低酯果胶.咖啡酸交联物的构成机理及与抗氧化活性的构效关系

TS201.2; 本研究采用绿色安全的漆酶催化法制备柑橘低酯果胶(citrus low-methoxyl pectin,CLP)和咖啡酸(caffeic acid,CaA)交联物,解析交联物的关键组成、光谱特征、核磁共振图谱特征以及体外抗氧化活性,以明确其交联机理、分子间键结模式,并归纳其贡献抗氧化活性的结构因素.化学成分组成与离子色谱分析结果显示,CLP含有51.99％(摩尔百分比,下同)半乳糖醛酸(galacturonic acid,Gal A)、30.95％半乳糖(galactose,Gal)、7.44％鼠李糖(rhamnose,Rha)和9.02％葡萄糖(glucose,Glc)及微量总酚(1.20 mg/g),酯化度为38.33％,CLP主要分子链段由同型半乳糖醛酸聚糖(homogalacturonan,HG)和第一型鼠李糖半乳糖醛酸聚糖(rhamnogalacturonan,RG-I)所组成,其中RG-I的中性糖侧链为聚半乳糖.CLP的重均分子质量(mw)为226.1 kDa.相较于CLP,CLP-CaA交联物的酯化度和总酚含量分别显著提高到46.93％和9.64 mg/g(P＜0.05);mw增加到271.4 kDa;紫外吸收光谱和傅里叶变换红外光谱都呈现与CaA有关的特征吸收峰(分别在288 nm和1519 cm-1).700 MHz 1H和176 MHz 13C核磁共振图谱清楚地显示了CLP的α-D-GalA、β-D-Gal和部分α-L-Rha糖基的共振尖峰,可推断其主要结构;而交联物CLP-CaA中CLP的糖基碳都有新共振尖峰,位移最大的是α-D-GalA的Cl和C4,伴随C6羧基碳的尖峰位移到δC175.12,且氢谱上出现CaA的特征尖峰(δH6～8).综上可知,CLP-CaA的交联机理为:漆酶催化CaA作用于CLP的α-D-GalA糖基C6羧基上形成酯基,且1分子CaA与1分子自由羧基结合.此交联作用促使CLP-CaA具有优越且多元的体外抗氧化活性,对1,1-二苯基-2-三硝基苯肿自由基、2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸阳离子自由基、·OH和O2-·的半抑制浓度(halfmaximal inhibitory concentration,IC50)分别为0.82、2.47、0.92 mg/mL和0.72 mg/mL.本研究发现了果胶与CaA的交联机理及其结构对抗氧化活性的贡献