寡糖分离和结构分析进展
cyclecheckpointpathways.Science,1996,271(5247):357～3597 LydallD,WeinertT.YeastcheckpointgenesinDNAdam2ageprocessing:implicationsforrepairandarrest.Science,1995,270(5241):314～3158 CarrAM.Checkpointstakethenextstep.Science,1996,271(5247):314～3159 WalworthNC,BernardsR.Rad2dependentresponseofthechk12encodedproteinkinaseattheDNAdamagecheckpoint.Science,1996,271(5247):353～35610KambA,GruisNA,FeldhawsJWetal.Acellcycleregu2latorpotentaillyinvolvedingenesisofmanytumortypes.Science,1994,264(5157):436～43911NoboriT,MiluraK,WuDJetal.Deletionsofthecyclin2dependentkinase24inhibitorgeneinmultiplehumancancers.Nature,1994,368(6473):753～75612SkapekSX,RheeJ,SpicerDBetal.Inhibitionofmyo2genicdifferentiationinproliferatingmyoblastsbycyclinD2dependentkinase.Science,1995,267(5200):1022～102313HaleyO,NovitchBG,SpicerDBetal.Correlationofter2minalcellcyclearrestofskeletalmusclewithinductionofp21byMyoD.Science,1995,267(5200):1018～102014ParkerSB,EicheleG,ZhangPetal.p532indenpendentexpressionofp21cipiinmuscleandotherterminallydifferenti2atingcells.Science,1995,267(5200):1024～1027ProgressintheStudiesofCheckpointControlPathwaysofCellCycle.ZHANGPing2bo,HONGXi2jun,LIUYan(DepartmentofLifescience,SouthwestNormalUniversity,Chongqing400715,China).Abstract Manycheckpointgenesandproteinshavebeenscreenedfromdifferentspeciesandcellsuntilnow,suchasATM,RAD53,CHK1etc.Therearealotofreportsabouttheirfunc2tionincheckpointcontrolpathwaysaswellasthecorrespondanceswithcancers.Keywords cellcycle,checkpoincontrolpathway,cellcarcinogenesis
寡糖分离和结构分析进展
张剑波 田庚元(中国科学院上海有机化学研究所,上海200032)摘要 寡糖,尤其是糖缀合物中的寡糖链,在生命过程的细胞识别、信号传导和受体调节现象中扮演着重要的角色.高效液相色谱、毛细管电泳、质谱、核磁共振、荧光标记糖电泳和试剂阵列分析方法等新技术的应用使得寡糖的分离和结构鉴定变得更为快速、简便和准确;同时多种有力工具的联合运用将更深刻地揭示极微量寡糖的结构2功能关系成为可能.关键词 寡糖,分离,结构分析学科分类号 Q53 因为糖缀合物上的寡糖链在生命过程的重要作用,所以开展寡糖的结构与功能关系研究显得非常重要.在寡糖的分离与分析方面已经有了许多很好的综述,下面只对近年来这方面的研究进展作一简单评述.1 寡糖的分离寡糖链的分离和纯化,是寡糖结构分析的关键环节.寡糖自身在组成、连接、衍生化、微观不均一性等方面的高度复杂性及其检测上的困难,使得寡糖混合物的分离一直困扰着糖化学家.因此选择合适的方法对收集到的混合糖链进行分离,是一项摸索性很强的工作.下面就最近几年糖的分离手段的主要进展分述如下.111 石墨化碳柱的高压液相色谱与糖类高压液相色谱分析中常用的正相、反相和阴离子交换柱的分离原理不同的是,石 收稿日期:1996212213,修回日期:1997206223・411・生物化学与生物物理进展 Prog.Biochem.Biophys. 1998;25(1)墨化的碳柱的保留机制不仅基于填充剂与样品的疏水相相互作用,而且还包括电子受体2供体之间的相互作用.与HPAEC相比,石墨化碳柱(graphitizedcarboncolumn,GCC)的容量更大,非常适合于寡糖的制备性操作,而且洗脱时只要用易于除去的水溶性有机溶剂即可.再由于糖类分子的强亲水性,通常用ODS柱分离时寡糖分子需要进行衍生化,操作复杂;而GCC柱对非衍生化的寡糖和带有少量氨基酸残基的糖肽都能获得良好的分离效果[1
].112 高效毛细管电泳除了少数带有羧基和磺酸基的糖类化合物,绝大多数的糖类化合物不带电荷、极性很大而且没有发色基团或荧光基团,所以用一般的高效毛细管电泳(highperformancecapillary
图1 牛膝多糖的色谱图(a)HPLC,色谱柱TSK2000,洗脱液:水,检测器:示差检测器,流速110ml/min;(b)HPCE,仪器所内自制,缓冲液0109mol/LNaOH,电压18kV,检测器:电流检测器,E=+0165V(vs.饱和甘汞电极),毛细管长90cm.electrophoresis,HPCE)系统无法得到分离和检测.为了使糖类化合物能产生电迁移而得以相互分离,可采用的方法有:a1衍生化使之带上发色、荧光基团或电荷;b1与硼酸盐等络合;c1与缓冲液中的添加剂形成包合配合物;d1高pH缓冲条件下使之电离;e1加入表面活性剂使形成胶束.检测则可用:a1直接紫外或荧光法;b1间接紫外或荧光法;c1示差检测法;d1电流检测法;e1质谱法.分离与检测方法的确定则由糖的性质、所存在的介质以及所使用的仪器所决定[2].如图1是我们利用HPLC和HPCE研究牛膝多糖(Abps)精制品的分离图谱.从两张图谱可以看出在HPLC呈单一对称的主峰(Abps)在HPCE图中可以看出有许多毛刺出现,这就从一个侧面直观地证明了牛膝多糖是一种小分子质量寡糖的同系混合物.2 寡糖的结构分析到目前为止,已经建立的寡糖结构分析方法有化学法,如甲基化分析、Smith降解、过碘酸氧化、乙酰解、三氧化铬氧化等;物理方法,包括核磁共振波谱(1H,13C2NMR)、快原子轰击质谱(fastatombombardment-massspectroscopy,FABMS);和生物学方法,主要是酶解分析.而随着现代分析技术的出现与发展,新技术的引入使得糖链的结构分析工作已不再令人生畏.211 物理方法21111 质谱:在糖类结构研究的众多分析方法中,质谱被认为是很有前途的手段之一.它灵敏度高、结构信息直观、尤其是80年代出现的FABMS,使得高极性、难挥发而且热不稳定的糖及其缀合物的直接分析成为可能.质谱技术在最近几年来又取得了飞速的发展.a1电喷雾电离质谱:电喷雾电离质谱(electro2sprayionization2massspectroscopy,ESI2MS)是将溶液中分子转变成气相离子的非常有效的手段.这样产生的分子离子往往带有多个电荷.这些离子是靠吸附或失去若干个氢而形成・511・1998;25(2) 生物化学与生物物理进展 Prog.Biochem.Biophys.的,所以在正离子或负离子谱上会观测到(M+nH)n+或(M-nH)n-的峰,因此ESI2MS可以测定的分子质量范围便大大扩展(～1亿).图2是我们课题组最近测定牛膝多糖4分子质量分布的ESI2MS图谱(徐愿坚,1996),从中可以明显看到牛膝多糖4中不同分子质量寡糖的分布.人们发现由ESI产生的离子的碎片化反应会因异构体的不同而有所差异,所以寡糖及其缀合物于过碘酸氧化、还原、甲基化前后用ESI2CID联用技术可获得不同的碎片离子,由此能够获知pmol级的寡糖及其缀合物的分子质量、序列、分枝和连接信息[3].b1基质辅助的激光解吸电离质谱:基质辅助的激光解吸电离质谱(matrix2assistedlaserdesorptionionization2massspectroscopy,MALDI2MS)技术几乎与ESI同时于80年代末问世.由于技术上的特点,这种离子化方式电离出的离子常用飞行时间(TOF)检测器来检测,所以MALDI常与TOF连在一起称为基质辅助的激光解吸飞行时间质谱仪.它也是一种“软电离”方式,产生的分子离子稳定,不易裂解,适用于测定大分子质量的生物样品.与蛋白质和糖蛋白通常给出强的[M+H]+离子之外还给出较弱的双电荷或多电荷离子不同的是,中性寡糖分子仅给出单一的[M+Na]+离子峰.此外,MALDI方式不受样品中所含添加剂、缓冲液或盐类的影响,其灵敏度也是各类电离方式中最高的[4].
图2 牛膝多糖24的ESI2MS图括号中数字为寡糖的聚合度,()表示是单电荷分子离子,[]表示是双电荷分子离子.21112 电泳:a1毛细管电泳(CE):毛细管电泳不仅仅是一种分离手段,糖化学家还可以利用它进行寡糖的组成分析、纯度鉴定和结构归属[5].它既可以对复杂寡糖进行直接分析,・611・生物化学与生物物理进展 Prog.Biochem.Biophys. 1998;25(1)得到寡糖的微观不均一性的信息,又可以对寡糖的酶解产物进行定性和定量分析,从而得出寡糖链的完整结构.b1SDS2PAGE2PVDF技术:利用十二烷基磺酸钠2聚丙烯酰胺凝胶电泳2聚偏氟乙烯薄膜电迁移技术(sodiumdode2cylsulfate2polyacrylamidegelelectrophoresis2polyvinyliaenedifluoride,SDS2PAGE2PVDF)[6]可以把电泳凝胶上的糖蛋白基本上定量地转移到聚偏氟乙烯薄膜上,在此膜上可以直接进行酸水解,然后分析其氨基酸和糖基组成;也可以在此膜上进行溴化氰降解、各种蛋白酶、糖肽酶和糖苷酶水解,以及把PVDF膜直接置于蛋白质气相序列仪或质谱上进行序列分析,从而获得pmol级糖蛋白的肽链和糖链结构以及糖肽连接方式.其做法是首先将转移到PVDF膜上的蛋白质剪下,溶解后分成数个试样,再用酸水解确定所研究的蛋白质是否含有糖基和含有什么样的单糖组成,若是糖蛋白则可用糖苷酶,如PNGase、EndoH、EndoF2等对其进行酶解,又用HPAEC2PAD分析所得的寡糖链,从而推测出糖蛋白上的糖链结构.c1荧光基团辅助的糖电泳[7]:荧光基团辅助的糖电泳(fluorophoreassistedcarbohy2drateelectrophoresis,FACE),又称荧光基团标记的糖的聚丙烯酰胺凝胶电泳(polyacry2lamidegelelectrophoresisoffluorophore2labeledsaccharides,PAGEFS),是一种寡糖结构分析的简便方法.它可以用来对多个样品平行地进行寡糖样品的简单、快速、灵敏和高分辨率的分离和定量分析.它是通过对糖类分子的还原端羰基进行荧光基团衍生化标记后进行聚丙烯酰胺凝胶电泳,这既增强了寡糖分子的检测灵敏度(<10-12mol),又使通常呈中性的糖类分子带上电荷在电泳体系中进行分离.荧光试剂主要有两种:82氨基萘基21,3,62三磺酸和22氨基吖啶酮.分别用于中性与酸性寡糖的分离.因为凝胶电泳可以很方便地使用通常所用的蛋白质凝胶电泳设备和缓冲液体系(只要把沉淀剂SDS省去即可),而且在一次电泳时可以平行地进行多个寡糖样品的对照分离,所以它与酶解方法结合能非常方便、快捷和灵敏地对寡糖进行结构分析,这种方法与前面的CE方法有着异曲同工之妙,但所需仪器设备却更为简便.21113 核磁共振方法:NMR技术对寡糖及其糖肽结构研究工作具有举足轻重的作用.尽管糖链中氢谱重叠十分严重,但500或600MHz的高分辨1H2NMR能准确测定结构表征基团(structurereportergroups)的化学位移和峰宽,精度可达01001.糖链的各种结构特征,均可由这些结构表征基团的微小位移变化出来.此外2D2NMR、NOE以及13C、15N,31P的NMR数据对糖链一级结构及其溶液构象的分析,也是必不可少的.对于N2连接的糖链,完备的1D2NMR数据库已经建立,并已成功地用于糖肽和糖蛋白上N2糖链的结构分析.最近Wyss等[8]又使用750MHz的核磁谱仪研究了人CD2中粘附域hsCD2105中肽链和糖链的结构,从而使人们首次测定了完整糖蛋白的溶液构象,并由此对其中糖链的作用机理进行了探讨.212 酶学方法在以前的糖类结构的酶学方法中,人们通常采用的是一些外切糖苷酶对寡糖进行顺序消化以推测其化学结构.由于酶解的高度专一性和放射标记方法的引入使得这种方法十分有效并广为采用.但这种方法最大的缺陷在于酶解
功能寡糖的研究进展
寡糖的生物功能研究进展
谢春锋1，王洁2*
(1.南开大学药学院，天津 300071；2. 中国食品发酵工业研究院，北京 100027)
摘要：寡糖具有奇特的结构和显著的生物功能，已成为目前糖化学和糖生物学领域的研究热点。本文综述了近十年寡糖的生理功能研究进展，包括抗微生物、抗氧化、抗肿瘤、新生血管调节和增强免疫力等。
寡糖(oligosaccharides)，亦称为寡聚糖或低聚糖，一般由2-10个单糖单元经苷键结合而成(分子量300-2000)。寡糖常以稳定剂、膨松剂、免疫调节剂或益生素形式用于食品、饲料、药品或化妆品，常见的商品寡糖如低聚果糖、异麦芽低聚糖、麦芽低聚糖、低聚木糖、大豆寡糖、麦芽糖醇和低聚半乳糖等。寡糖在人体内的生理功能有[1]：(1) 溶解于肠中形成粘胶，降低葡萄糖的吸收，因此不会导致血糖的增加或胰岛素的分泌；(2) 仅供应低量的能量，约为0-3 kcal/g；(3) 非致龋性；(4) 改善肠道内环境，增加有益菌群；(5) 抗腹泻；(6) 促进肠道对钙、镁和铁等矿物质的吸收；(7) 降低患现代“文明病”的发生概率，如心血管疾病、结肠癌等。本文拟对近十年寡糖的生理功能研究进展作一综述，为研究和开发功能寡糖提供参考和科学依据。
1. 抗菌活性
一些甜味食品中常含有易于被口腔致龋菌代谢的单糖或二糖，因此人们一直期望发现安全、低廉、非致龋性的甜味剂。Seo等[2]以肠膜状明串珠菌(Leuconostoc
mesenteroides) B-512 FMCM菌株的右旋糖酐蔗糖酶催化蔗糖(2.5~4 M))合成了耐酸耐热的寡糖(TASO)，其不饱和度在2至11之间。TASO可显著抑制致龋菌茸毛链球菌(Streptococcus sobrinus)的生长，因此可作为食品或饮料中强效的龋病抑制剂。β-半乳糖基-海藻寡糖是由6-β-半乳糖基-海藻糖和4-β-半乳糖基-海藻糖组成的混合物(9:1,w/w)。其亦具有抗龋作用，与蔗糖相比，该寡糖作用的茸毛链球菌仅有10%的生长[3]。
氨基柱分离糖先后顺序
氨基柱分离糖先后顺序
氨基柱是一种常用的色谱柱，用于糖类物质的分离。糖是生物体内最重要的能量供应物质之一，具有广泛的生理功能。糖类物质的分离对于研究其结构和功能具有重要意义。本文将以氨基柱分离糖的先后顺序为标题，介绍氨基柱在糖类物质分离中的应用。
一、氨基柱的基本原理
氨基柱是一种通过亲水作用分离糖类物质的色谱柱。其基本原理是利用氨基官能团与糖分子中的羟基之间的氢键作用，实现糖类物质的分离。由于糖类物质中的羟基数量和位置的不同，使得不同的糖类物质在氨基柱上具有不同的保留时间，从而实现分离。
二、单糖的分离
单糖是糖类物质中的基本单位，包括葡萄糖、果糖、半乳糖等。在氨基柱上，单糖的分离通常通过调节流动相的pH值、离子强度和有机溶剂含量来实现。例如，在弱酸性条件下，将流动相的pH值调节到适当的范围，可以实现对单糖的有效分离。此外，还可以通过梯度洗脱的方式，根据不同单糖的亲和力来实现它们的分离。
三、二糖的分离
二糖是由两个单糖分子通过糖苷键连接而成的糖类物质，包括蔗糖、乳糖、麦芽糖等。在氨基柱上，二糖的分离通常需要调节流动相的pH值、离子强度、有机溶剂含量以及洗脱梯度等参数。通过这些参数的调节，可以实现对不同二糖的有效分离。同时，根据二糖的结构特点，还可以采用亲水性降低的有机溶剂作为流动相，以增强分离效果。
四、寡糖的分离
寡糖是由若干个单糖分子通过糖苷键连接而成的糖类物质，包括麦芽三糖、低聚果糖等。在氨基柱上，寡糖的分离通常需要更加复杂的条件。除了调节流动相的pH值、离子强度、有机溶剂含量以及洗脱梯度等参数外，还需要根据寡糖分子的大小和结构特点来选择合适的分离条件。此外，还可以采用亲水性降低的有机溶剂作为流动相，并采用温度梯度的方法来增强分离效果。
五、多糖的分离
多糖是由大量单糖分子通过糖苷键连接而成的糖类物质，包括淀粉、纤维素等。在氨基柱上，多糖的分离需要更加复杂的条件。通常需要采用多种分离技术的组合，如尺寸排阻色谱、亲和色谱等。尺寸排阻色谱可以根据多糖分子的大小来分离不同的多糖，而亲和色谱则可以根据多糖分子的特异性与基质之间的相互作用来实现分离。
功能性寡糖的生物学活性与制备分析
寡糖是由２￣１０个单糖组成的一类聚合物，属于碳水化合物。其结构特征、理化性质和生理功能却与单糖和多糖有着重大区别。研究表明：寡糖具有低热值、甜味、稳定、安全无毒、黏度大、吸湿性强、不被胃肠道消化等理化特性以及具有改善肠道微生物区系、降低血清胆固醇和中性脂肪食量、改善血糖含量等生理功能。最近，国外研究人员已发现，寡糖还具有提高动物的免疫机能、降低死亡、促进生长、提高饲料利用效率、改善畜产品质量等功能。根据寡糖的生物学功能可将其分为功能性寡糖和普通寡糖两大类。蔗糖、麦芽糖、海藻糖、环糊精及麦芽寡糖属于普通寡糖，它们可被消化吸化、产生能量。而功能性寡糖是指具有特殊的生理学功能，特别是不被人和动物肠道吸收并促进双歧杆菌的增殖，有益于肠健康的一类寡糖，即双歧因子。功能寡糖的特殊功能已引起学术界的重视，随着各种酶的发现和分离技术的进步，国际上对于寡糖的研究有了飞跃发展，应用范围不断拓展，以高科技为背景的新型功能性寡糖的开发应用已成为生物技术研究领域的新热点之一。１国内、外研究现状
１９８６年美国能源部投入上亿美元，资助佐治
亚大学创建复杂碳水化合物研究中心（简称ＣＣＲＣ），建立了符合数据库（ＣＣＳＤ）。１９８９年日本
提出“糖工程基础与应用研究推进战略”，投资数百亿元，实施“糖工程前沿计划”。１９９１年英国牛津大学出版社创刊“Ｇｌｕｃｏｂｉｏｌｏｇｙ”，为国际上唯一的糖生物学专业杂志。１９９４－１９９８年欧盟实施“欧洲糖研究开发网络”计划，目的是协调欧洲各国的糖研究开发，并与美国、日本竞争，１９９３年美国召开首届“糖工程”会议。１９９８年５月在德国召开
“国际糖生物工程讨论会”，主要内容为糖生物学
（糖蛋白合成、糖基转移酶分子生物学、寄主与病
原相互作用等）、糖化学（化学组合、酶法合成、分子相互作用和结构分析）、糖生物工程（糖基化、糖药物、糖信号传递、质控和分析技术）等。在新型寡糖研究开发及应用方面，日本位居世界前列，２０世纪９０年代开发出７９余种功能性寡糖，产值近３亿美元。１９９８年其重点转向改进工艺、降低成本、精炼产品、开发新功能及扩大出口等方面。此外，韩国（三星集团果寡糖）、法国
单糖、寡糖 、多糖检测标准
单糖、寡糖 、多糖检测标准
单糖、寡糖、多糖是生物化学中常见的三种碳水化合物，它们在生命活动中发挥着重要的作用。为了检测这些糖类，科学家们制定了一系列的检测标准。
单糖检测标准：
单糖是由一个单糖分子组成的碳水化合物，如葡萄糖、果糖、半乳糖等。单糖的检测方法主要包括光学方法和色谱法。
光学方法是指通过光谱技术来检测单糖的含量。这种方法可以直接测定单糖的含量，但是需要使用昂贵的仪器，并且需要对样品进行前处理。
色谱法是指通过色谱技术来检测单糖的含量。这种方法需要将样品进行分离，然后通过色谱柱分离出单糖，并通过检测器进行检测。这种方法可以快速、准确地检测单糖的含量，但是需要使用昂贵的仪器。
寡糖检测标准：
寡糖是由2-10个单糖分子组成的碳水化合物，如低聚果糖、低聚半乳糖等。寡糖的检测方法主要包括酶法和色谱法。
酶法是指通过酶反应来检测寡糖的含量。这种方法需要使用特定的酶来将寡糖分解成单糖，然后通过光谱或色谱来检测单糖的含量。这种方法可以快速、准确地检测寡糖的含量，但是需要使用昂贵的酶和仪器。
色谱法是指通过色谱技术来检测寡糖的含量。这种方法需要将样品进行分离，然后通过色谱柱分离出寡糖，并通过检测器进行检测。这种方法可以快速、准确地检测寡糖的含量，但是需要使用昂贵的仪器。
多糖检测标准：
多糖是由10个以上单糖分子组成的碳水化合物，如淀粉、纤维素等。多糖的检测方法主要包括酶法、色谱法和质谱法。
酶法是指通过酶反应来检测多糖的含量。这种方法需要使用特定的酶来将多糖分解成单糖，然后通过光谱或色谱来检测单糖的含量。这种方法可以快速、准确地检测多糖的含量，但是需要使用昂贵的酶和仪器。
色谱法是指通过色谱技术来检测多糖的含量。这种方法需要将样品进行分离，然后通过色谱柱分离出多糖，并通过检测器进行检测。这种方法可以快速、准确地检测多糖的含量，但是需要使用昂贵的仪器。
质谱法是指通过质谱技术来检测多糖的含量。这种方法需要将样品进行分离，然后通过质谱仪对样品进行分析。这种方法可以快速、准确地检测多糖的含量，但是需要使用昂贵的仪器。
木寡糖的研究进展
２００７年第３期 ９月出版 食品工程 Ｆ００Ｄ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
木寡糖的研究进展 Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｘｙＩＯ—ＯＩｉｇＯＳａＣＣｈａ ｒｉｄｅＳ
杨蕾 廖礼宾 刘均洪 （青岛科技大学化工学院，青岛２６６０４２） （山东化工技术学院，滕州２７７５００） Ｙａｎｇ Ｌｅｉｒ Ｌｉａｏ Ｌｉ—ｂｉｎ Ｌｉｕ Ｊｕｎ—ｈｏｎｇ （Ｑｉｎｇｄａｏ ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｓｃｉｅｎｃｅ＆ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６０４２．Ｃｈｉｎａ） （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ ｃｈｅｍｉｃＭ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｓｃｉｅｎｃｅ＆ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｅｎｇｚｈｏｕ ２７７５００。Ｃｈｉｎａ）
摘要木寡糖可以从多种多样含木聚糖的原材 料中通过化学法或酶法制得，然后再利用物理化 学方法精制。作为食物配料，木寡糖具有许多有 利的技术特性，并且具有调节肠功能的能力，能 导致生物前效应。除了对肠功能的作用外，其他 关于木寡糖的生物活性也作了相关综述，包括木 寡糖在生物合成配置方面的作用以及他们的技术 特性和市场前景。 关键词 木寡糖 木聚糖酶 热水处理 精制 生物效应 Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｘｙｌｏ－ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ（ｘｏ）ｃａｎ ｂｅ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ／ｏｒ ｅｎｚｙｍａｔｉｃ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｒｏｍ ａ ｖａｒｉｅｔｙ ｏｆ ｘｙｌａｎ—ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌｓ， ａｎｄ ｔｈｅｎ ｒｅｆｉｎｅｄ ｂｙ ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ．Ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ａｓ ｆｏｏｄ ｉｎｇｒｅｄｉ— ｅｎｔｓ，ｘｙｌｏ－ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ ｈａｖｅ ｆａｖｏｕｒａｂｌｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ｃａｕｓｅ ｐｒｅｂｉｏｔｉｃ ｅｆｆｅｃｔｓ ｄｅｒｉｖｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅｉｒ ａｂｉｌｉｔｙ ｔｏ ｍｏｄｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｉｎｔｅｓｔｉｎａｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｂｅｓｉｄｅｓ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅｉｒ ｅｆｆｅｃｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｌａｒｇｅ ｂｏｗｅｌ，ａ ｒａｎｇｅ ｏｆ ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｒｅｐｏｒｔｅｄ ｆｏｒ ＸＯ．Ｏｔｈｅｒ ｔｏｐｉｃ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｉｎｃｌｕｄｅ ｔｈｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ＸＯ ｉｎ ｓｙｎｂｉｏｔｉｃ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｉｒ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ｍａｒｋｅｔ ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓ． ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｘｙｌｏ－ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ Ｘｙｌａｎａｓｅｓ Ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ Ｒｅｆｉｎｉｎｇ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｆｆｅｃｔｓ
气相色谱质谱法用于糖类物质结构分析的新方法研究
气相色谱质谱法用于糖类物质结构分析的新方法研究
摘要
气相色谱一质谱法（ＧＣ—ＭＳ）在糖类结构分析中具有重要作用，利用气相色
谱一质谱技术可以得到有关单糖残基的类型、糖的序列、糖环形式和羟基的取代
情况等多种结构信息，本研究开发了两种利用ＧＣ—ＭＳ分析糖类结构的新方法。１．快速合成部分甲基化的呋喃半乳糖醇乙酸酯标准（ＰＭＡＡｓ）——半乳糖
在无水氯化氢的催化下，与一分子甲醇作用，生成甲基半乳糖苷混合物，该混合
物经硅醚化衍生后，用气相色谱（Ｇｃ）、气相色谱一质谱研究了氯化氢浓度、反应
时间、反应温度对甲基呋喃半乳糖苷产率的影响。当氯化氢的浓度为Ｏ．００４ｍｏｌ／Ｌ，
反应温度为７０℃，反应时间为４ｈ时，甲基呋喃半乳糖苷得率为７９．９％。在
ＢａＯ／Ｂａ（ＯＨ）２＂８Ｈ２０的催化下，甲基呋哺半乳糖苷与碘甲烷反应生成部分甲基化的糖苷混合物，该混合物用ＴＬＣ检测（ＣＨＣｌ２：ＭｅＯＨ１０：１），结果表明：随着
反应时间的延长，甲基化程度越来越高，当反应４ｈ后，生成了由一甲基、二
甲基、三甲基及四甲基半乳糖苷组成的混合物。该产物经水解、还原、乙酰化后，
得到部分甲基化的糖醇乙酸酯衍生物。经ＧＣ—ＭＳ分析后，根据保留时间与质谱
碎片可以确定我们合成了除２，５一Ｍｅ２Ｇａｌ外其它的部分甲基化的呋喃半乳糖醇乙
酸酯衍生物标准。该标准可用于ＧＣ．ＭＳ分析含呋喃半乳糖结构的糖复合物结构
分析的标准。
该方法具有操作简单，反应速度快，毒性小，原料成本低，副反应少等优点，
对研究含有呋喃半乳糖结构的化合物的构效关系具有重要意义。
２．采用ＧＣ—ＭＳ法，分析了在异丙醇中合成羧甲基淀粉（ＣＭＳ）的取代度与
取代方式。ＣＭＳ首先被还原为羟乙基淀粉（ＨＥＳ），还原产物进行甲基化、酸水
解、还原及乙酰化后，得到部分甲基化的葡萄糖醇乙酸酯与部分甲基化的羟乙基
葡萄糖醇乙酸酯，该混合物进行ＧＣ．ＭＳ分析后，根据保留时间与质谱碎片可以
确定各个峰的结构，利用峰面积归～法，计算出羧甲基的取代度为Ｏ．４１，其中在
土豆淀粉中寡糖的提取
土豆淀粉中寡糖的提取
土豆中含有较多的淀粉，其含量一般在11~21%，而且土豆中的淀粉很易从
细胞中析出与水混合成淀粉浆，略加沉淀淀粉就会从淀粉浆中析出。从土豆中
得到的淀粉含有较多的蛋白质，是对人体很有价值的食物。其糊化温度也较低，一般在62~64℃，而谷类淀粉须加热到80~85℃。淀粉的分子式为(C6H10O5)n，
它属于碳水化合物--多糖。1.用品绞肉机(或木锉)，1L容量的大瓶子三只，漏
斗，纱布，烧杯，三脚架，滤纸，盆，细筛，土豆。2.操作先将土豆洗干净，
吹干后取1kg。切块后用手摇绞肉机绞成土豆泥。如无绞肉机，可用木锉慢慢
将其锉成碎屑。将土豆泥置于干净的盆中，加入约1L水不断搅拌土豆泥，用纱布将全部物质过滤。滤得的淀粉桨收集在一个大瓶子里使它静置变得澄清。倾
去上层液体，加入清水，搅拌后用细筛过筛，液体重新澄清并洗涤几次，使淀
粉完全纯净。洗过的淀粉放在大烧杯或盆中风干。纱布中的土豆泥和细筛时得
到的固体再次放入前面洗涤的盆中，再加1L水搅拌、过滤、澄清…。重复前面
的操作，使土豆泥中的淀粉尽可能取出。必要时还可第三次重复。淀粉略干燥后从大烧杯或盆中取出，摊在干净的塑料板上(或干净的木板、硬质纸上)，以
便进一步干燥。如气温较低，可放入烘箱，但温度只能调在30℃，超过该温度
淀粉可能会糊化。把完全干燥的淀粉加以称量，算出土豆中淀粉的质量分数。
得到的产品应呈白色，在手中研磨时发出嚓嚓的声音，此外，其中不应含有粗
粒。粗粒的存在说明淀粉在干燥过程中发生了糊化。先磷酸寡糖是一种新型的功能性低聚糖，具有促进钙质吸收的功效。本文对其结构、功能、检测、制备
等方面的研究现状作了比较详尽的阐述，并对其前景作出展望。关键词：磷酸
寡糖低聚糖研究现状前景前言功能性低聚糖因其具有很多对人有益的生理功能，
如改善肠道、降低血脂、抗肿瘤等等，成为世界发展功能性食品的热点之一[1]。
从80年代中期发现功能性低聚糖开始到现在，从产品的开发到对物理特性、生理功能的研究以及产品的应用，都取得了举世瞩目的成就。目前，新的低聚糖
壳寡糖制备实验报告
一、实验目的
本实验旨在通过酶解法制备壳寡糖，并对其结构、性质及活性进行初步研究。
二、实验原理
壳寡糖是壳聚糖经酶解得到的低分子量多糖，具有多种生物活性。本实验采用壳聚糖为原料，利用壳聚糖酶对其进行酶解，得到壳寡糖。
三、实验材料与仪器
1. 实验材料：
（1）壳聚糖：纯度≥95%，分子量10000-20000；
（2）壳聚糖酶：活力≥5000 U/g；
（3）其他试剂：NaOH、HCl、蒸馏水等。
2. 实验仪器：
（1）恒温恒湿箱；
（2）磁力搅拌器；
（3）离心机；
（4）紫外-可见分光光度计；
（5）高效液相色谱仪；
（6）凝胶渗透色谱仪。
四、实验方法
1. 壳聚糖酶解：
（1）称取一定量的壳聚糖，加入适量的蒸馏水，搅拌溶解；
（2）将溶液pH调至7.0；
（3）加入适量的壳聚糖酶，于50℃、pH 7.0的条件下酶解3小时；
（4）酶解结束后，用离心机离心分离，取上清液即为壳寡糖溶液。
2. 壳寡糖纯化： （1）将壳寡糖溶液用乙醇沉淀，离心分离；
（2）将沉淀用蒸馏水溶解，再次用乙醇沉淀，离心分离；
（3）将沉淀用蒸馏水溶解，冷冻干燥，得到壳寡糖固体。
3. 壳寡糖结构鉴定：
（1）红外光谱分析：对壳寡糖进行红外光谱分析，确定其官能团；
（2）高效液相色谱分析：对壳寡糖进行高效液相色谱分析，测定其分子量；
（3）凝胶渗透色谱分析：对壳寡糖进行凝胶渗透色谱分析，确定其聚合度。
4. 壳寡糖活性测定：
（1）抑菌活性测定：采用纸片扩散法，测定壳寡糖对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等细菌的抑菌活性；
（2）抗氧化活性测定：采用DPPH自由基清除法，测定壳寡糖的抗氧化活性。
五、实验结果与分析
1. 壳寡糖结构鉴定：
（1）红外光谱分析：壳寡糖在红外光谱中呈现典型的多糖特征峰，如C-O伸缩振动峰（1040 cm-1）、C-H伸缩振动峰（2920 cm-1）等，表明其结构中含有糖环、羟基等官能团；
壳寡糖的薄层层析分析
第２７卷第４期２００８年１２月浙江海洋学院学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＺｈｅｊｉａｎｇＯｃｅａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ）Ｖ０１．２７Ｎｏ．４Ｄｅｃ．，２００８
文章编号：１００８—８３０Ｘ（２００８）０４—０３６１—０５
士冗寡糖的薄层层析分析
陈小娥·，方旭波１，余辉１，廖智２
（１．浙江海洋学院食品与药学学院，浙江舟山３１６００４；２．浙江海洋学院海洋科学学院，浙江舟山３１６００４）
摘要：采用曲霉ＣＪ２２—３２６所产壳聚糖酶降解壳聚糖，得到酶解产物一壳寡糖。采用薄层层析法ｆｆＬＯ对壳寡糖进行分离。结果显示。薄层层析的最佳条件是：溶剂系统，正丁醇，水，乙酸，氨水，体积比为１０：５：５：１；温度为２５℃。用Ｏ．５％茚三酮溶液显色，其效果最佳。在此条件下利用硅胶制备板，可以分离和制备单体的壳寡糖。关键词：壳聚糖；壳寡糖；薄层层析；分离；分析中图分类号：０６５２．６３文献标识码：Ａ
ＴＬＣＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＣｈｉｔｏｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ
ＣＨＥＮＸｉａｏ—ｅ，ＦＡＮＧＸｕ－ｂｏ，ＹＵＨｕｉ，ｅｔａｌ
（ＦｏｏｄａｎｄＰｈａｒｍａｃｙＳｃｈｏｏｌｏｆＺｈｅｊｉａｎｇＯｃｅａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｏｕｓｈａｎ３１６００４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｉｎｌａｙｅｒｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ（ＴＬＣ）ｔｏｓｅｐａｒａｔｅｔｈｅｃｈｉｔｏｓａｎｅｎｚｙｍｅＡｓｐｅｒｇｉｌｈｕＣＪ２２—３２６
ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｐｒｏｄｕｃｔ，ｔｈｅｐｕｒｉｆｉｅｄｃｈｉｔｏｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔＢｕｔａｎｏｌ，ｗａｔｅｒ，ａｃｉｄａｎｄａｍｍｏｎｉａｉｓｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｓｏｌｖｅｎｔｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｂｅｓｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｓｂｕｔａｎｏｌ，ｗａｔｅｒ，ａｃｅｔｉｃａｃｉｄ，ａｍｍｏｎｉａｖｏｌ－
壳寡糖分新检测的研究进展
２０１１年第５期 （总第１４１期） 大众科技 ＤＡＺＨｏＮＧ ＫＥ Ｊ Ｎｏ．５。２０１１
（Ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｌｙ Ｎｏ．１ ４１）
壳寡糖分新检测
的研究进展
王礼邓卫利 林文业
（广西分析测试研究中心，广西南宁５３００２２）
【摘要】壳寡糖是壳聚糖降解后产生的一类可溶于水的氨基糖类化合物，聚合度一般在２—１０之间，文中对壳寡糖分析
检测方法进行了综述，主要包括比色法，色谱法，质谱法，电泳法等。
【关键词】壳寡糖；比色法；色谱法；质谱法；电泳法 【中图分类号】ＴＱ９１７ 【文献标识码】Ａ 【文章编号】１００８—１１５１（２ｏ１１）ｏ５—０１０９—０２
（一）引言
功能性低聚糖是由２～１Ｏ个相同或不同的单糖以糖苷键
聚合而成，具有糖类某些共同的特性，但不会被胃酸等降解，
不在小肠吸收直接到达大肠，具有促进人体双歧杆菌的增殖
等生理功能，所以功能性低聚糖又被称为双歧因子。
壳寡糖（ｃｈｉｔｏｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ，ＣＯＳ）又称低聚葡萄糖
胺，低聚氨基葡萄糖等，是功能性低聚糖的一种，是壳聚糖
降解后的产物，聚合度一般在２～１０之间，是目前自然界中仅 知的唯一的碱性寡糖，具有独特的生物活性，如抗茵抑菌；
极强的吸湿保湿性；抑制肿瘤细胞（聚合度为６～８时活性最
高）：诱发植物的诱导抗病性等，使其在食品、医药、化妆
品和农业等方面有广阔的发展前景。不同分子量的壳寡糖，
其生物活性差异很大。近年来，壳寡糖的功能研究取得了长
足的进步，同时也对壳寡糖的分析测定提出了挑战。文章主
要介绍了近１Ｏ年内壳寡糖的分析测定方法的研究进展。
（二）壳寡糖的分析测定方法研究进展
１．比色法
在初步分析壳寡糖时多采用比色法。邬建敏通过３，５－二
硝基水杨酸（ＤＮＳ）显色，确定了甲壳低聚糖平均聚合度及平均 相对分子质量。刘琳等利用分光光度法测定壳寡糖平均聚合
度，此方法经凝胶渗透色谱验证，能较为准确地判断壳寡糖
的平均聚合度。虽然比色法技术简单，对设备要求不高，成