2022年8月15日，武汉轻工大学富硒资源精深加工与利用科研团队祝振洲教授和李书艺副教授，以及Francisco J. Barba教授在《Foods》上发表了题为Polysaccharides in Selenium-Enriched Tea: Extraction Performance under Innovative Technologies and Antioxidant Activities的文章。其中研究生高为岚和青年教师张娜为共同第一作者，李书艺副教授和Francisco J. Barba教授为共同通讯作者。

原文链接Foods | Free Full-Text | Polysaccharides in Selenium-Enriched Tea: Extraction Performance under Innovative Technologies and Antioxidant Activities (mdpi.com)

研究背景

茶因其有益健康而成为世界上最受欢迎的饮料之一。茶含有多种生物活性化合物，如多酚、多糖、咖啡碱、游离氨基酸、芳香和皂苷。近年来研究表明，茶水溶性多糖具有多种生物活性作用，如抗氧化、抗炎、抗癌、抗败血症等。它们还具有降低血糖，免疫调节的功能。而硒含量为0.25~4 mg/kg的富硒绿茶，其抗氧化能力优于天然绿茶。

茶多糖经乙醇预处理后，一般需要用热水提1-3 h。为了克服提取时间长、能耗高的缺点，会辅助微波、超声波、脉冲电场等创新技术开展各种实验。超声和脉冲电场辅助提取已被证明可以通过打破茶叶细胞壁和提高提取过程中多糖的传质来提高提取率。富硒茶多糖的研究主要集中在多糖的活性和结构上。然而，研究提取条件对富硒茶多糖的影响，特别是对硒含量的影响并不多。通常采用脉冲电场和超声波来强化提取工艺，但目前还缺乏对这些非热工艺的比较，以及它们的综合作用对硒的影响，这极大地限制了富硒茶功能产品的回收。

研究方法及结论

作者们以恩施富硒茶树为研究对象，采用脉冲电场(PEF)和超声波(UE)技术辅助提取，期望在温和条件下提高富硒茶多糖的提取性能。基于此，研究了四种提取工艺(CE、PEF+CE、UE和PEF+UE)对富硒茶多糖提取率和比能耗的影响。结果得到两种组合提取工艺:(1) PEF+CE (PEF强度为10 kV/cm预处理后，50°C常规提取60 min)；(2) PEF+UE (PEF强度为10 kV/cm预处理后，400 W 超声提取60 min)。最佳提取率分别为36.86%和41.53%，最佳比能耗分别为78.78和133.91 kJ/mg。

然后作者们以CE₁ (30°C常规提取60 min)得到的富硒茶多糖为对照，通过凝胶渗透色谱(GPC)、紫外光谱分析(UV)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等方法对两种组合提取工艺得到的富硒茶多糖进行了结构分析与表征，证实了富硒茶多糖在提取过程中的结构稳定性，但物理场处理会导致富硒茶多糖中较大的颗粒降解，粒径变小。作者们对富硒茶多糖进行了成分分析，发现经过两种组合提取工艺处理后，提取物中的糖醛酸含量显著降低，中性糖含量升高。此外，作者们惊奇的发现PEF₂+CE₂提取的富硒茶多糖硒含量(3.85±0.28 mg/kg)显著高于CE₁(1.48±0.23 mg/kg)和PEF₂+UE₂提取的富硒茶多糖硒含量(1.93±0.06 mg/kg)，硒含量提高了160.14%。采用·OH,       , 和       清除率实验研究了富硒茶多糖的体外抗氧化活性，并对其总抗氧化能力进行了评价。发现硒含量越高的茶多糖抗氧化活性越好，说明硒与茶多糖具有潜在的协同作用。据此推测，PEF₂+CE₂是富硒茶多糖的最佳提取工艺。本研究为富硒植物高附加值产品的创新定价提供了新的思路。

创新性/应用前景

本文研究了富硒茶多糖提取的新工艺，通过联用创新工艺脉冲电场和超声，在温和状态下提高富硒茶多糖的提取率。通过结构表征证实了在提取过程中富硒茶多糖的结构稳定性，采用体外抗氧化活性分析，发现了硒与茶多糖具有潜在的协同作用。本研究为富硒植物高附加值产品的创新定价提供了新的思路。