马铃薯渣果胶多糖分离纯化及结构初探

安徽农业科学。Ｊｏｕｒｎａｌ０ｆＡｎｈｕｉＡ一．Ｓｅｉ．２００８，３６（１９）．＇７９７０一研３

责任编辑姜丽责任校对卢瑶

马铃薯渣果胶多糖分离纯化及结构初探

万建华，顾正彪＊，洪雁（江南大学食品学院食品科学与技术国家重点实验室，江苏无锡２１４１２２）

摘要［目的］初步探索马铃薯渣果胶多糖的一级结构。［方法］采用阴离子交换柱分离，交联葡聚糖凝胶柱纯化，气相色谱，高效凝胶色谱，紫外扫描和红外光谱、高碘酸氧化和Ｓｍｉｔｈ降解等方法，对马铃薯渣果胶多糖的一级结构进行了初步推测。［结果］马铃薯渣果胶多糖由酸性糖和中性糖组成，其中大部分为酸性糖，酸性糖分子量为４ｌ１６１Ｄａ，其中不舍蛋白、肽链和核酸，既有五碳糖也有六碳糖，既有吡喃糖叉有呋喃糖，其结构分枝很少，既有廿糖苷键叉有阻糖苷键．戊糖是以１—屹或ｌ—ｑ位键合的，己糖则是以１—咐或１—吗位键舍的。［结论］马铃薯渣果胶多糖是一种结构复杂的以糖醛酸为主的酸性杂多糖。关键词马铃薯渣果胶；分离纯化；结构

中图分类号ｓ５３２

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文献标识码Ａ

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马铃薯渣果胶粗多糖经阴离子交换柱如ＤＥＡＥ－纤维素柱可以分离得到酸性多糖和中性多糖，中性多糖由缓冲液首先洗脱出来，酸性多糖则由加有离子的缓冲液洗脱出来。所

溶解，取其上样，柱长为１．６

１３ｍｘ６０

ｃｒｌａ，填料踊燃Ｇ－１００，

以苯酚一硫酸法跟踪检测。以Ａ４９０对洗脱体积作图得出洗脱曲线，收集洗脱的峰，透析，冷冻干燥旧“１ｊ。

１．２．２酸性马铃薯渣果胶多糖相对分子量测定。采用Ｗａ－

ｔｅｒｓ

得的中性多糖或酸性多糖经过Ｓｅｐｈ，如Ｇ－１００柱可以得到进

一步纯化。在酸性多糖的单糖组成的分析中，一般采用酸水

６００高效凝胶过滤色谱（｝Ⅱ吲｝℃）测定酸性马铃薯渣果胶

可采用高效凝胶色谱（黼）测定。结构分析方法主要有

解法，水解产物可通过气相色谱法（Ｇｃ）测定。其相对分子量紫外扫描和红外光谱法、高碘酸氧化和，ｓｎｎｉｔｈ降解等方法。国内外关于马铃薯渣果胶多糖结构方面的研究还是空白。为此，笔者对马铃薯渣果胶进行了分离纯化，研究了酸性多糖的单糖组成，分子量分布，并对其一级结构进行了推测【１＿６｜。１材料与方法１．１材料

马铃薯干渣，由内蒙古奈伦（集团）集宁公司提

Ｆａｓｔ

多糖的相对分子量。色谱条件如下：色谱柱ｔｒｌｔｒａｈｙａｒｏ铲ｌＴＭ

Ｌｉｎｅａｒ

３００ｎｌｍ×７．８舯ｉｄＸ２；流动相０．１ｍｏｌ／Ｌ

ｓｏｄｉｕｍｎｉｔｒａｔｅ；

流速０．９ｍｉ／ｍｉｎ；柱温４５℃；检测器２４１０差式折光检测器［２，８—１０］。

１．２．３酸性马铃薯渣果胶多糖单糖组成分析。称取酸性马

铃薯渣果胶多糖２Ｄｔｒｉｇ，加入１

ｍｏｌ／Ｌ

１－１２Ｓ０４于１００℃烘箱中

水解８ｈ，ＢａＣ０３中和至水解液中性，过滤，冻干得水解干样，ＧＣ－１４Ａ气相色谱仪检测其单糖组成［１－２，９’１０］。

１．２．４酸性马铃薯渣果胶多糖紫外光谱和红外光谱分析。

供；标准单糖及半乳糖醛酸，高碘酸钠。ＤＥＡＥ—Ｓｅｌ）Ｉｌａ瞄ｅ

高效凝胶过滤色谱，由美国Ｗａｔｅｒ９公司生产；Ｓｈｉｍａｄｚｕ１４Ａ，由日本岛津公司生产；Ｎｉｃｏｌｅｔ

Ｅｌｅｃｔｒｏｎ

Ｎｅｘｕｓ

称取ｌ样左右的酸性马铃薯渣果胶多糖溶于２０ＩＩｌｌ水中，以

去离子水作空白对照，吸光度在０—３，扫描波长为２００～４００

Ｆｌｏｗ，ＳｅｐｈａｄｅｘＧ－１００，由上海沪西分析仪器厂生产；Ｗａｔｅｒｓ６００

ＧＣ．

姗，紫外扫描【２，１０Ｊ。称取２ｍｇ酸性马铃薯渣果胶多糖，压片

后，用ＮｉｅｏｌｅｔＮｅｘｕｓ型傅立叶变换红外光谱仪进行扫描。红外光谱分析条件：扫描范围４００—４０００ｅｍ一；扫描次数３２次；扫描分辨率４

ｃｒｎ－１［２，１０Ｊ。

Ｆｒ－ＩＲ，由Ｔｈｅｒｍｏ

Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ生产。

１．２方法

１．２．１马铃薯渣果胶粗多糖分离及纯化。称取马铃薯渣果胶粗多糖２００ｎａｇ，溶解于ｐＨ值６．０的磷酸缓冲液中，先用磷酸缓冲液洗脱，再用含０—２ｍｏｌ／Ｌｌ、４ａＣｌｐＨ值６．０的磷酸缓冲液洗脱，苯酚一硫酸法跟踪检测。以Ａ４９０对洗脱体积作图得出洗脱曲线。收集洗脱的峰，透析，冷冻干燥，得中性果胶多糖和酸性果胶多糖，以下以酸性果胶多糖作为研究对象【ｌ一２，７Ｉ

ｏ

１．２．５酸性马铃薯渣果胶多糖高碘酸氧化与Ｓｍｉｔｈ降解分析。取６支试管，分别加入３０ｎａ＇ｎｏｌ／Ｌ高碘酸钠溶液０、０．５、

１．０、１．５、２．０、４．０ｍｌ，补足至４ＩＩｄ，各取１ｍｌ，定容至５０ＩＩｌｌ，在

２２３

１１１１处测其吸光度，以高碘酸钠毫摩尔数为横坐标，吸光

度为纵坐标，绘制标准曲线。称取酸性马铃薯渣果胶多糖５０ＩＩｌｇ，溶解，加入３０ｎｌｍｌ／Ｌ高碘酸钠溶液，定容至２５ＩＩｄ，罩于４℃暗处反应，分别于０、ｌ、２、３、４、５、６、７、８ｄ取样ｌＩＩｄ，蒸馏水稀释５０倍后，用紫外分光光度计在２２３１１１１１处测定吸光度。当吸光度稳定时，加乙二醇破坏过量的高碘酸钠以终止反应。根据标准盐线查出高碘酸钠的消耗量。取２Ｉｎｌ上述反应溶液，加１滴溴甲酚蓝作指示剂，用Ｏ．０１ｍｏｌ／Ｌ氢氧化钠溶

取２ｒａｇ酸性马铃薯渣果胶多糖，用０．０５ｒｍｌ／ＬＮａＣＩ溶液

作者简介万建华（１９７９一），男，湖南衡阳人，硕士研究生，研究方

向：碳水化合物资源的开发与利用。＊通讯作者，教授。

收稿Ｅｌ期２００８－０４－１０

万方数据　

３６卷１９期

万建隼等马铃薯渣果胶多糖分离纯化及结构初探

７９７１

液滴定甲酸的释放量［６，８－１０］。高碘酸氧化后经乙二醇处理

知，马铃薯渣果胶多糖在ＤＥＡＥＳｅｌ】Ｉｌａ蛐ｅ

Ｆａｓｔ

Ｆｌｏｗ上可以被

的溶液对流水透析镐ｈ，蒸馏水透析２４ｈ，减压浓缩至１０血

分离成２个组分，分别为中性多糖和酸性多糖，其中大部分左右，加入７０咩硼氢化钠于室温暗处搅拌１８．２４ｈ。用０．１

为酸性多糖。因此，对酸性多糖进行纯化，推测其结构。由ｍｏｌ／Ｌ醋酸中和至ｐＨ值５．５，透析，减压蒸干，加１ｒｍｌ／Ｌ硫酸

图１（ｂ）可知，酸性马铃薯渣果胶多糖在ＳｅｐｌｍｄｅｘＧ－１００上为４ｍｌ，封管，１００℃水解８

ｈ，用ａａＣ０３粉末中和至中性，过滤，

单一对称峰，说明它为均一多糖。

冻干，预处理后用气相色谱仪检测其组分［６，８－ｌｏ］。２。２酸性马铃薯渣果胶多糖的相对分子量测定结果

由图

２结果与分析

２可知，酸性马铃薯渣果胶多糖在高效凝胶过滤色谱上为单２．１马铃薯渣果胶粗多糖的分离和纯化结果

由图１（ａ）可

一对称峰，再一次应证了其均一性。酸性马铃薯渣果胶多糖

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圈１马铃薯渣果胶多糖在璜￡ＡＢ＆呻ａｒ∞ｅＦａｓｔＦｔｏｗ上的分离曲线（ａ）和酸性马铃薯渣果胶多糖在ＳｅｐｈａｄｅｘＧ－１００ｔ＂的纯化曲线（ｂ）

№．１

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圈２右旋糖苷的标准曲线（ａ）和酸性马铃薯渣果胶多糖的相对分子量（ｂ）

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峰值分子量为４１１６１Ｄａ。

醛酸（Ｇａ认）＝１０．２７：６．１０：４．２１：Ｏ．４７：１．００：５８．５９。从其单糖２．３酸性马铃薯渣果胶多糖的单糖组分分析结果由图３

组成可以看出，酸性马铃薯渣果胶多糖含有大量的半乳糖醛可知，酸性马铃薯渣果胶多糖的单糖组成为鼠李糖（Ｒｉｍ）：阿酸，鼠李糖、阿拉伯糖和木糖次之，甘露糖和葡萄糖的含量

拉伯糖（Ａｍ）：木糖（Ｘｙｌ）：甘露糖（Ｍａｎ）：葡萄糖（Ｇｌｃ）：半乳糖

很少。

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６种标准单糖和肌醇的ＧＣ圈谁（ａ）及酸性马铃薯渣果胶多糖水解后的单糖ＧＣ图谱Ｉｂ）

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ｐｅｃａｎ（ｂ）

２．４酸性马铃薯渣果胶多糖的紫外光谱和红外光谱分析结具有典型的多糖的吸收峰（图４８）。红外光谱表明，酸性马铃

果从酸性马铃薯渣果胶多糖的紫外光谱上可以看出，酸性薯渣果胶多糖具有多糖特征吸收峰。其吸收谱带为３４００一

马铃薯渣果胶多糖不含蛋白、肽链或核酸。在２００—２５０ｒｉｍ

３２００（口Ｈ伸缩振动，强），３２００．２８００（为Ｃ－Ｈ伸缩振动，万　

方数据

安徽农业科学∞０８年

中），ｌ６３１（糖的水化物的特征峰，中），１４４１（Ｃ．Ｈ变角振动的特征峰，中），１

１４１—１

１０５

结构中含有。乙酰基和酯基，说明了糖醛酸的存在；红外光谱在７７１咖．１有吸收峰，表明单糖中有甘露糖，其结构中含有廿糖苷键；红外光谱在９１６锄。附近有吸收峰表明其中含有ｐ糖苷键（图４ｂ）。

．

ｃｍ－１（Ｃ．０的伸缩振动，也是糖环的

特征吸收，强），还表明组成的单糖中有吡喃环结构。另外，酸性马铃薯渣果胶多糖在１

７４５、１２３３

ｃｍ有吸收峰，表明其

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图４酸性马铃署潼果胶的紫外光谱图（ａ）和红外光谱图（ｂ）

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２．５酸性马铃薯渣果胶多糖的高碘酸氧化和Ｓｍｉｔｈ降解分析结果酸性马铃薯渣果胶多糖溶予３０ｎｅｍｌ／Ｌ的高碘酸钠溶液中，于８ｄ后反应达到平衡，依据标准曲线（图５）可计算

酸性马铃薯渣果胶多糖的高碘酸氧化结果表明，酸性马铃薯渣果胶多糖高碘酸氧化后，消耗ｌｍｏｌ高碘酸，可生成０．１８ｍｏｌ甲酸，说明可能存在吡喃己糖的１一，１—咱，高碘酸的

消耗量远远大于甲酸生成量的２倍，说明还存在大量的只消耗高碘酸而不生成甲酸的类型。对吡喃己糖而言，可能存在

高碘酸的消耗量。通过ＮａＯＨ滴定发现有甲酸生成，由于马

铃薯渣果胶多糖是杂多糖，其氧化产物不能以一般的均聚糖来推算，根据组成酸性马铃薯渣果胶多糖的单糖组成摩尔比，酸性马铃薯渣果胶多糖的单糖残基的平均分子量为

ｌ—屹，１—２，６，１—叫，卜ｑ，６，对呋喃糖而言，可能存在ｌ一，ｌ一５。不被高碘酸氧化的己糖残基键型为：ｌ一３，１—２，３，１—２，４，１—３，４，１—３，６，１—２，３，４。由平均每摩尔己糖残基释放原性末端或１—吒糖苷键。从甲酸的生成量可以推测此多糖

为分枝较少的结构。

１６９．７４。红外光谱分析发现，酸性马铃薯渣果胶多糖是以糖氧化结果表明，其单糖组成既有五碳糖也有六碳糖，既有吡

喃糖又有呋喃糖。

醛酸为主的酸性糖，既有辟糖苷键，又有ａ－糖苷键；而高碘酸０．０８２ｍｏｌ甲酸，说明平均每１２个己糖残基中才有１个非还

０ｎ１０．２ｏ．３ｏ．４ｎ５０．６ｏ．７

高碘酸钠浓度Ｃ０ｒ啪ｔｒａｔｉ∞ｏｆ

№．５

Ｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄａ，ＷＶｅ

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圈５高碘酸钠消耗量的标准曲线（ａＪ及酸性马铃薯渣果胶多糖一高碘酸钠的消耗曲线（ｂ）

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圈６

６种标准单糖和肌醇（ａ）及标准甘油、赤藓醇和肌醇（ｂ）和酸性马铃薯渣果胶多糖Ｓｒａｉｔｈ降解产物的ＧＣ图谱（ｃ）

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万方数据　

３６卷１９期万建华等马铃薯渣果胶多糖分离纯化及结构初探７９７３

酸性马铃薯渣果胶多糖高碘酸氧化后再经硼氢化钠还２或ｌ—咱位键合。原，还原产物完全酸水解后衍生化气相色谱分析，结果如图６３结论与讨论

ｒ，

所示。由图６可知，检出产物的摩尔比为甘油：赤藓醇：鼠李从马铃薯渣果胶多糖中可分离得到中性多糖和酸性多

糖：阿拉伯糖：木糖：甘露糖：葡萄糖：半乳糖＝２０．６０：１．００：

，糖。其中大部分为酸性多糖，其分子量为４１

１６１

Ｄａ，酸性马铃

０．４２：０．４１：Ｏ．３４：０．１７：０．１９：２．２１。检出大量的甘油，说明存

薯渣果胶多糖含有大量的糖醛酸，其单糖组成为Ｒｈａ：Ａｒａ：在大量的吡喃己糖的１一、１—巧、１—２、ｌ—吧，６；检出赤藓醇，说Ｘｙｉ：Ｍａｎ：Ｃ，ｔｅ：ＧａＬＡ＝１０．２７：６．１０：４．２１：Ｏ．４７：１．００：５８．５９。从紫

明存在吡喃己糖的ｌ—ｑ、ｌ—’４，６。由于１—４连接的半乳糖醛外光谱上可以看出，酸性马铃薯渣果胶多糖不含蛋白、肽链

酸经高碘酸氧化再经硼氢化钠还原，还原产物完全酸水解成或核酸。在２００—２５０砌处具有典型的多糖吸收峰。红外光乙二醛和乙二醇。根据酸性马铃薯渣果胶多糖一Ｓｍｉｔｈ单糖谱表明，酸性马铃薯渣果胶具有多糖特征吸收峰，组成的单组成的摩尔比对照，酸性马铃薯渣果胶多糖的鼠李糖很可能糖中有吡喃环结构，其结构中既含有铲糖苷键，又含有ｐ糖以ｌ—２，４连接为主，阿拉伯呋喃糖很可能以ｌ一、１—３、ｌ—屹、苷键。高碘酸氧化结果表明。其单糖组成既有五碳糖也有六

１—巧、１—３，５形式存在，半乳糖很可能以１一、ｌ一３、１—３，６连

碳糖，既有吡喃糖又有呋喃糖。Ｓｍｉｔｈ降解产物中检出甘油、

接为主，极少量以ｌ—嗡形式存在，半乳糖醛酸很可能以１叫

赤藓醇以及鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳连接为主。

糖。马铃薯渣果胶多糖为少分支结构，主体结构由ＧａＬＡ与结合图６和表１可知，Ｓｍｉｔｈ降解产物中检出甘油、赤藓Ｃｏｌ组成，其中，ａ－（１－－－４）Ｃ赳Ａ构成主链的核心结构，（１—４）醇以及鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖。Ｇａｌ构成主链的边缘。（１－－－４）ＣｍｌＡ和（１－－－－４）Ｃ，ｅ］在６－０处有由高碘酸氧化和Ｓｍｉｔｈ降解的结果可知：甘油是由ｌ一２或１

分支，平均每１２个己糖残基有１个分支。支链部分由（１—６）叫位键合的戊糖，或由ｌ啦或１嘶位键合的己糖产生的；

Ｃ．ａｌ和（１—３，６）Ｇａｌ构成，末端残基为Ｒｌｌａ，Ａｍ，Ｇｅｌ。

赤藓醇是由１—４位键合的己糖产生的；鼠李糖、阿拉伯糖、参考文献

木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖的存在说明有１—３位键合的［１］吴东儒，李振华．糖类的生物化学［Ｍ］．北京：高等教育出版社，１９８７：

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的变化可以推测：大部分戊糖以１—２或ｌ—ｑ位键合，少量以［３］ＹＡＰＯＢＭ，ＲＯＢＥＲｃ，ＥＴＩＥＮＮＥＩ．Ｆｆｆｏｅｔｄｅｍａｅｄｏｎｅｏｎｄｉｔｉｏｍｍｔｈｅ如ｄｄ，

删ｔｙａｎｄｓｌＭａｅｅ—Ｄｐｅ蚵鹤０ｆ嗣Ｊ黟矿ｂｅｅｔｐｕＩｐｐ碰ｎ。血ａｃ协［Ｊ］．ＦｏｏｄＧｚｍ－１—３位键合；大部分己糖以１—ｑ或１—吗位键合，少量以ｌ一

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裹１酸性马铃薯渣果胶多糖蹦出降解产物分析

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Ｓ（承日刚，ＭＡＲｋｑ．Ｓ

ＰＡＵＬＹ，ＭＡＸＢＵＳＨ，ｅｔａ１．

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ｃ／ｐｏｔａｔｏ赤藓醇Ｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ４．５２ｄ晒埘画ｎｇ：ＭＭｉｆｉｃａｄｏｎｐｅ幽ｂｙｉｎｖｉｖｏ。甲地嘲ｉｍｄ锄ｅｔｌ－

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ｄ．ＰＩⅡｉ６碰叩ｄｍ鲫面粤Ｄ）ｏ翻

葡萄糖Ｇｌｃ１．２５

４．钙粤＇ｅｕｐＣｐｄ芦舶ｄｅ

ｂｙａｐｎｎｄＲｍｉｔａｂｔｅｈｓｏ如－叩［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ蛐ｃｆｏ－

半乳糖Ｇｌａ

１５．８９６２．９３

ｂｉｄｏ辱ｄ＾Ｉｅｄ∞ｄｓ，１９９６（２７）：１９一乃．

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万　

方数据

马铃薯渣果胶多糖分离纯化及结构初探

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

万建华， 顾正彪， 洪雁

江南大学食品学院食品科学与技术国家重点实验室,江苏无锡,214122安徽农业科学

JOURNAL OF ANHUI AGRICULTURAL SCIENCES2008,36(19)1次

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安徽农业科学。Ｊｏｕｒｎａｌ０ｆＡｎｈｕｉＡ一．Ｓｅｉ．２００８，３６（１９）．＇７９７０一研３

责任编辑姜丽责任校对卢瑶

马铃薯渣果胶多糖分离纯化及结构初探

万建华，顾正彪＊，洪雁（江南大学食品学院食品科学与技术国家重点实验室，江苏无锡２１４１２２）

摘要［目的］初步探索马铃薯渣果胶多糖的一级结构。［方法］采用阴离子交换柱分离，交联葡聚糖凝胶柱纯化，气相色谱，高效凝胶色谱，紫外扫描和红外光谱、高碘酸氧化和Ｓｍｉｔｈ降解等方法，对马铃薯渣果胶多糖的一级结构进行了初步推测。［结果］马铃薯渣果胶多糖由酸性糖和中性糖组成，其中大部分为酸性糖，酸性糖分子量为４ｌ１６１Ｄａ，其中不舍蛋白、肽链和核酸，既有五碳糖也有六碳糖，既有吡喃糖叉有呋喃糖，其结构分枝很少，既有廿糖苷键叉有阻糖苷键．戊糖是以１—屹或ｌ—ｑ位键合的，己糖则是以１—咐或１—吗位键舍的。［结论］马铃薯渣果胶多糖是一种结构复杂的以糖醛酸为主的酸性杂多糖。关键词马铃薯渣果胶；分离纯化；结构

中图分类号ｓ５３２

Ｓｔｕｄｉｅｓ

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文献标识码Ａ

ａｎｔＰｍ－ｉｆｌａｌｔｉｏｎａｎｄ

文章编号∞１７—６６ｌｌ（２００８）１９一０７９７０一０４

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ＫｅｙＷＯｌｄＳＰｏｔａｔｏｐｕｌｐｐｅｃｔｉｎ；ＩｓｏｌａｔｉｏｎａｎｄｐｌＩＩ＇ｉｆｉｅａｆｉｏｎ；Ｓｔｎａｅｔｕｒｅｓ

马铃薯渣果胶粗多糖经阴离子交换柱如ＤＥＡＥ－纤维素柱可以分离得到酸性多糖和中性多糖，中性多糖由缓冲液首先洗脱出来，酸性多糖则由加有离子的缓冲液洗脱出来。所

溶解，取其上样，柱长为１．６

１３ｍｘ６０

ｃｒｌａ，填料踊燃Ｇ－１００，

以苯酚一硫酸法跟踪检测。以Ａ４９０对洗脱体积作图得出洗脱曲线，收集洗脱的峰，透析，冷冻干燥旧“１ｊ。

１．２．２酸性马铃薯渣果胶多糖相对分子量测定。采用Ｗａ－

ｔｅｒｓ

得的中性多糖或酸性多糖经过Ｓｅｐｈ，如Ｇ－１００柱可以得到进

一步纯化。在酸性多糖的单糖组成的分析中，一般采用酸水

６００高效凝胶过滤色谱（｝Ⅱ吲｝℃）测定酸性马铃薯渣果胶

可采用高效凝胶色谱（黼）测定。结构分析方法主要有

解法，水解产物可通过气相色谱法（Ｇｃ）测定。其相对分子量紫外扫描和红外光谱法、高碘酸氧化和，ｓｎｎｉｔｈ降解等方法。国内外关于马铃薯渣果胶多糖结构方面的研究还是空白。为此，笔者对马铃薯渣果胶进行了分离纯化，研究了酸性多糖的单糖组成，分子量分布，并对其一级结构进行了推测【１＿６｜。１材料与方法１．１材料

马铃薯干渣，由内蒙古奈伦（集团）集宁公司提

Ｆａｓｔ

多糖的相对分子量。色谱条件如下：色谱柱ｔｒｌｔｒａｈｙａｒｏ铲ｌＴＭ

Ｌｉｎｅａｒ

３００ｎｌｍ×７．８舯ｉｄＸ２；流动相０．１ｍｏｌ／Ｌ

ｓｏｄｉｕｍｎｉｔｒａｔｅ；

流速０．９ｍｉ／ｍｉｎ；柱温４５℃；检测器２４１０差式折光检测器［２，８—１０］。

１．２．３酸性马铃薯渣果胶多糖单糖组成分析。称取酸性马

铃薯渣果胶多糖２Ｄｔｒｉｇ，加入１

ｍｏｌ／Ｌ

１－１２Ｓ０４于１００℃烘箱中

水解８ｈ，ＢａＣ０３中和至水解液中性，过滤，冻干得水解干样，ＧＣ－１４Ａ气相色谱仪检测其单糖组成［１－２，９’１０］。

１．２．４酸性马铃薯渣果胶多糖紫外光谱和红外光谱分析。

供；标准单糖及半乳糖醛酸，高碘酸钠。ＤＥＡＥ—Ｓｅｌ）Ｉｌａ瞄ｅ

高效凝胶过滤色谱，由美国Ｗａｔｅｒ９公司生产；Ｓｈｉｍａｄｚｕ１４Ａ，由日本岛津公司生产；Ｎｉｃｏｌｅｔ

Ｅｌｅｃｔｒｏｎ

Ｎｅｘｕｓ

称取ｌ样左右的酸性马铃薯渣果胶多糖溶于２０ＩＩｌｌ水中，以

去离子水作空白对照，吸光度在０—３，扫描波长为２００～４００

Ｆｌｏｗ，ＳｅｐｈａｄｅｘＧ－１００，由上海沪西分析仪器厂生产；Ｗａｔｅｒｓ６００

ＧＣ．

姗，紫外扫描【２，１０Ｊ。称取２ｍｇ酸性马铃薯渣果胶多糖，压片

后，用ＮｉｅｏｌｅｔＮｅｘｕｓ型傅立叶变换红外光谱仪进行扫描。红外光谱分析条件：扫描范围４００—４０００ｅｍ一；扫描次数３２次；扫描分辨率４

ｃｒｎ－１［２，１０Ｊ。

Ｆｒ－ＩＲ，由Ｔｈｅｒｍｏ

Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ生产。

１．２方法

１．２．１马铃薯渣果胶粗多糖分离及纯化。称取马铃薯渣果胶粗多糖２００ｎａｇ，溶解于ｐＨ值６．０的磷酸缓冲液中，先用磷酸缓冲液洗脱，再用含０—２ｍｏｌ／Ｌｌ、４ａＣｌｐＨ值６．０的磷酸缓冲液洗脱，苯酚一硫酸法跟踪检测。以Ａ４９０对洗脱体积作图得出洗脱曲线。收集洗脱的峰，透析，冷冻干燥，得中性果胶多糖和酸性果胶多糖，以下以酸性果胶多糖作为研究对象【ｌ一２，７Ｉ

ｏ

１．２．５酸性马铃薯渣果胶多糖高碘酸氧化与Ｓｍｉｔｈ降解分析。取６支试管，分别加入３０ｎａ＇ｎｏｌ／Ｌ高碘酸钠溶液０、０．５、

１．０、１．５、２．０、４．０ｍｌ，补足至４ＩＩｄ，各取１ｍｌ，定容至５０ＩＩｌｌ，在

２２３

１１１１处测其吸光度，以高碘酸钠毫摩尔数为横坐标，吸光

度为纵坐标，绘制标准曲线。称取酸性马铃薯渣果胶多糖５０ＩＩｌｇ，溶解，加入３０ｎｌｍｌ／Ｌ高碘酸钠溶液，定容至２５ＩＩｄ，罩于４℃暗处反应，分别于０、ｌ、２、３、４、５、６、７、８ｄ取样ｌＩＩｄ，蒸馏水稀释５０倍后，用紫外分光光度计在２２３１１１１１处测定吸光度。当吸光度稳定时，加乙二醇破坏过量的高碘酸钠以终止反应。根据标准盐线查出高碘酸钠的消耗量。取２Ｉｎｌ上述反应溶液，加１滴溴甲酚蓝作指示剂，用Ｏ．０１ｍｏｌ／Ｌ氢氧化钠溶

取２ｒａｇ酸性马铃薯渣果胶多糖，用０．０５ｒｍｌ／ＬＮａＣＩ溶液

作者简介万建华（１９７９一），男，湖南衡阳人，硕士研究生，研究方

向：碳水化合物资源的开发与利用。＊通讯作者，教授。

收稿Ｅｌ期２００８－０４－１０

万方数据　

３６卷１９期

万建隼等马铃薯渣果胶多糖分离纯化及结构初探

７９７１

液滴定甲酸的释放量［６，８－１０］。高碘酸氧化后经乙二醇处理

知，马铃薯渣果胶多糖在ＤＥＡＥＳｅｌ】Ｉｌａ蛐ｅ

Ｆａｓｔ

Ｆｌｏｗ上可以被

的溶液对流水透析镐ｈ，蒸馏水透析２４ｈ，减压浓缩至１０血

分离成２个组分，分别为中性多糖和酸性多糖，其中大部分左右，加入７０咩硼氢化钠于室温暗处搅拌１８．２４ｈ。用０．１

为酸性多糖。因此，对酸性多糖进行纯化，推测其结构。由ｍｏｌ／Ｌ醋酸中和至ｐＨ值５．５，透析，减压蒸干，加１ｒｍｌ／Ｌ硫酸

图１（ｂ）可知，酸性马铃薯渣果胶多糖在ＳｅｐｌｍｄｅｘＧ－１００上为４ｍｌ，封管，１００℃水解８

ｈ，用ａａＣ０３粉末中和至中性，过滤，

单一对称峰，说明它为均一多糖。

冻干，预处理后用气相色谱仪检测其组分［６，８－ｌｏ］。２。２酸性马铃薯渣果胶多糖的相对分子量测定结果

由图

２结果与分析

２可知，酸性马铃薯渣果胶多糖在高效凝胶过滤色谱上为单２．１马铃薯渣果胶粗多糖的分离和纯化结果

由图１（ａ）可

一对称峰，再一次应证了其均一性。酸性马铃薯渣果胶多糖

８７

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圈１马铃薯渣果胶多糖在璜￡ＡＢ＆呻ａｒ∞ｅＦａｓｔＦｔｏｗ上的分离曲线（ａ）和酸性马铃薯渣果胶多糖在ＳｅｐｈａｄｅｘＧ－１００ｔ＂的纯化曲线（ｂ）

№．１

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圈２右旋糖苷的标准曲线（ａ）和酸性马铃薯渣果胶多糖的相对分子量（ｂ）

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峰值分子量为４１１６１Ｄａ。

醛酸（Ｇａ认）＝１０．２７：６．１０：４．２１：Ｏ．４７：１．００：５８．５９。从其单糖２．３酸性马铃薯渣果胶多糖的单糖组分分析结果由图３

组成可以看出，酸性马铃薯渣果胶多糖含有大量的半乳糖醛可知，酸性马铃薯渣果胶多糖的单糖组成为鼠李糖（Ｒｉｍ）：阿酸，鼠李糖、阿拉伯糖和木糖次之，甘露糖和葡萄糖的含量

拉伯糖（Ａｍ）：木糖（Ｘｙｌ）：甘露糖（Ｍａｎ）：葡萄糖（Ｇｌｃ）：半乳糖

很少。

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６种标准单糖和肌醇的ＧＣ圈谁（ａ）及酸性马铃薯渣果胶多糖水解后的单糖ＧＣ图谱Ｉｂ）

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２．４酸性马铃薯渣果胶多糖的紫外光谱和红外光谱分析结具有典型的多糖的吸收峰（图４８）。红外光谱表明，酸性马铃

果从酸性马铃薯渣果胶多糖的紫外光谱上可以看出，酸性薯渣果胶多糖具有多糖特征吸收峰。其吸收谱带为３４００一

马铃薯渣果胶多糖不含蛋白、肽链或核酸。在２００—２５０ｒｉｍ

３２００（口Ｈ伸缩振动，强），３２００．２８００（为Ｃ－Ｈ伸缩振动，万　

方数据

安徽农业科学∞０８年

中），ｌ６３１（糖的水化物的特征峰，中），１４４１（Ｃ．Ｈ变角振动的特征峰，中），１

１４１—１

１０５

结构中含有。乙酰基和酯基，说明了糖醛酸的存在；红外光谱在７７１咖．１有吸收峰，表明单糖中有甘露糖，其结构中含有廿糖苷键；红外光谱在９１６锄。附近有吸收峰表明其中含有ｐ糖苷键（图４ｂ）。

．

ｃｍ－１（Ｃ．０的伸缩振动，也是糖环的

特征吸收，强），还表明组成的单糖中有吡喃环结构。另外，酸性马铃薯渣果胶多糖在１

７４５、１２３３

ｃｍ有吸收峰，表明其

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图４酸性马铃署潼果胶的紫外光谱图（ａ）和红外光谱图（ｂ）

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２．５酸性马铃薯渣果胶多糖的高碘酸氧化和Ｓｍｉｔｈ降解分析结果酸性马铃薯渣果胶多糖溶予３０ｎｅｍｌ／Ｌ的高碘酸钠溶液中，于８ｄ后反应达到平衡，依据标准曲线（图５）可计算

酸性马铃薯渣果胶多糖的高碘酸氧化结果表明，酸性马铃薯渣果胶多糖高碘酸氧化后，消耗ｌｍｏｌ高碘酸，可生成０．１８ｍｏｌ甲酸，说明可能存在吡喃己糖的１一，１—咱，高碘酸的

消耗量远远大于甲酸生成量的２倍，说明还存在大量的只消耗高碘酸而不生成甲酸的类型。对吡喃己糖而言，可能存在

高碘酸的消耗量。通过ＮａＯＨ滴定发现有甲酸生成，由于马

铃薯渣果胶多糖是杂多糖，其氧化产物不能以一般的均聚糖来推算，根据组成酸性马铃薯渣果胶多糖的单糖组成摩尔比，酸性马铃薯渣果胶多糖的单糖残基的平均分子量为

ｌ—屹，１—２，６，１—叫，卜ｑ，６，对呋喃糖而言，可能存在ｌ一，ｌ一５。不被高碘酸氧化的己糖残基键型为：ｌ一３，１—２，３，１—２，４，１—３，４，１—３，６，１—２，３，４。由平均每摩尔己糖残基释放原性末端或１—吒糖苷键。从甲酸的生成量可以推测此多糖

为分枝较少的结构。

１６９．７４。红外光谱分析发现，酸性马铃薯渣果胶多糖是以糖氧化结果表明，其单糖组成既有五碳糖也有六碳糖，既有吡

喃糖又有呋喃糖。

醛酸为主的酸性糖，既有辟糖苷键，又有ａ－糖苷键；而高碘酸０．０８２ｍｏｌ甲酸，说明平均每１２个己糖残基中才有１个非还

０ｎ１０．２ｏ．３ｏ．４ｎ５０．６ｏ．７

高碘酸钠浓度Ｃ０ｒ啪ｔｒａｔｉ∞ｏｆ

№．５

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圈５高碘酸钠消耗量的标准曲线（ａＪ及酸性马铃薯渣果胶多糖一高碘酸钠的消耗曲线（ｂ）

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６种标准单糖和肌醇（ａ）及标准甘油、赤藓醇和肌醇（ｂ）和酸性马铃薯渣果胶多糖Ｓｒａｉｔｈ降解产物的ＧＣ图谱（ｃ）

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万方数据　

３６卷１９期万建华等马铃薯渣果胶多糖分离纯化及结构初探７９７３

酸性马铃薯渣果胶多糖高碘酸氧化后再经硼氢化钠还２或ｌ—咱位键合。原，还原产物完全酸水解后衍生化气相色谱分析，结果如图６３结论与讨论

ｒ，

所示。由图６可知，检出产物的摩尔比为甘油：赤藓醇：鼠李从马铃薯渣果胶多糖中可分离得到中性多糖和酸性多

糖：阿拉伯糖：木糖：甘露糖：葡萄糖：半乳糖＝２０．６０：１．００：

，糖。其中大部分为酸性多糖，其分子量为４１

１６１

Ｄａ，酸性马铃

０．４２：０．４１：Ｏ．３４：０．１７：０．１９：２．２１。检出大量的甘油，说明存

薯渣果胶多糖含有大量的糖醛酸，其单糖组成为Ｒｈａ：Ａｒａ：在大量的吡喃己糖的１一、１—巧、１—２、ｌ—吧，６；检出赤藓醇，说Ｘｙｉ：Ｍａｎ：Ｃ，ｔｅ：ＧａＬＡ＝１０．２７：６．１０：４．２１：Ｏ．４７：１．００：５８．５９。从紫

明存在吡喃己糖的ｌ—ｑ、ｌ—’４，６。由于１—４连接的半乳糖醛外光谱上可以看出，酸性马铃薯渣果胶多糖不含蛋白、肽链

酸经高碘酸氧化再经硼氢化钠还原，还原产物完全酸水解成或核酸。在２００—２５０砌处具有典型的多糖吸收峰。红外光乙二醛和乙二醇。根据酸性马铃薯渣果胶多糖一Ｓｍｉｔｈ单糖谱表明，酸性马铃薯渣果胶具有多糖特征吸收峰，组成的单组成的摩尔比对照，酸性马铃薯渣果胶多糖的鼠李糖很可能糖中有吡喃环结构，其结构中既含有铲糖苷键，又含有ｐ糖以ｌ—２，４连接为主，阿拉伯呋喃糖很可能以ｌ一、１—３、ｌ—屹、苷键。高碘酸氧化结果表明。其单糖组成既有五碳糖也有六

１—巧、１—３，５形式存在，半乳糖很可能以１一、ｌ一３、１—３，６连

碳糖，既有吡喃糖又有呋喃糖。Ｓｍｉｔｈ降解产物中检出甘油、

接为主，极少量以ｌ—嗡形式存在，半乳糖醛酸很可能以１叫

赤藓醇以及鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳连接为主。

糖。马铃薯渣果胶多糖为少分支结构，主体结构由ＧａＬＡ与结合图６和表１可知，Ｓｍｉｔｈ降解产物中检出甘油、赤藓Ｃｏｌ组成，其中，ａ－（１－－－４）Ｃ赳Ａ构成主链的核心结构，（１—４）醇以及鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖。Ｇａｌ构成主链的边缘。（１－－－４）ＣｍｌＡ和（１－－－－４）Ｃ，ｅ］在６－０处有由高碘酸氧化和Ｓｍｉｔｈ降解的结果可知：甘油是由ｌ一２或１

分支，平均每１２个己糖残基有１个分支。支链部分由（１—６）叫位键合的戊糖，或由ｌ啦或１嘶位键合的己糖产生的；

Ｃ．ａｌ和（１—３，６）Ｇａｌ构成，末端残基为Ｒｌｌａ，Ａｍ，Ｇｅｌ。

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方数据

马铃薯渣果胶多糖分离纯化及结构初探

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

万建华， 顾正彪， 洪雁

江南大学食品学院食品科学与技术国家重点实验室,江苏无锡,214122安徽农业科学

JOURNAL OF ANHUI AGRICULTURAL SCIENCES2008,36(19)1次

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本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_ahnykx200819011.aspx