全 文 ：研究与探讨 食品工业科技Vol.29, No.06, 2008
2008年第 06期　　　　　79
库拉索芦荟花多糖的
分离纯化与组成分析
冯咏梅 1, 2 ,夏尚文 1 ,常秀莲 1 ,王文华 1 ,卢丽娜 1
(1.烟台大学化学生物理工学院 ,山东烟台 264005;
2.北京化工大学生命科学与技术学院 ,北京 100029)
摘　要:采用热水提取 、酒精沉淀 、Sevag法去蛋白 、有机溶剂脱水的方法提取库拉索芦荟花粗多糖 , DEAESephadex
A-25阴离子交换层析法从粗多糖中分离出中性多糖 、弱酸性多糖和强酸性多糖 。其中弱酸性多糖含量最高 ,约占多
糖的 87%,这不同于库拉索凝胶多糖 ,凝胶多糖主要由中性多糖组成 ,占总多糖的 95%以上 。进一步采用 Sepharose
4B凝胶过滤层析分级分离 ,测出单一多糖的分子量 ,并用气相色谱法测定出多糖的中性单糖组成 。
关键词:库拉索芦荟花 ,多糖 ,分离 ,层析
IsolationandpurificationofflowerpolysaccharidesfromAloeveraand
chemicalanalysisoftheircomposition
FENGYong-mei1 , 2 , XIAShang-wen1 , CHANGXiu-lian1 , WANGWen-hua1 , LULi-na1
(1.CollegeofChemistryandBiology, YantaiUniversity, Yantai264005, China;
2.ColegeofLifeScienceandTechnology, BeijingUniversityofChemicalTechnology, Beijing100029 , China)
Abstract:CrudeflowerpolysaccharidesfromAloeverawereisolatedbyaseriesofsequentialstepsincluding
precipitationwithethanol, removalofproteinbySevagmethod, dehydrationbyseveralorganicsolvents.
PolysaccharidesfromAloeveraflowerobtainedafterDEAESephadexA-25 anion-exchangechromatography
consistofneutralpolysaccharide, weaklyacidicandstronglyacidicpolysaccharides, largelycomposedofweakly
acidicpolysaccharides(87%), whichwasquitediferentfromAloeveragelpolysaccharides.ForAloeveragel
polysaccharides, neutralpolysaccharidesaccountedformorethan 95% ofthetotalpolysaccharides.The
polysaccharideswerefurtherpurifiedandtheirmolecularweightsweremeasuredbySepharose4Bgelpermeation
chromatography.Neutralsugaranalysiswasperformedbygasliquidchromatography(GLC).
Keywords:Aloeveraflower;polysaccharides;isolation;chromatography
中图分类号:TS201.2+3　　　　文献标识码:A　　　　文 章 编 号:1002-0306(2008)06-0079-03
收稿日期:2007-10-25
作者简介:冯咏梅(1971-),女 ,副教授 ,在读博士 ,研究方向:生化产
品的分离提取。
基金项目:烟台大学青年基金(HY05Z2);国家 “十五 ”-863课题
(2001AA627040)。
　　芦荟是百合科(Liliaceace)芦荟属 (Aloe)多年生
多肉质草木植物 ,现有 500多个品种 ,目前已发现具
药用价值的芦荟达 50多种 [ 1 ] 。库拉索芦荟具有叶片
大 ,叶肉饱满 ,生长速度快的特点 ,最适用于工业生
产 [2 ] 。芦荟多糖是芦荟的药用成分之一 ,其主要成分
是甘露聚糖 ,它极易被皮肤吸收 ,增加皮下弹性蛋白
的弹力 ,治疗各类皮肤病及皮肤损伤 ,对糖尿病 、癌
症和艾滋病的防治有良好效果 [ 3] 。芦荟的产业化主
要利用芦荟鲜叶 ,忽略了对芦荟花的开发利用 ,如云
南全省芦荟种植面积达 667hm2 ,若以每 hm2产芦荟
花 600kg计 ,云南省每年将有 400000kg芦荟花被浪
费掉。芦荟花的利用现在仅限于少量用为食品 ,加
佐料炒食 ,芦荟花中含有丰富的活性成分 ,如鲜库拉
索芦荟花含维生素 C0.82mg/g[ 4 ] ,比富含维生素 C
的中华猕猴桃(0.62mg/g)含量还高;库拉索芦荟干 、
鲜芦荟花中都含有萜类化合物 、醇类和烃类含氧化
合物 ,使其具有特殊的淡雅香气和生物活性 [ 5] ;芦荟
花粉中含有大量的活性酶 ,如:木立芦荟(95.33U/l)
>库拉索芦荟(58.09U/l)>非洲芦荟(52.84U/l)[ 6] 。
本文对芦荟花多糖进行了分离纯化及组成分析 ,为
可能的工业化生产提供理论参数。
1　材料与方法
1.1　材料与仪器
库拉索芦荟花　来自海南芦荟实验基地;DEAE
SephadexA-25 　 PharmaciaBiotechAB Uppsala
Sweden;SepharoseTM 4B　AmershamBiosciences;葡萄
糖 、甘露糖 、鼠李糖 、岩藻糖 、阿拉伯糖 、半乳糖 、木
糖 、葡萄糖醛酸 、半乳糖醛酸　均为 Sigma产品;标准
DOI :10.13386/j.issn1002-0306.2008.06.005
食品工业科技
ScienceandTechnologyofFoodIndustry 研究与探讨
　　　2008年第 06期80
葡聚糖　分子量 104 、4 ×104 、7 ×104 ;蓝色葡聚糖　
Pharmacia公司产品;盐酸羟胺 、吡啶 、正丙醇等　均
为国产分析纯试剂 。
HP6890型气相色谱仪　美国惠普公司;722分
光光度计　上海精密科学仪器有限公司;RE52CS型
旋转蒸发器　上海亚荣生化仪器厂;DL-5型低速大
容量离心机　上海安亭科学仪器厂;SHB-BA95型
循环水式多用真空泵　郑州长城科工贸有限公司。
1.2　实验方法
1.2.1　芦荟花多糖的提取　库拉索芦荟花用食品加
工机粉碎 , 筛取 40 ～ 60目粒度 , 称取 150g置于
1500mL80℃蒸馏水中搅拌下提取 2h,重复 3次 ,将
合并的提取液用旋转蒸发仪减压浓缩至 300mL,
Sevag试剂(正丁醇∶氯仿 =1∶4)除蛋白 , 1%的粉状活
性炭脱色 ,加 3倍体积的无水乙醇使之沉淀 ,将沉淀
先后用无水乙醇 、丙酮 、乙醚洗涤两次 ,真空干燥 ,得
到浅灰色粗多糖 1.790g。
1.2.2　芦荟花多糖的纯化
1.2.2.1　多糖的 DEAE-纤维素柱层析　将粗多糖溶
于少量蒸馏水中 , 0.45μm微孔滤膜过滤 , 上 DEAE
SephadexA-25(20×480mm)柱 ,分别用蒸馏水 、0.5、
1.0mol/L的 NaCl溶液洗脱 ,流速 60mL/h,每管 7mL
收集 ,用苯酚-硫酸法检测 [ 7] 。蒸馏水洗脱出中性
糖 , 0.5mol/L的 NaCl溶液洗脱出弱酸性多糖 ,
1.0mol/L的 NaCl溶液洗脱出强酸性多糖 。汇集不
同洗脱剂得到的洗脱峰 ,浓缩 ,对于 NaCl溶液洗脱
峰用分子量 3500的透析袋透析 ,然后用无水乙醇沉
淀 ,真空干燥 。
1.2.2.2　多糖的 Sepharose4B柱层析与分子量的测
定　层析柱规格 20×450mm,取标准多糖各 3mg上
柱 ,以 0.1mol/L的 NaCl洗脱 ,硫酸 -苯酚法跟踪检
测 ,精确测出洗脱体积 Ve;以分子量 200万的蓝色
葡聚糖上柱 ,测得外水体积 Vo;得到以分子量的对数
为横坐标 , Ve/Vo为纵坐标的标准曲线 Ve/Vo=
-0.1883lgw+2.181, R2 =0.9964。以同样条件将样
品多糖上柱 ,测定洗脱体积 ,在标准曲线上查出分子
量。多次上样 ,分别收集单一峰 ,浓缩后用无水乙醇
沉淀 ,透析 ,干燥后得多糖纯品。
1.2.3　多糖的组成分析　总的己糖含量采用苯酚-
硫酸法测定 [ 7 ] ,糖醛酸含量采用硫酸咔唑法测定 [ 8 ] ,
多糖水解后的单糖组成采用薄板层析法鉴定 [ 9 ] ,糖腈
乙酸酯衍生物采用气相色谱法分析 [ 10] 。
2　结果与讨论
2.1　离子交换层析法分离出中性多糖和酸性多糖
采用 DEAESephadexA-25阴离子交换柱将芦
荟花粗多糖分离成中性多糖和酸性多糖 ,结果如图 1
所示 。
图 1可见库拉索芦荟花多糖中主要成分是弱酸
性多糖 ,弱酸性多糖有三个峰 ,一个主峰(管数 59～
78),若按峰面积计算含量占总粗多糖的 87.2%,还
有两个小峰(管数 89～ 96, 113～ 117),只占 2%左右 ,
中性多糖和强酸性多糖的含量较低(分别占 4.4%和
6.4%),这不同于库拉索叶片多糖 [ 11 ～ 13 ] ,库拉索凝胶
图 1　库拉索芦荟花多糖分离出中性多糖和酸性多糖
多糖主要由中性多糖组成 ,弱酸性多糖含量较低 ,不
足 5%,而且不含有强酸性多糖 ,对于库拉索芦荟叶
片和花多糖组成差别这么大的原因 ,至今还无法解
释 ,而且也没有发现文献中有关芦荟及其它植物这
种差异的报道。收集中性多糖(管数 9 ～ 13),弱酸性
多糖主峰(管数 59～ 78)和强酸性多糖 (管数 131～
148),进一步纯化 。
2.2　凝胶过滤层析法分级分离芦荟花多糖及分子量
的测定
将库拉索芦荟花中性多糖和酸性多糖采用
Sepharose4B层析柱进一步分级分离 ,结果分别如
图 2～图 4所示 。
由图 2可见芦荟花中性多糖为单一多糖 ,而弱
酸性多糖(图 2)和强酸性多糖(图 3)均由两种以上
的不均一分子量的多糖组成 ,收集多糖主峰 ,多次重
复进样层析操作 ,对于所得酸性多糖进行透析 ,然后
各多糖经浓缩 ,真空干燥得纯品 ,称重并计算得率。
将经柱层析分离出的多糖主峰按标准曲线计算出分
研究与探讨 食品工业科技Vol.29, No.06, 2008
2008年第 06期　　　　　81
子量 ,结果如表 1所示。
2.3　多糖的组成分析
将经 Sepharose4B过滤层析分离出的芦荟花中
性多糖 、弱酸性多糖和强酸性多糖进行酸水解 ,薄板
层析定性确定单糖种类 ,气相色谱分析中性单糖含
量 ,结果如表 1所示 。
表 1　凝胶过滤层析纯化的芦荟花多糖的得率 、
平均分子量和单糖组成
组分 中性多糖 弱酸性多糖 强酸性多糖
得率a(%) 4.2 71.3 5.1
分子量 (kDa) 21.3 16.5 54.7
多糖的单糖组成b
鼠李糖 4.1 4.2 4.0
木糖 6.6 8.6 6.1
葡萄糖 24.8 12.8 12.1
甘露糖 27.3 25.7 28.2
半乳糖 37.2 27.9 24.2
半乳糖醛酸c - 20.8 25.4
注:a占粗多糖的质量百分数;b占各纯糖的摩尔分数;c咔唑
法测定 [ 12] , 以半乳糖醛酸为标准物。
表 1中可见库拉索芦荟花多糖的分子量在 16～
55kDa之间 ,远低于库拉索凝胶多糖的分子量(80～
3200kDa)[ 11 ～13] ,操作过程中也发现芦荟花多糖非常
易于溶解 ,而高分子量的凝胶多糖则需要较长时间
加热才能溶解 。芦荟花中性多糖 、弱酸性多糖和强
酸性多糖中的中性糖部分主要由半乳糖 、甘露糖和
葡萄糖组成 ,还含有少量的鼠李糖和木糖(共约占
10%左右),酸性糖基中的半乳糖醛酸含量较高 ,强
酸性多糖中的半乳糖醛酸含量比弱酸性多糖高出
22%,这可能是酸性强的缘故。库拉索芦荟花多糖
的单糖组成与凝胶多糖不同 ,文献报道的库拉索芦
荟凝胶主要由甘露糖和葡萄糖组成 [ 12, 14 , 15] ,也有报道
含有少量的半乳糖 [ 13 , 16] 。
芦荟花多糖的糖链结构及生物学功效有待于进
一步研究 。
3　结论
3.1　采用酒精多次沉淀 、Sevag去蛋白 、有机溶剂脱
水的方法制备的库拉索芦荟花粗多糖 ,主要由弱酸
性多糖组成 ,不同于库拉索凝胶多糖(主要由中性多
糖组成),另外芦荟花多糖中还含有少量中性多糖和
强酸性多糖。
3.2　库拉索芦荟花多糖与凝胶多糖和皮汁多糖相
比 ,分子量小 ,易于溶解 。
3.3　芦荟花中性多糖 、弱酸性多糖和强酸性多糖中
的中性糖部分主要由半乳糖 、甘露糖和葡萄糖组成 ,
还含有少量的鼠李糖和木糖(共约占 10%左右),酸
性糖基含量也较高 ,由半乳糖醛酸组成。
参考文献:
[ 1]万金志 ,乔悦昕 .芦荟化学成分及其研究 [ J] .中草药 ,
1999, 30(2):151～ 153.
[ 2 ] Esteban Alberto, JoseM.Peroxidaseactivityin Aloe
barbadensiscommercialgel:probableroleinskinprotection[ J] .
PlantaMedica, 2000, 66(8):724～ 727.
[ 3] ReynolsT, DweckAC.Aloeveraleafgel:areviewupdate
[ J] .JournalofEthnopharmacology, 1999, 68:3～ 37.
[ 4]殷建忠 ,周玲仙 , 吴少雄 ,等 .云南元江芦荟花营养成分
分析及评价 [ J].实用预防学 , 2003, 10(1):10～ 12.
[ 5]侯冬岩 ,回瑞华 ,杨梅 , 等 .干鲜芦荟花挥发性化学成分
的分析 [ J].食品科学 , 2003, 24(6):126～ 128.
[ 6]陈邦美 ,何和明 .海南岛芦荟属若干药用植物花粉酶化
学变化 [ J].中国野生植物资源 , 2003, 20(1):48～ 49.
[ 7] DuboisM, GilesKA, HamiltonJK, etal.Colorimetric
methodfordeterminationofsugarsandrelatedsubstances[ J] .
AnalyticalChemistry, 1956, 28, 350～ 356.
[ 8] DischeZ.Anewspecificcolorreactionofhexuronicacid
[ J] .JournalofBiologicalChemistry, 1947, 167:189～ 198.
[ 9]和寿英 ,熊子仙 .毛木耳多糖的分析研究 [ J] .云南师范
大学学报 , 1999, 19(4):40～ 42.
[ 10]张惟杰 .糖复合物生化研究技术(第二版)[ M] .杭州:
浙江大学出版社 , 1999.38～ 40.
[ 11]常秀莲 .两种芦荟活性成份及其热稳定性比较研究
[ D] .大连:大连理工大学 , 2006.
[ 12] GowdaDC, NeelisiddaiahB, AnjaneyaluYV.Structural
studiesofpolysaccharidesfrom Aloevera[ J] .Carbohydrate
Research, 1979, 72:201～ 205.
[ 13] GowdaDC, NeelisiddaiahB, AnjaneyaluYV.Structural
studiesofpolysaccharidesfrom Aloevera[ J] .Carbohydrate
Research, 1979, 72:201～ 205.
[ 14] MandalG, DasA.StructureoftheD-galactanisolatedfrom
AloebarbadensisMiller[ J] .CarbohydrateResearch, 1980, 86:
247～ 257.
[ 15]闫吉昌 ,崔春月 ,张奕 ,等 .芦荟多糖的分离纯化及结构
分析 [ J] .高等学校化学学报 , 2003, 24(7):1189～ 1192.
[ 16] HaqQN, HannanA.Studiesonglucogalactomannanfrom
theleavesofAloevera, Tourn(exLinn)[ J] .BangladeshJournal
ofScientificandIndustrialResearch, 1981, 16:68～ 72.
(上接第 78页)
压力处理后 ,泡沫高度可以达到 47mL;蛋清蛋白膜
的拉伸强度和拉伸率在 100MPa时效果最好。
参考文献:
[ 1]张志森 ,唐书泽 ,汪勇 .微射流高压均质过程动量及流场
结构分析 [ J] .包装与食品机械 , 2005, 23(1):5～ 7。
[ 2]涂宗财 ,汪菁琴 , 阮榕生 , 等 .超高压均质对大豆分离蛋
白功能特性的影响 [ J] .食品工业科技 , 2006, 27(1):66～ 67.
[ 3] IeselVanderPlancken, AnnVanLoey, MarcEHendrickx.
Foamingpropertiesofeggwhiteproteinaffectedbyheatorhigh
pressuretreatment[ J] .JournalofFoodEngineering, 2007, 78:
1410～ 1426.
[ 4] 邓杨悟 , 田少君 ,大豆分离蛋白的成膜性研究 [ J] ,郑州工
程学院学报 , 2004, 25(2):17～ 21.
[ 5] DoiE, KitabatakeN.Structureofglycininandovalbumin
gels[ J] .FoodHydrocolloids, 1989(3):327～ 337.