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火棘水溶性多糖PP-A2理化性质研究



全 文 :No.6.2007
多糖是一类重要的生物活性物质,广泛存在于动
物、植物、微生物等有机体中。它是自然界中储量丰
富的天然高分子,主要包括植物多糖、动物多糖以及
微生物多糖3类。由于多糖有多种多样的生物活性,
以及在功能食品和临床上的广泛使用,使多糖的研究
成为近年来的热点。其中从植物中提取的水溶性多糖
具有非常重要与特殊的生理活性,如免疫调节、抗
肿瘤、降血糖、降血脂、抗辐射、抗病毒、抗炎、
抗疲劳、抗衰老等[1]。
火棘(Pyracanthafortuneana(Maxim.)Li)果实,又
叫赤阳子、救军粮,主要分布于我国东南和西南部,
也是秦巴山区主要野生植物之一[2]。火棘始载于 《滇
收稿日期:2006-12-31
基金项目:广西科学基金项目(桂科青0447009)。
作者简介:黄永春(1974-),男,广西人,博士,副教授,主要从事多糖类物质的制备与利用方面的研究工作。
火棘水溶性多糖PP-A2
理化性质研究
黄永春1,杨 锋1,谢清若1,段玉峰2
(1.广西工学院生物与化学工程系,柳州 545006;
2.陕西师范大学食品工程系,西安 710062)
摘要:对火棘水溶性多糖的PP-A2组分的理化性质进行了研究。结果表明:PP-A2的相对分子质量约
为30kDa,其单糖组分主要是由阿拉伯糖和鼠李糖以及保留时间为3.46min的未知组分(由红外光谱分析
推测其可能是糖醛酸)组成的杂多糖,其中还含有少量的果糖、半乳糖和甘露糖,PP-A2中各糖残基物
质的量的比为:(阿拉伯糖+鼠李糖)∶果糖∶半乳糖∶甘露糖=9.56∶3.37∶1.88∶1。
关键词:火棘;多糖;分子量;理化性质
中图分类号:TS201.2 文献标识码:A 文章编号:1005-9989(2007)06-0116-03
StudyonphysicochemicalpropertyofPP-A2fromwater-soluble
Pyracanthafortuneanapolysaccharides
HUANGYong-chun1,YANGFeng1,XIEQing-ruo1,DUANYu-feng2
(1.DepartmentofBiologicalandChemicalEngineering,GuangxiUniversityof
Technology,Liuzhou545006;2.DepartmentofFoodEngineering,
ShaanxiNormalUniversity,Xi′an710062)
Abstract:ThephysicochemicalpropertiesofPP-A2fromwater-solublePyracanthafortuneanapolysaccharides
werestudiedinthispaper.TheresultsindicatedthatthemolecularweightofPP-A2is30kDa.Themonosac-
charidecompositioninPP-A2fromPyracanthafortuneanapolysaccharidesisarabinose,rhamnose,fructose,
mannose,galactose,themolratioofthemis:(arabinose+rhamnose)∶fructose∶mannose∶galactose=9.56∶3.37∶
1.88∶1.
Keywords:Pyracanthafortuneana;polysaccharides;molecularweight;physicochemicalproperty
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DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2007.06.037
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南本草》,其果实性味干酸,药用具有健脾消积、生
津止渴、清热解毒、活血止血等功效[3]。近年来的研
究表明,火棘果实具有很大的药用和食用开发价值[4]。
有文献报道火棘果实总提取物具有消除自由基、降血
脂、增强免疫力、增强体力和促进消化等作用[5]。
为了进一步开发火棘野生资源,在对秦巴山区
产火棘果实中水溶性多糖的提取、分离纯化及纯度
鉴定等[6-7]基础上,对火棘多糖组分PP-A2进行理化性
质研究,为进一步阐明火棘多糖构效关系作了前期
工作。
1 试验材料、试剂及仪器
1.1 材料
火棘果实:采自秦巴山区镇巴县。
1.2 试剂
DE-32: WhatmanInternationalLtd.; Sephadex
G-200:Pharmacia公司;LSA大孔吸附树脂:西安蓝
深交换吸附材料有限公司;标准单糖:上海试剂二
厂;Dextran标准分子量:Pharmacia公司;其它试剂
均为分析纯。
1.3 仪器
DHL-A电脑恒流泵、DBS-100电脑全自动部分收
集器:上海沪西分析仪器厂;层析柱 (2.5cm×45cm
和1.1cm×120cm):自制;RE-52A型旋转蒸发器:
上海亚荣生化仪器厂;真空冷冻干燥器:德国Christ
公司;稳压稳流电泳仪:Dy-3型,江苏兴化分析仪
器厂;TU-1901UV-VISSpectrophotometer:北京普
析通用仪器有限公司;超速离心机:L8-80,美国贝
克曼公司;AgilentGC6890N:美国安捷伦科技有限
公 司 ; Fouriertransform InfraredSpectrometer: E-
QUINOX55型,德国Brucher;PS数据处理系统:浙江
大学。
2 试验方法
2.1 火棘水溶性多糖的提取及分离纯化
称取火棘粉末,加石油醚(70~90℃)回流脱脂两次,
回收石油醚,固形物中加入热水于水浴中浸取,提取
液经减压浓缩、乙醇沉淀、冷冻干燥得火棘粗多糖。
将火棘粗多糖通过蛋白酶-Sevage法脱除蛋白,乙醇
分级沉淀,并经DE-52(Cl-型)柱层析分离纯化,得到
PP-A2、PP-A3、PP-A4和PP-B1、PP-B2、PP-B3六
种级分[6-7]。
2.2 理化性质分析
作为前期工作,本文对PP-A2组分进行理化性质
研究。
2.2.1 分子量测定 用SephadexG-200柱(1.1cm×120cm),
分别以DextranT-500、T-70、T-40、T-10葡聚糖标
准品进行凝胶层析,各上样5mg,用0.1mol/LNaCl洗
脱,流速为1.0mL/10min,每管收集1.5mL,苯酚-硫
酸法检测,分别求得相应的洗脱体积Ve,再用蓝色
葡聚糖T-2000上柱,求得柱的外水体积Vo,以Ve/Vo
为横坐标、LgMr为纵坐标,绘制分子量标准曲线。
将待测分子量的PP-A2样品5mg,溶于最小体积的
0.1mol/LNaCl中,按照Dextran标准品层析条件操作,
求得相应的洗脱体积,得到Ve/Vo值,查标准曲线可
得PP-A2组分的分子量。
2.2.2 理化性质分析方法 碘-碘化钾反应,茚三酮
反应,斐林试剂反应,硫酸-咔唑反应,三氯化铁反
应,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)络合反应,紫外
吸收光谱,红外吸收光谱。
2.2.3 单糖组分分析 采用气相色谱法对单糖组分进
行分析。将上述20mg多糖样品水解物、标准单糖各
10mg及10mg混合标准单糖在五氧化二磷干燥器中干
燥24h,以0.2mL吡啶溶解,加六甲基二硅胺烷-三甲
基氯硅烷(2∶1)0.2mL,于60℃烘箱中放置10min,离心
除去沉淀,进样。气相色谱条件为OV-17毛细柱,
FID检测器,气化温度180~250℃(5℃/min),检测器温
度300℃,进样口温度155℃,N2为载气流速46mL/
min,进样量1μL。
3 试验结果与分析
3.1 分子量
蓝 色 葡 聚 糖T-2000测 得SephadexG-200柱
(1.1cm×120cm)的外水体积Vo为49mL,葡聚糖标准品
DextranT-500、T-70、T-40、T-10的洗脱体积Ve分
别为50mL、78mL、91.5mL、112mL,按Ve/Vo-LgMr
关系作图得分子量测定标准曲线,见图1。
根据多糖PP-A2在SephadexG-200柱上的洗脱体积
为93mL,可计算出其相对分子质量约为30kDa。
3.2 理化性质
由表1可知,PP-A2与碘-碘化钾反应不显蓝色,
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说明它是非淀粉类多糖;其斐林试剂反应、三氯化
铁反应均为阴性,硫酸-咔唑反应、十六烷基三甲基
溴化铵络合反应均为阳性,表明它不含单糖、多酚
类物质,含有糖醛酸、且均为酸性多糖类物质;茚三
酮反应和紫外吸收光谱表明PP-A2中不含有蛋白质。
由红外光谱分析结果可知,PP-A2在3422cm-1、
2931cm-1、1617cm-1、1423cm-1、1331cm-1、1270cm-1、
1039cm-1、890cm-1和568cm-1有 很 强 的 吸 收 峰 。
3422cm-1附近吸收峰是多糖上的羟基及样品中含有的
水分产生的,2931cm-1附近的肩峰是-CH、-CH2的伸
缩振动信号,1423cm-1附近的吸收峰也表明-CH的存
在,1617cm-1附近是糖醛酸残基中羧基的特征吸收,
1270cm-1和1331cm-1进一步证实了羧基的存在,
1039cm-1表明其中含有吡喃环,890cm-1表明其中含有
β-糖苷键,不含α-糖苷键。
3.3 单糖组分
标准混合单糖气相图谱和PP-A2的气相图谱分别
如图3、图4所示。
与单一标准单糖的气相色谱保留时间对照,可
知图3中各峰所代表的单糖组分,结果见表2。
通过对比图3和图4,根据表2可确定PP-A2主要
是由阿拉伯糖和鼠李糖以及保留时间为3.46min的未
知组分(由红外光谱分析推测其可能是糖醛酸)组成的
杂多糖,其中还含有少量的果糖、半乳糖和甘露糖。
气相色谱图谱分析结果同时表明,PP-A2中各糖残基
物质的量的比为:(阿拉伯糖+鼠李糖)∶果糖∶半乳糖∶甘
露糖=9.56∶3.37∶1.88∶1。
4 结论
通过对火棘多糖经分离纯化得到的组分之一PP-
A2进行理化性质研究表明,PP-A2的相对分子质量约
为30kDa,其主要是由阿拉伯糖和鼠李糖以及未知组
分推测其可能是糖醛酸)组成的杂多糖,其中还含有
少量的果糖、半乳糖和甘露糖,各糖残基物质的量
的比为(阿拉伯糖+鼠李糖)∶果糖∶半乳糖∶甘露糖=9.56∶
3.37∶1.88∶1。火棘多糖其他级分的理化性质有待进一
步研究。
参考文献:
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进展[J].昆明理工大学学报(理工版),2003,(6):140-149
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植物,第二册)[M].北京:科学出版社,1974:495-497
颜色、状态 碘-碘化钾反应 茚三酮反应 斐林试剂反应 硫酸-咔唑反应 三氯化铁反应 CTAB络合反应 紫外吸收光谱
白色疏松粉末 - - - + - + 280nm无吸收
表1 火棘多糖PP-A2的理化性质
峰号 保留时间(min) 单糖组分 峰面积(pA×s)
1 4.404 阿拉伯糖
2169.67
2 4.517 鼠李糖
5 5.326 木糖 1397.62
9
10
11
6.616
7.068
7.17
果糖
半乳糖
山梨糖
854.32
979.94
1048.29
12
13
7.532
7.71
葡萄糖
甘露糖
1839.02
1675.28
表2 标准混合单糖气相色谱图解析
注:未标明的峰不是所测单糖的特征峰。阿拉伯糖和鼠李糖各自峰面
积几乎相同,之和为2169.67。
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[3] 侯建军,覃红斌,魏文科.不同产地火棘果实营养成分分
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收稿日期:2006-11-28 *通讯作者
作者简介:陈丛瑾(1970-),女,湖北咸宁人,博士研究生,讲师,主要从事天然产物提取与利用的教学、科研工作。
正交试验法优选香椿叶总黄酮的
半仿生提取工艺
陈丛瑾1,2,黄克瀛1*,李德良1
(1.中南林业科技大学材料科学与工程学院,株洲 412006;
2.广西大学化学化工学院,南宁 530004)
摘要:研究了香椿叶中总黄酮的半仿生提取最佳工艺条件。用正交试验法对香椿叶中总黄酮的半仿生
法提取工艺进行了优选,以黄酮提取量为考察指标,考察提取温度、提取时间、料液比对总黄酮提取
量的影响,得到的半仿生法提取的最佳工艺条件为:分别以pH2盐酸溶液和pH7.5、pH8.5的氯化氨-
氨水的缓冲溶液作为提取液,料液比(香椿叶质量∶提取液体积)=1∶12,在80℃每次提取1h,提取3
次;在此条件下,黄酮提取量为10.3417mg/g香椿叶。
关键词:香椿叶;总黄酮;半仿生提取;正交试验
中图分类号:TQ91;Q949.751.81 文献标识码:A 文章编号:1005-9989(2007)06-0119-03
Studyonoptimumprocessforsemi-bionicextractionoftotal
flavonoidsfromToonasinensis(A.Juss.)Roem.leaves
byorthogonaltest
CHENCong-jin1,2,HUANGKe-ying1*,LIDe-liang1
(1.ColegeofMaterialScienceandEngineering,CentralSouthUniversityofForestryand
Technology,Zhuzhou412006;2.ChemistryandChemicalEngineeringColege,Guangxi
University,Nanning530004)
Abstract:Amothed,namelysemi-bionicextraction,wasusedtoextracttotalflavonoidsfromToonasinensis(A.
Juss.)Roem.Leaves.Theoptimumextractionprocesswasoptimizedwithorthogonaltest.Experimentswere
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