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榅桲果实中多糖含量测定及纯化



全 文 :229※工艺技术 食品科学 2008, Vol. 29, No. 03
收稿日期:2007-02-12
作者简介:敬思群(1966-),女,副教授,主要从事新疆特色林果产品的研究。E-mail:jingsiqun@163.com
榅桲果实中多糖含量测定及纯化
敬思群1,关延新2
(1.新疆大学生命科学与技术学院,新疆 乌鲁木齐 830046;2.新疆巴州质量技术监督局检验所,新疆 巴州 841000)
摘 要:用水提醇沉法提取榅桲多糖,应用分光光度法对榅桲果实中的多糖含量进行了测定。经苯酚-硫酸显色,
490nm处测定,其多糖的含量为67.28%,RSD为3.08%(n=4)。该测定方法重现性较好,平均回收率为101.2%±
3.54%,RSD为3.50%(n=3)。多糖浓缩液经聚酰胺柱纯化,脱色效果明显。
关键词:榅桲多糖;苯酚-硫酸法;含量测定;纯化
Determination and Purification of Polysaccharides in Fruit of Quince
JING Si-qun1,GUAN Yan-xin2
(1.College of Life Sciences and Technology, Xinjiang University, Urumqi 830046, China;
2.Institute of Testing, Xingiang Bazhou Qulity Technology Supervision Bureau, Bazhou 841000, China)
Abstract :Polysaccharides from fruit of quince was obtained by hotwater extraction and ethanol precipitation. The content
of polysaccharide was determined by spectrophotometry.The content of polysaccharide assayed by phenol-vitriolic colorimetry
at 490nm,was 67.28% with3.08% of RSD (n=4). Recovery value for the polysaccharides assayed was 101.2%. The concen-
trated polysaccharides was purified by polyamide column and the results showed that decolorization was significant.
Key words:quince polysaccharide;phenol-vitriolic; termination;pur fication
中图分类号:Q946.3 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2008)03-0229-04
榅桲英文quince,拉丁文名为Cydonia oblonga
Mill,异名为C.vulgaris Per,蔷薇科榅桲属,别名
木梨。榅桲属仅榅桲一种,是古老珍奇稀少的果树之
一[ 1 ]。新疆维吾尔族人称榅桲为“比也”,维吾尔族
人除生食榅桲外,主要用作抓饭的辅助品,熬制果酱
等。榅桲也是疗效独特、具有浓郁的地方民族色彩的
传统维药[2-3]。榅桲也是传统的中药之一,富含具有药
用价值的化学成分,如鞣质类、有机酸、氨基酸、挥
发油和黄酮等。鞣质类物质主要包括没食子酸鞣质、矢
车菊苷配质、儿茶精、表儿茶精等,具有抗菌、抗
病毒、抗突变、抗肿瘤、抗脂质过氧化、抑制酶活
性,以及抗溃疡、止血、收敛、解毒等功效,对心
脏和心血管也有一定的效应,在种植和常吃榅桲的地
区,人们很少感冒[4]。榅桲现居全疆果树总数第十一
位,开发前景十分广阔。
多糖是由多个相同的单糖基以糖苷键相连而形成的
高聚物,在自然界分布极广。现代研究表明,多糖具
有生物活性功能,如免疫调节功能、抗病毒、抗肿瘤、
降血脂、降血糖以及抗疲劳、预防老年白内障和糖尿
病引起的视网膜病的病发症等[5]。因此,多糖的研究已
成各国热点。
近年来,植物多糖提取的研究已有许多文献报道,
但对于榅桲多糖的研究几乎没有[6]。本实验参考多种植
物的多糖提取精制工艺,制备出精制榅桲多糖,为深
入研究榅桲多糖提供技术平台。同时,采用苯酚-硫酸
比色法对榅桲多糖的含量进行测定,该方法测得的吸光
度可以作为榅桲多糖提取率高低的指标。
1 材料与方法
1.1材料与试剂
榅桲产于喀什地区,十月份购于乌鲁木齐,自然
风干。
苯酚、浓硫酸、葡萄糖、无水乙醇、丙酮、乙
醚、石油醚、氯仿、正丁醇,以上试剂均为分析纯;
聚酰胺 中国医药集团上海化学试剂公司。
1.2仪器与设备
Spectrumlab53紫外可见分光光度计 上海棱光技术
有限公司;电子天平(FA1004N) 上海精密科学仪器有
限公司;HH-S电子恒温水浴锅;SHZ-D循环水式真空
泵;RE-52A旋转蒸发仪;DHG-9141A型电热恒温干燥
2008, Vol. 29, No. 03 食品科学 ※工艺技术230
箱 上海精宏实验设备有限公司;层析柱(16mm×
40cm);LG10-214A 离心机 北京医用离心机厂。
1.3方法[7-11]
1.3.1榅桲多糖的提取与精制
将自然风干的榅桲粉碎,过65目筛。称取16g,
置于索氏提取器中,依次用石油醚(60~90℃)、乙醚提
取4h,挥干溶剂,再加入80%乙醇220ml,以回流装
置90℃回流提取2h,重复提取一次,滤纸过滤,滤渣
挥干溶剂,加420ml蒸馏水,沸水浴回流提取2h,滤
纸过滤,再以220ml蒸馏水重复提取一次,合并滤液,
真空浓缩(60℃,真空度0.095MPa)至50ml,Sevag法除
蛋白,反复进行至无蛋白层,加入无水乙醇使乙醇浓
度达到80%,于40C冰箱中过夜,离心(6000r/min,
5min),多糖沉淀依次用无水乙醇、丙酮、乙醚各洗两
次,60℃干燥至恒重,即得精制榅桲多糖,称重备用。
1.3.2标准曲线的绘制
1.3.2.16%苯酚试剂的配制
取苯酚100g,加铝片0.1g和NaHCO3 0.05g,蒸馏,
收集182℃馏分。称取9g,加水150ml溶解,置棕色
瓶内放冰箱备用。
1.3.2.2最大吸收波长的选择及线性回归方程确定
准确称取0.1000g葡萄糖标准品,蒸馏水溶解到
100ml容量瓶中,摇匀,定容,配成葡萄糖标准溶液。
取40、60、80μl葡萄糖标准溶液,分别倒入3个10ml
具塞试管中,加水至2ml。分别加入1ml 6%苯酚,5ml
浓硫酸,静置5min,蒸馏水定容到10ml,摇匀,于
80℃的恒温水浴中加热15min,冷水冷却至室温,30min
后,在波长为400~600nm范围内,用紫外可见分光光
度计扫描,测得最大吸收波长λmax。同时在此波长下,
以试剂空白为参与,同样的方法分别测定吸取0.2、0.
4、0.6、0.8、1.0、1.2ml葡萄糖标准溶液的吸光度。
以葡萄糖浓度C为横坐标,吸光度A为纵坐标绘制标准
曲线,计算得回归方程。本实验中A值均在λmax波长
下测定。
1.3.3换算因子的测定
称取干燥恒重的精制榅桲多糖30mg,置于250ml的
容量瓶中,加入蒸馏水定容(可以稍微加热助溶多糖),
制得榅桲多糖贮备液。按照1.3.2.2的方法测定榅桲多糖
贮备液的吸光度(A),由回归方程求出榅桲多糖贮备液
中葡萄糖浓度,按下式计算换算因子。
换算因子f=W/CD (1)
式中,W为称取多糖的重量(mg);C为精制榅桲
多糖贮备液中葡萄糖的浓度(mg/ml);D为多糖的稀释
因素。
1.3.4样品中榅桲多糖含量测定
1.3.4.1样品溶液的制备
称取65目榅桲粉末1.5000g,加入80%的乙醇75ml
浸泡过夜,过滤,残渣以75ml 80%的乙醇 95℃回流
提取1h,趁热滤纸过滤,同法重复回流提取一次,滤
渣用热乙醇洗涤两次,挥干溶剂。滤渣连同滤纸置于
烧瓶中加100ml蒸馏水100℃水浴回流提取1h,重复提
取一次,趁热过滤,少量热蒸馏水洗涤残渣,合并滤
液于250ml的容量瓶中定容,备用。
1.3.4.2样品中多糖含量测定
吸取样品贮备液1ml,按照1.3.2.2的方法测定吸光
度(A),由回归方程计算样品液中葡萄浓度(C),按照下
式计算样品中榅桲多糖的含量:
CDf
多糖含量(%)=———×100 (2)
W
式中,C为样品贮备液中葡萄糖的浓度(mg/ml);D
为多糖的稀释因素;f为换算因子;W为称取样品的重
量(mg)。
1.3.5显色稳定性实验
称取4份65目榅桲粉末各1.5000g,按照1.3.4.1的
方法制备4份样品溶液,分别移取样品溶液1ml置于具
塞试管中,按照1.3.2.2的方法操作,在显色溶液冷却
静置15、20、30、40min时分别测定其吸光度,以后
每隔0.5h测定一次,连续5h,计算相对标准偏差RSD%
并绘制该4份显色溶液的ABS-t曲线以及RSD%-t曲线,
考察生成物颜色的稳定性。
1.3.6重现性实验
称取4份65目榅桲粉末各1.5000g,按照1.3.4.1的
方法制备4份样品溶液,分别移取样品溶液1ml置于具
塞试管中,按照1.3.2.2的方法测定吸光度(A),计算多糖
含量并求取平均值。
1.3.7加样回收率测定
称3份65目的榅桲粉末各1.5000g,分别加入不同
量精制榅桲多糖,按照1.3.4.1的方法制备加入多糖后的
样品溶液,分别移取样品溶液1ml置于具塞试管中,按
照1.3.2.2的方法分别测定三个加标样品溶液的吸光度
(A),并计算多糖的回收率。
1.3.8多糖的纯化
对照组1:称取65目榅桲粉末1.5000g,加入80%
的乙醇75ml浸泡过夜,过滤,残渣以75ml 80%的乙醇
95℃回流提取1h,趁热滤纸过滤,同法重复回流提取
一次,滤渣用热乙醇洗涤两次,挥干溶剂,滤渣连同
滤纸置于烧瓶中加100ml蒸馏水100℃水浴回流提取1h,
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重复提取一次,趁热过滤,少量热蒸馏水洗涤残渣,
合并滤液,滤液过聚酰胺柱。上柱时,聚酰胺用量为
需脱色粗多糖的4倍,聚酰胺柱用1倍体积的去离子水
以1.5ml/min的流速进行洗脱。将纯化后样液移入250ml
容量瓶,定容。移取样品溶液1ml置于具塞试管中,按
照1.3.2.2的方法测定吸光度(A),计算多糖含量。同时
另称取65目榅桲粉末1.5000g按照1.3.4.1方法制备样品溶
液,按照1.3.2.2的方法测定吸光度(A),计算多糖含量。
对照组2:称取两份65目榅桲粉末1.5000g,加入
精制榅桲多糖20mg,按对照组1方法操作。同样得到
一组经聚酰胺柱纯化和未经聚酰胺柱纯化的多糖含量效
果比较值。
2 结果与分析
2.1最大吸收波长的选择
在490nm处的吸光度。标准曲线见图2。
得回归方程为A=0.5487C-0.0135(葡萄糖浓度单位
为mg/ml),r=0.9973,线性范围0.0~1.0mg/ml。
2.3换算因子
将测得的多糖吸光度(A)代入回归方程 A=0.5487C-
0.0135,由式(1)计算其换算因子,结果为f=9.12。
2.4多糖含量及重现性
将4份平行实验的吸光度(A),代入回归方程,由
式2计算各个样品的多糖含量。计算结果见表1。
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0
400440480490500540580



波长(nm)
图1 苯酚-硫酸法测定葡萄糖标准液的吸收光谱曲线
Fig.1 Spectrum of standard sample by phenol-vitriolic method
under different concentrations
40μl
60μl
80μl
从图1中可见,葡萄糖显色溶液在490nm处有一最
大吸收峰(λmax=490nm),故确定490nm为测定波长。本
研究中吸光度均在此波长下测定。
2.2工作曲线及线性回归方程
以试剂空白为参比,分别测定系列葡萄糖标准溶液
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0 0.20.40.60.81.01.2



葡萄糖浓度(mg/ml)
图2 葡萄糖标准曲线
Fig.2 Standard curve of glucose sample
2.5显色稳定性实验
实验结果表明,显色30min后开始稳定,此后10min
表1 样品多糖含量测定及重现性实验结果
Table 1 Determination results content of polysaccharides and
their repeatabilites
样品号 1 2 3 4
吸光度 0.339 0.365 0.3600.356
样品液中葡萄浓度(mg/ml)0.64240.68980.68070.6734
样品多糖含量(mg) 976.41048.51034.71023.6
样品多糖含量(%) 65.10 69.90 69.1068.24
样品多糖含量(%) 68.09±0.021
RSD(%) 3.08
0.39
0.38
0.37
0.36
0.35
0.34
0.33
0.32
0.31
0.30
15 30 60 120180240300



时间(min)
图3 样品显色溶液稳定性
Fig.3 Stability of colored solution of sample
样1
样2
样3
样4
4.5
4.0
3.5
3.0
0 306090120150180210240270300
R
S
D
(
%
)
时间(min)
图4 RSD(%)与时间关系曲张线
Fig.4 Relationsip curve between RSD(%) and time
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Sevag法效果更佳。
3.4 榅桲果实中多糖含量采用硫酸-苯酚法测定,测定
原理是多糖在浓硫酸的作用下能水解生成单糖,并迅速
脱水形成糠醛衍生物,然后与苯酚缩合成有色化合物,
显色与糖含量呈线性关系。由于组成多糖链的单糖种类
很多,各种单糖在浓硫酸下脱水的难易程度,脱水产
物的结构和稳定性以及其与苯酚互变异构体的显色情况
均存在差异,不同单糖的标准曲线的斜率不同,所以
用葡萄糖做标准曲线会引起系统误差。本实验采用精制
榅桲果多糖计算换算因子,从而避免了用葡萄糖做标准
而引起的系统误差。
3.5 榅桲中多糖含量比较高,为67%左右。符合植物
中碳水化合物含量规律,比较香甜的植物中糖含量比较
高,而生物碱含量较低;味道比较苦涩的植物中生物碱
含量较大。
参考文献:
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表2 加标回收率实验结果(n=3)
Table 2 Results of recovery (n=3)
样品号 样品中多糖平均含量(mg) 加精制多糖(mg) 测得值(mg) 回收率(%) 平均回收率(%) 经校正后样品中多糖平均含量(%)
1 20 1041.8 105.0
2 1020.8 30 1051.0 100.6 101.2±3.54 67.28±0.021
3 40 1060.0 98.0
内基本无变化,显色1 h后测定,其吸光度平均降低
2%,以后每0.5h其吸光度平均降低0.3%,在显色后的
5h内其吸光度平均降低6%。因此含量测定时,规定显
色30min后立即测定,所得结果的相对偏差最小。
2.6加样回收率
测定及计算结果见表2。
样品平均加标回收率为101.2%±3.54%,RSD为
3.50%(n=3),表明本法测定结果准确可靠。
2.7多糖的纯化
浅褐色的多糖提取液过聚酰胺柱后,几乎无色透
明,脱色效果十分显著。
关于榅桲多糖的定性分析和结构组成,有待进一步
的研究。
3 讨 论[7-11]
3.1石油醚、乙醚可以除去榅桲果实中的脂溶性杂
质,包括一些干扰性的色素,用80%乙醇回流除去所
含单糖、低聚糖及甙类等干扰性成分,再用水提醇沉
法制得榅桲多糖。
3.2 本实验确定聚酰胺为理想的脱色剂,因为聚酰胺
脱色效果较好,多糖的回收率较高,同时可去除粗多
糖中的蛋白质和杂质;作为层析柱填料的聚酰胺粉,虽
目前国内比较昂贵,但使用后的聚酰胺,经5% NaOH
洗涤后可以再生利用。即使有些杂质与聚酰胺有不可逆
的吸附作用,也可用5% NaOH液浸泡一周,反复洗涤
2~3次后杂质可基本洗去。然后用蒸馏水洗至pH8~9
后以2倍量10%醋酸洗,再用蒸馏水洗至中性,即可
供重复使用。
3.3 Sevag法除蛋白一定要彻底,直至无蛋白层产
生。因为含有苯环的氨基酸的蛋白质对显色反应有一定
的干扰。可以将除去的蛋白质合并,干燥后称量得蛋
白质含量。Sevag法除蛋白效率不高,但在避免降解上
有较好效果,如能配合加入一些蛋白水解酶,再用
表3 纯化对多糖得率的影响
Table 3 Effects of purification on yield of polysaccharide
对照组1 对照组2
取样量(g) 吸光度 样品中多糖含量(%) 加入精制多糖(mg) 吸光度 样品中多糖含量(%)
未经聚酰胺柱 1.5000 0.355 68.06 20 0.367 68.48
经聚酰胺柱 1.5000 0.265 51.43 20 0.280 52.79