全 文 ：坛紫菜多糖的分离纯化及其组成分析
穆凯峰 吴永沛 *
（集美大学生物工程学院 福建厦门 361021）
摘要 采用热水提取坛紫菜多糖，经分离纯化得到 3 个多糖组分（分别命名为 SP1、SP2 及 SP3）。通过红外光谱
和气相色谱对多糖组分进行分析，并用化学法测定多糖组分中的硫酸根、糖醛酸、半乳糖及 3，6-内醚半乳糖含
量。 测定结果表明，SP1 的单糖组成中含半乳糖 96.53%、鼠李糖 1.225%、岩藻糖 0.85%、阿拉伯糖 1.37%、木糖
1.16%；SP2、SP3的单糖组分为半乳糖， 而无其它单糖。 3种多糖的硫酸基含量分别为 （8.54±0.44）%、（10.24±0.23）%
及（12.35±0.58）%，糖醛酸含量分别为（15.00±0.23）%、（10.46±0.55）%及（11.50±0.35）%，3，6-内醚半乳糖含量分
别为（6.84±0.43）%、（4.99±0.24）%及（4.56±0.36）%。
关键词 坛紫菜； 多糖； 组成分析
文章编号 1009-7848（2011）01-0159-06
坛紫菜（Porphyra haitanensis）主要分布在我
国南方省份的海洋中， 为我国重要的人工养殖的
经济海藻。目前除了作为普通海洋食品外，还是生
产琼胶等化工、 医药的原料。 紫菜多糖（porphyra
polysaccharide）由于其特殊的结构和组成，以及具
有抗辐射、抗肿瘤、降血脂和抗衰老等生理活性，
成为国内外的研究热点。目前，对坛紫菜多糖结构
与成分的研究较少。高洪峰等[1]对南北方坛紫菜多
糖结构的差异性进行了研究。周慧萍等[2]研究了紫
菜多糖的抗凝血和降血脂作用。 本文采用热水提
取坛紫菜的天然多糖，并进行分离纯化。
1 材料与方法
1.1 材料和仪器
坛紫菜：人工养殖海藻，采自福建晋江市。 原
料采集后洗净、晾干，经 80 ℃烘干 2 h，粉碎，过 80
目筛，即坛紫菜干粉，保存备用。
试剂： 二乙氨基乙基纤维素 52 （DEAE Cel-
lulose-52）、 葡聚糖凝胶 G-100 （Sephadex G-
100）；标准葡萄糖、岩藻糖、木糖、阿拉伯糖、鼠李
糖、甘露糖、半乳糖、半乳糖醛酸、葡萄糖醛酸、肌
醇，Sigma 产品；浓硫酸、蒽酮、95%乙醇等试剂均
为国产分析纯。
仪器：自动部分收集器（BSZ-100-LCD），上海
琪特分析仪器有限公司； 紫外分光光度计（Cary
50 Probe），美国瓦里安公司；红外光谱仪（FT/IR-
480）， 美国布鲁克光谱仪器公司； 气相色谱仪
（CP3800），美国瓦里安公司。
1.2 坛紫菜多糖的提取
取一定量的坛紫菜干粉于烧杯中，按 1∶30 加
蒸馏水，100 ℃水浴锅中搅拌加热 5 h，离心（4 500
r/min，10 min）取上清液，减压浓缩，碱性蛋白酶法
脱除蛋白质，加 95%乙醇使其终质量分数为 80%，
使多糖脱水沉淀，离心（4 500 r/min，10 min）取沉
淀物，冷冻干燥得到坛紫菜粗多糖，保存备用。
1.3 坛紫菜粗多糖的分离纯化
配制质量浓度为 20 mg/mL 的坛紫菜粗多糖
溶液，将该溶液透析后上样于 DEAE Cellulose-52
层析柱（2.6 cm×30 cm），流速为 0.5 mL/min，自动
收集器收集。 上样体积 5 mL，上样量 100 mg，每管
收集 5 mL。依次用蒸馏水及 0.1、0.2、0.3、0.5和 1
mol/L NaCl 溶液分段梯度洗脱。 洗脱时， 采用蒽
酮-硫酸法对洗脱液进行跟踪测定，直至无多糖检
测出为止。合并各洗脱组分峰部分，各主要洗脱峰
经超滤浓缩， 上样于 Sephadex G-100 柱层析，蒸
馏水洗脱，流速 0.2 mL/min，15 min/管，采用蒽酮－
收稿日期： 2010-03-02
基金项目： 国家自然科学基金项目（No. 20175022）
作者简介： 穆凯峰，男，1983 年出生，硕士
通讯作者： 吴永沛
Vol． 11 No． 1
Feb． 2 0 1 1Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology
中 国 食 品 学 报第 11 卷 第 1 期
2 0 1 1 年 2 月
中 国 食 品 学 报 2011 年第 1 期
硫酸法跟踪检测洗脱峰，超滤浓缩，冷冻干燥得到
精制多糖。
1.4 紫外光谱分析
取精制后的多糖配成质量浓度为 1 mg/mL 的
溶液，用紫外分光光度计在波长 200～400 nm 区域
进行扫描。
1.5 红外光谱分析
分别取 1～2 mg 干燥的精制紫菜多糖，与 100
mg干燥的 KBr 混合、 研细后压片， 在 400～4 000
cm-1区间进行红外扫描。
1.6 气相色谱分析——糖醇乙酸酯衍生法[3]
气相色谱分析参数：毛细管柱（cpsil 8CB）：30
m×0.32 mm；检测器：FID，250 ℃；进样口：250 ℃；
载气：N2，61.9 mL/min； 进样量：1 μL； 程序升温：
100～180 ℃，2 ℃/min， 保持时间 1 min；180～190
℃，1 ℃/min， 保持时间 5 min；190～195 ℃，0.5 ℃/
min， 保持时间 2 min。 检测器和进样口温度均为
250℃，氮气作载气，分流比 50∶1，进样量 1 μL。
1.7 糖醛酸含量的测定
采用硫酸-咔唑法测定糖醛酸含量[4]。
1.8 硫酸根含量的测定
采用明胶比浊法测定糖醛酸含量[5]。
1.9 3，6-内醚半乳糖含量的测定
采用 Yaphe 的方法测定 3，6-内醚半乳糖含
量[6]。
1.10 半乳糖含量的测定[7]
2 结果
2.1 坛紫菜多糖的分离纯化
坛紫菜粗多糖经 DEAE-52 层析柱分离，结果
如图 1 所示 。 经蒸馏水及 0.1、0.2、0.3、0.5 和 1
mol/L NaCl 溶液分段梯度洗脱， 得到 6 种组分多
糖。 经蒸馏水及 0.1、1 mol/L NaCl洗脱，多糖含量
极少，无法收集样品，故不做研究。经 0.2、0.3、0.5
mol/L NaCl 洗脱的组分， 收集样品， 用 Sephadex
G-100进一步纯化，结果如图 2所示。收集各主要
洗脱峰得精制多糖，分别命名为 SP1、SP2、SP3。
Abs
NaCl
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
Ab
s
Na
Cl
/m
ol·
m
L-
1
0 36 77 117 149 180 226
管数
图 1 坛紫菜多糖的 DEAE-Cellulose 52 柱层析纯化图
Fig.1 Purification graph of Porphyra haitanensis
polysaccharide on DEAE-Cellulose 52 column
chromatography
SP1
SP2
SP3
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
Ab
s
0 10 20 30 40 50 60
管数
图 2 坛紫菜多糖的 Sephadex G-100 柱层析纯
Fig.2 The column chromatogram of Porphyra
haitanensis polysaccharide on Sehadex G-100
2.2 紫外扫描
多糖组分 SP1、SP2、SP3 溶液用紫外光谱仪
在 190～400 nm 处进行紫外扫描，结果在 250～280
nm处无吸收，表明其中无蛋白质、氨基酸和核酸。
2.3 红外光谱分析
由图 3 可以看出，3 种多糖在 3 433 cm-1 处
均有强吸收峰， 该吸收峰为多糖分子中羟基-OH
的伸缩吸收峰；2 926 处的吸收峰是 C-H 的伸缩
160
第 11 卷 第 1 期
振动峰，这两组峰都是糖类的特征峰，可以判断该
类化合物是糖类化合物。 1 252 cm-1处及 816 cm-1
处有强吸收峰， 分别为 S=O 和 C-O-S 的伸缩振
动，表明 3 种组分中都含有硫酸基，其中组分 SP1
在 932 cm-1处有明显吸收峰，表明 3，6-内醚半乳
糖含量较高； 组分 SP2、SP3 在 932 cm-1处有弱吸
收峰，表明 3，6-内醚半乳糖含量较低。 此外，3 种
多糖在 893 cm-1附近出现吸收峰， 说明它们均含
有 β-D-半乳糖，存在 β-糖苷键；在 816 cm-1处出
现吸收峰，表明硫酸根的位置在 C6位上。
80
60
40
20
0
%
T
4000 3000 2000 1000 400
波数/cm-1
80
60
40
20
0
%
T
4000 3000 2000 1000 400
波数/cm-1
80
60
40
20
0
%
T
4000 3000 2000 1000 400
波数/cm-1
图 3 坛紫菜多糖 SP1、SP2、SP3 的红外光谱图谱
Fig.3 Infrared spectrums of Porphyra haitanensis polysaccharide SP1、SP2、SP3
坛紫菜多糖的分离纯化及其组成分析 161
中 国 食 品 学 报 2011 年第 1 期
2.4 单糖组成
3种多糖的单糖组分如图 5、表 2所示。 3种坛
紫菜多糖中经气相色谱检测， 主要组分均为半乳
糖。 SP1 中还含有少量鼠李糖、岩藻糖、阿拉伯糖、
木糖，其组成峰面积百分比分别为 96.53%、2.25%、
0.85%、1.37%、1.16%。
1
2
3 4
5 6 78
40 45 50 55
20
15
10
5
0
m
V
注：1. L-鼠李糖； 2. L（-）-岩藻糖； 3. L（+）-阿拉伯
糖； 4. D-木糖； 5. 肌醇； 6. D-甘露糖； 7. D-葡萄
糖；8. D-半乳糖。
图 4 标准单糖的气相色谱图
Fig.4 GC graph of standard monosaccharides
40 45 50 55
20
15
10
5
0
m
V
60 65
SP1
15.0
12.5
10.0
7.50
5.00
2.50
0.00
m
V
40 45 50 55 60 65
SP2
12.5
10.0
7.50
5.00
2.50
0.00
m
V
40 45 50 55 60 65
图 5 多糖 SP1、SP2、SP3 的单糖成分气相色谱图
Fig.5 GC graph of monosaccharides in polysaccharide
SP1、SP2、SP3
SP3
单 糖 鼠李糖 岩藻糖 阿拉伯糖 木糖 肌醇 甘露糖 葡萄糖 半乳糖
出峰时间/min 41.43 41.8368 42.102 43.1050 54.7826 55.4048 56.1277 56.6730
表 1 标准单糖气相色谱分析结果
Table 1 GC analytical results of standard monosaccharides
SP1 出峰时间/min 41.3835 41.8173 42.0530 43.0337 - 56.0785 56.6742
峰面积/% 1.225 0.857 1.376 1.165 - 0.521 96.532
SP2 出峰时间/min - - - - - 56.5735
峰面积/% - - - - - - 99.99
SP3 出峰时间/min - - - - - - 56.5851
峰面积/% - - - - - - 99.99
鼠李糖 岩藻糖 阿拉伯糖 木糖 甘露糖 葡萄糖 半乳糖
组分
单糖
表 2 多糖 SP1、SP2、SP3 的单糖分析结果
Table 2 GC analytical results of polysaccharide SP1、SP2、SP3
（a）
（b）
（c）
162
第 11 卷 第 1 期
2.5 紫菜多糖的基团组分含量分析
坛紫菜多糖中主要含有半乳糖，此外，还含有
半乳糖衍生物 3，6 内醚半乳糖。 半乳糖单糖残基
上不同程度地被硫酸基、甲氧基等取代，形成硫酸
基、甲氧基基团。 由表 3 可知，3 种天然紫菜多糖
中半乳糖含量分别为 （34.35±1.13）% 、 （31.75±
1.19）%和（28.01±0.41）%；3，6-内醚半乳糖含量相
比较低， 分别为 （6.84±0.43）%、（4.99±0.24）%和
（4.56±0.36）%。 紫菜多糖被不同程度地硫酸化，3
种天然紫菜多糖硫酸根含量分别为 （8.54 ±
0.44）%、（10.24±0.23）%和（12.35±0.58）%，糖醛酸
含量分别为 （15.00 ±0.23）% 、 （10.46 ±0.55）% 、
（11.50±0.35）%。
多糖 SO-24/% 糖醛酸/% 3，6-内醚半乳糖/% 半乳糖/%
SP1 8.54±0.44 15.00±0.23 6.84±0.43 34.35±1.13
SP2 10.24±0.23 10.46±0.55 4.99±0.24 31.75±1.19
SP3 12.35±0.58 11.50±0.35 4.56±0.36 28.01±0.41
表 3 3 种坛紫菜多糖化学组成分析结果
Table 3 The chemical composition analytical results of three polysaccharides of Porphyra haitanensis
3 讨论
通过 DEAE-52 纤维素层析 、Sephadex G-
100 柱分离纯化得到 3 种坛紫菜多糖 SP1、SP2、
SP3。经紫外光谱扫描，这些多糖中不含有蛋白质、
氨基酸、核酸。通过气相色谱和红外光谱分析单糖
组成及其结构，并测定 3 种多糖的主要化学基团。
结果表明，组分 SP1中单糖组成主要半乳糖，并有
少量的鼠李糖、岩藻糖、阿拉伯糖、木糖，峰面积比
为 96.5321% 、1.225% 、0.857% 、1.376% 、1.165% 。
组分 SP2、SP3单糖组成只有半乳糖，这与江燕[8]等
研究结果存在差异。 其分离纯化的一种坛紫菜多
糖的单糖组成中，半乳糖 83.75%，葡萄糖 15.57%。
而本文分离纯化的 3 种多糖组分的单糖组成中，
没有糖葡萄糖单糖，这可能与坛紫菜的产地、季节
等生长环境有关，其原因待查。
坛紫菜多糖主要由半乳糖与 3，6 内醚半乳糖
交替连接的琼二糖组成。 糖链残基上不同程度地
连接着硫酸根、甲氧基等基团，硫酸根主要位于半
乳糖残基 C6位上。 硫酸根的存在，使半乳糖无法
转变为 3，6-内醚半乳糖。 在所分离纯化的 3种坛
紫菜多糖中， 主要单糖组成为半乳糖， 硫酸基含
量：SP1
SP2>SP3。结合以往的研究结果[9]，推测坛紫菜多糖
中，硫酸基与 3，6-内醚半乳糖含量存在一定的负
相关性。
本文采用热水提取坛紫菜的天然多糖， 通过
分离纯化得到 3 个不同结构组成的精制多糖，并
对其结构进行分析。 这 3 种精致多糖不含有其它
杂质。 SP1中单糖组成主要半乳糖，并有少量的鼠
李糖、岩藻糖、阿拉伯糖、木糖；SP2、SP3 由半乳糖
组成。3种精致多糖均存在 β-糖苷键，糖链上连接
不同含量的硫酸基基团。然而仅凭红外光谱、气相
色谱等方法较难确定多糖的结构， 需要结合其它
方法，如甲基化分析、Smith 降解、核磁共振方法对
多糖进行全面分析，以确定糖链的链接方式。
参 考 文 献
[1] 高洪峰，纪明侯，曹文达. 南北方坛紫菜多糖结构特征的比较研究[J]. 海洋与湖沼， 1992，23（5）： 541-549.
[2] 周慧萍， 陈琼华. 紫菜多糖的抗凝血和降血脂作用[J]. 中国药科大学学报，1990，21（6）： 358.
坛紫菜多糖的分离纯化及其组成分析 163
中 国 食 品 学 报 2011 年第 1 期
[3] 张惟杰. 糖复合物生化研究技术[M]. 浙江：浙江大学技术出版社，2003： 193-198.
[4] Bitter T， muir HM. A modified uronic acid carbazole reaction[J]. Anal Biochem， 1962， 4：78.
[5] Dodgson KS， Price RG. A note on the determination of the ester sulphate content of sulphated polysaccharides[J].
Biol Chem， 1962， 84：106-110.
[6] Yaphe W.， Arsenault G. P. Improved resorcinol reagent for the determination of fructose and 3，6（anhydrogalactose
in polysaccharides[J]. Anal Biochem， 1965，3：143.
[7] 张惟杰. 糖复合物生化研究技术[M]. 杭州：浙江大学技术出版社， 2003：350-351.
[8] 吕燕，陈颢，汪水娟，等 ． 坛紫菜多糖的分离纯化和化学结构分析 [J]. 南京中医药大学学报（自然科学版），2000，16
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[9] 史柔，史升耀. 紫菜胶与紫菜琼胶[J]. 海洋科学，1994，（1）： 48-50.
Separation and Purification of Porphyra Haitanensis Polysaccharide and
Determination of its Constitution
Mu Kaifeng Wu Yongpei*
（College of Biology Engineering， Jimei University of China， Xiamen 361021， Fujian）
Abstract The crude polysaccharide was extracted from Porphyra haitanensis with hot water and was then purified.
Three fractions （SP1，SP2 and SP3） of crude polysaccharide were obtained. The composition of them was analyzed by IR
spectrum and gas chromatography. The contents of SO42-， uronic acid， galactose and 3，6-anhydrogalactose were measured
by chemical methods. The results of gas chromatography indicated that SP1 consists of galactose、 rhamnose、 fucose、 ara-
binose、 xylose. Their percentage ratio were estimated to be 96.53%、1.225%、0.85%、1.37%、1.16% respectively. SP2、 SP3
were composed of galactose. The contents of SO42- of three fractions were （8.54±0.44）%、（10.24±0.23）%、（12.35±0.58）%
respectively. The contents of the uronic acid in three fractions were（15.00±0.23）%、（10.46±0.55）%、（1.50±0.35）% respec-
tively. The contents of the 3，6-anhydrogalactose in three fractions were measured to be （6.84±0.43）%、（4.99±0.24）%、
（4.56±0.36）%.
Key words Porphyra haitanensis； polysaccharides； constitution analysis
石榴和葡萄可抑制癌细胞扩散
近日，据国外媒体报道，一项新研究表明，石榴和紫葡萄汁的一些特殊成分可以减弱甚至抑制
某些癌细胞的扩散。
在此次研究中，加利福尼亚大学的研究者将石榴汁和葡萄汁应用于实验室培养的癌细胞后，发
现石榴汁和葡萄汁中的苯丙素、邻羟基苯甲酸、黄酮以及共轭脂肪酸等对癌细胞具有阻止癌细胞活
力和削弱癌细胞转移作用的功效。
据了解，丙素、邻羟基苯甲酸、黄酮以及共轭脂肪酸多存在于石榴、葡萄以及某些肉类和奶制品中。
研究者称，颜色较深或较丰富的食物，包含较多的营养成分，且在许多情况下，包含的抗氧化剂
也比较多。
此外，研究者发现，石榴汁和紫葡萄汁也可预防癌症扩散到骨髓。
（消息来源：国家标准频道）
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