超微粉碎联合超声波辅助提取鸭屎香单枞茶多糖工艺及活性研究

摘要  ［目的］提高茶多糖的提取得率。［方法］采用超微粉碎技术对鸭屎香单枞茶进行前处理，利用超声波辅助结合正交试验对其多糖提取工艺进行优化，并考察鸭屎香单枞茶多糖的抗氧化和抑菌活性。［结果］最优提取条件为提取时间150 min、提取温度70 ℃、提取2次和料液比（g/mL）1∶30，在该提取条件下，鸭屎香单枞茶多糖的平均提取得率达到6.72%。体外抗氧化结果得出，鸭屎香单枞茶多糖对ABTS+和DPPH自由基均具有较强的清除作用，其清除率变化趋势与茶多糖浓度呈正相关；体外抑菌活性研究表明，茶多糖对4种菌株均具有抑制作用，且对大肠杆菌表现出较好的抑制效果，其最低抑菌浓度为3.125 mg/mL。［结论］茶多糖的提取工艺简单，得率高，抗氧化活性好，为鸭屎香单枞茶多糖的进一步研究及新产品开发提供理论依据和重要参考。

关键词  鸭屎香单枞茶；超微粉碎；多糖；抗氧化活性；抑菌活性

中图分类号  TS272.7  文献标识码  A  文章编号  0517-6611（2024）01-0159-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.01.035

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Study on Superfine Pulverization and Ultrasonic-assisted Extraction Process and Activity of Yashixiang Dancong Tea Polysaccharide

DING Mo1，2， HU Lei1， LIU Mou-quan1，2 et al

（1.College of Life Science and Food Engineering， Hanshan Normal University， Chaozhou， Guangdong 521041; 2.Guangdong Key Laboratory for Functional Substances in Medicinal Edible Resources and Healthcare Products， Chaozhou， Guangdong 521041）

Abstract  ［Objective］In order to improve the extraction yield of tea polysaccharide. ［Method］The superfine pulverization technology was used to pretreat Yashixiang Dancong tea， the ultrasonic-assisted and orthogonal experiment method was used to optimize the extraction conditions of tea polysaccharide， and then the antioxidant and antibacterial activity was investigated. ［Result］The optimized extraction conditions of superfine pulverization Yashixiang Dancong tea polysaccharide were the following： extraction time 150 min; extraction temperature 70 ℃; repetition of the extracting procedure 2 times and solid-liquid ration 1∶30 （g/mL）. Under such conditions， polysaccharide yield was 6.72%. The results of in vitro antioxidant results showed that tea polysaccharide from Yashixiang Dancong had strong scavenging effect on ABTS+ and DPPH free radicals， the trend of its scavenging activity changed was basically positively correlated with the concentration of tea polysaccharide; the in vitro antibacterial activity studies showed that Yashixiang Dancong tea polysaccharide had inhibitory effects on 4 bacterial strains， which the inhibitory activity was the strongest against Staphylococcus aureus， the value of MIC was 3.125 mg/mL. ［Conclusion］The extraction process of tea polysaccharide in this experiment is simple， with high yield and good antioxidant activity， which provides a theoretical basis and important reference for further research and new product development of Yashixiang Dancong tea polysaccharide.

Key words  Yashixiang Dancong tea;Superfine pulverization;Polysaccharide;Antioxidant activity;Antibacterial activity

基金项目  韩山师范学院博士启动项目（QD202124）；2021年韩山师范学院大学生创新创业训练计划项目（2021242）。

作者简介  丁莫（1990—），男，安徽安庆人，实验师，硕士，从事农产品加工与贮藏研究。*通信作者，讲师，博士，从事天然活性多糖研究。

收稿日期  2023-02-16；修回日期  2023-03-14

凤凰单枞是我国传统名茶，属于乌龙茶，产于广东省潮州市凤凰山。单枞茶种植历史悠久，茶树大多生长在海拔1 000 m以上的山区，地区土壤肥沃且富含有机质和多种微量元素，孕育出凤凰单枞茶品种资源丰富，成茶品质优异，具有“形美、味甘、色翠、香郁”的特点［1-2］，其中代表香型有鸭屎香、蜜兰香和桂花香等。因其独特的生长环境和自然的发酵工艺，单枞茶除含有大量茶多酚、氨基酸等活性物质外，还含有多糖类活性物质。茶多糖是茶叶细胞壁中一类由葡萄糖、木糖、鼠李糖、甘露糖等单糖通过β-（1，3）糖苷键连接组成糖链，同时结合糖醛酸、蛋白质和中性糖等物质的酸性多糖或酸性糖蛋白［3］，具有抗氧化［4-5］、降血糖［6］、降血脂［7］、免疫调节［8-10］等功能，可作为天然食品提高免疫力及发挥保健功能的物质基础之一［11-12］。Scoparo等［13］以脓毒症小鼠为研究对象，将红茶多糖和绿茶多糖分别作用于脓毒症小鼠，发现与对照组相比致死率明显降低，其作用机制与其糖醛酸含量有关；Chen等［14］对粗茶多糖提取分离后多糖的抗氧化性进行研究，得出茶多糖具有抗氧化、清除自由基等作用，在调节人体机能方面具有重要的药理活性。

超微粉碎技术是利用超细化的机械加工手段使颗粒固体克服内部凝聚力，破坏植物细胞壁使之粉碎至10～25 μm新型物料破碎技术，与传统粉碎技术相比，超微粉碎得到的物料粒度更小，超微粉体具有界面活性，且能明显提高物料的分散性、溶解性和活性物质的溶出性等［15-16］，因此超微粉碎技术广泛应用于食品、中药等加工领域。目前有关茶多糖的研究主要集中于绿茶、红茶、白茶等茶类，如尚进等［17］研究表明，铁观音茶梗多糖提取工艺发现，在最优条件下（温度100 ℃、时间2 h、料液比1∶40）茶多糖提取率为2.97%；宋珊珊等［18］通过正交试验，确定湄潭白茶茶多糖最佳提取工艺条件，进而对茶多糖的抑菌性做了研究，但对潮州鸭屎香单枞茶多糖提取和活性研究尚鲜见报道。笔者以潮州鸭屎香单枞茶为原料，利用球磨仪对茶叶颗粒进行超微粉碎并结合超声波辅助提取茶多糖，采用热水-乙醇沉淀法提取茶多糖，通过正交试验设计对提取工艺进行优化，研究茶多糖的抗氧化活性和抑菌性能，以期为鸭屎香单枞茶作为高附加值产品及茶资源开发利用提供参考，从而提高茶叶的经济价值。

1  材料与方法

1.1  材料与试剂

浓硫酸（分析纯）、三氯乙酸，购于西陇化工股份有限公司；蒽酮（分析纯），购于上海展云化工有限公司；无水葡萄糖（分析纯）、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH），购于天津市北辰方正试剂；其他化学试剂均为分析纯，购于西陇化工股份有限公司。

1.2 仪器与设备

TG-16WS高速台式离心机，湖南湘仪实验室仪器开发有限公司；ML204/02精密电子天平，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；HWS-24电热恒温水浴锅，上海—恒科学仪器有限公司；V110Pro型可见分光光度计，翱艺仪器（上海）有限公司；TU-1901双光束紫外可见分光光度计；北京普析通用仪器有限责任公司；GZX-9146MBE电热鼓风干燥箱，上海博讯实业有限公司医疗设备厂；JJ-2组织捣碎机，金坛区白塔新宝仪器厂；XW-80A微型旋涡混合仪，上海沪西分析仪器厂有限公司；XQM-8行星球磨仪，长沙天创粉末技术有限公司；FDU-2110冷冻干燥机，上海爱朗仪器有限公司；N-1001旋转蒸发仪，上海爱朗仪器有限公司；KQ-500DE型数显超声波清洗器，昆山市超声仪器有限公司；鸭屎香单枞茶，购于潮州市益缘茶业。

1.3  试验方法

1.3.1  超微粉碎的茶粉制备。

取鸭屎香单枞茶叶在50 ℃条件下烘至恒重，用高速粉碎机粉碎后过筛（60目），再将茶叶粉末经行星球磨仪粉碎得到鸭屎香单枞茶超微茶粉（粒径＜100 μm），置于干燥皿内保存备用。

1.3.2  茶多糖提取工艺。

准确称取10.0 g鸭屎香单枞茶超微茶粉于锥形瓶中，加入一定比例的蒸馏水，在一定的温度、提取时间和提取次数的条件下进行超声波辅助提取［19］，提取液放置冷却并进行离心（8 000 r/min，5 min），取上清液得到粗多糖提取液；向粗多糖提取液中加入等体积Sevage试剂（氯仿∶正丁醇=4∶1，mL/mL），充分振荡混匀，静置20 min，收集上清液［20-21］，向上清液中加入4倍体积无水乙醇进行充分混匀，在4 ℃温度下醇沉12 h以上，离心（8 000 r/min，5 min）取沉淀物，经真空冷冻干燥6 h制得脱蛋白茶多糖样品，备用。

1.3.3  茶多糖提取率测定。

1.3.3.1  葡萄糖标准曲线绘制。

采用苯酚-硫酸法测定［22］，取干燥并恒重的葡萄糖，分别配制浓度为0.02、0.04、0.06、0.08和0.10 mg/mL葡萄糖溶液各1.0 mL，分别加入4.0 mL配制好的蒽酮-硫酸试剂，充分混匀后在100 ℃条件下水浴加热6 min，充分反应并迅速冷却后在波长490 nm 处测定吸光值。以标准溶液浓度（X）为横坐标，吸光值（Y）为纵坐标绘制标准曲线，得出回归方程为Y =0.011 9X-0.003 5，R2=0.999 3，说明葡萄糖标准品在0.02～0.10 mg/mL呈良好的线性关系。