红蘑多糖的纤维柱层析分离纯化
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食 品 科 技FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY提取物与应用
· 170 ·2012年 第37卷 第12期
红蘑(Gomphidius rutilus)学名血红铆钉菇,东北地区俗称红蘑、松树伞、松蘑等。其子实体无任何毒性,富含多糖,其药用价值主要体现在真菌多糖的生物活性上,尚未实现人工培育[1]。真菌多糖提取的传统工艺有热水浸提法、酸提法、
收稿日期:2012-05-24 基金项目:鞍山科技计划项目(08SF24)。作者简介:李书倩(1975—),女,博士研究生,副教授,研究方向为食品生物技术。碱提法等,新兴工艺包括酶提法、超声波辅助法、微波辅助浸提法等[2]。在粗多糖提取后,采用离子交换层析法是生物化学领域中常用的一种层析方法。离子交换层析(Ion Exchange Chromatography,李书倩1,2,辛 广1,2,张 博1,2(1.鞍山师范学院化学系,鞍山 114007;2.沈阳农业大学食品学院,沈阳 110161)摘要:选择野生红蘑作为提取多糖的原料,采用预处理后的DEAE-52纤维素粉末制成OH-型柱对红蘑中的多糖进行分离纯化,结果表明:在上样量为200 mg、洗脱速度为0.5 mL/min的条件下洗脱,得到4个主峰,依次为GRPⅠ、GRPⅡ、GRPⅢ和GRPⅣ,其中GRPⅠ出现在水洗脱部分,GRPⅡ、GRPⅢ和GRPⅣ分别出现在0.1 mol/L NaCl、0.3 mol/L NaCl、1.0 mol/L NaCl洗脱部分。经计算,GRPⅠ、GRPⅡ、GRPⅢ和GRPⅣ分别占12.6%、8.7%、22.3%和27.6%。关键词:红蘑;多糖;DEAE-52纤维素;纯化中图分类号:R 284.2 文献标志码:A 文章编号:1005-9989(2012)12-0170-04
Separation and purification of Gomphidius rutilus polysaccharides by column chromatography LI Shu-qian1,2, XIN Guang1,2, ZHANG Bo1,2(1.Chemistry Department of Anshan Normal University, Anshan 114007; 2.Food College of Shenyang Agriculture University, Shenyang 110161)Abstract: The primary purification of the polysaccharides extracted from Gomphidius rutilus was carried out by DEAE-52 cellulose chromatography, which was as a vector after pretreatment. The results show that, the four kinds of pure polysaccharide named GRPⅠ, GRPⅡ, GRPⅢ and GRPⅣ were mainly obtained when the adding sample was 200 mg and the rate of flow was 0.5 mL/min. GRPⅠ appeared undergoing distilled water elution in column chromatography. GRPⅡ, GRPⅢ and GRPⅣ appeared undergoing NaCl gradient elution with the concentration 0.1 mol/L, 0.3 mol/L and 1.0 mol/L in column chromatography. The ratio of them were12.6%, 8.7%, 22.3% and 27.6% respectively.Key words: Gomphidius rutilus; polysaccharide; DEAE-52 cellulose; purification红蘑多糖的纤维柱层析分离纯化食 品 科 技FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY提取物与应用
· 171 ·2012年 第37卷 第12期简称为IEC)是以离子交换剂为固定相,依据流动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可逆交换时结合力大小的差别而进行分离的一种层析方法。常用的离子交换剂有:离子交换纤维素、离子交换葡聚糖和离子交换树脂等[3]。纤维素是世界上最丰富的有机化合物,也是人类应用最多的一种高聚糖纤维素,具有开放性的长链和疏松的网状结构有利于大分子的渗透和吸附纤维素结构中存在着大量的羟基,可通过各种反应制成多种纤维素衍生物而带有各种活泼基团[4]。本文采用DEAE-52纤维素对红蘑多糖进行纯化分离,为开发利用这一天然多糖资源提供理论依据。1 材料与方法1.1 材料与试剂野生红蘑:原产地黑龙江,烘干、粉碎过40目筛备用。离子交换纤维素DEAE-52(whatmanBI2070)、无水乙醇、氢氧化钠、丙酮、苯酚、氯仿、正丁醇、浓硫酸、过氧化氢、浓盐酸,氢氧化钠、草酸、氯化钠:分析纯。1.2 仪器与设备FZ102型微型植物粉碎机,TU-1810紫外可见分光光度计,SHB-B95型循环水式多用真空泵,RE-52旋转蒸发器,DZF型真空干燥箱,DELTA320pH酸度计,PL2002电子天平,分析天平,层析柱(1.6 cm×50 cm),DHL-A电脑恒流泵,DBS-100电脑全自动部分收集器,FD-1-50真空冷冻干燥机,CR22E冷冻离心机。1.3 方法1.3.1 红蘑多糖粗提液的制备1.3.1.1 红蘑多糖的提取 将干制的野生红蘑磨粉,过40目筛,收集筛下物,称取4 g放入三角瓶中,按料水比1:35的比例加入140 mL蒸馏水,共4份。超声波振荡破壁16 min,在温度为100 ℃的条件下,水浴加热浸提105 min,真空抽滤去除残渣,将浸提液在80 ℃的条件下旋转蒸发,浓缩至较小体积。1.3.1.2 红蘑多糖提取液的醇沉 在浓缩后的多糖浸提液中加入3/4体积的98%乙醇溶液,充分混合后静置24 h,真空抽滤去除多余溶液,收集沉淀并烘干。1.3.1.3 红蘑粗多糖的复溶 将烘干的红蘑粗多糖在70 ℃的条件下用蒸馏水溶解,制成红蘑多糖粗提液。1.3.2 Sevage法脱蛋白[5] 在多糖溶液中按5:1的比例加入Sevage试剂[三氯甲烷:正丁醇=5:1(v/v)],用磁力搅拌器充分搅拌30 min,12000 r/min离心分离10 min,放入分液漏斗中静置5 min,取水相,重复上述步骤,直至界面无蛋白为止。1.3.3 过氧化氢法脱色[6] 多糖溶液用2% NaOH调pH8~9,加入30%过氧化氢使终浓度为10%,60 ℃保温3 h后,冷却至室温,草酸调pH至7.0,加热去除过氧化氢,将多糖溶液用旋转蒸发仪在80 ℃条件下浓缩至较小体积后冷藏备用。1.3.4 红蘑多糖粉末的制备 将粗多糖浓缩液放于小烧杯中,液层高度控制在1~2 mm,在-57 ℃条件下真空冷冻干燥24 h,得到白色结晶,收集后密封,放于冰箱中冷藏备用。1.3.5 红蘑多糖的DEAE-Cellulose柱层析 按常规方法处理后[7],将处理好的DEAE-52纤维素装入玻璃层析柱,装填高度20 cm,用蒸馏水平衡5 h,上样量200 mg,然后依次用蒸馏水和0.1、0.3、0.5、0.7、1.0、1.5、2.0 mol/L NaCl溶液洗脱,洗脱速度为0.5 mL/min,每管收集5 mL。苯酚-硫酸法隔管跟踪检测,分别收集洗脱峰,直至无糖组分流出,依吸光度对洗脱液管号作图,得到洗脱曲线。合并相同峰位的组分,冷冻干燥,分别得到水洗脱和盐洗脱的不同组分多糖。1.3.6 多糖测定 苯酚-硫酸法[17]。标准曲线制作:准确称取105 ℃干燥恒重的葡萄糖100 mg,溶解定容于100 mL容量瓶中,得1.0 mg/mL葡萄糖的对照品储备溶液,备用。精密移取对照品储备液0、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00、3.50 mL,分别置于8个100 mL容量瓶中,蒸馏水稀释至刻度,制成不同浓度的标准溶液。然后从各瓶中分别移取1.0 mL标准溶液置于10 mL具塞比色管中,加入6%苯酚溶液1.0 mL,摇匀后快速加入浓硫酸5.0 mL,摇匀后放置5 min,置沸水浴中加热20 min,取出后冷却至室温,以第1瓶溶液为参比溶液,于紫外可见分光光度计上测定490 nm波长处的吸光度。以葡萄糖浓度对吸光度作图,绘制标准曲线,并计算线性回归方程。多糖纯度[18](%)=多糖质量(g)/粗多糖总量(g)×1002 结果分析2.1 葡萄糖溶液标准曲线的制作食 品 科 技FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY提取物与应用
· 172 ·2012年 第37卷 第12期红蘑多糖的主要组成成分,结果见表2。表2 GRP的DEAE-52纤维素柱层析结果样品质量/mg占粗多糖比例/%上柱前红蘑粗多糖20010.2GRPⅡ-a20.42.2.3 0.3 mol/L NaCl洗脱结果图1 葡萄糖标准曲线
图2 GRP的DEAE-52 Cellulose柱色谱图
图3 GRP的DEAE-52 Cellulose柱色谱图图4 GRP的DEAE-52 Cellulose柱色谱图
图5 GRP的DEAE-52 Cellulose柱色谱图ZY3
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由图1可知,葡萄糖标准溶液的测定量在0~100 mg/mL的浓度范围内有良好的线性关系,其回归方程为:y=0.1597X-0.0042,相关系数为R2=0.9962。2.2 红蘑多糖的DEAE-52纤维素柱层析预实验结果2.2.1 蒸馏水洗脱结果