最后用酶标仪在波长600nm处测定发酵液的菌体密度。
BGPS和FGPS的益生元作用结果如图7和图8所示。
BGPS益生元和FGPS益生元实验结果如由图7和图8所示，由图中结果可知BGPS和FGPS均具有一定的益生元作用。可以看出，BGPS发酵液的菌体密度显著高于FGPS发酵液的菌体密度(P<0.01)，BGPS发酵液的乳酸含量显著高于FGPS发酵液的乳酸含量(P<0.01)。因此，BGPS对促进L.plantarum和L.casei的生长效果优于FGPS。
实施例9
BGPS及其组分、FGPS及其组分的单糖组成测定
分别称取多糖样品(BGPS及FGPS)5mg放入色谱瓶中，再加入1mL 2.5mol/L三氟乙酸溶液，60℃加热1h。通氮气吹干后，加入甲醇，再吹干，重复甲醇清洗步骤2～3次。加入无菌水溶解，转入色谱瓶中待测。采用离子色谱(Ion Chromatography，IC)系统，利用电导检测器对单糖组分进行分析检测。使用DionexTMCarboPacTMPA20(150×3.0mm，10μm)液相色谱柱以0.5mL/min的流速检测单糖组分。其中包括流动相A(0.1mol/L NaOH)和流动相B(0.1mol/L NaOH，0.2mol/L NaAc)，每次进样量为5μL，柱温设置为30℃。洗脱采用线性梯度程序：0min，95％ A；30min，80％ A；30.1-45min，60％ A；45.1-60min，95％ A。通过与标准品的比较，来计算多糖样品的单糖组成。
BGPS主要是由Ara、Glc、Xyl、Man和Fru组成，其摩尔比为11.60∶260.16∶1∶39.67∶1410.30。
FGPS主要是由Rha、Ara、Gal、Glc、Xyl和Fru组成，其摩尔比为4.02∶1∶7.83∶143.50∶2.00∶1509.13。
实施例10
BGPS及其组分、FGPS及其组分的分子量测定
BGPS及FGPS的分子量通过含有18角激光光散射仪和折射率检测器的18角激光散射高凝胶渗透色谱系统来测定。流动相采用双蒸水，流速为1mL/min，样品过ShodexSBOHPAK-806-803柱(8mm×300mm)，柱温为40℃，并以葡聚糖作为标准品。采用Astra软件计算分子量分布。
BGPS的Mn、Mp、Mw、Mz分别为7.78×104Da、4.92×104Da、9.59×104Da、1.38×105Da
FGPS的Mn、Mp、Mw、Mz分别为7.55×103Da、9.66×103Da、1.64×104Da、3.20×105Da。
实施例11
BGPS和FGPS的三股螺旋结构分析
刚果红试验用于检测水溶液中多糖样品(BGPS、FGPS)的螺旋构象。将刚果红溶液(80μmol/L，1mL)与多糖样品溶液(1mg/mL，1mL)混合均匀，向其中再加入1mL不同浓度的NaOH溶液，调节混合溶液中NaOH的浓度为0～1.0mol/L。以去离子水代替样品作为空白对照，室温下平衡5min后，用酶标仪(Dynex Spectra MR)在485～520nm范围内测定各个NaOH浓度下混合溶液的最大吸收波长(λmax)。
刚果红实验可以用于检测多糖中是否存在三股螺旋构象。具有三股螺旋构象的多糖在弱碱性条件下可与刚果红形成络合物，其最大吸收波长同非碱性条件下的最大吸收波长相比发生红移。由图11可知，在0～3mol/L NaOH溶液浓度范围内，BGPS、FGPS随着NaOH溶液浓度的增加，与刚果红混合物的最大吸收波长均未出现红移现象，说明BGPS、FGPS均不具有三股螺旋结构。
实施例12
BGPS和FGPS的分支结构分析
碘-碘化钾反应用来检测多糖样品(BGPS、FGPS)的分支结构。向多糖样品溶液(2mg/mL，2mL)中加入1.2mL含I2(0.02％)的KI(0.2％)溶液，混匀后进行230nm～600nm紫外扫描。
碘-碘化钾实验用来检测糖是否有较长的侧链和较多的分支，若多糖样品与I2-KI反应后，在230nm～400nm之间有最大吸收峰，而在565nm处无最大吸收，则说明多糖样品有较多的分支和较长的侧链；若多糖样品与I2-KI反应后，在565nm处有最大吸收峰，则结果相反。
如图12所示，BGPS与I2-KI的反应物最大吸收峰均在288nm和351nm附近，而565nm处并没有最大吸收，则说明存在较长的侧链和较多的分支。FGPS与I2-KI的反应物最大吸收峰均在288nm和352nm附近，而565nm处并没有最大吸收，也说明存在较长的侧链和较多的分支。
应注意的是，以上实例仅用于说明本发明的技术方案而非对其进行限制。尽管参照所给出的实例对本发明进行了详细说明，但是本领域的普通技术人员可根据需要对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.大蒜多糖在抗氧化和/或促进益生菌生长繁殖产品中的应用；其中，所述大蒜为鲜蒜或黑蒜。
2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述产品包括食品、药品、日化用品和饲料；所述食品包括饮品。
3.一种大蒜多糖的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括从大蒜中经水提醇沉及纯化步骤获得所述大蒜多糖；
其中，所述大蒜是鲜蒜和黑蒜；进一步为黑蒜；
所述纯化步骤包括采用Sevage法脱除蛋白。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
S1、将大蒜加水破碎后加热提取，离心得上清液；
S2、将步骤S1制得的上清液浓缩后加入乙醇，沉淀后离心；
S3、将步骤S2离心后获得的沉淀干燥粉碎复溶，离心得上清液，冻干后即得大蒜粗多糖；
S4、向步骤S3制得的大蒜粗多糖中加水溶解并加入Sevage试剂脱除蛋白，经冻干后即得。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，大蒜和水的质量体积比为1:10-30，g/mL；；所述破碎采用研磨和超声破碎的方式，所述超声破碎具体条件为100-500W，超声处理1-30min；
所述加热提取具体方法为在80-100℃条件下提取1-4h；离心具体方法为在低温条件下，8000-12000r/min离心处理5-15min。
6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，上清液浓缩采用减压浓缩方式，减压浓缩至原1/2～2/3体积；然后加入2-4倍体积量的乙醇溶液，所述乙醇为高浓度乙醇；
加入乙醇沉淀时间为1-24h；所述离心条件为在低温条件下，8000-12000r/min离心处理5-15min；优选为10000r/min离心处理10min。
7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，干燥采用烘干方式进行；离心具体方法是在低温条件下，8000-12000r/min离心处理5-15min。
8.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，大蒜粗多糖与水的质量体积比为1:10-30，g/mL；所述大蒜粗多糖溶液与Sevage试剂的体积比为2-8:1。
9.一种具有抗氧化性能和/或益生元作用的产品，其特征在于，所述产品包含权利要求3-8任一项所述制备方法获得的大蒜多糖。
10.如权利要求9所述产品，其特征在于，所述益生元作用具体表现为促进乳酸菌生长繁殖，提高乳酸菌乳酸产量；
所述乳酸菌包括植物乳杆菌、干酪乳杆菌；
所述产品包括食品、药品、日化用品和饲料；所述食品包括饮品。
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