全 文 ： 2011, Vol. 32, No. 21 食品科学 ※基础研究48
两种石耳中多糖的提取与分离纯化及其
单糖组成分析
古丽扎尔·阿布都克依木，努尔比亚·亚力坤，克热木江·吐尔逊江，阿不都拉·阿巴斯 *
(新疆大学生命科学与技术学院，新疆 乌鲁木齐 830046)
摘 要：目的：对网脊石耳(Umbilicaria decussate(Vill.)Zahlbr.)和淡肤根石耳(Umbilicaria virginis Schaer.)多糖中的单
糖组成进行研究。方法：两种石耳经水提、醇沉、冷冻干燥得水溶性多糖，经DEAE-52离子交换层析柱和 Sephadex
G-150凝胶柱进行分离纯化得纯化多糖。气相色谱分析所得多糖的单糖组成。结果：淡肤根石耳精制多糖的单糖
组为甘露糖、葡萄糖、半乳糖，其含量之比为 16.00:50.96:6.17、淡肤根石耳纯化多糖的单糖组成为甘露糖、葡
萄糖、半乳糖，其含量之比为 2 .97:17 .70:1.52；网脊石耳精制多糖的单糖组成为甘露糖、葡萄糖、半乳糖，其
含量之比为 3.90:38.086:2.00、网脊石耳纯化多糖只含葡萄糖，含量为 5.37%。结论：网脊石耳和淡肤根石耳都含
有葡萄糖，含有少量的甘露糖和半乳糖。
关键词：网脊石耳；淡肤根石耳；气相色谱；单糖
Isolation, Purification and Monosaccharide Composition Analysis of Polysaccharides from
Two Umbilicaria Species
Gulzar ABDUKEYUM，Nurbiya YALKUN，Kerimjan TURSUNJAN，Abdulla ABBAS*
(College of Life Science and Technology, Xinjiang University, U
. .
ru
..
mqi 830046, China)
Abstract ：Objective：To analyze the monosaccharide composition of polysaccharides extracted from two Umbilicaria
species: Umbilicaria decussate (Vill.) Zahlbr and Umbilicaria virginis Schaer.. Methods: Water-soluble polysaccharides from both
Umbilicaria species were obtained by water extraction, ethanol precipitation and freeze-dried and purified into fractions SUv and
ZUd, respectively by sequential column chromatography on DEAE-52 and Sephadex G-150. Gas chromatography (GC) was
used to analyze their monosaccharide composition. Results: The monosaccharide composition of crude Umbilicaria virginis
polysaccharides was composed of mannose, glucose and galactose at a ratio of 16.00:50.96:6.17. The monosaccharide composition
of SUv was comprised of mannose, glucose and galactose at a ratio of 2.97:17.70:1.52. The monosaccharide composition of crude
Umbilicaria decussate polysaccharides was made up of mannose, glucose and galactose at a ratio of 3.90:38.086:2.00. ZUd
contained only 5.37% glucose. Conclusion: Both Umbilicaria decussata and Umbilicaria virginis contain glucose and a small
amount of mannose and galactose.
Key words：Umbilicaria decussate (Vill.) Zahlbr.；Umbilicaria virginis Schaer.；gas chromatography；polysaccharides；
monosaccharides
中图分类号：TS201.4 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2011)21-0048-04
收稿日期：2011-05-05
基金项目：国家自然科学基金项目(30960003；31040004)
作者简介：古丽扎尔·阿布都克依木(1985—)，女，硕士，主要从事资源植物研究。E-mail：gulzargul@sina.com
*通信作者：阿不都拉·阿巴斯(1951—)，男，教授, 本科，主要从事资源植物研究。 E-mail：abdulla@xju.edu.cn
地衣作为民间草药治病已有很长历史[1]。石耳的药
用价值也很高，传统医学认为地衣多糖具有很强的抗
癌，抗肿瘤活性[ 2-3]，能增强机体的免疫能力[ 4]，其药
性淡、甘平、无毒，有清热、解毒[ 5 - 6 ]、健胃、消食、
利水、消胀、驱虫等功效 [ 7 ]，主治消化不良、腹疼、
痢疾、小儿疳积、妇女白带异常等症[ 8 ]。民间常用石
耳治喉痛、肠炎、痢疾、鼻出血、吐血、毒蛇咬伤
等症[9-10]。至今石耳在大山中以野生状态沉睡，尚未进
行人工培植与系统研究，有待我们去开发利用。淡肤
根石耳和网脊石耳属于子囊地衣纲，茶渍目，石耳科，
49※基础研究 食品科学 2011, Vol. 32, No. 21
石耳属[11]。本实验选取这两种石耳属地衣为研究对象，
进行分离纯化及单糖组成分析，为开发高效低毒副作用
的抗癌、抗肿瘤食品，为食用地衣资源开发提供参考
依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
网脊石耳和淡肤根石耳于2009年10月采自于新疆天
山一号冰川，海拔 3520m，并经新疆大学“中国西北
地区地衣研究中心”阿不都拉·阿巴斯教授鉴定为石耳
科(Umbilicariaceae)，石耳属(Umbilicaria Hoffm.)，网脊
石耳(Umbilicaria decussate(Vill.)Zahlbr.)和淡肤根石耳
(Umbilicaria virginis Schaer.)。
无水乙醇、石油醚、乙醚、正丁醇、氯仿、丙
酮、盐酸、氢氧化钠、氯化钠、蒽酮、浓硫酸、碳
酸钡、盐酸羟胺、肌醇、醋酸酐、吡啶均为分析纯；
单糖标准品：葡萄糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、
鼠李糖、半乳糖由新疆润新公司提供。
1.2 仪器与设备
DF310A型粉碎机 江苏省南通友邦机械有限公
司；SHZ-D循环水式真空泵、HH-S型水浴锅 巩义市
英峪予华仪器厂；AL104型电子分析天平 上海梅勒特 -
托利多仪器有限公司；RE-52A旋转蒸发仪 上海亚荣
生化仪器厂；LAMBDA17型紫外 -可见分光光度计 上
海棱光技术有限公司；DHG-9141A型电热恒温干燥箱
上海精宏试验设备有限公司；Heraeus D-37520台式离心
机 德国 Kendro公司；HT6890气相色谱仪 美国
Aglient公司。
1.3 多糖提取
石耳干粉置于索氏提取器中用氯仿提取无色为止(除
去脂溶性杂质和一些干扰色素) [12]。然后置于温度 80℃
的水浴锅中，水体积和石耳干粉质量比 20:1，蒸馏水回
流提取 180min，加乙醇沉淀。沉淀用无水乙醇、丙酮、
乙醚各洗两次，冷冻干燥得石耳粗多糖，Sevag试剂脱
蛋白，透析，冷冻干燥 [ 1 3 - 1 5 ]得精制多糖。
1.4 两种石耳多糖定性测定
取少量的两种石耳精制多糖，分别放入冷水、热
水、稀酸、稀碱、乙醇、丙酮、乙醚、石油醚、
氯仿、正丁醇中，观察其溶解状况。进行蒽酮 - 硫酸
法显色反应、碘 - 碘化钾反应、Moli sh 反应、茚三酮
实验、紫外光谱扫描。
1.5 两种石耳多糖的分级纯化
将两种石耳精制多糖溶于水中得 2mL高浓度的精制
多糖溶液，分别过DEAE-52离子交换层析柱和 Sephadex
G-150柱进行分级纯化，在波长 615nm处用蒽酮硫酸法
跟踪检测多糖含量，得到分子质量不同的纯化多糖[16]。
1.6 冻融纯度分析
取透析后的SephadexG-150组分多糖溶液置于－80℃
冰箱冷冻过夜，之后 60℃水浴融化，10000r/min离心
20min后观察是否有沉淀生成。
1.7 多糖的水解
20mg两种石耳精制多糖及纯化多糖于安醅瓶中，
加入 2mol/L硫酸 5mL，封口，在 110℃水解 6h，加入
过量 BaCO3静置过夜，至中性除去 BaCO3沉淀，真空
冷冻干燥得到各样品单糖混合物，备用[ 16]。
1.8 糖腈乙酰酯衍生物的制备
精确称取水解后的两种精制多糖及纯化多糖的单
糖混合物 10mg，盐酸羟胺 10mg，内标(肌醇六乙酸酯)
7 m g，加入吡啶 0 . 5m L，放入 9 0℃水浴中加热反应
30min并搅拌振荡。取出冷却至室温，加入 0.5mL醋酸
酐，在 90℃水浴中继续反应 30min进行乙酰化，反应产
物 1000r/min离心 5min，取上清液进行气相色谱分析。各
标准品单糖的糖腈乙酰酯衍生物采用按上述方法制备。
1.9 气相色谱分析条件
气相色谱仪配备石英毛细管柱(HP-5 )；FID 检测
器；程序升温：柱初温 190℃，保留 2min，以 5℃/min
升温至 230℃，保留 5min；气化室温度：230℃；进
样量：1μL；分流比 30:1；载气：N 2 1mL/min，H 2
30mL/min，空气 300mL/min。
1.10 单糖组分定性定量分析
淡肤根石耳和网脊石耳精制多糖及纯化多糖与标准
品单糖的色谱峰保留值进行对照，以确定样品中单糖的
种类，采用内标法根据内标物和试样的质量以及内标物
和被测组分的峰面积求出样品中单糖的含量[17-18]。单糖
含量按以下公式计算。
Ai AIs ms mIi
某单糖含量 /%＝—×—×—×—× 100
AIi As mIs m
式中：A i表示样品中某单糖峰面积；A Ii表示样品
中加入的内标物峰面积；AIs表示标准样品中加入的内标
物的峰面积；A s表示某单糖标准样品峰面积；m s表示
某单糖标准样品的质量 /mg；mIs表示标准样品中加入的
内标物的质量 /mg；m Ii表示样品中加入的内标物的质
量 /mg；m 表示称取糖样品的质量 /mg。
2 结果与分析
2.1 多糖的定性实验结果
通过定性实验可知，两种石耳精制多糖为灰白色絮
状固体。可溶于冷水、尤其溶于热水中，网脊石耳多
糖比淡肤根石耳多糖易溶于水中，不溶于乙醇、丙酮、
乙醚、氯仿、正丁醇等有机溶剂，蒽酮 -硫酸和Molish
反应呈阳性，说明具有一般多糖的性质。茚三酮实验
呈阴性，说明无大量的蛋白质和氨基酸等杂质。碘 -碘
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化钾反应呈阴性，说明不含淀粉。两种石耳精制多糖
经紫外光谱扫描，在波长 260nm和 280nm处没有特征吸
收峰，说明两种石耳精制多糖样品中没有大量的蛋白质
和核酸杂质存在。
2.2 DEAE-52离子交换柱层析结果
图 1 淡肤根石耳精制多糖 DEAE-52离子交换柱层析
Fig.1 Elution profile of U. virginis polysaccharides from DEAE-52
column (615 nm)
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
O
D
61
5n
m
管号
1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 6166 71 76 81
从图 1 可见，当用 0.1mol/L NaCl洗脱，蒽酮 -硫
酸法隔管跟踪检测多糖流出部位时得到了一个大峰的洗
脱曲线，然后没有明显洗脱峰出现，同一洗脱峰的多
糖液合并，当接着用 2mol/L NaCl洗脱时得到特别小的
洗脱峰，组分含量较低，难以进行后一步研究，然后
再没有多糖检测出来。所以只用 0.1mol/L NaCl洗脱，得
到组分命名为 SU v。
图 2 网脊石耳精制多糖 DEAE-52离子交换柱层析
Fig.2 Elution profile of U. decussata polysaccharides from DEAE-52
column (615 nm)
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
O
D
61
5n
m
管号
1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91 97 103
从图 2可见，用 0.1mol/L NaCl洗脱时出现了大峰，
2mol/L NaCl洗脱时得到特别小而且不规律的洗脱峰，考
虑到组分含量较低，只用 0.1mol/L NaCl洗脱，得到组
分命名为 Z U d。
2.3 Sephadex G-150凝胶柱层析纯度鉴定
从图 3可知，通过对淡肤根石耳多糖 0.1mol/L NaCl
洗脱组分 SUv进行凝胶柱层析，得到了单一洗脱峰，说
明 SU v为单纯的多糖组分。
图 4 网脊石耳 ZUd多糖 Sephadex G-150凝胶柱层析
Fig.4 Elution profile of U. decussata polysaccharides from Phadex
G-150 gel column (615 nm)
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
O
D
61
5n
m
管号
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60
从图 4可见，通过对网脊石耳多糖 0.1mol/L NaCl洗
脱组分 ZUd 进行凝胶柱层析，也得到了一个单一洗脱
峰，说明 Z U d 为单纯的多糖组分。
2.4 冻融实验分析
冻融实验结果表示，无沉淀形成，说明 ZUd网脊
石耳多糖和 SUv淡肤根石耳多糖都是分子质量均一的组
分，可以对其进行结构、性质研究。
2.5 单糖组成分析
单糖标准品 保留时间 /min 标准单糖峰面积(pA·s) 内标物峰面积(pA·s)
甘露糖 14.536 495.53644 250.19392
木糖 12.096 305.86130 134.76381
阿拉伯糖 11.926 266.86996 134.78598
鼠李糖 11.723 350.65091 161.17389
半乳糖 14.926 411.05597 153.79062
葡萄糖 14.659 393.63132 179.79280
表 1 标准单糖糖腈乙酰化衍生物的气相色谱分析结果
Table 1 GC analysis of standard monosaccharides
单糖组分 保留时间 /min 峰面积(pA·s) 含量 /%
甘露糖 14.514 66.63790 16.00
葡萄糖 14.641 234.66000 50.96
半乳糖 14.926 34.67942 6.17
内标物 4.080 210.33746
表 2 淡肤根石耳精制多糖的气相色谱分析结果
Table 2 Monosaccharide composition of crude U. virginis polysaccha-
rides determined by GC
图 3 淡肤根石耳 SUv多糖 Sephadex G-150凝胶柱层析
Fig.3 Elution profile of U. virginis polysaccharides from Phadex
G-150 gel column (615 nm)
0.50
0.45
0.40
0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00
O
D
61
5n
m
管号
0 2 4 6 8 10 121416 18 20 22 24 26 28 3032 34 36 38 4042 44
51※基础研究 食品科学 2011, Vol. 32, No. 21
淡肤根石耳和网脊石耳精制多糖及纯化多糖以及标准
单糖样品的糖腈乙酰化衍生物的气相色谱图谱略。各样品
的气相色谱图解析见表 1～5。将样品的气相色谱图与标
准单糖气相色谱图进行对照，通过保留时间定性样品。
通过标准单糖，多糖样品淡肤根石耳精制多糖和网
脊石耳精制多糖及淡肤根石耳纯化多糖和网脊石耳纯化
多糖的 GC分析表可知，淡肤根石耳精制多糖、网脊石
耳精制多糖、淡肤根石耳纯化多糖含有葡萄糖、甘露
糖、半乳糖等 3 种单糖，网脊石耳纯化多糖只含葡萄
糖，计算它们单糖的含量之比，淡肤根石耳精制多糖
的甘露糖、葡萄糖、半乳糖含量之比为 16.00:50.96:
6 .1 7；淡肤根石耳纯化多糖的甘露糖、葡萄糖、半乳
糖含量之比为 2.97:17.70:1.52；网脊石耳精制多糖的甘露
糖、葡萄糖、半乳糖含量之比为 3.90:38.086:2.00；网
脊石耳纯化多糖只含葡萄糖，含量为 5.37%。
3 讨 论
3.1 本实验用常规的水提法从网脊石耳和淡肤根石耳中
提取了粗多糖，并用 Savag法连续多次对两种石耳粗多
糖进行脱蛋白。紫外光谱分析表明，两种精制多中已
没有大量的蛋白质与核酸杂质存在，说明 Savag法对网
脊石耳多糖和淡肤根石耳多糖来说是相当有效的除去蛋
白质的方法。但是本实验中除去蛋白质时用 Savag法处
理多次才得到彻底的脱蛋白效果。为了简化提取流程，
可以考虑利用蛋白酶加 Savag法进行脱蛋白。
3.2 在定性实验中网脊石耳精制多糖和淡肤根石耳精制
单糖组分 保留时间 /min 峰面积(pA·s) 含量 /%
甘露糖 14.516 17.99317 2.97
葡萄糖 14.627 118.52328 17.70
半乳糖 14.896 12.42990 1.52
内标物 4.085 305.8884
表 3 淡肤根石耳纯化多糖的气相色谱分析结果
Table 3 Monosaccharide composition of SUv determined by GC
单糖组分 保留时间 /min 峰面积(pA·s) 含量 /%
甘露糖 14.499 17.94938 3.90
葡萄糖 14.626 193.56729 38.08
半乳糖 14.881 12.42990 2.00
内标物 4.060 232.16504
表 4 网脊石耳精制多糖的气相色谱分析结果
Table 4 Monosaccharide composition of crude U. decussata polysac-
charides determined by GC
单糖组分 保留时间 /min 峰面积(pA·s) 含量 /%
葡萄糖 14.620 35.34955 5.37
内标物 4.075 300.59036
表 5 网脊石耳纯化多糖的气相色谱分析结果
Table 5 Monosaccharide composition of ZUd determined by GC
多糖呈现了典型的多糖类物质的性质。茚三酮反应和
碘 - 碘化钾反应表明无大量的蛋白质和氨基酸等杂质，
两种多糖都不含淀粉。
3.3 通过对网脊石耳精制多糖和淡肤根石耳精制多糖
进行DEAE-52离子交换柱层析分别得到了洗脱组分ZUd
和 S U v。通过对得到的洗脱组分 Z U d 和 S U v 进行
SephadexG-150凝胶柱层析纯度鉴定，得到了单一的洗
脱峰，表明 ZU d 和 SU v是单纯的多糖组分。
3.4 两种粗多糖颜色主要为白色，偏黄，DEAE 52-纤
维素和 Sephadex G-100柱纯化可以脱去大部分色素，在
提取过程考虑到脱色有可能引入新的杂质，因此没有采
用另外的脱色步骤。通过对网脊石耳精制多糖和淡肤根
石耳精制多糖DEAE 52-纤维素和 Sephadex G-100柱层析
的分离纯化得到了分子质量均一的多糖组分。
3.5 通过比较淡肤根石耳精制多糖及网脊石耳精制多糖和淡
肤根石耳纯化多糖及网脊石耳纯化多糖的气相色谱分析结果可
知，纯化时有些单糖损失或者含量特别低没能检测出来，网
脊石耳精制多糖纯化后甘露糖和半乳糖没能检测出来。
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