全 文 ：
97
No. 6. 2004
营养研究

火麻种子中水溶性多糖的
提取、分离和纯化
贲永光 韦保耀 滕建文 卢洁
(广西大学 南宁·530004)

摘要：火麻种子粉碎后经乙醇脱脂后用冷水抽提，经胃蛋白酶酶解后，透析和冷冻干燥得粗多糖
H。利用离子交换柱 DEAE–sephadex A–50(Cl-)，琼脂糖凝胶 Sepharose CL-2B 和葡聚糖凝胶
Sephadex G-100对粗多糖 H进行分离纯化，得到两种精制多糖 HS1和 HS2，并用凝胶过滤法测定
了两种多糖的分子量，分别为 42795 和 15396。多糖 HS1经过气相色谱分析，结果表明：其单糖
组成主要为 D-阿拉伯糖、D-木糖、D-甘露糖、D-半乳糖和 D-葡萄糖组成，其摩尔比为：0.12∶0.09∶
0.15∶0.11∶0.12。
关键词：火麻多糖；凝胶柱层析；分子量；单糖
中图分类号：TS201.2 文献标识码：A 文章编号：1005-9989(2004)06-0097-04

Extraction isolation and purification of water-soluble
polysaccharides from hemp seed
BI Yong-guang WEI Bao-yao TENG Jian-wen LU Jie
(Guangxi University, Nanning, 530004)
Abstract: Hemp seed was defat by alcohol, water extracting, pepsin-enzymolysis, dialysing, freezing and drying.
At last, the water soluble polysaccharides H was obtained. The crude polysaccharides H was fractionated by gel
filtration chrom atograph on DEAE-sephadex A-50(Cl-) and Sepharose CL-2B and Sephadex G-100, two kinds
of polysaccharides HS1 and HS2 were found. Furthmore, molecular weight was 42795 and 15396 which was
determined by gel filtration chrom atograph method determined by gas chromatography the main ingredients of
monosaccharide are D-Arabinose, D-Xylose, D-Mannose, D-Galactose and D-Glucose and the mole rate of
them are 0.12∶0.09∶0.15∶0.11∶0.12.
Key words: polysaccharides of hemp; sephadex column chromatograph; molecular weight; monosaccharide

0 前言
多糖几乎存在于所有的生物中，具有储藏能
量、结构支持和抗原决定性等多种生物功能，由于
多糖及糖结合物的分离、纯化和组分测定结构分析

收稿日期：2003-12-19
基金项目：广西科学青年基金项目(0229002)。
作者简介：贲永光(1976-)，男，硕士研究生，研究方向为植物
种子水溶性多糖的结构分析。

有了长足进展，同时，对多糖的生物学功能有了新
的认识，关于糖类的研究又引起了人们的重视[1]。
多糖具有免疫调节活性，能促进网状内皮系统的吞
噬功能，增强细胞杀伤力，活化吞噬细胞，诱导免
疫因子的表达，增强人体巨噬细胞、淋巴细胞等免
疫系统的功能。多糖及其衍生物因其特殊的功能抗
炎症、抗凝血、抗辐射、降血脂，作为生物效应调
节剂而成为近年来天然药物的研究热点之一，目前
全球至少有 12 种多糖分别用作抗肿瘤药物正在进
DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2004.06.030

98
营养研究
No. 6. 2004
行临床试验[5]。
火麻树是荨麻科中稀有的乔木树种，生长较快，
树冠覆盖面大，分布于云南南部景洪、勐腊及东南
部富宁、马关、麻栗坡及广西西南部龙州、靖西、
德保和西部凌云、隆林、巴马等地。火麻仁有很好
的润肠通便作用，是一味治疗肠燥便秘的常用中药，
张仲景用于治疗肠燥津枯便秘的脾约丸(又名麻子
仁丸)即以此为主要药物，临床常用此丸治疗痔疮便
秘、习惯性便秘、产后血虚便秘[6]。现代研究证明
火麻仁还有很好的降血压，活血利尿的作用，长期
食用，对慢性神经炎、瘫痪、便秘和高血压等多种
疾病有很好的补助疗效，同时还有养心益血、延年
益寿之功效，是地道的天然优质绿色食品。火麻种
子水溶性多糖的研究未见报道，作者于 2003 年以
广西巴马特产火麻为原料，利用现代的分离纯化和
分析技术，对火麻多糖的分离、纯化组成进行了
研究，以期为火麻多糖的更深入研究与开发提供理
论依据。
1 实验试剂和仪器
1.1 材料和试剂
火麻：广西巴马产；胃蛋白酶(pepsin)：1∶3000，
Sigma 公司；DEAE-sephadex A-50(Cl-)、琼脂糖凝
胶 Sepharose CL-2B和葡聚糖凝胶 Sephadex G-100：
Pharmacia公司；标准单糖：葡萄糖、半乳糖、阿拉
伯糖、木糖、甘露糖、鼠李糖：Sigma 公司；标准
葡聚糖 T-10(Mw.10000)T-40(40000)和 T-70(70000)：
Pharmacia公司。乙醇、硫酸：分析纯；其他试剂均
为分析纯。
1.2 仪器
干燥箱；紫外分光光度计；恒温水域锅；循环
水式多用真空泵；旋转蒸发器；自动部分收集器；
恒流泵；冷冻干燥机；气相色谱仪。
2 实验及检测方法
2.1 火麻种子多糖的提取工艺
火麻→破碎→脱脂(80%酒精)
↓ ↓
水抽提(1.5倍量×3次) 回收(1.5倍量×3次)
↓
抽提液浓缩(利用胃蛋白酶酶解，去蛋白)
↓
流水透析，除盐→冻结干燥(得粗多糖 P)
2.2 火麻种子多糖的提取分离[2-3]
称取火麻 500g，经去皮后，将其进行破碎至粉
末化，用 80%乙醇溶液浸泡脱脂，并用磁力搅拌器
持续搅拌 20min，然后用离心机 (3000r/min)离心
20min，去掉上清液，收集沉淀得脱脂粉末。上述过
程依此进行 3 次。然后用 750mL 的蒸馏水在室温下
对脱脂粉末进行抽提，并不断搅拌 2h，用离心机
(4000r/min)离心 30min，收集上清液，所得的沉淀
将继续用 750mL的蒸馏水在室温下进行抽提，上述
过程依此进行 3次，合并 3次上清液，再减压浓缩，
得 50mL的火麻种子水提取浓缩液。
缓冲溶液和抑菌剂甲苯，调节浓缩液的 pH 值
保持在 5.56，温度控制在 36~37℃之间，即动物的
体温，因为胃蛋白酶在此条件下的活力最大，上述
过程的主要目的是将蛋白质大分子充分分解为氨基
酸等小分子，而保留大分子多糖。升温灭酶后，接
着用透析袋进行 48h 流水透析，除去小分子杂质及
色素，将透析袋内液进行冷冻干燥，最后得到干燥
品粗多糖 H[5]。
2.3 蛋白质含量的测定[4]
粗多糖 H 中的氮含量用凯氏定氮法(改良法)测
定，粗多糖 H中的蛋白质含量为氮含量乘以转化系
数 6.25。
2.4 糖含量测定[3]
用苯酚-硫酸法测定。
2.5 离子交换色谱
将粗多糖 H 溶于蒸馏水制成饱和溶液，利用
DEAE-sephadex A-50(Cl-)(2.2×100cm)柱进行分离。
首先用 0.1mol/L的 NaHCO3和 0.5mol/L的 NaCl溶
液将 DEAE-sephadex A-50转变为(Cl-)型的，再用去
离子水平衡离子交换柱和试样。用去离子水进行洗
脱，流速是 60mL/h，每 3mL 收集 1 管，洗脱液经
部分收集器收集后，用苯酚-硫酸法测定总糖，用葡
萄糖作为标准糖，依洗脱曲线合并洗脱液，经浓缩
透析后，冷冻干燥，最后得精制多糖 HS。
2.6 凝胶过滤色谱
HS用琼脂糖凝胶 Sepharose CL-2B(2.2×100cm)
和葡聚糖凝胶 Sephadex G-100(2.2×100cm)分离。
用去离子水进行洗脱，流速是 60mL/h，每 3mL 收
集 1管。
2.7 用凝胶过滤法测定分子量[8]
称取干燥样品 HS1和 HS2各 5mg，用少量的去
离子水溶解，然后分别相继上柱 Sephadex G-100
(2.2× 100cm)，用去离子水进行洗脱，流速是
60mL/h，每 3mL收集 1管。在相同的条件下用已知
分子量的标准葡聚糖 T-10(Mw.10000)、T-40(40000)
和 T-70(70000)制作分子量标准曲线图，得出方程

99
No. 6. 2004
营养研究

LogMw=-0.0074X+5.5416，其中 R2=0.9982，根据样
品的洗脱体积求出分子量。
2.8 GC检测多糖组成
气相色谱分析条件：BPX70 石英毛细血管柱
(0.25mm×60m)，柱温 240℃，气化室温度 290℃，
载气为氮气，流速 60mL/min，FID 检测器，H2 为
60mL/min，空气为 600mL/min，分流比为 100∶1，
进样量为 1µL。
酸水解：精密称取多糖 HS110mg，加入 2mL
2mol/L 三氟乙酸，封口。110℃烘箱水解 3h，减压
浓缩至干。
糖醇乙酸酯衍生物的制备[8]：HS1 水解物与各
单糖标准品分别加入 30mg 硼氢化钠 (NaBH4)和
2mL水，振荡后在室温下放置 1.5h，使糖还原成相
应的糖醇。滴入醋酸分解过量的硼氢化钠(NaBH4)，
至无气泡产生为止，溶液在 60℃减压浓缩至干，加
入 0.1%(v/v)盐酸甲醇溶液 2mL，振荡后减压浓缩
至干，重复 4 次以除去硼酸根。剩余物在 105℃烘
箱中加热 15min 除去水分，加入 0.5mL 吡啶和
0.5mL醋酸酐，封管后在沸水浴中反应 1h，减压浓
缩至干，用 1mL 氯仿溶解，取 1ìL 进行气相色谱
分析。
3 结果
3.1 蛋白质含量和糖含量
表 1 火麻仁、脱脂粉末、多糖 H、HS、HS1 和
HS2 中的蛋白质和糖含量
样品种类 蛋白质含量(%) 糖含量(%)
火麻仁 72.26 1.05
脱脂粉末 70.35 1.08
粗多糖 H 38.24 60.58
多糖 HS 15.25 83.57
精制多糖 HS1 7.42 92.18
精制多糖 HS2 7.83 91.32
从表 1 可以看出，原料中的多糖含量较低和蛋
白质含量比较高，所以在过柱前必须用蛋白酶进行
多次处理，过柱后的多糖含量较高，蛋白质含量明
显降低。
3.2 离子交换和凝胶过滤色谱[7]
3.2.1 将粗多糖 H 经过 DEAE-sephadex A-50(Cl-)
(2.2×100cm)柱进行分离后，得洗脱图谱见图 1。从
图 1 中可以看出，碳水化合物的洗脱峰只有一个即
HS，通过苯酚-硫酸法测得总糖含量为 83.57%。但
不能依此推断为单一多糖，必须通过其他凝胶柱进
行逐步分离后才能定论。

1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56
洗脱体积(3mL/管)
试样：粗多糖 H；柱：2.2×100cm；洗脱剂：去离子水。
图 1 DEAE-sephadex A-50(Cl-)凝胶过滤色谱图
3.2.2 Sepharose CL-2B的洗脱图谱见图 2。从图 2
中可以看出，碳水化合物的洗脱峰有两个，第一个
峰 HS1较大，洗脱体积在 45管，第二峰 HS2较小，
洗脱体积在 89管。根据洗脱曲线合并洗脱液，透析，
冷冻干燥得精制多糖 HS1和 HS2，用苯酚-硫酸法测
定总糖含量分别为 92.18%和 91.32%。为了进一步
验证多糖 HS1和 HS2，是否为组分均一多糖，还将它
们继续通过葡聚糖凝胶 Sephadex G-100进行分离。

1 12 23 34 45 56 67 78 89 100
洗脱体积(3mL/管)
试样：多糖 HS；柱：2.2×100cm；洗脱剂：去离子水。
(前一个峰设为 HS1，后一个峰为 HS2)
图 2 Sepharose CL-2B凝胶过滤色谱图
3.2.3 HS1经过 Sephadex G-100的洗脱图谱见图 3。
从图 3 中可以看出，HS1洗脱峰只有一个，在第 42
管将出现最高峰，而且比较对称，因此可以初步地
认为多糖 HS1为均一多糖。

1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61
洗脱体积（3mL/管）
试样：多糖 HS1 柱：2.2×100cm 洗脱剂：去离子水。
图 3 Sephadex G-100凝胶过滤色谱图
3.2.4 HS2经过 Sephadex G-100的洗脱图谱见图 4。

1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91
洗脱体积(3mL/管)
试样：多糖 HS2；柱：2.2×100cm；洗脱剂：去离子水。
图 4 Sephadex G-100凝胶过滤色谱图
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
A
4
9
0
nm

0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
A
4
9
0
nm

4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
A
4
9
0
nm

3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
A
4
9
0
nm


100
营养研究
No. 6. 2004
从图 4 中可以看出，HS2洗脱峰只有一个，在
第 67管将出现最高峰，而且比较对称，因此可以初
步地认为多糖 HS2为均一多糖。
3.3 分子量的测定[8]
根据凝胶过滤法测定了 HS1和 HS2的分子量。
分子量与洗脱体积的关系见图 5。根据方程 LogMw=
-0.0074X+5.5416，算出 HS1和 HS2的分子量分别为
42795和 15396。

0 50 100 150 200 250
洗脱体积(mL)
图 5 分子量与洗脱体积之间的关系
3.4 多糖组成
气相色谱见图 6、图 7。分析结果表明，多糖
HS1由 D-阿拉伯糖、D-木糖、D-甘露糖、D-半乳糖
和 D-葡萄糖组成，其摩尔比为：0.12∶0.09∶0.15∶
0.11∶0.12。

1.鼠李糖 2.阿拉伯糖 3.木糖 4.甘露糖 5.半乳糖 6.葡萄糖
图 6 标准单糖的气相色谱图

2.阿拉伯糖 3.木糖 4.甘露糖 5.半乳糖 6.葡萄糖
图 7 火麻多糖 HS1的气相色谱图
4 讨论
火麻种子经脱脂、水提取，得到一种褐色胶质
状的提取物，此提取物去蛋白后经定性实验可确
定为火麻粗多糖。粗多糖经 Sepharose CL-2B柱层
析，用去离子水进行洗脱，可分别得到两种精制
多糖。
由于火麻种子中蛋白质含量丰富，所以用胃蛋
白酶进行分解除蛋白，反复达 7 次，直至通过仪器
检测几乎不含蛋白质为止。
为了进一步验证多糖 HS1为均一多糖，将 HS1
单一峰图分别收集单峰的前部分、中部分、后部分
进行构成糖分析，结构表明，这 3 部分的构成糖种
类和比例都一样，说明多糖 HS1为均一多糖。
对火麻多糖分别进行凝胶 Sephadex G-100柱层
析，可分别得到单一对称洗脱峰，且各峰之间的峰
距较大，分离效果较好。说明用此方法对火麻粗多
糖进行分离是可行的。另外，火麻种子中含多种糖
类，若能对其进行综合开发利用，无疑具有明显的
社会效益和经济效益。
5 进一步工作
我们下一步是测定多糖 HS1化学成分，并研究
它的物理化学性质和解析其结构。
参考文献：
[1] 程霜,等 .冬瓜多糖的分离与鉴定.开发研究,2002(9):
44-45
[2] 薛巧如,等.杜氏藻多糖的分离、纯化及结构分析.药物
生物技术,2003,10(2):96-99
[3] 韦保耀 ,山内亮 ,加藤宏治 .应用糖质科学 ,1994,41:
157-163
[4] 叶振南,等.粗多糖的提取、分离及结构分析[J].中国
药事,2000,14(50):329-332
[5] Dodgson K S, Price R G. Determination of Ester Sulphate[J].
Biochem,1962,84:106
[6] 周世文,徐传福.多糖的免疫药理作用[J].中国生化药
物杂志,1994,15(2):143-147
[7] 方积年.多糖研究的现状.药学学报,1986,21(12):944-
950
[8] 张惟杰.糖复合物生化研究技术[M].杭州:浙江大学出
版社,1999

食品科技 2003年合订本
（上、下册）隆重上市，订价 140元。
邮寄需加收 10元邮挂费。
地址：北京市宣武区菜市口狮子店 11号
电话：010-63173840 63168109
E-mail:shipinkj@vip.163.com
6
5
4
3
2
1
0
分
子
量
的
对
数
值
(L
og
M
w
)
Y=-0.0074x+5.5416
R2=0.9982
6.0

4.5

3.0

1.5

0
6.0
4.5
3.0
1.5
0