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鹰嘴豆非淀粉多糖的分离纯化及结构表征

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-05-22
核心提示:鹰嘴豆是一种高营养价值食用豆,富含多种植物蛋白和氨基酸、维生素、粗纤维及钙、镁、铁、黄酮类物质、甾体类化合物、脂肪酸类化合物等生物活性成分和抗氧化活性成分,具有降低人体血液中胆固醇含量、有效控制血糖、抑制瘤细胞生长、改善肠道功能等作用,而且已有研究表明鹰嘴豆多糖具有抗疲劳的功效,因此对鹰嘴豆多糖的提取、分离、纯化研究必不可少。
   鹰嘴豆是一种高营养价值食用豆,富含多种植物蛋白和氨基酸、维生素、粗纤维及钙、镁、铁、黄酮类物质、甾体类化合物、脂肪酸类化合物等生物活性成分和抗氧化活性成分,具有降低人体血液中胆固醇含量、有效控制血糖、抑制瘤细胞生长、改善肠道功能等作用,而且已有研究表明鹰嘴豆多糖具有抗疲劳的功效,因此对鹰嘴豆多糖的提取、分离、纯化研究必不可少。
 
  目前虽然有关鹰嘴豆多糖的提取已有相关报道,但均未除去多糖中的淀粉部分并对其进行进一步分离与纯化,而有关其非淀粉多糖的理化性质与结构分析鲜见报道。天津科技大学新农村发展研究院,省部共建食品营养与安全国家重点实验室,天津科技大学食品工程与生物技术学院的胡爱军、李 杨、郑 捷*等人通过酶处理与柱分离得到鹰嘴豆非淀粉中性和酸性多糖并对其结构和性质进行分析,旨在对其多糖结构进行进一步的研究与分析,并为鹰嘴豆多糖资源的开发利用提供理论依据。
 
  1、DEAE-52纤维素柱纯化结果
 
  在该洗脱条件下得到4 个尖锐的洗脱峰,分别是以蒸馏水及0.05、0.1、0.2 mol/L NaCl溶液洗脱得到。这是由于鹰嘴豆多糖在以蒸馏水作洗脱溶液时,有些不带电或者带有很弱的负电荷,不能被DEAE-52纤维素吸附或者吸附很弱,首先随着蒸馏水洗脱下来。而另外带有负电荷的部分,被DEAE-52纤维素所吸附,必须用比DEAE-52吸附更强的Cl-、OH-来洗脱,才能将其洗脱下来。
 
  2、Sephadex G-75凝胶柱纯化结果
 
  鹰嘴豆中性多糖经Sephadex G-75凝胶柱纯化后得到两个组分,由于第2个峰较小,考虑时间的问题,选取第1个大峰的对称点收集。鹰嘴豆酸性多糖经Sephadex G-75凝胶柱纯化后得到3 个组分,由于第2、第3个峰较小,因此选取第1个峰的对称点收集,将曲线上对称部分的多糖合并,浓缩,冷冻干燥,备用。
 
  3、紫外光谱分析
 
  鹰嘴豆中性多糖和鹰嘴豆酸性在195 nm波长处有明显的吸收峰,此为多糖的特征吸收峰;而在260 nm和280 nm波长处均无吸收峰,这表明两种多糖均不含核酸、蛋白质以及肽类等杂质。
 
  4、气相色谱分析结果
 
  鹰嘴中性多糖的单糖组成主要有甘露糖(36.677%)、葡萄糖(31.349%)、半乳糖(20.984%),其次还含有一定量的阿拉伯糖、鼠李糖、及少量的岩藻糖和木糖。以岩藻糖为标准,其单糖组成的物质的量比为鼠李糖∶岩藻糖∶阿拉伯糖∶木糖∶甘露糖∶半乳糖∶葡萄糖=2.48∶1∶3.92∶0.87∶32.82∶18.79∶28.06。鹰嘴酸性多糖的单糖组成主要有半乳糖(38.585%)、葡萄糖(20.669%)、甘露糖(14.28%),其次还含有一定量的鼠李糖、阿拉伯糖及少量的木糖和岩藻糖。
 
  5、红外光谱分析结果
 
  3 500~3 200 cm-1有一吸收较强的宽峰,此峰是O—H和C—H的伸缩振动,为糖类物质的特征吸收峰,3 414 cm-1处的峰说明鹰嘴豆中性多糖存在明显的分子间氢键。在3 000~2 800 cm-1和1 400~1 200 cm-1范围内出现的强吸收峰是糖类C—H伸缩振动和变角振动,可初步判断该化合物为糖类化合物。1 643 cm-1处出现吸收峰说明鹰嘴豆多糖有一定量的结晶水存在。1 200~1 000 cm-1出现的是吡喃糖环的醚键(C—O)和羟基吸收峰。
 
  结 论
 
  鹰嘴豆粗多糖经除淀粉、除蛋白之后通过DEAE-52纤维素和Sephadex G-75凝胶柱进行进一步的分离纯化获得鹰嘴豆非淀粉中性和酸性多糖。其在紫外波长195 nm处有明显的峰而在260 nm和280 nm波长处均无吸收峰,这表明两种多糖均不含核酸、蛋白质以及肽类等杂质;气相色谱显示两种多糖的单糖组成相同,主要由甘露糖、葡萄糖和半乳糖组成,主要区别在于木糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖的物质的量比的大小。中性多糖中葡萄糖含量是酸性多糖的3.27 倍;甘露糖含量是酸性多糖的5.54 倍,但是酸性多糖中木糖含量是鹰嘴豆中性多糖含量的2.41 倍。红外光谱分析表明两种多糖均含有糖类化合物的特征吸收峰且中性多糖中含有α-型糖苷键,酸性多糖中含有硫酸根。扫描电镜分析知鹰嘴豆中性多糖呈现线性结构,鹰嘴豆酸性多糖呈现卷曲的片状结构。
 
 
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