全 文 ：角叉菜多糖分离条件的研究
张玉娜 ,周革非 ,刘春杰
　　角叉菜属红藻门 ,杉藻科 ,角叉菜属 。藻体
丛生 ,自然分布于我国福建 、广东 、台湾等沿岸 ,
另外在青岛和大连等海域也有较多的分布。
角叉菜中富含大量的多糖—卡拉胶 ,是卡
拉胶生产的主要原藻 。卡拉胶在食品工业中用
于增稠剂 、悬浮剂和胶凝剂 ,尤其在果冻 、布丁
类甜点中 ,得到了非常广泛的应用 。另外 ,角叉
菜多糖还有很高的药用价值。《中国海洋药物
辞典》中记载 ,角叉菜全体均可食 ,全藻可入药 ,
具有润肠通便 、和血消肿 、止痛生肌之功效 ,主
治慢性便秘 、骨折 、跌打损伤等症。目前已证明
角叉菜还具有镇咳 、抗溃疡 、降血脂 、降血压 、降
胆固醇 、降血糖 、抗病毒 、抗肿瘤等功效 ,并可促
进骨骼对钙的吸收。
目前对角叉菜的应用仍主要集中于角叉菜
多糖 ,它是存在于角叉菜细胞间的一种具有特
殊性质的多糖。国内外关于卡拉胶的研究进行
的很多 ,它主要含两种级分:κ型和λ型 ,二者
都具有半乳糖的重复二糖结构 ,主要区别是:
①λ型含 1 ,2和 1 ,4连接的-D-半乳糖-2 ,
6-二硫酸酯 ,而κ型含 3 , 6-内醚-半乳糖;
②κ型含较多的 4-硫酸-D-半乳糖单位 ,λ
型含较多的硫酸基。因此 ,λ型水溶性好 ,粘度
高。而κ型以其优良的凝胶特性 ,在工业上得
到广泛的应用。所以 ,目前在工业上 ,角叉菜卡
拉胶的生产和应用主要以κ型为主 。因而 ,工
业上提取角叉菜多糖时要进行碱处理 ,除了可
以改善产品的外观外 ,主要目的是为了把其中
1 ,4连接的二硫酸酯转变为 3 ,6-内醚-半乳
糖 ,这样可以相对提高 κ-卡拉胶的产率 , 同
时 ,可以使产品的粘度大大降低 ,利于过滤。
实际上 ,λ型卡拉胶在很多方面 ,尤其是医
药方面具有很多优良特性 ,确切的证据证明 ,硫
酸基含量是影响多糖药效的一个重要因素 ,分
子结构中硫酸基含量越高 ,其活性越强。师然
新的实验结果证明:角叉菜多糖中的 λ-卡拉
胶比κ-卡拉胶具有更强的抗肿瘤活性。但由
于λ-卡拉胶粘度很大 ,造成分离困难 ,使其工
业生产受到很大的限制。即使在实验室中 ,从
角叉菜中提取一定量供实验用的含较多的λ-
组分的卡拉胶产品 ,由于产品的粘度很大 ,采用
常规的减压抽滤的方法 ,费时 、费力 、产量低 。
鉴于此 ,作者采用高速离心法代替常规的
减压抽滤的方法 ,来提取分离多糖 ,并比较了两
种方法获得的产品的理化性质。结果证明 ,用
两种方法得到的多糖 ,理化性质基本相符。
1　材料与方法
1.1　样品的采集及提取
角叉菜(Chondrus ocel latus),2002 年 4 月
采自青岛太平角。剔除杂藻 ,洗净 ,晒干备用 。
取一定量干海藻 ,加适量水 ,沸水浴搅拌 1
小时后 ,纱网过滤 ,滤渣重复提取一次 ,合并两
次滤液 。传统方法是以硅藻土为助滤剂 ,两层
滤纸抽滤 。改进方法是离心法取上清液在冰箱
里冻透 , 95%酒精融化脱水 , 85%酒精浸洗二
次 ,红外灯下干燥。
1.2　分析方法
1)水分。称量 2g 左右样品 ,放入已知恒
重的称量瓶中 ,在放有干燥剂的干燥器中 ,放置
5天 ,称量至恒重 。
水分= 样品失重样品原来的重量×100%
2)灰分。称量 2g 干重的样品 ,在马福炉
中 550℃灼烧 4小时至恒重 ,称量。
灰分= 灰分量样品的干重×100%
3)粗蛋白。采用凯氏定氮法 。
4)粗脂肪。采用索氏抽提法 。
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5)硫酸根。采用明胶-BaCl2 分光光度
法 ,样品水解后产生的游离硫酸根离子与钡离
子形成浑浊 ,明胶可使浑浊稳定 ,用分光光度计
测定比浊度。
6)特性粘度。用乌氏粘度计测定 。
7)总糖含量。采用苯酚-浓硫酸法 ,浓硫
酸与水反应生成大量的热 ,产生的高温可以把
多糖酸解 ,同时酸解的糖与苯酚反应显色。
8)3 ,6-内醚半乳糖的测定。采用以果糖
代替 3 , 6-内醚半乳糖的分光光度法。果糖和
3 ,6-内醚半乳糖都与间苯二酚试剂反应显色 ,
而半乳糖不与间苯二酚试剂显色 。在浓度较
低时果糖与 3 ,6-内醚半乳糖的工作曲线近乎
相同 。
2　结果与讨论
两种方法分离角叉菜多糖的理化性质的试
验结果见附表 。
从产品的外观性状来看 ,离心法得到的卡
拉胶干品颜色白而蓬松 ,因而可能吸收较多的
水分 ,这与测定结果是相符的。而抽滤法的产
品烘干后为坚硬的块状 ,颜色也较深 ,可见 ,离
心法可以明显改善卡拉胶产品的外观性状。而
且 ,离心法所得产品在水中的溶解速度 ,也明显
快于后者 ,这也是由于前者较蓬松 ,在水中可以
充分与水接触的缘故。
附表　两种方法分离角叉菜多糖产品的理化性质
提取方法 水分(%)
灰分
(%)
粗蛋白
(%)
硫酸根
(%) 特性粘度
总糖
(%)
3, 6-内醚半乳糖
(%)
离心法 12.0 25.3 2.15 27.5 33.3 48.2 12.7
抽滤法 9.4 32.0 3.66 25.4 30.7 51.4 12.9
　　另外 ,由表中数据可见 ,两种方法得到的卡
拉胶产品的主要理化指标如硫酸基 、总糖和 3 ,
6-内醚半乳糖含量基本接近 ,粗蛋白含量有一
定的差别 ,这可能与样品的水分含量的差别而
导致其它组分的含量的相应差别 ,而且由于实
验方法本身的局限性和误差的存在 ,即使同一
种样品 ,结果也允许存在一定的差异。灰分的
含量虽有较大的差异 ,但灰分通常是多糖吸附
的无机盐 ,由于多糖分子结构上的硫酸基只是
吸附无机盐的一个因素 ,即化学吸附 ,而多糖作
为大分子 ,其松散的长分子链 ,使得其自身也可
以通过物理作用吸附一些无机盐 ,这样 ,多糖产
品的松散程度的差异 ,就造成了多糖吸附无机
盐的多少的差异 。所以 ,两种方法得到的产品
灰分含量存在一定的差异是合理的 。
所以 ,从实验结果可以看出 , 用高速离心
法从角叉菜中提取卡拉胶 ,从理化性质的很多
方面可以认为优于传统的减压过滤法 ,因而这
种方法是完全可行的 。另外 ,抽滤法需要降低
提取时的藻水比例以利于过滤 ,因为浓度过高 ,
多糖的粘度太大 ,使过滤难以进行。而大量水
的加入 ,使得醇沉时要耗费更大量的酒精 ,况
且 ,即使加入了大量的水 ,由于λ-卡拉胶的分
子量很大(80万以上),抽滤的速度仍然是很慢
的 ,这就使单位时间的产率受到限制。而离心
法则可适当提高藻水比 ,使产率得到很大的提
高 ,更重要的是 ,醇沉时的酒精耗量大大降低 ,
因而这种方法具有省时 、省力和节省试剂的特
点 ,不仅适用于实验室制备少量的产品 ,而且可
以在大规模生产中得以推广和应用 。
(作者单位:山东省莱阳农学院 , 265200)
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