多糖成分分析综述
- 格式:doc
- 大小:46.50 KB
- 文档页数:7
食品中的多糖含量测定与分析多糖,作为碳水化合物的一种,是维持人体正常功能运转所必需的重要营养物质。
它们广泛存在于我们日常饮食中的各类食品中,如谷类、蔬菜、水果等。
可以说,多糖不仅为我们提供了能量,还具有调节血糖、降低胆固醇、促进肠道健康等诸多益处。
因此,了解食品中的多糖含量对我们的健康至关重要。
那么,如何准确地测定和分析食品中的多糖含量呢?下面,我们将从两个方面进行讨论。
首先,我们来谈谈测定多糖含量的方法。
目前,常用的测定多糖含量的方法主要有糖色谱法和显色反应法。
糖色谱法是一种基于色谱原理的分析方法,它通过将样品中的糖类分离,然后采用色谱仪进行检测和定量分析。
这种方法具有高精度、高灵敏度的特点,并且可以同时测定多种糖类成分。
然而,糖色谱法需要昂贵的仪器设备和复杂的操作步骤,因此并不适用于一般实验室。
相比而言,显色反应法则简单易行,适用于常规实验室。
该方法通过特定的试剂与糖类发生显色反应,从而测定糖类的含量。
其中,最常用的方法是酚-硫酸显色法和硫酸-酸性酚显色法。
它们都具有操作简单、成本低廉等优点,但准确性相对较低,容易受到其他物质的干扰。
因此,在使用显色反应法进行多糖含量测定时,需要执行合适的对照试验,以确保结果的准确性。
其次,我们来讨论多糖含量的分析。
通常情况下,多糖含量的分析是通过测定其在食品中的重量百分比来实现的。
但由于多糖结构的差异,不同种类的多糖在测定方法上存在一定的差异。
以淀粉为例,常用的测定方法是碘滴定法和红外光谱法。
碘滴定法通过将碘溶液加入样品中,使得淀粉与碘发生反应,从而测定淀粉的含量。
这种方法操作简单,且结果准确可靠。
而红外光谱法则是通过测量样品在红外光谱段的吸光度变化,进而分析淀粉含量。
这种方法准确性高,但需要专用设备和技术支持。
与淀粉不同,果胶等可溶性多糖的分析相对更为复杂。
由于其溶解性较强且结构复杂,传统方法无法准确测定其含量。
目前,常用的分析方法有高效液相色谱法(HPLC)和凝胶渗透色谱法(GPC)。
多糖结构研究方法多糖及其复合物是来自于高等动、植物细胞膜和微生物细胞壁中的天然大分子物质之一,自然界含量丰富,与人类生活紧密相关,对维持生命活动起至关重要的作用。
多糖和核酸、蛋白质、脂类构成了最基本的4类生命物质。
由于多糖的生物活性与多糖的结构关系密切,因此清楚认识多糖的结构是进行多糖研究和利用的基础。
多糖结构比蛋白质和核酸的结构更加复杂,可以说是自然界中最复杂的生物大分子。
从化学观点来看,多糖结构解析最大的难点就在于其结构的复杂性。
糖的结构分类可沿用蛋白质和核酸的分类方法,即多糖的结构也可分为一级、二级、三级和四级结构。
与蛋白质或核酸大分子相比,糖链的一级结构“含义”要十分丰富。
测定糖链的一级结构,要解决以下几个问题:(1)相对分子质量;(2)糖链的糖基组成,各种单糖组成的摩尔比;(3)有无糖醛酸及具体的糖醛酸类型和比例;(4)各单糖残基的D-或L.构型,毗喃环或呋喃环形式;(5)各个单糖残基之间的连接顺序;(6)每个糖苷键所取的a-或B.异头异构形式;(7)每个糖残基上羟基被取代情况:(8)糖链和非糖部分连接情况;(9)主链和支链连接位点:(10)糖残基可能连接硫酸酯基、乙酰基、磷酸基、甲基的类型等。
多糖的二级结构是指多糖主链间以氢键为主要次级键而形成的有规则的构象,与分子主链的构象有关,不涉及侧链的空间排布;多糖的三级结构和四级结构是指以二级结构为基础,由于糖单位之间的非共价相互作用,导致二级结构在有序的空间里产生的有规则的构象四。
多糖结构的分析手段很多。
不仅有仪器分析法,如红外、核磁共振、质谱等,还有化学方法,如完全酸水解、部分酸水解、高碘酸氧化、Smith降解、甲基化反应等,以及生物学方法,如特异性糖苷酶酶切、免疫学方法等。
1质谱(MS)由于MS法在糖链结构分析中具有快速灵敏,样品用量少、结构信息直观的特点而得到越来越广泛的应用。
近年来各种软电离技术的诞生,如快原子轰击质谱(FAB—MS),电喷雾质谱(ESI—MS),基质辅助激光解析离子化质谱(MALDI-MS)等,使得糖结构分析的研究取得了日新月异的发展。
食品中多糖的提取与化学成分分析食品是我们生活中必不可少的一部分,而食品中的多糖则是一种重要的营养成分。
多糖广泛存在于植物和动物的组织中,并在食品中发挥着重要的功能,如增加食品的口感、改善食品的质地和增加食品的营养价值。
本文将探讨食品中多糖的提取方法以及化学成分分析的技术。
提取多糖的方法有多种,其中最常用的是热水提取法。
这种方法适用于大多数食品中多糖的提取,如水果、蔬菜和豆类等。
其原理是利用高温水溶液来将多糖从食材中释放出来。
将食材加入适量的水中,加热至一定温度并保持一段时间后,用滤纸或离心机将溶液中的固体颗粒分离出来,得到多糖的提取物。
另外一种常用的提取方法是酸碱法。
这种方法通常适用于一些含有较多纤维素的食材,如木薯、红薯和纤维麦皮等。
其原理是利用酸性或碱性溶液对食材进行处理,分解其中的蛋白质和脂肪等杂质,从而提取出多糖。
这种方法需要注意控制酸碱溶液的浓度和操作时间,以免对多糖的结构和性质产生影响。
提取到的多糖需要进行化学成分分析,以了解其组成和性质。
其中最常用的分析方法是色谱法和质谱法。
色谱法是利用毛细管色谱、气相色谱和液相色谱等,将多糖样品分离成不同的组分,并通过检测器对其进行检测和定量。
质谱法则是利用质谱仪对多糖样品进行离子化、击穿和碎裂,通过检测来自碎裂反应的碎片离子的信号来确定其分子结构。
化学成分分析的结果能够提供多糖的组成和结构信息。
常见的多糖包括单糖、二糖和多糖的聚合体。
单糖是多糖的基本组成单位,如葡萄糖、果糖和半乳糖等。
二糖是由两个单糖分子组合而成的,如蔗糖和乳糖等。
多糖则是由多个单糖或二糖分子通过糖苷键连接而成的,如淀粉、纤维素和果胶等。
了解多糖的化学成分能够为其功能和营养价值的研究提供重要的依据。
除了组成和结构,化学成分分析还可以了解多糖的生物活性。
多糖具有抗氧化、抗肿瘤和抗炎等功能,能够增强机体的免疫力和抵抗力。
通过对多糖的化学成分分析,可以评估其生物活性并为食品加工和保健食品的研发提供指导。
蛋白多糖的主要成分概述说明以及解释1. 引言1.1 概述蛋白多糖是一类生物大分子化合物,由糖链和蛋白质组成。
这些复杂的分子存在于细胞内外,并在机体内发挥着重要的功能。
蛋白多糖的主要成分包括糖链结构、与蛋白质结合的影响因素以及其生物功能和应用。
1.2 文章结构本文将从蛋白多糖的主要成分、成分的解析与说明,以及主要成分的重要性和作用机制进行阐述。
首先,我们将介绍蛋白多糖中的糖链结构描述和蛋白质结合的影响因素。
接下来,我们将详细解释不同类型的蛋白多糖成分及其特征。
然后,我们将重点探讨主要成分在细胞信号传导、免疫系统调节和细胞外基质构建中的作用机制和生物学意义。
最后,我们将总结蛋白多糖主要成分的重要性与功能,并展望未来相关领域的研究方向。
1.3 目的本文旨在全面概述和解释蛋白多糖的主要成分,以增加对该类生物大分子的理解。
通过对不同类型蛋白多糖的成分和作用机制进行分析,有助于揭示其在生物体内的重要性和功能。
这些信息对于进一步研究细胞信号传导、免疫系统调节以及细胞外基质构建等领域具有重要意义。
同时,本文也为未来相关领域的研究提供了展望和参考。
2. 蛋白多糖的主要成分2.1 糖链结构描述蛋白多糖是由蛋白质和多糖分子组成的复合物。
它们的关键特征是多糖链与蛋白质之间的共价结合。
在蛋白多糖中,多糖链可以具有不同类型的结构,如线性、分枝或交叉链接。
这些不同类型的糖链结构使得蛋白多糖具有广泛且复杂的功能。
2.2 蛋白质结合的影响因素蛋白质与多糖之间的结合受到许多因素的影响。
首先,多糖链和蛋白质本身的化学性质对其结合能力起着决定性作用。
不同类型的多糖和蛋白质可能具有不同的亲和力或选择性,从而导致它们在形成蛋白多糖时发生特定的相互作用。
此外,周围环境条件也会影响蛋白质与多糖之间的相互作用。
例如,pH值、温度和离子浓度等环境因素可以改变脱水酶的活性,进而影响蛋白质与多糖之间的结合强度。
2.3 生物功能和应用概述蛋白多糖在生物系统中具有广泛的生物功能和丰富的应用前景。
多糖含量测定的方法综述多糖是一种以糖为主要组成成分的生物大分子,包括多种不同类型的糖类,如葡萄糖、果糖、半乳糖等。
多糖在生物体内具有重要的生理功能,包括能量供应、结构支持、细胞识别和信号传递等。
测定多糖的含量对于分析生物体内的代谢物质和生物功能很重要。
下面将综述几种常用的多糖含量测定方法。
1. 酚-硫酸法:酚-硫酸法是一种常用的测定糖类含量的方法。
该方法通过将样品与酚和硫酸反应,产生带有吸收峰的复合物,然后使用紫外光谱仪测定复合物的吸光度来计算糖含量。
该方法适用范围广,对于多种糖类都可以测定。
2. 酶法:酶法是通过特定酶对特定的糖类进行反应,生成比色物或荧光物质来测定糖含量的方法。
常用的酶法包括葡萄糖氧化酶法、木糖醇氧化酶法和半乳糖标准酶法等。
这些方法具有灵敏、快速的特点,适用于糖类含量较高的样品。
3. 高效液相色谱法:高效液相色谱法是一种通过分离和检测糖类来测定多糖含量的方法。
该方法使用高压注射仪将样品中的糖类分离,然后通过色谱柱进行分离,并使用检测器测定峰的面积或高度来计算糖含量。
该方法具有高分辨率、高灵敏度和高准确性的特点,适用于多糖含量较低的样品。
4. 红磷法:红磷法是一种比色法,通过氧化红磷,使其转变成淡黄色后与不同浓度的糖溶液比较颜色的深浅来测定糖含量。
该方法简单、快速,适用于粗测糖含量。
5. 聚合度测定法:多糖的聚合度是指多糖分子中含有的糖基个数。
测定多糖的聚合度可以通过核磁共振和凝胶渗透色谱等方法进行。
这些方法可以确定多糖的分子量和聚合度分布,从而间接地测定糖含量。
测定多糖含量的方法有很多种,每种方法都有其适用范围和优缺点。
在实际应用中,根据样品的特点和研究目的选择合适的方法进行多糖含量的测定。
多糖鉴定分析多糖是由多个单糖分子通过糖苷键连接而成的高分子碳水化合物,通常由数百甚至数万个单糖分子组成。
多糖与核酸、蛋白质、脂质并称为生命四大基本物质,在许多生命活动中发挥着重要作用。
多糖具有多种生物活性,一些已知的活性包括免疫调节、抗肿瘤、降血糖、降血脂、抗病毒、消除氧化自由基和延缓衰老等。
多糖的生物活性与其理化性质密切相关。
因此,对多糖进行表征是非常必要的。
细胞膜上的多糖分子。
多糖鉴定分析旨在测定和鉴定多糖的组分、结构、分子量和含量等属性。
由于多糖非常复杂,因此整个分析过程也是多种多样的。
一般来说,首先应确定单糖的组成及其连接位置和序列。
然后,再确定键的异头构型、环大小(呋喃糖或吡喃糖)、绝对构型(D 或 L)以及存在的任何其他取代基。
迄今为止,还没有一种方法可以单独完成多糖分析。
通常,需要结合分离和提取技术、成分分析、甲基化分析、糖苷水解、质谱(MS)和核磁共振(NMR)光谱来确定精细结构,同时需要尺寸排阻色谱(SEC)与光散射(LS)检测器相结合来确定分子尺寸分布。
百泰派克生物科技(BTP)通过CNAS/ISO9001双重质量体系认证,建立七大检测平台,根据多糖分析原理,开发并验证了多糖鉴定分析方法,能独立完成一整套多糖分析流程,包括多糖的提取与纯化、分子量测定、含量测定、多糖成分确定以及结构分析等,为您提供高质量的一站式多糖鉴定分析,欢迎免费咨询,了解更多详情!中/英文项目报告。
在技术报告中,百泰派克会为您提供详细的中英文双语版技术报告,报告包括:1.实验步骤(中英文)。
2.相关的质谱参数(中英文)。
3.多糖鉴定分析详细信息。
4.质谱图片。
5.原始数据。
多糖鉴定分析一站式服务。
您只需下单-寄送样品。
百泰派克一站式服务完成:样品处理-上机分析-数据分析-项目报告。
多糖含量测定的方法综述5篇第1篇示例:多糖是一类重要的生物大分子,广泛存在于自然界中的生物体内,具有重要的生物学功能。
多糖含量的测定是研究多糖在生物体内作用机制的重要手段。
本文将综述多糖含量测定的方法,旨在为研究人员提供参考。
一、概述多糖是由多个单糖单元通过糖苷键连接而成的高分子化合物。
多糖在生物体内参与多种生物学过程,如能量储存、细胞结构、免疫调节等。
测定多糖含量对于研究多糖的生物学功能、生物合成途径具有重要意义。
二、多糖含量测定方法1. 硫酸-蒽醌法硫酸-蒽醌法是一种常用于测定多糖含量的方法。
该方法通过硫酸水解多糖,生成差向性的蒽醌,并用蒽醌的颜色深浅来反映多糖的含量。
该方法简单快捷,适用于多种多糖的含量测定。
3. 酚-硫酸-钼酸法酚-硫酸-钼酸法是一种用于测定多糖含量的方法。
该方法结合了酚-硫酸法和硅钼酸显色反应,能够提高多糖的测定精确度和灵敏度。
该方法简单易行,适用于各种类型的多糖。
4. 紫外分光光度法紫外分光光度法是一种通过多糖在紫外光区域的吸收来测定多糖含量的方法。
该方法适用于对多糖进行定量和定性分析。
通过分析多糖在不同波长下的吸光度,可以得到多糖的含量和结构信息。
5. 碘液滴定法三、结语多糖含量的测定是研究多糖生物学功能的重要手段。
本文综述了常用的多糖含量测定方法,包括硫酸-蒽醌法、酚-硫酸法、酚-硫酸-钼酸法、紫外分光光度法和碘液滴定法。
研究人员可以根据不同类型的多糖选择合适的测定方法,以准确测定多糖含量。
希望本文能够为多糖研究领域提供帮助,促进多糖研究的进展。
第2篇示例:多糖是一类重要的生物大分子,包括淀粉、半纤维素、纤维素、果胶、均聚糖等多种成分。
多糖在食品工业、医药领域、环境保护等领域具有重要的应用价值,因此测定多糖含量的方法也备受关注。
本文将综述几种常用的多糖含量测定方法,包括酚-硫酸法、硫酸-酚法、差减酶法、红外光谱法等,希望能给相关研究者提供参考。
酚-硫酸法是一种经典的多糖含量测定方法。
真菌多糖的研究综述摘要:真菌多糖是一类从真菌的子实体或菌丝体分离出来的天然高分子化合物。
真菌多糖具有抗病毒、抗凝血、降血脂、抗肿瘤、免疫调节、延缓衰老等多种生物活性,成为当今研究的重点。
本文综述了真菌多糖的种类和生理功能,并对真菌多糖的应用与开发前景作了概述。
关键词:真菌多糖;生理功能;应用多糖(Polysaccharide)是由单糖之间脱水形成糖苷键。
并以糖苷键线性或分枝连接而成的链状聚合物。
一般将多于20个糖基的糖链则称为多糖。
多糖广泛存在于动物细胞膜、植物和微生物细胞壁中,是一类天然高分子化合物,它是由醛糖或酮糖通过糖苷键连接在一起的多聚物,是构成生命的四大基本物之一[1]。
真菌多糖系是从真菌子实体、菌丝体、发酵液中分离出的,能够控制细胞分裂分化,调节细胞生长衰老的一类活性多糖[2]。
真菌多糖具有很强烈的抗肿瘤活性,对癌细胞有较强的抑制力。
当前,对真菌多糖的研究主要包括真菌多糖的提取纯化及结构分析和利用一些免疫指标分析其生物活性及免疫机理两个方面。
1真菌多糖的结构1.1真菌多糖的结构层次按照多糖的结构分类方法,真菌多糖的结构可分为一级、二级、三级和四级结构。
一级结构是指真菌多糖中单糖残基的组成、排列顺序、连接方式、异头物构型以及糖链有无分支,分支的位置与长短等:;二级结构指真菌多糖骨架链间以氢键结合所形成的各种聚合体,只关系到多糖分子中主链的构象,不涉及侧链的空间排布;三级结构指多糖残基中的羟基、羧基、氨基以及其他官能团之间通过非共价作用而导致的有序、规则而粗大的空间构象;四级结构指多糖的多聚链间以非共价作用力而结合形成的聚集体[3]。
1.2真菌多糖的结构分析真菌多糖的结构分析包括对其一级结构和高级结构的分析。
真菌多糖的一级结构分析包括对单糖组分,糖基连接方式、糖苷键的构型及不同苷键组成比例等的分析。
在单糖组分的分析中,一般先对多糖进行完全水解,再用纸层析、薄层层析、气相层析等方法进行鉴定;在糖基连接方式的分析中,通常采用甲基化分析法、高碘酸氧化法、Smith降解法、核磁共振等方法;在糖苷键构型的分析中,可采用糖苷酶水解、核磁共振、质谱等方法;对不同糖苷键比例的分析可通过测红外光谱相对面积来完成。
多糖含量测定的方法综述多糖是指由多个单糖分子通过糖苷键连接而成的碳水化合物,是生物体中的重要成分之一,在食品工业、医药和生物技术领域具有重要的应用价值。
对多糖含量进行准确的测定是非常重要的。
目前,针对多糖含量测定的方法有很多种,包括光度法、比色法、高效液相色谱法、质谱法等。
本文将对多糖含量测定的方法进行综述,并对各种方法的原理、优缺点以及适用范围进行分析。
一、光度法光度法是一种常用的多糖含量测定方法,其原理是通过测定多糖在特定波长下的吸光度来确定其含量。
常用的方法有邻苯二甲酰氯法、硫酸-安替土林蓝法等。
邻苯二甲酰氯法是一种简便快速的多糖含量测定方法,其原理是多糖与邻苯二甲酰氯在酸性条件下反应生成二糖苷,然后与二甲基氨基苯酚生成有色产物,利用紫外分光光度计在510nm处测定吸光度。
该方法操作简便、灵敏度高,但只适用于测定淀粉样品。
硫酸-安替土林蓝法是一种比色法,通过多糖与硫酸反应产生的酸性羟乙基酚与安替土林蓝在酸性条件下产生有色产物,利用紫外分光光度计在620nm处测定吸光度。
该方法适用于多种多糖的含量测定,但操作相对复杂,且对于含有还原糖的多糖测定结果会存在误差。
二、比色法三、高效液相色谱法高效液相色谱法是一种准确快速的多糖含量测定方法,其原理是通过高压注射将多糖样品进样到色谱柱中,利用高效液相色谱仪分离多糖,并通过紫外检测器在270nm处检测吸光度,从而确定多糖的含量。
该方法准确性高,适用范围广,但需要专用的设备和耗材,成本较高。
四、质谱法根据实际需要和条件,选择合适的多糖含量测定方法非常重要。
对于一般实验室而言,光度法和比色法是常用的方法,操作简便、成本低,适用于大多数多糖的含量测定。
对于要求准确性和高通量的实验室而言,高效液相色谱法和质谱法是更好的选择,能够满足实验需要。
不同的方法可以组合使用,以提高测定准确性和可靠性。
在实际操作中,需要根据样品的性质和含量范围,综合考虑方法的原理、操作难易度和设备条件,选择合适的多糖含量测定方法。
多糖含量测定的方法综述作者:何佩娟张宇洁来源:《现代食品·下》2019年第01期摘要:多糖是生命科学中不可缺少的生物大分子,具有复杂、多方面的生物活性和功能,但由于其分子量大、结构复杂,而且缺少易于检测的发光基团,成为困扰人们对多糖进行进一步研究的一个大问题。
现结合近年文献,对多糖的含量测定进行综述。
关键词:多糖;含量测定;综述Abstract:Polysaccharides are indispensable biological macromolecules in life science, which have complex and multifaceted biological activities and functions. It has been a problem with the research of polysaccharides because of its intricate structur. In conjunction with recent literature, a review of polysaccharides has been determined.Key words:Polysaccharides; Content determination; Review中图分类号:Q53多糖(polysacharides,PS)是由糖苷键结合的糖链,至少要超过10个的单糖组成的聚合糖高分子碳水化合物,可用通式(C6H10O5)n表示。
多糖在自然界分布极广,亦很重要:有的是构成动植物细胞壁的组成成分,如肽聚糖和纤维素;有的是作为动植物储藏的养分,如糖原和淀粉;有的具有特殊的生物活性,如人体中的肝素有抗凝血作用,肺炎球菌细胞壁中的多糖有抗原作用。
多糖的结构单位是单糖,多糖相对分子质量从几万到几千万。
多糖在自然界高等植物、藻类、微生物(细菌和真菌)与动物体内均普遍存在。
多糖成分分析摘要:对多糖的提取、分离纯化、含量分析以及组分结构分析的研究进展进行了综述,并对其应用前景进行了展望。
多糖的组分分析是多糖质量控制和提供多糖基本信息的重要环节。
关键词:多糖;提取;分离纯化;表征鉴定多糖(polysaccharides,PS)又称多聚糖,由10个以上的单糖分子通过苷键聚合而成,其分子量较大,一般由几百甚至几万个单糖分子组成,是除了蛋白质和核酸以外的一类重要的生物大分子。
虽然糖类的研究并不比蛋白质和核酸晚,但其研究层次与水平还远远落后于蛋白质和核酸。
多糖在自然界高等植物、动物、藻类及细菌类内均有存在,分布极广。
有些多糖无生物活性,如淀粉、树胶和粘液质等,通常被当做杂质除去。
而具有药效作用的多糖大多是活性多糖。
1969年,日本学者千原率先证实了香菇热水提出物的抗肿瘤活性,羽田、佐木进一步研究证实有效成分是香菇多糖。
自此,全世界掀起了从真菌中提取抗肿瘤活性成分的热潮[1]。
尤其近年来,随着生物学、化学等相关学科的飞速发展,多糖化合物也得到了日益深入的研究。
国际科学界视多糖的研究为生命科学的前沿领域,甚至提出21世纪是多糖的世纪。
鉴于多糖研究所具有的学术价值和广阔的应用前景,使得多糖研究成为人们关注的研究热点之一;又目前研究比较多的是植物多糖和微生物多糖,因此本文将就植物多糖和微生物多糖的成分分析研究进行概括、总结,并就存在的问题加以展望。
1 多糖的提取多糖的提取通常要根据多糖的存在形式及提取部位不同决定其提取方法。
一般从植物中提取多糖,先用石油醚、乙醚、丙酮等有机溶剂进行预处理,除去脂溶性杂质[1]。
然后根据不同的溶解度选择一种溶剂进行萃取,常用的为水、稀盐、稀酸、稀碱等溶剂。
传统的提取方法有水提醇沉法、稀碱浸提法、稀酸浸提法和酶法等,随着对多糖研究的不断深入,又出现超滤法、微波辅助浸提法以及超声波法等等。
1.1 溶剂提取法溶剂提取法是提取多糖的常用方法,利用多糖不溶于乙醇的性质在提取液中加入乙醇使多糖沉淀出来。
常用的粗多糖的提取方法有:水提、酸提和碱提。
采用碱溶液提多糖时,易使多糖的糖苷键断裂,通常要充氮气或加入硼氢化钠或硼氢化钾加以保护,且这种提取方法只适用于含果胶物质少、粘度小的原料;酸性条件下提取,也会引起多糖降解及糖苷键的断裂,因此在稀酸提取时,时间宜短温度不宜太高;水提法提取成本低,适用于游离态多糖的提取,且干扰物质少易除去,但要求提取工艺中要控制温度、时间、加水量等[2]。
张国强[3]等用水提醇沉法提取百合(Bulbus lilii)中的多糖成分,温度60℃,采用10倍体积的蒸馏水,沸水浴提取3h,真空干燥1h,再于105 ℃干燥箱中烘干,即得灰白色的百合多糖粗品;用Sevage法除蛋白质。
黄杰等[4]通过水提法研究了浸提温度、浸提时间、料液比对茶多糖得率、茶多糖含量及蛋白质含量的影响,得出较佳的茶多糖提取工艺,浸提温度宜在55℃,浸提时间宜为3h,料液比达到1:25 即可。
1.2 超声波辅助提取法超声波辅助提取技术是利用超声波产生的振动作用,使媒质质点温度升高,产生空穴效用,加强了胞内物质的释放扩散及溶解,提高了破碎速度,缩短了破碎时间,极大地提高提取效率。
曲哓兰[5]探讨用超声法提取马齿苋多糖,结果表明最佳提取工艺为60℃加10倍量水超声提取45min,提取2次。
与传统水提法相比,超声法提取马齿苋多糖,提取率高,节省提取时间。
1.3 微波提取法微波辅助提取技术主要是利用微波加热的特殊性质,细胞内的极性分子吸收微波能后产生撕裂和相互摩擦引起发热,使胞内温度迅速升高,连续高温使其内部压力急剧升高,导致细胞破裂,促进溶剂进入和胞内成分流出,提高提取效率。
Wang等[6]利用微波辅助法提取鹅绒委陵菜中的多糖,在微波功率523W条件下,提取率达到13.33%,与传统水提法相比不但极大缩短时间、节约能源、提高效率,而且提取的多糖具有更高的活性。
1.4 生物酶辅助提取法酶提法是利用果胶酶、纤维素酶等对细胞结构的破坏作用,使存在于细胞内部的多糖释放出来,从而提高了多糖的得率。
梁敏等[7]利用木瓜蛋白酶提取枸杞多糖,在木瓜蛋白酶添加量为0.3%、酶解反应温度为45℃、pH值为7.0、反应时间为2h条件下,提取率为14.9%,比传统热水提取提高65.6%。
钱志伟等[8]研究了酶法提取马齿苋多糖的工艺条件,考察酶用量、酶解温度、pH、酶解时间对马齿苋多糖提取得率的影响。
结果表明:最合适的工艺参数为酶用量2.0%、酶解温度40℃、pH值6.0、酶解时间110 min,该条件下,马齿苋多糖得率可达9.7%。
2 多糖的除杂质2.1 蛋白质的去除采用醇沉或其它溶剂沉淀得到的粗多糖中常含有较多的蛋白质,需要除蛋白。
除蛋白的方法传统上有Sevage法、三氯乙酸法、酶解法、三氟三氯乙烷法等。
Sevage法是根据蛋白质在氯仿等有机溶剂中变性的特点,将氯仿按多糖水溶液的1/5体积加入,然后用1/5氯仿体积的正丁醇混合后剧烈振摇20~30 min成乳化液,蛋白质变性成胶状,离心后除去水层和溶剂层交界处的变性蛋白质。
将Sevage法结合酶法去除蛋白效率可提高68%,且可以节省大量的试剂和时间。
刘晓红等[8]对金樱子多糖采用Sevage法、木瓜蛋白酶法、Sevage法和木瓜蛋白酶法相结合进行脱蛋白研究,发现两者相结合的效果最佳。
三氯乙酸(trichloroacetic acid,TCA)是一种有机酸,可以使多糖中的蛋白质由于有机酸的作用而变性沉淀,TCA法是在多糖水溶液中滴加3%等体积的三氯乙酸,混匀静置过夜,离心除去胶状沉淀,重复以上的操作即得无蛋白质的多糖,且可与正丁醇(V/V=1:10)联合取得理想的脱蛋白效果[9]。
2.2 色素的去除粗多糖中常含有一些色素(游离色素和结合色素),根据其不同的性质采取不同的除素方法。
常见的脱色方法有离子交换法、氧化法、金属络合物法、吸附法(纤维素、藻土、高岭土、活性炭等)。
杨利剑等[10]取已去皮、晒干的板栗,粉碎后称取100g,经热水提取,冷却后离心,用20% H2O2脱色,用胰匀浆、Sevage法和三氯醋酸除蛋白多次,直至紫外检测无蛋白质(280 nm左右)和核酸(260 nm左右)及其它杂质。
对于同时含有游离蛋白质和色素的多糖,可通过生成金属络合物的方法以同时除去蛋白和色素,方法是加入菲林试剂、氯化铜、氢氧化钡和醋酸铅等与多糖生成不溶性络合物,经分离后用阴离子交换树脂分解络合物得到多糖[11]。
3 多糖的分离纯化3.1 超滤法超滤法采用中空纤维超滤膜,对多糖去蛋白质后的提取液通过超滤去除小分子杂质。
MarnochR等[12]应用超滤法纯化芥子蛋白。
张佳[13]用截流分子量为50000的管式陶瓷膜纯化香菇多糖,在超滤温度40℃,跨膜压差0.20 MPa,流速4.5 m/s-1的条件下超滤,蛋白质去除率为81.0%,多糖纯度为89.7%,收率为77.6%。
3.2 沉淀法包括分布沉淀法、盐析法及金属络合法。
其中,分步沉淀法[14]分级分离是利用不同性质以及不同分子量段的多糖在不同浓度的乙醇中的溶解度是有差别的这一特点,分离沉淀到某一性质或某一分子量段占主要部分的多糖。
王卫国等[15]向香菇粗多糖溶液中分别加入一定比例的甲醇,3000rpm离心15 min,分离得到L1、L2、L3三个组分。
季铵盐及其氢氧化物是一类乳化剂,可与酸性糖形成不溶性沉淀,常用于酸性多糖的分离。
陈海华等[16]采用季铵溴化物络合法分离得到酸性多糖(acidic polysaccharose,AFM)和中性多糖(neutral polysaccharose,NFM)粗制品。
3.3 柱层析法包括大孔吸附树脂、凝胶柱层析法、纤维素阴离子交换剂柱层析法、高效液相层析,此外还有大孔树脂层析、亲和层析、活性炭柱层析等。
目前,国内多采用凝胶柱层析和离子交换柱层析法。
其中,凝胶柱层析法常用的凝胶有葡聚糖凝胶(Sephadex)和琼脂糖凝胶(Sepharose),以不同浓度的盐溶液和缓冲溶液作为洗脱剂,使各种多糖得以分离纯化,但不适宜粘多糖的分离。
高义霞等[17]将经脱蛋白、脱色后的沙蒿多糖用ultrahydrogel TM500 (7.8mm×300 mm)层析分离纯化,0.1 mol/L磷酸缓冲液洗脱,在凝胶色谱中出现单一而对称的峰,纯化效果好、纯度高。
离子交换柱层析法[11]常用的交换介质有DEAE-纤维素、DEAE-葡萄糖凝胶(DEAE-Sephadex)、DEAE-琼脂糖凝胶(DEAE-Sepharose),此法适用于分离各种酸性、中性多糖和粘多糖,最常用的是DEAE-纤维素,它一方面可纯化多糖,另一方面还可分离各种多糖。
洗脱剂可用不同浓度的碱溶液、硼砂溶液、盐溶液等。
赵宇等[18]将海蒿子多糖粗品溶于少量蒸馏水中,离心,上清液加入DEAE-Sephadex A-25层析柱,NaCl溶液梯度洗脱,收集得到两种均一性多糖。
3.4 色谱法色谱法是利用填料对不同种类的糖吸附作用的差异,使混合物中各糖分达到彼此分离的方法,是常用的纯化多糖的方法,包括离子交换色谱和凝胶色谱。
马莉等[19]将DEAE 纤维素离子交换色谱柱分离得到的板蓝根多糖粉末用Sephadex G75凝胶色谱柱分离纯化,以磷酸缓冲溶液为洗脱流动相,得到4种板蓝根均一多糖:PS1、PS2、PS3、PS4。
多糖广泛参与细胞的各种生命活动而产生多种生物学功能,是非常丰富的资源,多糖的提取分离纯化方法在不断更新,在选取方法时,应当关注目标多糖的性质、特点,综合比较进行实验,才能选取最佳的方法和工艺。
4 多糖的表征鉴定4.1 含量测定确定样品中的糖类含量,给取样溶解打基础。
国内多用显色剂-硫酸法,根据单糖、多糖及其衍生物在硫酸作用下水解,脱水生成糖醛衍生物,与酚类、芳胺类等缩和成有色化合物,比色定量,间接求出多糖的含量。
苯酚-硫酸法生成橙黄色溶液,在490 nm 处有强吸收;蒽酮-硫酸法生成亮绿色溶液在620 nm处有强吸收,其蒽酮试剂需新鲜配置。
咔唑-硫酸法用于测定糖醛酸[20]。
这些方法简单、快速,无需多糖纯品和高级仪器,因而被广泛应用于多糖的含量测定。
4.2 分子量测定[21]多糖的分子量分布比较分散,所以一般测得的分子量是一种统计平均值。
过去常用渗透压法、端基法、粘度法、光散射法等,这些方法操作复杂且误差较大。
目前较常用的方法有凝胶过滤法和高效液相色谱法。
此两种方法须先用已知分子量的标准多糖对照测定样品的分子量。
对于分子量小于5万的多糖可采用质谱法。
4.3 组分分析多糖的单糖组成分析是控制多糖质量和提供多糖基本信息的最重要环节。
目前,多糖组分分析方法一般来说可以分为:传统的化学分析法、物理分析法(仪器分析法)和生物学分析法。