全 文 ：FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
食品科技
2011年 第 36卷 第 2期
剑麻(Agave sisalana Perr.ex Engelm.)，别名菠萝
麻、水丝麻、龙舌兰麻、西纱尔麻、巴哈马麻等，
为石蒜科龙舌兰属的植物 [1]。剑麻性味：甘，辛、
凉；功能为凉血止血、消肿解毒；主治肺痨咯血、
衄血、便血、痢疾、痈疮肿毒、痔疮[2]。果胶多糖
具有半乳糖醛酸聚糖基本结构，属于酸性多糖，
具有多种生理活性。近年研究表明，高等植物果
胶多糖具有提高机体免疫功能[3]、抗应激反应，抗
肿瘤、抗氧化[4]、降血脂、抗菌、止血、消肿、解
毒、止泻、抗辐射等生理活性[5]。
剑麻在广西长期作为地方植物药应用，已有
多年历史[2]。但尚未见有人对其果胶多糖成分研究
剑麻果胶多糖脱蛋白方法研究
黄艳伟 1， 张雪红 1， 姚先超 1， 王志滨 2， 林翠梧 1*
(1.广西大学化学化工学院，南宁 530004；
2.广西北航工程技术研究院，南宁 530022)
摘要： 以蛋白脱除率和多糖损失率为指标比较 5种方法对剑麻果胶多糖脱蛋白效果的影响。结
果表明：酶法与 D152弱阳离子交换树脂结合法蛋白脱除率较高，并且多糖损失率较低，综合考
虑为最佳方案。最佳条件为：先在木瓜酶用量 2%、pH 5.0、反应温度 50 ℃、反应时间 4 h条件
下脱蛋白一次，然后再利用 D152弱阳离子交换树脂，在 30 ℃恒温，pH 5.0条件下静态吸附 4 h
脱蛋白一次。经过最佳条件处理，剑麻果胶多糖的蛋白脱除率 88.54%，多糖损失率 9.25%。
关键词：剑麻；果胶多糖；脱蛋白
中图分类号： TS 201.2 文献标志码： A 文章编号： 1005- 9989(2011)02- 0144- 04
Deproteinization of Agave sisalana pectic polysaccharide
HUANG Yan-wei1，ZHANG Xue-hong1，YAO Xian-chao1, WANG Zhi-bin2，LIN Cui-wu1*
(1.School of Chemistry and Chemical Engineering, Guangxi University, Nanning 530004;
2.Guangxi Institute of Engineering Technology, Beijing University of Aeronautics and
Astronautics, Nanning 530022)
Abstract: The deproteinization effects of five methods on Agave sisalana pectic polysaccharide (ASPP) were
evaluated in terms of the deproteinization rate and ASPP loss rate. The results indicated that the best scheme
was protease plus anion exchange resin D152, which exhibited higher deproteinization rate and lower ASPP
loss rate. The scheme was that the ASPP solution was hydrolysis with 2% papain for 4 hours in 50 ℃ pH 5.0,
and then added anion exchange resin D152 once as much as ASPP solution, stirred for 30 minutes, and
stayed in static state in 30 ℃ water for 4 hours. After optimum conditions, the deproteinization rate and ASPP
loss rate achieved 88.54% and 9.25%, respectively.
Key words: Agave sisalana; pectic polysaccharide; deproteinization
收稿日期： 2010-06-28* 通讯作者
基金项目： 广西自然科学基金项目(2010GXNSFA013038)；广西博士研究生创新基金项目(105931001008，105931003098)。
作者简介： 黄艳伟(1984—)，男，河南西华人，硕士研究生，研究方向为中药资源开发与利用。
提取物与应用
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食 品 科 技
2011年 第 36卷 第 2期
报道。采用水提醇沉法[6]得到的剑麻果胶多糖含有
一定量的蛋白质，脱除其中的蛋白质是其精制纯
化的重要步骤。国内外对粗多糖脱蛋白方法主要
有 Sevag法、三氯乙酸法、酶法、盐酸法 [7- 10]、树
脂法[11]等。本文对剑麻果胶多糖脱蛋白方法进行了
初步研究，以蛋白脱除率和多糖损失率为指标考
察脱蛋白方法对剑麻果胶多糖精制的影响。
1 材料与仪器
1.1 仪器设备
TU- 1810 紫外可见分光光度计：北京普析通
用有限公司；SHA- B数显双功能水浴恒温振荡器：
金坛汉康电子有限公司；FD- 1A- 50冷冻干燥箱：
北京博医康实验仪器有限公司；DZF- 6050真空干
燥箱：巩义予华仪器有限公司；SK- 1 快速混匀
器：金坛医疗仪器厂；DBS- 100电脑全自动部分
收集器：上海青浦泸西仪器厂；TDL- 5C低速台式
大容量离心机：上海安亭科学仪器厂；RE- 2010
旋转蒸发仪：巩义予华仪器有限公司。
1.2 材料与药品
剑麻果胶多糖：本实验室自制；牛血清白蛋
白 V：Lvshengyuan Biotechnology有限公司；葡萄
糖、考马斯亮蓝 G- 250：Sigma有限公司；木瓜蛋
白酶：国药集团化学试剂有限公司；苯酚、乙
醇、三氯乙酸、氯仿、正丁醇和氢氧化钠：国产
分析纯。
2 实验方法
2.1 葡萄糖标准曲线的制作[7]
总多糖含量的测定采用苯酚硫酸法，用葡萄
糖作标准曲线。以吸光度(y)对葡萄糖质量浓度(x)
作回归处理，得回归方程：y=0.0063x- 0.0086，r =
0.9990，线性范围为 0~100μg/mL。
2.2 总多糖损失率计算
多群损失率（%）=
C1- C2
C1
×100 (1)
式中：C1为脱蛋白处理前剑麻果胶多糖液中
总糖含量；
C2为脱蛋白处理后剑麻果胶多糖液中
总糖含量。
2.3 蛋白质标准曲线的制作[7]
总蛋白质含量的测定采用考马斯亮蓝 G- 250
法，以牛血清白蛋白 V(BSA)制作标准曲线。以吸
光度(y)对牛血清白蛋白 V浓度(x)作回归处理，得
回归方程： y=0.0059 x- 0.007，相关系数为 r =
0.9991，线性范围为 0~120μg/mL。
2.4 蛋白质脱除率计算
蛋白质除率（%）=
A1- A2
A1
(2)
式中：A1为脱蛋白处理前剑麻果胶多糖液中
总蛋白含量；
A2为脱蛋白处理后剑麻果胶多糖液中
蛋白含量。
2.5 脱蛋白方法
2.5.1 Sevag法脱蛋白 [7] 取剑麻果胶多糖样品液
50 mL，加入 10 mL Sevag试剂[氯仿 ∶正丁醇 =4 ∶1
(v/v)]，于快速混匀器上剧烈振荡 30 min，4800
r/min 离心 10 min，丢弃下层有机相及中间蛋
白质与 Sevag 试剂形成的絮状物，收集上层水
相溶液，定容至 50 mL容量瓶中。测定上层清液
的总糖含量、蛋白质含量。取 6份粗果胶多糖样
品液，Sevag法按上述步骤分别处理 1、2、3、4、
5、6次。按公式(1)、(2)计算蛋白脱除率和多糖损
失率。
2.5.2 三氯乙酸法 (TCA )脱蛋白[8] 取剑麻果胶多
糖样品液 50 mL 7份，分别加入三氯乙酸晶体，使
其占果胶多糖样品液质量分数至 1%、2%、3%、
4%、5%、6%、7%，于快速混匀器上剧烈振荡 30
min，混匀后静置过夜，4800 r/min 离心 10 min，
丢弃沉淀收集上清液，定容至 50 mL容量瓶中。
测定上层清液的总糖含量、蛋白质含量。按公式
(1)、(2)计算蛋白脱除率和多糖损失率。
2.5.3 酶法脱蛋白[10] 选取酶用量、pH、温度、时
间 4个因素，各取 3个水平，以蛋白脱除率和多
糖损失率为指标，做 L9(34)正交实验(见表 1)。
2.5.4 离子交换树脂法脱蛋白[11- 14] 利用离子交换
树脂法去除蛋白质，成本低、处理量大、操作简
便，很适合大规模工业化生产的需要。本研究尝
试用 D301R 弱阴离子交换树脂和 D152 弱阳离子
交换树脂对剑麻果胶多糖进行脱蛋白研究。分别
采用静态吸附法和动态吸附法进行脱蛋白。
2.5.4.1 静态吸附法 取剑麻果胶多糖样品液 50
表 1 酶法脱蛋白因素水平表
因素
酶用量/% A pH B 温度/℃ C 时间/h D
1 1 4 40 2
2 2 5 50 3
3 3 6 60 4
水平
提取物与应用
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mL，加入一定量的预处理好的 D301R弱阴离子交
换树脂，在 30℃恒温，pH为 5条件下静态吸附
240 min，收集样液。将收集所得样液定容至 50
mL容量瓶中。测定脱蛋白后样品液的总糖含量、
蛋白质含量。按公式(1)、(2)计算蛋白脱除率和多
糖损失率。
按照如上方法，利用 D152弱阳离子交换树脂
进行静态吸附。测定脱蛋白后样品液的总糖含量、
蛋白质含量。按公式(1)、(2)计算蛋白脱除率和多
糖损失率。
结合 D301R和 D152最佳条件进行静态吸附。
测定脱蛋白后样品液的总糖含量、蛋白质含量。
按公式(1)、(2)计算蛋白脱除率和多糖损失率。
2.5.4.2 动态吸附法 取剑麻果胶多糖样品液 50
mL，通过预处理的 D301R弱阴离子交换树脂柱，
分管收集，直至无多糖显色为止。将收集多糖流
出液浓缩后定容至 50 mL容量瓶中。测定脱蛋白
后样品液的总糖含量、蛋白质含量。按公式(1)、
(2)计算多糖损失率和蛋白质脱除率。
按照如上方法，利用 D152弱阳离子交换树脂
进行动态吸附。测定脱蛋白后样品液的总糖含量、
蛋白质含量。按公式(1)、(2)计算蛋白脱除率和多
糖损失率。
结合 D301R和 D152最佳条件进行静态吸附。
测定脱蛋白后样品液的总糖含量、蛋白质含量。
按公式(1)、(2)计算蛋白脱除率和多糖损失率。
2.5.5 酶法 +离子交换树脂法脱蛋白 取剑麻果胶
多糖样品液 50 mL，选用酶法 +离子交换树脂法的
最佳方案结合使用，测定脱蛋白后样品液的总糖
含量、蛋白质含量。按公式(1)、(2)计算蛋白脱除
率和多糖损失率。
3 结果与分析
3.1 Sevag法脱蛋白效果
剑麻果胶多糖利用 Sevag试剂进行脱蛋白处理
6次，蛋白质脱除率和多糖损失率情况如图 1。
结果显示，Sevag法脱蛋白经过 3次后，蛋白
质脱除率趋于稳定，但是多糖损失率却稳步上升。
经过脱蛋白 6次后，蛋白质脱除率达到了 79.44%，
多糖损失率却也高达 31.08%。综合考虑，Sevag法
脱蛋白 3次为最佳方案，此时蛋白质脱除率和多
糖损失率分别为 73.57%和 13.43%。Sevag法为多
糖脱蛋白经典方法，主要用于去除游离蛋白质，
蛋白聚糖和糖蛋白很难除去，并且随着脱蛋白次
数的增加，多糖损失率急剧上升。另外此法用到
的三氯甲烷是一种强毒性溶剂，容易导致多糖活
性下降和溶剂残留。
3.2 三氯乙酸法(TCA )脱蛋白效果
用三氯乙酸法对剑麻果胶多糖进行脱蛋白，
蛋白脱除率和多糖损失率情况如图 2。
由图 2不难看出，用三氯乙酸法(TCA )对剑麻
果胶多糖进行脱蛋白时，随着 TCA浓度的增大，
蛋白质脱除率呈现先增后减，最后又增加的趋势，
而多糖损失率却显持续增加的变化趋势，并且在
质量分数达到 3%以后，蛋白质脱除率可以达到
70%以上，多糖损失率却维持在较低水平。综合考
虑，使多糖样液的 TCA达到 3%时效果最佳，此
时蛋白质脱除率和多糖损失率分别为 75.84%和
8.87%。与 Sevag法相比，三氯乙酸法蛋白质脱除
率高于 Sevag法，而多糖损失率较低。但是三氯乙
酸法脱蛋白时反应较为剧烈，可能会引起多糖结
构破坏，产生不期的结果。
3.3 酶法脱蛋白效果
酶法对剑麻果胶多糖进行脱蛋白，实验结果
如表 2。从表 2 中可知，多糖损失率最低水平为
A2B2C3D3。蛋白脱除率最高水平为 A2B1C2D3，即酶
用量 2%、pH 5.0、温度 50、时间 4 h。表 2 显示
多糖损失率维持在较低水平，并且蛋白脱除率为
优先指标，综合考虑 A2B1C2D3为最佳条件，此时
多糖损失率为 7.51%，蛋白脱除率为 81.66%。
3.4 离子交换树脂法脱蛋白
3.4.1 静态吸附 离子交换树脂法脱蛋白，静态吸
附实验结果见表 3。由表 3结果可以知道，3种方图 1 Sevag法脱蛋白效果
90
80
70
60
50
40
30
20
10
百
分
率
/%
1 2 3 4 5 6
脱蛋白次数
蛋白脱除率
多糖损失率
图 2 三氯乙酸法 (TCA )脱蛋白效果
百
分
率
/%
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
01 2 3 4 5 6 7
TCA浓度/%
多糖损失率
脱蛋白率
提取物与应用
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表 3 离子交换树脂静态吸附脱蛋白效果
表 4 离子交换树脂动态吸附脱蛋白效果 %
法中以 D152阳离子交换树脂法效果最好，此时多
糖损失率 11.27%，蛋白脱除率 75.44%。
3.4.2 动态吸附 离子交换树脂法脱蛋白，动态
吸附实验结果见表 4。由表 4结果可以知道，3种
方法中以 D152阳离子交换树脂发效果最好，此时
多糖损失率 11.27%，蛋白脱除率 75.44%。
动态吸附和静态吸附相比，脱蛋白效果明显
较差，并且多糖损失率大大增大。因此利用离子
交换树脂法脱蛋白应使用 D152弱阳离子交换树脂
静态吸附。
3.5 酶法+离子交换树脂法脱蛋白
在酶用量 2%、pH5.0、温度 50、时间 4 h 条
件下酶法脱蛋白 1次，然后利用 D152弱阳离子交
换树脂，在 30℃恒温，pH为 5.0条件下静态吸附
240 min。其脱蛋白情况如下：多糖损失率 9.25%，
蛋白脱除率 88.54%。
利用此法脱蛋白取得的效果比较好，是比较
满意的脱蛋白方法。原因可能是，蛋白酶可以使
大部分游离蛋白质、蛋白聚糖和糖蛋白水解成小
分子多肽、氨基酸。这些小分子在酸性条件下带
正电荷，容易与 D152弱阳离子交换树脂发生交换
作用而被吸附。与此同时，剑麻果胶多糖为酸性
多糖，在酸性条件下主要以中性或者羧基(COOH)
形式存在而很少被吸附，从而与蛋白质以及其降
解产物分离。
3.6 5种方法脱蛋白效果比较
5种方法脱蛋白结果如表 5所示。
4 讨论
本研究比较 Sevag法、三氯乙酸法、酶法、离
子交换树脂法和酶法 +离子交换树脂法脱蛋白等 5
种方法对剑麻果胶多糖脱蛋白效果的影响。5种方
法均不能使蛋白质完全脱除，并且总是伴随有多
糖损失。其中酶法 +D152弱阳离子交换树脂法蛋
白脱除率高，并且多糖损失率低，综合考虑为最
佳方案。最佳条件为：先在酶用量 2%、pH5.0、
反应温度 50℃、反应时间 4 h条件下脱蛋白 1次，
然后再利用 D152弱阳离子交换树脂，在 30℃恒
温，pH为 5条件下静态吸附 240 min脱蛋白 1次。
经过最佳条件，剑麻果胶多糖多糖损失率 9.25%，
蛋白脱除率 88.54%，取得了比较满意的效果。此
方法与 Sevag法、三氯乙酸法相比，避免用到三氯
表 2 酶法脱蛋白正交实验 L9(34)效果
表 5 5种方法脱蛋白效果
实验号
因素 多糖损失
率/%
蛋白脱除
率/%A B C D
1 1 1 1 1 8.38 74.13
2 1 2 2 2 8.88 78.88
3 1 3 3 3 6.94 76.12
4 2 1 2 3 7.51 81.66
5 2 2 3 1 6.39 78.11
6 2 3 1 2 7.09 80.07
7 3 1 3 2 6.79 72.93
8 3 2 1 3 7.29 76.91
9 3 3 2 1 8.78 74.52
多糖损失率
K1 24.17 22.65 22.73 23.52
K2 20.99 22.56 25.17 22.76
K3 22.86 22.81 20.12 21.74
R 3.18 0.25 5.05 1.78
Rj 1.06 0.08 1.68 0.59
优水平 A2 B2 C3 D3
主次顺序 C>A>D>B
蛋白脱除率
K1 229.01 228.72 231.11 226.76
K2 239.84 233.90 235.06 231.88
K3 224.36 230.71 227.16 234.69
R 15.48 5.18 7.89 7.93
Rj 5.16 1.73 2.63 2.64
优水平 A2 B2 C2 D3
主次顺序 A>D>C>B
方法 多糖损失率/% 蛋白脱除率/%
D301R法 10.35 64.81
D152法 11.27 75.44
D301R+ D152法 15.52 70.56
方法 多糖损失率 蛋白脱除率
D301R法 18.53 66.41
D152法 15.32 70.15
D301R+ D152法 23.16 69.83
方法 多糖损失率/% 蛋白脱除率/%
Sevag法 13.43 73.57
三氯乙酸法 8.87 75.84
酶法 7.51 81.66
离子交换树脂法 11.27 75.44
酶法+离子交换树脂法 9.25 88.54
(下转第 153 页)
提取物与应用
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甲烷等有机溶剂，并且避免了三氯乙酸可能对多
糖的降解，是一种环境友好，低碳，经济适用的
多糖脱蛋白方法，除了在剑麻果胶多糖脱蛋白方
面应用外，同时也值得在其他植物多糖活性成分
分离纯化过程中推广应用。
参考文献：
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(上接第 147 页)
耗较低；提取时间仅需要几分钟，效率高；且
提取液澄清度好，容易过滤及后续进一步纯化的
处理。
马齿苋多糖经过脱蛋白及有机溶剂萃取等纯
化处理后，采用红外光谱和高效液相色谱法进行
了成分测定，结果表明，马齿苋多糖中主要单糖
组成的物质量之比大致为半乳糖醛酸∶葡萄糖∶半乳
糖∶阿拉伯糖 =1.75∶1.00∶1.58∶1.00。
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提取物与应用
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