全 文 ：(中国科学院新疆生物土壤沙漠研究所 乌鲁术齐 830011)
至云差 怡
(中国科学院新疆化学研究所 乌鲁术齐 830011)
摘 要 采用气相色谱法对春季榉树(Betula#endu2a Roth)不同部分的单耱和低聚耱(14个
组分)进行分析，结果表明棒树液中主要成l舟是单糖，其中果糖为9．04mg／ml，葡萄糖为4．8D
mg／ml(9月4日)，并有少量的Z-耱和三耱；桦树根和枝中糖粪组分也以单耱为主，艘中单糖
音量变化为15．96～13．1Omg／g，根中单糖含量变化为24．42～3．09rag／g(3月27日～5月 l8
日)，掌握这一生理变化，对合理采集和利用梓封藏具有十分重要
⋯一避巡 够
VartBtion of suga Jn different r缸 of bJrch jn spring g船一chromatography，xu Guo g，
X Mi g1i g(Xinjia g Institute of Biology，Pedology and Desert Research，Chinese Aeade—
my of Sciences，Urumqi 830011)，Wang Yunfang and Sun Yi(Xinjiang Institute of Chemi—
stry，Chinese Academy of Sciences，Urumqi 830011),EAR，1997，5(3)}24~27·
Abstract Results from analysing the contents of mono—-and o]igo—-saccharides(total 14 corn-
pounds)in diferent parts of birch(Betula pendula Roth)in spring by gas-chromatography
indicated that the major sugars in birch sap were mono—saccharides in which fructose content
was about 9．04mg／m]and g]uctose content about 4．80mg／ml(measured on April 4)．and
there re also some trace of disaccharlde and trisaccharide observed．The m jor sugars in
branch and in root were also mono-saecharides． Its eontertts in branches fluctuated from
15．96 to 13．10 mg／g-in roots from 24．42 to 3．09mg／g(fmm March 27 to May 18)．Then it
is important to collect birch sap according to its physiological changes with time．
Key words Birch betula pendula，Sugars，Birch sap
自1871年Schroeder发现桦树液中主要有机酸以来，桦树及其树液的研究受到国内
外许多学者的关注，科学家们先后发现了其中许多对人类有益的物质，如有机酸、糖类、维
生素和矿物质等，因此桦树液已成为人类天然营养饮料之一，近年来又有不少文章报道桦
树生理、桦树组织中药用成分的研究，为有效利用自然资源开阔了前景
桦树组织及树液中有关单糖和低聚糖随生长期的变化规律尚未见报道，本实验研究
以疣枝桦(Birch betula pendula)为例，选择春季不同时间对桦树不同组织部位取样分
本文于 1996年 9月 12日收到
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第3期 许国英等：气相色谱法研究春季桦树不同部分糖类组分的变化 25
析，以深入了解其生理生化变化的规律。
1 材料与方法
1．1 样品采集
样地选择新疆额尔齐斯河中游各地和布尔津平原林场，于1995年春季森林中大量积
雪融化初时开始采样，分为疣枝桦树根、树枝和树液3种，枝和根直径为0．3cm左右{树
液采集用木钻在距地面30cm处树干上打孔(孔径o．8cm．孔深1．o～2．ocm)，插入消毒塑
料管将树液导人洁净塑料桶内，之后转入无菌袋冰冻保存。
1．2 样品处理
将冰冻桦树液样品融化后混匀，取2．Oral置旋转蒸发器60C水浴上蒸至近干，将盛
有样品残渣的50ml梨形蒸发瓶放入干燥器内备用。
将枝和根样品外部泥土洗净晾干，粉碎过40目筛，取3g置入三角瓶内，加 250mi蒸
馏水浸泡1夜，离心取上清液20ml放入梨形蒸发瓶蒸干后置干燥器内备用
1．3 混合标样配制
模拟溶液各组分含量为阿拉伯糖 21．80mg．岩藻糖20．40rag，术糖2O．20mg，果糖
4o．40mg，山梨糖21．OOmg，葡萄糖40．30rag，肌醇25．30mg，蔗糖40．20rag，橙二糖2：0．O0
mg，海藻糖20，10rag，纤维二糖 25．10mg，蜜二糖 21．40mg，棉子糖 5O．OOmg，松三糖
51．30rag，将上述糖样置入50ml容量瓶中用蒸馏水定容至刻度，平衡24 h后取5ml于旋
转蒸发器内蒸干备用。
1．4 糖的三甲基硅烷衍生物制备
将盛有标样或样品残渣的梨形蒸发瓶内依次加入1．Oral无水吡啶、0．Zml三甲基氯
硅烷和0．5ml六甲基二硅氨烷，轻摇使反应试剂与样品充分接触，静止50rain后甩玻璃
棒将敷于瓶壁的反应产物捣碎，糖的三甲基硅烷衍生物溶于吡啶中，用封口胶封闭瓶口后
置4℃下(冰箱中)平衡12 h．分析前将毗啶溶液转移至2ml离心管中，用4000r／rain离心
10rain，取上清液1．o．ul注入气相色谱分析。
1．s 气相色谱分析
使用美国Sigma 2B气相色谱仪分析，其分析条件为进样日温度300℃，检测器温度
350C，柱箱温度采用二阶程序升温，初始温度为200℃，恒温6嘣n后以5℃／rain速率升
温至275℃，恒温12rain后以5"C／rain速率升温至290"C，恒温约50rain至分析结束。N2
为载气，流速35ml，min；H 为焰气，流速60m|／min；空气流速55Oral／rain。
2 结果与讨论
本实验采用外标法定量，利用峰面积计算各组分含量。图1是模拟溶液A和样品
(枝)溶液B的糖类TMS衍生物色谱图，表明糖的14个组分在该色谱条件下得到良好的
分离．峰形对称．不拖尾。但在溶液平衡中某些组分产生异构化，如木糖出现3个峰(1ip峰
2、4、5)；果糖有2个峰(峰6、7)；葡萄糖在标样中出现2个峰(峰8、10)．而样品中有时出
现3个峰(峰8、lO、lO )，Swee|ey在1963年实验中也曾发现这一现象“]，他称为A、口和7
3种异构体，y异构所占比例为3．2 ；纤维二糖有2种异构体(峰 13、16)．峰13在标
样 中所占比例为5o ，而样品中仅占3 ；蜜二糖为2个异构体。由此得出，制各糖的
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26 生 态 农 业 研 究 第5卷
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著}
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Re~aining perlod
围 1 糖类 TMS衍生物色谱圈
Fig．1 Chromatograms of derivatives of sugar TMS
*峰1为阿拉怕糖，2 4，5为木糖·3为岩藻糖，6、7为皋糖，8为山梨糖，9、10、10 为葡萄糖，I1为肌醇·
12为蔗糖，13、16为纤维二糖，14为拴二糖，I5为海藻糖，17、18为蜜二糖，l9为棉子糖·20为松三糖。
TMS衍生物气相色谱法对树木组织和流液中所含单糖及低聚糖定量分析·方法简便易
行．为林木生物化学研究提供了可靠的分析手段。
表1列出不同时间采集的3组不同部位桦树样品中单糖和低聚糖组分含量·结果表
明3月27日～5月18日根中单糖含量由24．42mg／g降至3．09mg／g，减少了87％；低聚
糖含量(以蔗糖为主)由1．88mg／g降至0．11mg／g，其中蔗糖变化最为明显，由0．67rag／g
降至0．02mg／g，5月18日分析结果蜜二糖、棉子糖和松三糖已经消失。由此可知，春季树
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第 3期 许国英等：气相色谱法研究春季桦树不同部分糖娄组丹的变化 27
表1 春季桦树不同部分糖类组分台量变化(1995年)
Tab．1 Variation of sugar contents in different parts of birch in spring
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*微量——未检出。
木萌发时根中贮藏的丰富营养物质(淀粉等)在酶类水解作用下迅速向桦树的地上部分输
送，为春季树木生长发育提供必须的营养物质。3月27日～5月18日树枝中单糖和低聚
糖含量变化不大，嫩枝内营养丰富，5月中旬枝条开始发芽，总糖含量略有下降。在所测各
组样品中·单糖占总糖94 以上，说明水解酶类在当地气温程低的环境下已开始水解淀
粉和多糖类物质，主要以单糖形式输入枝条部位。在不同时间所采集的桦树液样品中，4B
月9日采集的样品糖浓度最高，达 15．17mg／ml，其中果糖与葡萄糖比值为2；l 1 t 1，
这一结果与Erika LOhr的报告相近0 。有不少科学家重点研究了桦树藏糖分变化，如
Kalio H．曾报道芬兰桦树液4月初～5月初葡萄糖和果糖浓度最高，达5～8lng／l舶1_3]，而
新疆桦树液3月底～4月中旬葡萄糖与果糖总浓度达7．00~13．84rag／ml，说明新疆白桦
树液营养相当丰富 。该实验结果为合理采集和利用桦树液提供了重要的科学依据。
参 考 文 献
1 许国英等．气相色谱测定新腰桦树禳中的有机酸和糖类．食品科学．199z(12)；44~47
2 Edka LOhr．Sugars ia the spring sap of birch and ironwod physio1．phaatazum，1953(6)t 529~532．
3 Kalio H．．Seasonal variat[oas of the sugars．Fo0d Chem．，1987，25(4)：293~304．
4 Sweeley C C．e／ ． Gas—liquid chromatography of trimethylsilyl derivatives of sugars and related|ub-
sta ．J．Amer．Chem．Soc，1963．16(85)：2497~2507．
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