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鹿角海萝多糖的提取及其部分理化性质研究



全 文 :韩 山 师 范 学 院 学 报
Journal of Hanshan Normal University
Vol.32 No.3
Jun.2011
第32卷第3期
2011年6月
收稿日期:2011-03-14
基金项目:潮州市科技引导计划项目(2009S29).
作者简介:杨东娟(1978-),女,宁夏吴忠人,韩山师范学院生物系教师.
鹿角海萝多糖的提取及其部分理化性质研究
杨东娟,郭守军,王忠合,杨永利,林耿松,王 路,李晓娜
(韩山师范学院生物系,广东潮州 521041)
摘 要:采用热水法和碱法提取鹿角海萝多糖,并研究其部分理化性质.实验结果表明,热水提取法
多糖得率明显高于碱提法,鹿角海萝中的总糖质量分数为40%;热水法提取的多糖中3,6-内醚半乳糖含量
明显低于碱提法,而D-半乳糖的含量明显高于碱提法;由于多糖的硫酸基含量较少,鹿角海萝多糖可能不
是卡拉胶而是琼胶类.
关键词:鹿角海萝;多糖;提取;理化性质
中图分类号:TS254.1 文献标识码:A 文章编号:1007-6883(2011)03-0077-04
鹿角海萝(Gloiopeltis tenax)为红藻门内枝藻科海萝属一年生红藻,主要分布于广东、福建沿海
一带[1] .在我国鹿角海萝作为食用、药用及纺织工业已有悠久的历史[2],在日本民间用于治疗肿瘤和一
些成人病,鹿角海萝多糖具有抗菌、抗炎、抗肿瘤、降血糖、降血脂、抗高血压及提高免疫活性等功
效,是一种重要的海洋药物资源[3] .
本文采用热水法和碱法提取鹿角海萝多糖,并对多糖的部分理化性质进行研究,为鹿角海萝及其
多糖的进一步开发利用提供一定参考.
1 材料与方法
1.1 实验材料与试剂
材料:鹿角海萝采于汕头市澄海区,标本由韩山师院生物系陈蔚辉教授鉴定.
主要试剂:95%乙醇、无水乙醇、氢氧化钠、丙酮、硫酸钾、间苯二酚、蒽酮、硫酸、盐酸、
D-果糖、苯甲酸、氯化钡、三氯乙酸和D-半乳糖、乙缩醛(C6H14O2)、明胶等,试剂均为分析纯.
1.2 主要仪器与设备
UV-2800紫外光可见光分析仪,上海尤尼柯仪器有限公司;RE-52D旋转蒸发仪,上海青浦沪西仪
器;DL-5低速冷冻大容量离心机,上海安亭科学仪器厂;LGJ-18型冷冻干燥机,北京四环科学仪器厂.
1. 3 实验方法
1.3.1 鹿角海萝材料前处理
鹿角海萝→洗涤→日光下漂白→干燥、粉碎→丙酮回流2 h(重复三次)→无水乙醇回流2 h →
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80%乙醇回流2 h→干燥,备用.
1.3. 2 鹿角海萝多糖的提取方法
热水提取法:取材料10 g,加400 mL蒸馏水在沸水浴上提取2 h,过滤,残渣分别用200 mL和
100 mL蒸馏水在沸水浴上重复提取1 h和0.5 h,弃去残渣,合并三次提取液,浓缩,浓缩液用4倍的
95%乙醇沉淀、离心,依次用无水乙醇洗涤三次,冷冻干燥,得白色多糖粉末[4].
碱液提取法:取6份重量均为10 g的材料,分别用200 mL 5%、10%、15%、20%、25%、30%氢
氧化钠溶液于45 ℃水中处理48 h,用蒸馏水冲洗到中性,再按热水法提取多糖[5] .
1.3.3多糖外观及溶解性测定
观察鹿角海萝多糖的形状、颜色等,并将其溶于水、乙醇、丙酮和乙醚,观察其溶解性.
1.3.4 鹿角海萝的总糖质量分数测定
采用苯酚-硫酸法[6]测定样品中总糖含量.准确吸取一定浓度的样品溶液1 mL,移入带刻度的试
管中,加蒸馏水补至2.00 mL,加入6%苯酚1.00 mL,摇匀,迅速滴加浓硫酸5.00 mL,室温放置20 min,
于490 nm处测定吸光度,绘制的标准曲线方程( y =0.006 x -0.051,如图1)求得多糖浓度,按照下
式计算总糖含量.
总糖含量(%)= C ×V × 0.9W × 100,
式中, C为总糖的浓度(mg/mL);V为
样品溶液的体积(mL);W为样品重量
(mg).
1.3.5其它指标的测定:
(1)3,6-内醚半乳糖的测定:采用
间苯二酚比色法[6].
分别取2、4、6、8、10、12 mg 3,6-
内醚半乳糖用蒸馏水定容至50 mL,取
1mL不同浓度标准糖液移入具塞试管中,
置冰水浴冷却5-30 min.然后加5 mL间苯二酚试剂,并在冰水浴中混合均匀.取出放室温2 min,再于
80 ℃恒温水浴上保持10 min显红色后,取出放冷水浴中冷却1.5 min,立即在室温下、550 nm波长下
进行比色.比色时间不超过15 min,注意避光.测得的吸光度和标准3,6-内醚半乳糖浓度作标准曲线.
取多糖样品50 mg用蒸馏水定容到100 mL,取1 mL溶液按照标准3,6-内醚半乳糖溶液的比色方法
操作.测得样品溶液的吸光度,再从标准曲线上查得相应样品中3,6-内醚半乳糖的质量浓度,乘以校
正系数1.087即为样品中3,6-内醚半乳糖的含量.
(2)D-半乳糖的测定:采用蒽酮比法[6] .
分别取4、8、12、16、20、24 mg D-半乳糖定容至50 mL, 取1 mL不同浓度标准糖于具塞试管中
并置冰水浴冷却5 min,最多不超过30 min.然后加5 mL蒽酮试剂,混匀后于80 ℃恒温下加热反应
20 min,取出冷却至室温,在640 nm波长下进行比色测得吸光值,对其质量浓度作出半乳糖的标准曲
线.取1 mL样品溶液按照标准D-半乳糖溶液的比色方法操作,测得两种糖总的吸光度.根据样品中
3,6-内醚半乳糖的质量浓度,从蒽酮比色法的标准曲线可查出相应3,6-内醚半乳糖的吸光度.这样,
由总吸光度减去3,6-内醚半乳糖的吸光度即为D-半乳糖的吸光度,再从D-半乳糖标准比色曲线查得
样品中D-半乳糖的质量浓度.
(3)硫酸基的测定:采用氯化钡-明胶法[6].
称取样品29 mg放入盛有10 mL 2 mol/L HCl的试管中密封,于100 ℃下水浴水解6 h.冷却后开启
试管,水解液于40 ℃减压旋转蒸干,残渣用10 mL水溶解.取水解液0.5 mL放入检测试管中,加蒸
馏水至2 mL,再加入三氯乙酸溶液1.75 mL和氯化钡明胶溶液1.25 mL均匀混合.取0.8、1.0、1.2、
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图1总糖含量测定标准曲线方程
1.4、1.6 mL硫酸钾的标准溶液和水空白对照也按上述操作.混合物静置15-20 min,在360 nm波长下测
定吸光度.
2 实验结果与分析
2.1 鹿角海萝多糖的提取结果
不同提取方法,鹿角海萝多糖得率不同,其中热水提取法多糖得率为30.6%;而碱溶液提取法得
率较低,只有8%~12%,这可能主要是由于碱溶液处理过程中多糖损失较大.
2.2 鹿角海萝多糖理化性质的测定结果
鹿角海萝多糖为白色无定形粉末,不易溶于冷水,易溶于热水;不溶于乙醇、丙酮和乙醚.
多糖样品中总糖质量分数为40.0%,不同提取方法对多糖中3,6-内醚半乳糖、D-半乳糖和硫酸基
含量的影响如表1所示.
从表1可以看出,不同提取方法所得多糖中3,6-内醚半乳糖含量不同,其中热水提取的多糖样品
中3,6-内醚半乳糖的含量普遍低于碱处理后提取的样品.在碱处理的样品中,随着碱液浓度的提高,3,
6-内醚半乳糖含量升高,当碱液浓度达到10%时,3,6-内醚半乳糖含量最高,当碱液浓度大于10%
时,3,6-内醚半乳糖含量稍有下降,因此,碱液最佳浓度为10%.不同提取方法所得多糖中D-半乳
糖含量不同,其中热水提取多糖中D-半乳糖含量最高,为12.66%;碱液处理法提取多糖中D-半乳糖
含量降低,碱液浓度越高,降低的幅度越大,这说明碱处理对多糖中D-半乳糖的含量有较大的影
响.不同提取方法所得多糖中硫酸基含量不同,其中热水提取法得到的多糖中硫酸基含量最高,为
3.44%,碱处理法得到的多糖中硫酸基含量较低,碱液浓度越高,硫酸基含量越少.多糖中硫酸基含量
与其凝固性成反相关,即硫酸基含量越高,凝固性越低,当其含量高于16%时,完全失去了凝固性[7-8].鹿
角海萝的多糖凝固性极强,多糖浓度达到0.8%时形成强有力的凝胶[9],该特性与其硫酸基含量偏低有关.
红藻多糖大多为卡拉胶和琼胶,卡拉胶含有大量的硫酸盐而琼胶含硫酸盐较少[10],琼胶经碱处理
能使部分连在半乳糖3位或6位上的硫酸基被除去,同时使该半乳糖残基转变成3,6-内醚半乳糖[11],
因此本实验推测鹿角海萝多糖可能不是卡拉胶,而是琼胶,具体实验结果还有待进一步研究确定.
3 结论
3.1 鹿角海萝多糖为白色无定形粉末,不易溶于冷水,易溶于热水;不溶于乙醇、丙酮和乙醚,
样品中总糖质量分数为40%.
3.2 不同提取方法所得鹿角海萝多糖样品中3,6-内醚半乳糖的含量与D-半乳糖的含量不同,热水
表1不同提取方法得到的样品中3,6-内醚半乳糖、D-半乳糖及硫酸基质量分数的测定结果.
样品处理方法
热水提取
5%碱液处理
10%碱液处理
15%碱液处理
20%碱液处理
25%碱液处理
30%碱液处理
3,6-内醚半乳糖质量分数(%)
26.88
26.51
29.31
29.25
28.93
27.30
28.45
D-半乳糖质量分数(%)
12.66
11.47
11.46
11.33
11.19
11.13
10.75
硫酸基质量分数(%)
3.44
3.41
3.28
3.22
2.95
2.85
2.93
·79·
·80·
提取的多糖样品中D-半乳糖的含量较高,而碱法提取的多糖样品中3,6-内醚半乳糖的含量相对较
高.3,6-内醚半乳糖与D-半乳糖两者存在呈一定的负相关,这与二者的化学结构有关,3,6-内醚半乳
糖和D-半乳糖互为同分异构体,在一定条件可以相互转换.在碱的作用下,D-半乳糖结构发生了改
变,异构成为3,6-内醚半乳糖,含量增加,而D-半乳糖的含量减少.
3.3 碱处理降低多糖中硫酸基的含量.但总的说来,鹿角海萝多糖中的硫酸基含量偏低,可能属
于琼胶类多糖.
参考文献:
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A Study on Extraction Method and Physicochemical Properties of
Polysaccharides from Gloiopeltis tenax
YANG Dong-juan, GUO Shou-jun, WANG Zhong-he, YANG Yong-li, LIN
Geng-song, WANG Lu, LI Xiao-na
(Department of Biology, Hanshan Normal University, Guangdong Chaozhou,521041)
Abstract: In this paper, the polysaccharide was extracted from Gloiopeltis tenax by the methods of hot-wa-
ter extraction and alkali extraction, and some physicochemical properties of polysaccharides were studied. The
results showed that the yield of hot-water extraction was higher than the one of alkali extraction, and mass frac-
tion of total sugar in polysaccharide was 40%; the contents of 3,6-inner ether galactose extracted by hot-water
extraction was lower than the one extracted by alkali extraction, but the contents of D-galactose was higher. The
polysaccharides from Gloiopeltis tenax may be agar due to the low content of sulfate group.
Keyword:Gloiopeltis tenax;funoran;extraction;physicochemical property
责任编辑 尔 迟 杨培奎