莲子低聚糖提取工艺优化及其组分分析
对照可知，莲子低聚糖由LSO1、LSO2和LSO3共3个组分组成，各组分分离度良好，其保留时间分别为7.018、7.675、8.882 min，在LSO1之前出的峰为样品溶剂与杂质的混合峰。而水苏糖、棉籽糖、蔗糖保留时间分别为7.054、7.636、8.654 min。LSO1、LSO2和LSO3与水苏糖、棉籽糖、蔗糖保留时间几乎相同，由此可知，LSO1到LSO3分子质量依次减小，各组分其聚合度为2～4，保留10 min后还有2个组分出峰。在薄层色谱（苯胺-二苯胺-磷酸）显色体系中并不显色，表明这2种组分可能为糖醇或其他非糖类物质。
3 讨论与结论
多数植物的根茎、果实和种子均含有丰富的低聚糖，目前提取天然植物低聚糖的对象主要有大豆、火龙果、麦麸、大蒜、藻类、地黄等植物。本实验通过响应面法优化热水浸提莲子低聚糖工艺并对各影响因素间的相互作用进行研究，得到莲子低聚糖得率影响因素的主次顺序依次为：水料比>浸提温度>浸提时间，各因素之间无交互作用。莲子低聚糖提取最佳工艺条件：浸提时间为66 min，浸提温度为81 ℃，水料比为80 ∶ 1；实际测得低聚糖得率为8.09%，与理论预测值8.08%基本一致，与山药（7.21%）[22]、雪莲果（6.32%）[23]和肉苁蓉（3.72%）[24]等原料相比提取得率较高，说明莲子中低聚糖含量较高。已有研究结果表明，不同的提取方法对低聚糖得率有显著影响，唐雪娟[25]以超声波法辅助提取香蕉低聚糖，得率（17.89%）明显高于温水法提取香蕉低聚糖的得率。宋春丽等[26]的研究结果表明，以高温变性豆粕为原料提取大豆低聚糖，微波辅助提取微波辅法提取低聚糖的效果优于超声波法。田玉庭等[27]采用超声波法辅助提取莲子低聚糖，莲子低聚糖得率为1.13%。本研究经热水浸提的莲子低聚糖得率高于超声波辅助提取法，可能与前者提取过程中所采用的脱蛋白、酵母发酵等中间步骤过多有关，造成低聚糖在提取过程中大量损失，导致最终得率降低。
上述低聚糖提取研究中，并未对低聚糖组成成分做出具体说明。本研究高效液相色谱结果表明，莲子低聚糖含有3个组分，主要由二聚糖、三聚糖和四聚糖构成，以三聚糖和四聚糖为主，这与花生粕低聚糖和大豆低聚糖的组成成分相似[28-29]，提示莲子低聚糖可能具有良好的机体吸收利用能力，且可能具有与大豆低聚糖相似的生理活性功能。莲子低聚糖在高效液相色谱的保留时间与水苏糖、棉籽糖、蔗糖相近，为较低分子量的低聚糖；据孙丽萍等[30]报道不同分子量低聚糖的体外清除自由基的活性有差异，分子量小于1 000的褐藻胶寡糖比分子量更大的褐藻胶寡糖具有较优的清除自由基能力，推测莲子低聚糖相比聚合度较大的低聚糖，可能具有良好的生理活性。由于相同分子量的低聚糖可能还含有不同糖苷键异构体，较难通过色谱柱将其完全分离，因此莲子低聚糖各成分的具体结构和生理活性还有待于进一步深入研究。
参考文献
[1] 郑宝东. 莲子科学与工程[M]. 北京： 科学出版社， 2010.
[2] 郑宝东， 郑金贵，曾绍校. 我国主要莲子品种营养成分的分析[J]. 营养学报. 2003， 25（2）： 153-156.
[3] Gopal P K， Prasad J， Gill H S. Effects of the consumption of Bifidobacterium lactis HN019（DR10TM）and galacto-oligosaccharides on the microflora of the gastrointestinal tract in human subjects[J]. Nutrition Research， 2003， 23（10）： 1 313-1 328.
[4] Yuan X， Wang J， Yao H. Feruloyl oligosaccharides stimulate the growth of Bifidobacterium bifidum[J]. Anaerobe， 2005， 11（4）： 225-229.
[5] 卢 旭. 莲子低聚糖对双歧杆菌增殖效应的研究[D]. 福州： 福建农林大学， 2012.
[6] 王向红， 吉爽爽， 桑亚新，等. 金丝小枣低聚糖的制备及其对双歧杆菌体外促生长的研究[J]. 中国食品学报， 2012， 12（9）：28-33.
[7] 胡学智， 伍剑锋. 低聚果糖的生理功能及生产、 应用[J]. 中国食品添加剂， 2007， 6（1）： 148-157.
[8] 韦新葵， 雷朝亮. 蝇蛆几丁低聚糖抑菌作用的初步研究[J]. 中国农业科学， 2004， 37（4）： 552-557.
[9] 王 敏， 臧师竹， 辛 毅，等. 小鼠肠道对壳寡糖的吸收率及吸收成分的影响[J]. 中国微生态学杂志， 2013， 25（10）： 1 143-1 144.
[10] 吴小南， 陈 洁， 汪家梨， 等. 发酵莲子乳对小鼠胃肠道运动、吸收功能的调节作用[J]. 世界华人消化杂志， 2005， 13（21）： 2 535-2 539.
[11] 张立峰， 刘庆富，宁海凤. 从豆清水中提取大豆低聚糖的工艺研究[J]. 食品工业科技， 2013， 34（12）： 220-224.
[12] 黄汝清，欧仕益. 草酸蒸煮处理和表面活性剂对酶法制备低聚糖阿魏酸酯的影响[J]. 中国食品学报， 2012， 12（5）： 71-75.
[13] 邵 曼， 倪 辉， 蔡慧农， 等. 利用法夫酵母JMU-MVP14联产发酵虾青素和功能性低聚糖的研究[J]. 中国食品学报， 2012， 11（7）： 4-13.
[14] 王昌涛， 黄 鹏， 崔希庆. 从大豆糖蜜发酵液中提取、纯化低聚糖[J]. 中国食品学报， 2011， 11（5）： 24-31.
[15] 王永菲， 王成国. 响应面法的理论与应用[J]. 中央民族大学学报： 自然科学版， 2005， 14（3）： 236-240.
[16] 张惟杰. 糖复合物生化研究技术[M]. 杭州：浙江大学出版社，1999： 11-12.
[17] 罗存回， 贺晋艳， 曾晓雄. 鹰嘴豆α-低聚半乳糖的稳定性和美拉德反应特性[J]. 食品科学， 2011， 32（23）： 91-95.
[18] 陈 婵. 莲子多糖提取及其结构性质的研究[D]. 福州： 福建农林大学， 2007.
[19] 吴 尧， 万端极， 吴正奇，等. 微波辅助提取棉籽糖及膜纯化工艺研究[J]. 湖北工业大学学报，2014，29（1）：108-120.
[20]洪 晶，陈涛涛，唐梦茹，等. 响应面法优化韭菜籽蛋白质提取工艺[J]. 中国食品学报， 2013， 13（12）： 89-96.
[21] 曾绍校， 彭 彬， 陈 洁，等. 响应面法优化西番莲果皮花色苷提取工艺[J]. 中国食品学报， 2014， 14（1）： 104-113.
[22] 露 刘， 雁 张， 张名位，等. 响应面法优化超声波辅助提取山药低聚糖的工艺研究[J]. 广东农业科学， 2014， 41（11）：100-105.
[23] 王照波， 周文美， 徐子婷，等. 匀浆辅助水浴法提取雪莲果低聚糖的工艺研究[J]. 贵州大学学报： 自然科学版， 2009， 26（4）： 100-103.
[24] 白 英. 肉苁蓉低聚糖提取工艺的研究[J]. 食品工业科技，2006， 27（10）： 118-119.
[25] 唐雪娟， 王 淼，王 娟. 超声波法与温水法提取香蕉低聚糖的比较[J]. 广东农业科学， 2013， 40（22）： 111-114.
[26] 宋春丽， 王文侠， 曾凤彩，等. 超声波和微波辅助提取大豆低聚糖的工艺比较[J]. 食品与机械， 2011， 23（2）： 47-50.
[27] 田玉庭， 卢 旭，郑宝东. 响应面法优化莲子低聚糖超声波辅助提取工艺[J]. 北京工商大学学报： 自然科学版， 2012， 30（2）： 17-21.
[28] 韩 冰， 周 婷，李全宏. 脱脂花生粕中低聚糖的初步提取工艺研究[J]. 食品工业科技， 2011， 27（7）： 285-288.
[29] 郭 建， 王梦凡， 齐 崴，等. 响应面优化超声辅助提取大豆异黄酮联产分离蛋白和低聚糖[J]. 大豆科学， 2012， 31（4）：655-661.
[30] 孙丽萍， 薛长湖， 许家超，等. 褐藻胶寡糖体外清除自由基活性的研究[J]. 中国海洋大学学报：自然科学版， 2005， 35（5）：811-814.