全 文 ：第 1呼卷 第 3期
1 9 5 3年 5月
海 洋 与 湖 沼
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江篱琼胶产率 、 物理性质和
化学组成的季节变化 *
史升耀 张燕霞 刘万庆 李智』恩
(中国科学院海洋研究所 )
六十年代以前 , 我国主要用石花菜作琼胶原料 , 为弥补石花菜资源的不足 , 我们开展
了用江篱制造琼胶的研究 , 并取得了成功仁, .s] ,使江篱也成了制造琼胶的 良好原料 。 但是 ,
由于江篱的种类 、 生长环境和采集季节等的不同 , 所含琼胶的数量及其物理化学性质变化
很大 ,有的产琼胶率高 、 质量好 , 有的则很差 。 19 4 6 年美国的 D eL oa hc 5[J 分析了江篱 ( G .
。 。 、 os a) 的琼胶产率和凝胶强度的季节变化 。 其后 , Jho n 等人 〔刀研究了加纳齿江篱 ( G .
击川at a) 。 H vol el] 研究了夏威夷的脆江篱 ( G . bu o a aP st 口喻 ) 和 伞房江篱 ( G . co )’O 。 oP if 口-
ila ) 的琼胶产率和凝胶强度的季节变化 。 O az 8[] 除测定了印度的皮 江 篱 ( G . co rt ic a。 )
的琼胶产率和凝胶强度外 , 还测定了凝固点和融点 。 最近 , sA ar .e[ , 分析了圆扁江篱 ( G .
城二h i ae ) 琼胶中的硫酸基和 3 , 6一内醚一半乳糖含量的季节变化 。 迄今为止 , 尚未见对江
篱琼胶的物理性质和化学组成进行全面分析的报道 。
我们在 19 6 5年曾分析过青岛团岛和太平角海边江篱 ( G . 二。 uc “ a) 的琼胶产率和凝
胶强度的季节变化 1t] ;本文则进一步分析了青岛贵州路海边采集的江篱 ( G . , “ 耀 co s; ) 所
含琼胶的产率 、 凝胶强度 、 粘度 、凝 固点 、 融点以及硫酸基 、 半乳糖和 3 , 6一内醚一半乳糖含
量的季节变化 , 并试图探索其间的相互关系与变化规律 。
一 、 实 验 材 料
1 9夕s 年 6 月至 19 79 年 10 月逐月在青岛贵州路沿海采集江 篱 ( G . o e r ,。 c o 、 a ) 样品 ,
除去杂藻 , 用淡水洗三次后晒干备用 。
二 、 实 验 方 法
1
. 琼胶提取与凝胶强度的测定 与前文报道相同 〔幻 。
2
. 粘度的测定 配 l 外 胶液 ,用 H 6P ler 落球式粘度计在 50 ℃ 条件下测定 。
3
. 凝固点的测定 配 l 多胶液 ,取 10 m l 倒人内径 巧 m m 的试管中 , 通过橡皮塞插人
一支温度计到胶液中 , 然后使胶液温度慢慢地下降 , 至试管倾斜 45 一 50 。 角液面凝固不流
动时的温度为凝固点 。
4
. 融点的测定 配 1多 胶液 , 取 1 5ml 倒人内径 2 m m 的大试管中 , 通过橡皮塞插
* 中国科学院 海洋研究所调查研究报告第 841 号 。 范晓 、 徐祖洪 、郭玉彩和牛洪等同志协助采集部分江篱 , 特此致谢 。
本刊编辑部收到稿件 日期 : 19 8 2 年 2 月 20 日 。
3期 史升耀等 : 江篱琼胶产率 、 物理性质和化学组成的季节变化
入一支温度计 , 使水银球部在液面之下 , 放置凝固 , 次 日通过橡皮塞上的另一小孔放人一
粒不锈钢珠 (直径 3m m ) 于凝胶表面 , 将试管放水浴中加热 , 使凝胶的温度慢慢上升 ,观察
至钢珠落下时的温度为融点 。
5
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3
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6
一内醚一半乳糖和半乳糖的测定 按 Y aP he 方法 13[ 加 用间苯二酚比色法测定
3
,
6一内醚一半乳糖的含量 , 以果糖为标准 。 再以蕙酮比色法测半乳糖和 3 , 6一内醚 一半乳糖
二者的总含量 , 由此减去 3 , 6 一内醚 一半乳糖的含量 , 得到半乳糖的含量 。
6
. 硫酸基的测定 琼胶加 I N H CI , 封管后在 10 0一 10 5℃ 条件下水解 4 小时 , 以
活性炭脱色 , 滤液加 B a CI : 按 ve r m。 的比浊法测定 〔, oz]
7
. 红外光谱的测定 琼胶样品 3 0 m g , 加 7 . 5m l蒸馏水 , 加热溶化 , 补充蒸发的水
份 , 加 C iel et 5 45 过滤 , 取 3 ml 滤液放在预先放有 4ml 水银的 1 sml 的磁钳塌中 , 真空干
燥成透明的薄膜 , 用 u n让a m SP 1 1 0 红外分光光度计测定 。
三 、 结 果 和 讨 论
1
. 产率 青岛贵州路沿海江篱的琼胶产率为 2 4 . 2一 3 . 6多 (见图 1 ) , 缺乏明显的季
节变化规律 。 19 65 年所测结果是夏季产率比冬季高 , 与此有些出人 , 这可能是因江篱生长
的地区不同所致 。 D eL oa hc 分析了 夕一 1 月采获的江篱的琼胶产率 , 发现 7 月采的琼胶
产率最高为 38 多 , 8 月以后逐月下降 , 到 H 月时为 18 多 。 Jho n 等人报道加纳的齿江篱
在每年的 10 月到下年的 4 月 , 即当地天气干旱少雨的季节 , 琼胶产率高达 25 多左右 , 而
在 4一 10 月的雨季 , 产率低 。 0 2 。 研究的皮江篱是在每年的 6一 7 月和 1 一 4 月期间琼胶
产率高 , 最高为 25 . 5多 , 而 5 月和 8一 10 月出现两次产率低的时期 , 最低时仅 14 · 5外 。
H oy le 分析的脆江篱和伞房江篱在冬季的 1一 2 月期间的琼胶产率都低 , 前者为 17 % , 后
者为 2 多左右 , 其它月份较高 ,但也有些波动 , 不很规律 。 这些研究结果差别相当大 , 其
原因估计主要是江篱种类和生长环境不同造成的 。
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图 l 江篱琼胶产率的季节变化
2
. 凝胶强度 冬 、 春季采获的江篱所制成的琼胶凝胶强度低 , 最低的仅 39 c/ 砰 , 夏 、
秋季采的高 , 最高为 2 1 0 9 / c lnz , 高低相差数十倍 ,具有十分明显的季节变化规律 (见图 2 ) 。
D eL oa ht 的结果和本文的很相似 , 7 月最高为 1 54 9 c/ 澎 , 秋后逐月下降 。 oz 。 测的印度
皮江篱的凝胶强度则是 7 月最低 , 为 1 79 c/ m Z , 1 月最高为 2 7 9 / cm , , 高低相差只有 1 0 9 /
c时 , 这很难说是季节变化造成的 。 H oy le 做的夏威夷的伞房江篱在 8一 1 月间凝胶强度
低 , 大约 3 0 9 / c m , 左右 , 最高时在 1 月 , 但也只有 5 89 /mr , ; 而脆江篱在 19 7 3 年 4一 6月较
低 , 在 6叱 c/ m , 左右 , 其它 月份较高 ,最高时为 1 9 7 4 年 2 月达 30 09 c/ m , , 但 1 9 7 3 年 2 月则
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海 洋 与 湖 沼 1 4 卷
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19 7 8 年
图 2 江禽琼胶凝胶强度和粘度的季节变化
仅 1 2 3 9 c/ m , , 不是当年最高的 , 两种江篱变化的情况不同 。 19 6 5 年做的 〔1青岛团岛和太平
角两处江篱 ,其凝胶强度方面的变化趋势也是夏季高 ,冬 、春季低 , 和本文的结果完全一致 。
3
. 粘度 江篱琼胶的粘度差别也较大 , 结果显示 8一 10 月较高 , 最高为 1 86 . 3 厘泊 ,
1一 3 月较低 , 最低为 10 . , 厘泊 ,其季节变化趋势与凝胶强度的变化趋势相似 (见图 2 ) 。
4
. 凝固点和融点 都是冬 、 春季低 , 夏 、 秋季高 , 变化趋势和凝胶强度的一样 。 凝固
点最高是 8 月的 3 7 . 2℃ , 最低是 3 月的 2 2 . 5℃ (图 3 ) 。 印度皮江篱凉胶的凝固点在 40 一
42 ℃ 之间 , 变化很小 。
融点最高为 8 4 . 3℃ , 最低为 26 . 5℃ (图 3 ) , 其季节变化的趋势和凝固点的相同。 印度
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图 3 江篱琼胶凝固点和融点的季节变化
史升耀等: 江篱琼胶产率 、物理性质和化学组成的季节变化
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图 4 江篱琼胶 3 , 6 一内醚一半乳糖 、 半乳糖和硫酸基含量的季节变化
皮江篱琼胶的融点在 60 一 6 2℃ 之间 , 差别亦很小 ,它和凝固点一样 , 都没有明显的季节变
化规律 , 与我们的结果不同。
5
.
3
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6
一内醚 一半乳糖 、半乳糖和硫酸基含 t 江篱琼胶 中 3 , 6一内醚 一半乳糖的含量
是冬 、春季低 ,夏 、 秋季高 , 最低为 17 . 6多 , 最高为 31 . 6沁 (图叼 , 与凝胶强度等的季节变
化规律相同 。 A s二 e 分析的结果是春季圆扁江篱琼胶的 3 , 6 一内醚 一半乳糖含量较高 ,但其
结果波动较大 , 与我们的不同 。
半乳糖和硫酸基含量的变化趋势是冬 、春季高 , 夏 、 秋季低 ,正好与 3 , 6一内醚一半乳糖
和凝胶强度等的变化趋势相反 。 其变化范围 , 半乳糖的
为 4 4 . 6一 56 . 9多 , 硫酸基的为 3 . 2 1一 5 . 3 6并 (图 4 ) 。 A s o r e
分析了圆扁江篱琼胶的硫酸基含量 , 结果是夏 、 秋季高 ,
和我们的结果正相反 。
R e 尹 , 等曾证明红藻胶的凝胶强度与其 3 , 6 一内醚 -
半乳糖和硫酸基的含量有密切关系 , 3 , 6 一内醚一半乳糖
含量高的凝胶强度好 , 而硫酸基的存在则妨碍凝胶的形
成 。 我们的结果也是 3 , 6 一内醚 一半乳糖含量高 , 硫酸基
含量低的琼胶凝胶强度好 ,与 Res 等的结果是一致的 。
6
. 红外光谱 测定了 19 7 8 年 7 月和 1 9冲 年 1 月
两份江篱琼胶的红外光谱 。 一份代表凝胶强度高的 , 一
份代表低的 。 琼胶分子结构中的 l , 3一联结的半乳搪单
位是当硫酸基 联 在其 C 一 2 上时 , 红 外 光谱在 8 40 一
8 3 0 。m 一 , 处有吸收峰 ;在 e 一 4 上时 , 在 8 5 0一 8 4 5 e m 一 , 处
有吸收峰 ;在 c 一 6 上时 , 在 8 2 0 cm 一 , 处有吸收峰 。 又在
1 , 4 一联一 3 , 6 一内醚一半乳糖的 c 一 2 上有硫酸基时 ,在 8 10
一 s o s e m 一 , 处有吸收峰` , o , ` , ,。 比较两者的图谱 (图 5 ) , 能
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图 5
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江篱琼胶的红外光谱
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19 7 8 年 7 月 : B . 19 7 9年 1 月。
看出凝胶强度低的琼胶在这些区域附近的吸收比凝胶强度高的强一些 , 表明前者联结的
硫酸基比后者多 ,这与化学分析的结果一致 。 琼胶中 3 , 6一内醚一半乳糖单位的吸 收峰 在
海 洋 与 湖 沼 4 1卷
9 3 Oe m
一 , 处 L` 0 ,川 , 从图中看 , 两者相差不明显 。
以上结果表明江篱所含琼胶的凝胶强度 、 粘度 、 凝固点和融点及其 3 , 6一内醚一半乳
搪 、 半乳糖和硫酸基含量均皇现明显的季节变化 ,其中硫酸基和半乳糖含量是冬 、春季高 ,
夏 、 秋季低。 而其它各项则相反 。 这些变化趋势表明江篱凉胶的物理性质与其化学组成
之间存在着密切的相互关系。 3 , 6一内醚一半乳糖含量高 , 硫酸基和半乳糖含量低 (半乳糖
不能无限度的低 , 按 Re s 等的报告 , 3 , 6一内醚一半乳糖和半乳糖之比应以 1 :l 最好 )的凉
胶 ,其凝胶强度 、粘度、 凝固点和融点亦高 。
由于江篱琼胶的质量受采集时期的影响很大 ,所以为了制得产品质量好的琼胶 , 必须
考虑采集时期 , 它可能随江篱的种类和生长环境而异 。 就青岛地区而言 , 以每年的 7一 8
月较好 。
因为江篱的采集季节对所含琼胶的物理性质和化学组成可能有很大影响 , 为此 , 在评
价某种江篱的优劣时 , 应该做季节变化 , 否则单凭个别样品 , 有时就难以得到全而而又确
切的结论 。
四 、 总 结
1
. 青岛贵州路沿海江篱的琼胶产率 , 除个别月份较高或较低外 , 变化不大 , 没有明显
的季节变化规律 。
2
. 江篱所含琼胶的凝胶强度 、粘度、 凝固点和融点有明显的季节变化规律 ,都是夏 、 秋
季高 , 冬 、春季低 。
3
. 这些琼胶的化学组成的季节变化是夏 、秋季 3 , 6 一内醚 一半乳糖的含量高 ,而硫酸基
和半乳糖的含量低 ;冬 、春季则正好相反 。
斗. 江篱琼胶的物理性质与化学组成之间存在密切的相互关系 。 3 , 6一内醚一半乳塘含
量高而硫酸基和半乳糖含量低者 ,其凝胶强度 、粘度 、凝固点和融点亦高 。
5
. 青岛地区江篱以 7一 8 月采集的质量较好 。
参 考 文 献
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3期 史升耀等 : 江篱琼胶产率 、物理性质和化学组成的季节变化 27 7
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7 2 8 海 洋 与 湖 沼 1 4 卷
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