菜籽多糖APS-2的理化性質(zhì)及結(jié)構(gòu)研究

朱建飛，陳 崗，唐春紅，吳謀成

（1.重慶工商大學(xué)環(huán)境與生物工程學(xué)院，綠色食品研究所，重慶400067；2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北武漢430070）

菜籽多糖APS-2的理化性質(zhì)及結(jié)構(gòu)研究

朱建飛1，陳 崗1，唐春紅1，吳謀成2

（1.重慶工商大學(xué)環(huán)境與生物工程學(xué)院，綠色食品研究所，重慶400067；2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北武漢430070）

APS-2為白色絮狀的非淀粉多糖，中性糖、糖醛酸、蛋白質(zhì)含量分別為66.8%、9.3%、8.4%。APS-2中蛋白質(zhì)部分由13種氨基酸組成。FT-IR、GC初步分析APS-2的官能團(tuán)特征及單糖組成，確定APS-2單糖主要由阿拉伯糖（Ara）、半乳糖（Gal）、葡萄糖（Glc）、甘露糖（Man）、鼠李糖（Rha）組成，其摩爾百分含量分別為55.0%、26.1%、11.3%、5.7%、1.9%。

菜籽多糖，理化性質(zhì)，結(jié)構(gòu)

油菜是一種重要的油料作物，我國(guó)油菜籽產(chǎn)量居世界第一位。每年油菜籽制油后所產(chǎn)生的菜籽餅粕達(dá)600～700萬(wàn)t［1-2］。多糖是菜籽餅粕中的可利用成分之一。筆者在前期研究了菜籽多糖的提取和純化工藝，提盡水溶性多糖后的菜籽餅粕殘?jiān)孟A溶液繼續(xù)提取，得到的菜籽多糖堿提液經(jīng)特1號(hào)大孔吸附樹(shù)脂柱層析、分步醇沉、DE-52纖維素離子交換柱層析等方法純化，得到堿溶性菜籽多糖主要級(jí)分APS-2。現(xiàn)進(jìn)一步研究其理化性質(zhì)及結(jié)構(gòu)表征，為菜籽多糖的利用奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與儀器

1.1 材料與儀器

水溶性菜籽多糖 主要級(jí)分 APS-2，純度76.1%；碘、碘化鉀、苯酚、硫酸、咔唑、考馬斯亮藍(lán)G-250、氫氧化鈉、三氟乙酸、硼氫化鈉、鹽酸、羥胺、吡啶、醋酸酐、氯仿、葡萄糖、木糖、半乳糖、甘露糖、鼠李糖、阿拉伯糖等 均為分析純。

UV-9100紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，Shimadzu GC-9A氣相色譜分析儀，Agilent N6890氣相色譜分析儀，CJJ79-1磁力加熱攪拌器，Nexus紅外光譜儀。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 基本理化性質(zhì)的測(cè)定 基本理化性質(zhì)的測(cè)定內(nèi)容包括：溶解性測(cè)定、碘反應(yīng)、硫酸-咔唑反應(yīng)、考馬斯亮藍(lán)G-250反應(yīng)等［3］。

1.2.2 中性糖含量測(cè)定 中性糖測(cè)定采用改良苯酚-硫酸法［4］。

1.2.3 己糖醛酸測(cè)定 糖醛酸的測(cè)定采用硫酸-咔唑法［5］。

1.2.4 蛋白質(zhì)含量測(cè)定 蛋白質(zhì)含量測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法［6］。

1.2.5 紫外光譜分析 分別配制1mg/mL的APS-2溶液，以水作空白對(duì)照，于200～400nm間進(jìn)行紫外掃描。

1.2.6 紅外光譜分析 APS-2經(jīng)KBr壓片，于紅外光譜儀上掃描分析，掃描范圍為4000～600cm-1。

1.2.7 單糖組成分析 采用糖醇乙酰酯衍生物氣相色譜法（GC）測(cè)定單糖組分［7］。GC條件：HP-5石英毛細(xì)管柱（30m×0.32mm×0.25μm）；氫火焰離子化檢測(cè)器；柱溫以 10℃/min的速度從 150℃升至160℃，保持8min；再以10℃/min的速度升至180℃，保持2min；再以4℃/min升至210℃，保持4min；檢測(cè)器和進(jìn)樣口溫度均為280℃；H2流量為30mL/min，空氣流量為300mL/min，N2流量為15mL/min。

2 結(jié)果與分析

2.1 主要理化性質(zhì)

APS-2的基本理化性質(zhì)如表1所示。結(jié)果表明，APS-2不發(fā)生KI-I2反應(yīng)，屬非淀粉多糖；不與斐林試劑反應(yīng)，即不含單糖；苯酚-硫酸反應(yīng)、硫酸-咔唑反應(yīng)、考馬斯亮藍(lán)G-250反應(yīng)均呈陽(yáng)性，說(shuō)明APS-2含有糖醛酸、蛋白質(zhì)。

表1 APS-2的理化性質(zhì)

2.2 中性糖、糖醛酸含量及蛋白質(zhì)含量

表2顯示，APS-2含有糖醛酸，并結(jié)合一定量的蛋白質(zhì)。

表2 APS-2的組成成分

表3 APS-2中蛋白質(zhì)的氨基酸組成及含量（mg/100mg）

2.3 氨基酸組成分析

APS-2中結(jié)合蛋白部分主要由苯丙氨酸、蘇氨酸、谷氨酸等13種氨基酸組成，含有人體必需8種氨基酸中的5種，即亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、纈氨酸和苯丙氨酸，其氨基酸總量與測(cè)得的蛋白質(zhì)含量相近（如表3所示）。

2.4 APS-2的紫外光譜分析

APS-2水溶液的紫外掃描圖譜如圖1所示，未見(jiàn)280nm和260nm處的蛋白質(zhì)及核酸特征吸收，可能是其含量較低所致。

圖1 APS-2的紫外光譜

2.5 紅外光譜分析

參考糖類(lèi)紅外光譜官能團(tuán)分析［7-8］，APS-2的紅外光譜如圖2所示，主要有以下結(jié)構(gòu)特征：3700～ 3100cm-1左右的寬峰是糖類(lèi)O-H的伸縮振動(dòng)；C-H的伸縮振動(dòng)位于3397cm-1左右；1632cm-1左右的吸收峰是-CHO中C=O的伸縮振動(dòng)；1409cm-1左右的弱峰是-CH2-中C-H的變角振動(dòng)；1079cm-1左右的強(qiáng)峰是O-H鍵的變角振動(dòng)，APS-2紅外吸收光譜對(duì)應(yīng)官能團(tuán)的指認(rèn)見(jiàn)表4。

圖2 APS-2的紅外光譜

表4 APS-2紅外吸收光譜對(duì)應(yīng)官能團(tuán)的指認(rèn)

2.6 氣相色譜分析

單糖標(biāo)準(zhǔn)品和APS-2水解物的糖醇乙酰酯氣相色譜圖見(jiàn)圖3。根據(jù)面積歸一化法，計(jì)算出 APS-2單糖組成：Ara、Gal、Glc、Man、Rha的摩爾百分含量分別為55.0%、26.1%、11.3%、5.7%、1.9%。以上GC分析中未能檢出己糖醛酸，是因?yàn)樵谥苽涮谴佳苌锏倪^(guò)程中己糖醛酸遭到破壞的緣故［9］。

圖3 標(biāo)準(zhǔn)單糖（A）和APS-2（B）水解物糖醇乙酰酯衍生物氣相色譜圖

3 結(jié)論

經(jīng)過(guò)分級(jí)純化得到的水溶性多糖級(jí)分APS-2為白色絮狀非淀粉多糖，且都含有糖醛酸和蛋白質(zhì)，通過(guò)GC對(duì)菜籽多糖的單糖組分分析，APS-2主要是由Ara、Gal、Glc組成，還有少量Man、Rha等組分。

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Physicochemical and structural characterization of rapeseed polysaccharide APS-2

ZHU Jian-fei1，CHEN Gang1，TANG Chun-hong1，WU Mou-cheng2
（1.College of Environmental and Biological Engineering，Natural and Health Food Research Institute，Chongqing Technology and Business University，Chongqing 400067，China；2.College of Food Science and Technology，Huazhong Agricultural University，Wuhan 430070，China）

APS-2 is a non-starch polysaccharides with white and flocculent appearance，in which the contents of neutral sugar，uronic acid and protein were 66.8%，9.3%and 8.4%，respectively.The associated protein portions in APS-2 consisted of 13 different amino acids.To their monosaccharide composition，APS-2 consisted primarily of Ara（55.0mol%），Gal（26.1mol%），and Glc（11.3mol%），accompanied by some Man（5.7mol%）and Rha（1.9mol%）which were tested by FT-lR and GC.

rapeseed polysaccharide；physicochemical properties；structure

TS229

A

1002-0306（2011）02-0147-03

2010-01-20

朱建飛（1979-），男，博士，講師，研究方向：農(nóng)業(yè)資源綜合利用。

國(guó)家“十五”重大科技專(zhuān)項(xiàng)資助項(xiàng)目（2001BA501A20）。