三种藻类海洋中药多糖的提取及理化性质研究

三种藻类海洋中药多糖的提取及理化性质研究
三种藻类海洋中药多糖的提取及理化性质研究

三种藻类海洋中药多糖的提取及理化性质研究

摘要

本论文以三种藻类海洋中药海藻、昆布、海茜为原料,采用热水回流提取的方法得到海藻粗多糖HZ1,然后采用乙醇分级沉淀的纯化方法对HZ1进行初步的纯化,得到粗褐藻胶HZ2组分和粗褐藻糖胶HZ3组分。采用硫酸苯酚的方法对HZ1进行了总糖含量的测定。采用1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮高效液相色谱(PMP-HPLC)柱前衍生化方法对HZ1进行单糖组成分析,还用此方法测定了HZ2组分中甘露糖醛酸和古洛糖醛酸的比例以及HZ3组分中岩藻糖的含量。此外,用高效凝胶渗透色谱法测定HZ3分子量。

结果表明,海藻类中药多糖的理化性质既有相似又有不同,推测可能与海藻的种类、提取方法、采收季节、生长年限等有关。本研究为藻类海洋中药材的质量控制和药效物质基础研究提供了初步的实验数据。

关键词:海藻多糖,理化性质,PMP-HPLC柱前衍生

Study on Extraction and Physicochemical Properties of three kinds of traditional marine Chinese medicines

Abstract

In this paper, three kinds of traditional marine Chinese medicines(haizao, kelp, Haiqian)were used as raw materials. Algae were extracted with water by heat under reflux method, thus, HZ1 crude polysaccharides were acquired, then two fractions crude alginate (HZ2) and crude fucoidan (HZ3) were obtained by fractional precipitation of HZ1 with ethanol. The content of total sugar in HZ1 was determined with phenol sulfate method. The monosaccharide composition using precolumn derivatization with 1-phenyl-3-methyl-5-pyrazolone (PMP); the ratio of mannuronic acid and guluronic acid in HZ2 and the content of fucose in HZ3 were also determined with this method. The molecular weight of HZ3 was measured by Gel Permeation Chromatography (GPC).

Polysaccharides from different sources which are either similar or different on physicochemical properties. The composition of algal polysaccharides varies according to several factors such as species, extraction procedure, season of harvest and growth years. The results provided data to the quality control and material base of traditional marine Chinese medicines origin from algae.

Key word: Seaweed polysaccharides; Physicochemical properties; PMP-HPLC precolumn derivatization

目录

1.前言 (1)

2.实验部分 (2)

2.1 海藻粗多糖的提取纯化 (2)

2.1.1 海藻多糖的提取 (2)

2.1.3 分子量的测定 (4)

2.1.4 结果与讨论 (5)

2.2 单糖组成分析 (10)

2.2.1材料与仪器 (10)

2.2.2 原理与方法 (10)

2.2.3 结果与讨论 (12)

2.3 褐藻糖胶含量测定 (13)

2.3.1 材料与仪器 (13)

2.3.2 原理与方法 (13)

2.3.3 结果与讨论 (14)

2.4 褐藻胶MG比测定 (15)

2.4.1 材料与仪器 (15)

2.4.2 原理与方法 (15)

2.4.3 结果与讨论 (16)

2.5 小结 (17)

3. 综述 (18)

4.参考文献 (28)

5.致谢................................................................ 错误!未定义书签。

1.前言

海洋中药系指以传统中医药理论为指导的海洋天然药物,我国是将海洋生物用作药物最早的国家之一。现存最早的医学著作《黄帝内经》中就有“乌贼骨作丸,饮以鲍鱼汁治血枯”的记载。经过几千年的积淀,海洋中药已经成为传统中医药的重要组成部分。《中华海洋药物辞典》收载海洋药物1600种,包括动物药1431种,藻类中药125种,矿物药6种,其中海藻、昆布、海茜都是常见的藻类中药,具有消痰软坚散结,利水消肿之功效,常用于治疗瘿瘤、瘰疬和痰饮水肿等。海藻中的多糖是主要的活性成分之一,报道具有增强机体免

疫力、抑制肿瘤细胞生长、抗菌和抗病毒等生理活性[1]。研究中药海藻多糖对探讨海藻的药用物质基础具有极其重要的意义。

中药海藻多糖主要由填充在细胞壁间的褐藻胶、褐藻糖胶以及褐藻淀粉三部分组成,是一类多组分混合物,三者的比例常因褐藻种类的不同而不同。褐藻胶亦称褐藻酸盐,为褐藻的胞间多糖,是由β-(1→4)-D-甘露糖醛酸(简称M)和α-(1→4)-L-古罗糖醛酸(简称G)组成的线形多糖。其分子中主要存在聚甘露糖醛酸(Polymannuronate, PM)、聚古罗糖醛酸(Polyguluronate, PG)和G与M 交替共聚的PMG三种结构片段[2]。褐藻胶在海蒿子中的含量为14.3%[3],铜藻中褐藻酸21.3%[4],在海带中含量约为19.7%,较为丰富[5];褐藻糖胶亦称岩藻多糖,岩藻聚糖,是一种细胞间多糖,主要由岩藻糖构成,另外分子中可能还含有糖醛酸、乙酰基、半乳糖、甘露糖、葡萄糖、阿拉伯糖、鼠李糖、木糖等;铜藻中褐藻糖胶的量为6.1%,褐藻淀粉亦称海带多糖、昆布多糖、海带淀粉、昆布淀粉,主要由β-(1→3)-D-葡萄糖组成,其上有β-(1→6)-D-葡萄糖分支。我国褐藻中褐藻淀粉含量不多,海蒿子中褐藻淀粉的含量为0.57%,海带中的含量一般为1%左右,马尾藻中以南方产的铜藻的含量较高,提取得率约为4%[6]。目前对海藻多糖提取物的研究已取得一些进展,如对海藻多糖结构的研究主要集中于其所包含的糖单元及含量。

本文对几种中药海藻多糖进行了提取并对部分理化性质进行了研究,以期为中药海藻多糖的药用物质基础的研究提供理论的参考。

2.实验部分

2.1 海藻粗多糖的提取纯化

2.1.1 海藻多糖的提取

2.1.1.1 实验材料及仪器

实验原料:

本实验作用海藻药材购于全国不同产地,加工方式为直接晾干。本文对海藻多糖粗提物中总糖含量、单糖组成以及M/G和岩藻聚糖含量进行了测定,使用的海藻药材见表1.1。

表1.1 实验用海藻药材

中药序号原植物拉丁名批号产地

海藻1 海蒿子Sargassum paLLidum (Turn.) C.Ag. 001006742 福建

2 海蒿子Sargassum paLLidum (Turn.) C.Ag. 100301 山东

3 海蒿子Sargassum paLLidum (Turn.) C.Ag. 120701 山东

4 海蒿子Sargassum paLLidum (Turn.) C.Ag. 20120317 福建

5 海蒿子Sargassum paLLidum (Turn.) C.Ag. 101009351 福建

6 羊栖菜Sargassum fusiforme (Harv.) Setch 20120130 温州

7 羊栖菜Sargassum fusiforme (Harv.) Setch 201108 胶南

8 羊栖菜Sargassum fusiforme (Harv.) Setch 2012030281 温州

9 羊栖菜Sargassum fusiforme (Harv.) Setch 2012050001 温州

昆布

10 海带Laminaria japonica Aresch. 20120210 青岛

11 裙带菜Undaria pinnatifida (Harv.)Sur. 20120211 青岛海茜

12 铜藻Sargassum horneri (Turn.)C. Ag. 2012080263 荣成

13 铜藻Sargassum horneri (Turn.)C. Ag. 2012050002 温州

岩藻糖标准品,购于美国sigma公司,乙醇、苯酚、浓硫酸、丙酮等均为分析纯试剂,购于国药集团化学试剂有限公司(上海)。

电子分析天平(梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司)

TU-1900紫外分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司)

电热恒温水浴锅(鹤壁华博电子科技有限公司)

2.1.1.2 实验方法

13种海藻,真空干燥箱40℃干燥至恒重,粉碎过40目筛,准确称取10g 药材粉末,加入10倍量的水,100℃下冷凝回流1h ,3000rpm 离心10min ,收集上清液,重复提取两次(首次提取前浸泡半小时)。合并提取液,定容到100mL ,精密量取20mL ,蒸干,称重,计算粗提物产率(命名为HZ1),其余加入95%乙醇,调节乙醇的终浓度为30%,醇沉24h ,沉淀用丙酮洗涤3次,得褐藻胶粗品(命名为HZ2),称重,计算得率,上清继续用95%乙醇,调节乙醇的终浓度为80%,醇沉24h ,同样,沉淀用丙酮洗涤3次,得褐藻糖胶粗品(命名为HZ3)称重,计算得率。提取工艺流程图,如下:

图1: 海藻多糖提取流程

2.1.2 粗提物总糖含量测定 2.1.2.1 实验原理

糖类物质与浓硫酸作用脱水,生成糠醛或糠醛衍生物。反应式如下:

海藻粉末10g (40目)

加10倍量水,100℃下回流二次

每次一小时 3000rpm 离心10min

提取液定容到100mL

蒸干计算得率 HZ1

精密量取20mL

加乙醇使醇含量达30%,静置24h ,离心

沉淀

HZ2

加乙醇使醇含量达80%,静置24h ,离心

HZ3

沉淀

弃去

上清

图2: 己糖脱水形成羟甲基糠醛结构

糠醛或糠醛衍生物与苯酚溶液反应,生成黄至橙色化合物,在一定范围内,吸收值与糖含量呈线性关系,因此可比色测定。

苯酚-硫酸试剂可与游离的寡糖、多糖中的己糖、糖醛酸(或甲苯衍生物)起显色反应,己糖在490nm 处(戊糖或糖醛酸在480nm)有最大吸收,吸收值与糖含量呈线性关系。 2.1.2.2 实验步骤

(1)岩藻糖标准曲线的绘制:

精密称取105℃干燥至恒重的岩藻糖对照品25mg 于100mL 的容量瓶中,配成浓度为250μg/mL 的标准储备液,依次稀释成125、62、31、16、8μg/mL 的溶液,各取1.0mL 加入浓硫酸2.5mL ,混匀,加入0.5mL 6%苯酚溶液,100℃水浴15min ,冷却,于490nm 处测吸光度(每个浓度平行3次)。以横坐标为岩藻糖质量,纵坐标为吸光度值,得标准曲线。 (2)样品总糖含量测定:

精确称量各样品25mg 于100mL 容量瓶中,加水稀释至刻度,配成浓度为250μg/mL 的供试溶液。分别取1mL 于试管中加入浓硫酸2.5mL ,混匀,加入0.5mL 6%苯酚溶液,100℃水浴15min ,冷却,于490nm 处测吸光度(每个样品平行测三次)。 2.1.3 分子量的测定 实验原理:

采用凝胶渗透色谱法测定样品的分子量。该方法利用高分子溶液经过多孔性凝胶柱时,在凝胶柱上按其流体力学体积大小而进行分离。分子质量大的首先被淋洗出来,分子质量小的后被淋洗出来,从而达到按其分子尺寸大小分离的目的。 实验用色谱条件:

CH CH

C

C OH HO

HO

OH

CHO

HOH 2C

H

H

-H 2O

-H 2O

-H 2O

1

23

4

5

-3H 2O

O

HOH 2C

CHO

色谱柱:TSK-GEL GMPWXL(7.8*300mm)

流动相:0.1M Na2SO4溶液流速:0.5mL/min

柱温:35℃进样量:20μL

样品浓度:5mg/mL,过0.22μm的水膜

检测器:示差折光检测器(RID)

标准品:右旋糖苷,分子量依次为6000、10000、21700、48800、113000、210000、366000、805000Da

将右旋糖酐标准品用流动相配成5mg/mL的溶液后,依次进样,记录色谱图,利用AgiLent GPC软件处理,以右旋糖酐标准品的分子量对数(LgMw)对保留时间t R作图,建立标准曲线。将HZ3粗提物用流动相配成5mg/mL的溶液后,按照上述条件,HPLC分析,并代入标准曲线计算分子量。

2.1.4 结果与讨论

2.1.4.1 海藻粗多糖的提取

本实验粗多糖的提取采用在100℃水浴冷凝回流1h,重复提取两次。利用乙醇沉淀法进行纯化。从结果来看,海蒿子粗多糖的得率从11.00%-48.98%,不同批次的海蒿子得率差异较大,羊栖菜粗多糖得率从22.97%-32.98%,得率相差较小,两批铜藻得率也相差较大,3种中药海藻粗多糖的得率大多在40%以下(3号海蒿子除外);经过纯化后HZ2占生药材的5%左右(10号样品除外,可能是由于干燥不佳的原因);HZ3占生药材的4%左右,羊栖菜的含量比海蒿子高,海带的含量最低为1.32%,两批铜藻之间相差也较大,原因可能是由于海藻的种类、产地、采收季节、生长年限等的影响,使得不同来源的海藻及相同来源不同批次的海藻多糖得率相差较大。

表2-1:不同组分粗提物得率

中药序号来源

HZ1 HZ2 HZ3

占药材%占药材% 占粗提物% 占药材% 占粗提物%

海藻1 海蒿子11.00 3.53 32.07 2.64 23.98

2 海蒿子28.99 4.85 16.72 2.40 8.27

3 海蒿子48.98 5.3

4 10.90 4.7

5 9.69

4 海蒿子12.86 0.28 2.17 2.32 18.05

5 海蒿子18.73 2.10 11.07 4.44 23.41

6 羊栖菜25.00 1.6

7 6.70 4.15 16.62

7 羊栖菜32.98 4.91 14.88 4.90 14.85

8 羊栖菜31.00 6.84 29.78 5.08 16.39

9 羊栖菜22.97 7.35 32.00 2.93 12.77

昆布

10 海带27.99 27.69 98.94 1.32 4.71

11 裙带菜39.99 7.81 36.28 2.57 6.43

海茜

12 铜藻26.98 0.43 1.59 2.37 8.77

13 铜藻18.00 0.61 3.39 5.19 28.86 2.1.4.2 总糖含量测定

本实验采用硫酸苯酚法。在硫酸的作用下,单糖与苯酚缩合生成有色化合物,在490 nm(己糖)或480 nm(戊糖)处有最大吸收,且吸光度和糖含量呈线性关系,吸光度可用紫外可见分光光度计检测。此法灵敏度高,稳定性强,重现性好。本实验下一步欲对褐藻糖胶含量进行测定,且结合文献报道,海藻多糖粗提物中均含有褐藻糖胶,故选取岩藻糖作为标准品,进行总糖含量的测定。

图3:总糖含量测定标准曲线

以岩藻糖浓度C(μg/mL)为横坐标,以吸光值A 为坐标,绘制标准曲线(图3),得回归方程y = 0.0093 x - 0.0099 ,R2 = 0.9991。在岩藻糖浓度为4-62μg/mL 范围内,岩藻糖浓度与吸光度值成线性关系。测得样品吸光度值及计算得到的总糖含量见表2-2。

表2-2 :HZ1总糖含量测定实验结果

中药序号基源总提取率% 吸光度值

总糖含量

占粗提物% 占生药材%

海藻1 海蒿子11.00 0.241 10.79 1.19

2 海蒿子28.99 0.211 9.50 2.75

3 海蒿子48.98 0.248 11.08 5.43

4 海蒿子12.86 0.438 19.26 2.48

5 海蒿子18.73 0.251 11.21 2.10

6 羊栖菜25.00 0.214 9.63 2.41

7 羊栖菜32.98 0.353 15.61 5.15

8 羊栖菜31.00 0.283 12.61 3.91

9 羊栖菜22.97 0.341 15.09 3.47

昆布

10 海带27.99 0.264 11.78 3.30

11 裙带菜39.99 0.299 13.29 5.31

海茜

12 铜藻26.98 0.179 8.14 2.20

13 铜藻18.00 0.285 12.68 2.28

从以上数据可以看出,海藻总糖含量占粗提物的百分比在9.50-19.26之间,占生药材的百分比在1.19-5.43之间,不同批次的羊栖菜之间的差异要比海蒿子小;3种海蒿粗提物中总糖含量均在20%以下,海蒿子总糖含量占粗提物

9.5%-19.26%,4号海蒿子总糖含量最高,占粗提物19.26%,占生药材

1.19%-

2.43%,3号海蒿子最高,为5.43%,其余批次在2%左右,羊栖菜总糖

含量占粗提物9.63%-15.61%,占生药材2.41%-5.15%,含量比海蒿子高,海带、裙带菜中总糖含量占粗提物的比例均在10%以上;两次铜藻总糖在粗提物中的含量有所差异,但是在生药材中的含量相差不大。

2.1.4.3 分子量测定

根据所得的线性回归方程:y = -2.1282 x + 25.6738 ,R2 = 0.9985,表明在保留时间13.149-17.572min 范围内,多糖分子量的对数与保留时间呈较好的线性关系(如图4所示)。HZ3分子量的测定结果如表2-3。

图4:分子量测定标准曲线

m i n

2.5

5

7.5

10

12.5

15

17.5

20

22.5

n R I U 01000

20003000400050006000

R I D 1 A , R e f r a c t i v e I n d e x S i g n a l (E :\A G I L E N T H P L C D A T A 20121219\分子量\13051935.D ) 14.810 14.9

995.083 18.180

19.226

20.925

海蒿子 20120317

m i n

2.5

5

7.5

1012.51517.52022.5n R I U 01000

2000300040005000600070008000

R I D 1 A , R e f r a c t i v e I n d e x S i g n a l (E :\A G I L E N T H P L C D A T A 20121219\分子量\13051937.D )

8.979

13.608

17.676

19.284

20.904

羊栖菜 20121030

m i n

2.5

5

7.5

10

12.5

15

17.52022.5n R I U 01000

200030004000

5000

6000

70008000 R I D 1 A , R e f r a c t i v e I n d e x S i g n a l (E :\A G I L E N T H P L C D A T A 20121219\分子量\13051941.D )

13.986

16.916

19.294

20.882

海带 20120210

图5: 部分海藻HZ3组分HPLC 图谱:

表2-3:HZ3分子量测定结果

中药

序号 基源 HZ3分子量(kDa)

主要峰位分子量

最小分子量

最大分子量 海藻

1 海蒿子 481.8 2.1 39788.3

2 海蒿子 511.

3 2.1 84854.0 3 海蒿子 446.1 1.9 23164.1 4

海蒿子 127.2 2.1 16743.7 5 海蒿子 459.4 1.9 12102.8 6 羊栖菜 466.9 1.5 15026.7 7 羊栖菜 314.9 1.9 9747.9 8 羊栖菜 310.5 2.1 25810.9 9 羊栖菜 44.3 1.9 4570.8 昆布

10

海带

310.2 1.9 13485.7 11 裙带菜 301.6 2.1 12102.8 海茜

12

铜藻 506.9 3.2 44334.7 13

铜藻 473.0

6.2

35708.2

m i n

2.5

5

7.5

10

12.5

15

17.5

20

22.5

n R I U

020004000

6000

8000

R I D 1 A , R e f r a c t i v e I n d e x S i g n a l (E :\A G I L E N T H P L C D A T A 20121219\分子量\13051942.D ) 14.012

16.583

19.281

20.915

裙带菜 20120211

m i n

2.5

5

7.5

10

12.5

1517.52022.5n R I U 010002000300040005000

600070008000 R I D 1 A , R e f r a c t i v e I n d e x S i g n a l (E :\A G I L E N T H P L C D A T A 20121219\分子量\13051943.D ) 13.532

17.516

19.258

20.919

铜藻 2012080263

由于HZ1为粗多糖,纯度较低,分子量分布没有明显的范围,因此我们选取了经过乙醇沉淀法纯化后的HZ3组分进行分子量的测定,乙醇沉淀法的原理为根据不同多糖在不同浓度的乙醇中溶解度不同进行纯化,专一性不强,会把某些性质相似的褐藻胶、蛋白质等沉淀出来,因此,HZ3与HZ1相比只是褐藻胶的含量相对减少,纯度依然较差,色谱峰不对称,因此主要观察了峰位分子量并没有对D值进行计算。各样品的粗褐藻糖胶的分子量分布范围一致,在

1-90,000 kDa之间。主要峰位分子量大多在300-500kDa之间,但是4、9号样品较为特殊,原因待查。

2.2 单糖组成分析

2.2.1材料与仪器

仪器:AngiLent 1100 高效液相色谱仪(美国AngiLent公司)

电热恒温水浴锅(鹤壁华博电子科技有限公司)

HGC-24A氮吹仪(上海楚定分析仪器有限公司)

1-14型台式离心机(美国Sigma公司)

0.22μm微孔滤膜(天津博纳艾杰尔科技有限公司)

试剂:1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮(PMP) (ALaddin IndustriaL Corporation)乙腈(色谱纯) (Burdick & Jackson)

磷酸二氢钾(分析纯) (国药集团化学试剂有限公司(上海))

氢氧化钠(分析纯) (国药集团化学试剂有限公司(上海))

氯仿(分析纯) (莱阳经济技术开发区精细化工厂)

超纯水(miLipore company)

三氟乙酸(国药集团化学试剂有限公司(上海))

单糖标准品:甘露糖、氨基葡萄糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖、岩藻糖,均购于美国Sigma公司

2.2.2 原理与方法

2.2.2.1 实验原理

HZ1单糖组成分析采用1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮(PMP)柱前衍生化HPLC 测定。由于3-甲基-1-苯基-2-吡唑啉酮( PMP) 具有强的紫外吸收, 能与还原性的糖在温和条件下反应, 不需要酸催化, 也不会引起脱唾液酸基, 产物无立体

异构体, 且在245nm处有强吸收, 故采用HPLC分析PMP衍生物。应用PMP 作为衍生化试剂,可以进行单糖的组成分析,检测限可以达到p moL,同时也可以用于寡糖链的分离,纯化。

反应式:

2.2.2.2 色谱条件

色谱柱:KromasiL-C18(150×4.6mm,5μm,淮安智润科技有限公司)

流动相:18%(v/v)乙腈-磷酸盐缓冲液(100mM磷酸二氢钾-氢氧化钠)

流速:1.0mL/min

检测波长:245nm

柱温:35℃

进样体积:5μL

2.2.2.3 实验步骤

1. 多糖的水解

取HZ1100mg加入5mL水,配成20mg/ mL的多糖溶液,取250μL,加入250μL 4M 三氟乙酸溶液,混匀,封管,110℃,油浴降解6h,取出,加入500μL 甲醇,35℃下氮气吹干,如此反复4次,100μL水转移出,待用。

2. 衍生化标记

取多糖水解液100μL及等摩尔混合的单糖标准品混合液100μL,加入100μL 0.3M NaOH溶液和100μL 0.5M的PMP甲醇溶液,混匀,70℃水浴反应90min,取出,冷却,加入100μL 0.3M HCL中和,再加入500μL氯仿萃取,12000rpm

离心10min,弃去下层,如此反复4次,上层水相过0.22μm微孔滤膜,进行HPLC分析[7]。

2.2.3 结果与讨论

本实验采用PMP-HPLC 法对各多糖组分进行分析,此方法适合于同时分离中性、酸性和碱性单糖,灵敏度和分离效果好,不易产生立体异构产物,产物在紫外245 nm 处有强烈吸收。

图6:单糖标准品及部分样品的HPLC图谱

单糖标准品PMP 衍生物的HPLC 分析见图6,从左到右依次是古洛糖醛酸(G)、甘露糖醛酸(M)、甘露糖(Man)、氨基葡萄糖(GlcNH2)、葡萄糖醛酸(GlcA)、鼠李糖(Rha)、半乳糖醛酸(GalA)、葡萄糖(Glc)、半乳糖(Gal)、木糖(Xyl)、阿拉伯糖(Arb)、岩藻糖(Fuc)。样品单糖组成分析见表2-4(岩藻糖的百分含量定为1)。结果表明,所有海藻多糖所含单糖种类相似,主要含有G、M、Man、GlcNH2、GlcA、Gal、Glc、Xyl、Fuc,均不含Arb,G和Fuc含量较高,Rha的含量很少。

表2-4:高效液相色谱法HZ1单糖组成测定

中药

号基源

单糖组成

G M Man GluNH2GluA Rha Glu Gal Xyl Fuc

海藻1 海蒿子0.56 1.81 0.53 0.13 0.49 0 0.17 0.93 0.25 1.00

2 海蒿子0.61 2.39 0.49 0.09 0.39 0 0.31 0.90 0.29 1.00

3 海蒿子0.3

4 1.23 0.39 0.07 0.27 0.0

5 1.11 1.00 0.23 1.00

4 海蒿子0.60 2.21 0.42 0.09 0.32 0.0

5 0.20 1.1

6 0.2

7 1.00

5 海蒿子0.51 1.74 0.45 0.10 0.39 0.20 0.45 1.53 0.23 1.00

6 羊栖菜0.52 2.18 0.5

7 0.17 0.4

8 0.04 0.75 1.30 0.31 1.00

7 羊栖菜0.25 1.01 0.14 0.04 0.12 0.04 0.56 0.63 0.09 1.00

8 羊栖菜0.49 2.04 0.35 0.07 0.29 0.02 0.05 0.81 0.25 1.00

9 羊栖菜0.87 3.86 0.36 0.08 0.29 0.03 0.20 0.80 0.22 1.00

昆布

10 海带0.73 3.94 0.38 0.15 0.42 0.06 0.18 1.77 0.20 1.00

11 裙带菜0.29 1.33 0.29 0.11 0.34 0.07 0.04 1.11 0.15 1.00 海茜

12 铜藻0.08 0.42 0.32 0.10 0.27 0.02 0.14 0.88 0.15 1.00

13 铜藻0.69 1.01 0.53 0.10 0.43 0.06 0.38 1.63 0.25 1.00 2.3 褐藻糖胶含量测定

2.3.1 材料与仪器

仪器:同2.2.1

标准品:L-岩藻糖对照品(美国Sigma公司)

2.3.2 原理与方法

原理同2.2.2.1

2.2.2.3 实验步骤

1.多糖水解

取HZ3100mg加入5mL水,配成20mg/ mL的多糖溶液,取100μL,加入100μL 2M 三氟乙酸溶液,混匀,封管,100℃,油浴降解5h,取出,加入200μL 甲醇,35℃下氮气吹干,如此反复4次,100μL水转移出,待用。

2.衍生化标记

岩藻糖标准品溶液的衍生:取2500μg/ mL的岩藻糖标准品100μL,加入100μL 0.3M NaOH溶液和100μL 0.5M的PMP甲醇溶液,混匀,70℃水浴反应90min,取出,冷却,加入100μL 0.3M HCL中和,再加入500μL氯仿萃取,12000rpm 离心10min,弃去下层,如此反复4次,上层水相过0.22μm微孔滤膜,然后依次将PMP-岩藻糖溶液稀释成浓度为1250、625、312、156、78、39μg/ mL的溶液,进行HPLC分析。

供试品溶液的衍生:取HZ3多糖水解溶液100μL,按上述步骤进行衍生,进行HPLC分析。

3. HPLC分析条件:

色谱柱:KromasiL-C18(150×4.6mm,5μm,淮安智润科技有限公司)

流动相:19%(v/v)乙腈-磷酸盐缓冲液(20mM磷酸二氢钾-氢氧化钠,PH=6.7) 流速:1.0mL/min

检测波长:245nm

柱温:35℃

进样体积:10μL

2.3.3 结果与讨论

本实验采用PMP-HPLC 法对各海藻HZ3中岩藻糖含量进行定量分析,采用外标法对各样品进行岩藻糖含量测定。以岩藻糖浓度C(μg/mL)为横坐标,以峰面积值Area(mAu)为坐标,绘制标准曲线(如图7所示),得回归方程y = 12.2630 x+14.5011 ,R2 = 1.0000。在岩藻糖浓度为39-1250μg/mL范围内,岩藻糖浓度与峰面积值成线性关系。

图7:岩藻糖含量测定标准曲线

表2-5:HZ3岩藻糖含量测定结果

中药序号基源

HZ3(%)

占HZ3(%) 占HZ1% 占生药材%

海藻1 海蒿子22.20 5.32 0.59

2 海蒿子16.44 1.36 0.39

3 海蒿子12.17 1.18 0.58

4 海蒿子 5.91 1.07 0.14

5 海蒿子 4.75 1.11 0.21

6 羊栖菜8.75 1.45 0.36

7 羊栖菜27.54 4.09 1.35

8 羊栖菜21.71 3.56 1.10

9 羊栖菜16.54 2.11 0.49

昆布

10 海带14.93 0.70 0.20

11 裙带菜12.64 0.81 0.33

海茜

12 铜藻14.94 1.31 0.35

13 铜藻19.39 5.60 1.01

各样品的岩藻糖含量测定结果见表2-5。结果表明,岩藻糖含量在HZ3中的百分比在4.75%-27.54%之间,占生药材的百分比在0.2%-1.10之间,其中5批海蒿子HZ3组分岩藻糖含量相差较大,4、5号海蒿子含量较低;羊栖菜HZ3组分中岩藻糖含量较高(6号样品除外)岩藻糖含量相差较大;海带、裙带菜、铜藻HZ3组分中岩藻糖含量也在15%左右。岩藻糖含量不同可能与海藻的产地、采收季节、生长年限等因素有关,原因还有待于进一步研究。

2.4 褐藻胶MG比测定

2.4.1 材料与仪器

材料与仪器:同2.2.1

2.4.2 原理与方法

实验原理同单糖组成 2.2.2.1

实验步骤:

多糖的降解和衍生化标记同2.2.2.3 HPLC 分析方法:

色谱柱:KromasiL-C18(150×4.6mm ,5μm , 淮安智润科技有限公司) 流动相:17%(v/v)乙腈-磷酸盐缓冲液(100mM 磷酸二氢钾-氢氧化钠,PH=7.0) 流速:0.8mL/min 检测波长:245nm 柱温:30℃ 进样体积:2μL 2.4.3 结果与讨论

褐藻胶的结构现已明确,褐藻胶结构是以 M 和 G 为单体通过-1,4-糖苷键连接而成的。从整个分子来看褐藻胶可以分为三种片段:即聚甘露糖醛酸(PM)片段、聚古罗糖醛酸(PG)片段和 M 与 G 交替共聚形成的片段(PMG)。

本实验采用PMP-HPLC 法对粗多糖提取物的30% 醇沉组分(HZ2)进行M/G 的测定。部分样品的HPLC 图谱见图8,实验结果如表2-6。结果表明样品的M/G 范围为1.03~6.33,甘露糖醛酸的含量均高于古洛糖醛酸。

图8:羊栖菜201108 M/G 测定HPLC 图谱

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

-100

100

200

300

400

500

600

20130511 #9 [modified by lenovo]

2

UV_VIS_3mAU

min

1 - 8.560

2 - 9.360

WVL:245 nm

表2-6:HZ2甘露糖醛酸与古洛糖醛酸之比测定

中药序号基源M/G

海藻1 海蒿子 6.33

2 海蒿子 6.04

3 海蒿子 4.93

4 海蒿子 1.03

5 海蒿子 5.19

6 羊栖菜 3.68

7 羊栖菜 5.74

8 羊栖菜 3.59

9 羊栖菜 5.41

昆布

10 海带 3.29

11 裙带菜 5.23

海茜

12 铜藻 1.09

13 铜藻 1.56

所有海藻样品甘露糖醛酸的含量均高于古罗糖醛酸,M/G值范围在 1.03 ~6.33之间;海藻(海蒿子,羊栖菜)、昆布(海带,裙带菜) 样品的M/G值比较接近(4号海蒿子样品除外);铜藻的M/G值较低,与其他物种有较大差异。

2.5 小结

本论文对三种藻类海洋中药共13个样品的粗多糖进行了提取,结合乙醇分级沉淀的方法,分别获得各样品的粗多糖HZ1、粗褐藻胶HZ2和粗褐藻糖胶HZ3,并且采用硫酸-苯酚法、PMP-HPLC法、凝胶渗透色谱法等方法,对上述多糖提取物的总糖含量、分子量分布、单糖组成、M/G比值、岩藻糖含量等理化性质进行初步的比较研究。结果表明,海藻类中药多糖的理化性质既有一定的相似性,又各有所长,推测可能受物种、产地、生长时间、采收时期等多因素的影响。本研究为藻类海洋中药材的质量控制和药效物质基础研究提供了初步的实验数据。

玉米淀粉基本知识

淀粉基本知识 1、淀粉合成、结构、成份 淀粉是纯碳水化合物,分子式可简写为(C6H10O5)n 淀粉颗粒按结构可分为: 支链淀粉:70~80% 支杈状结构粘性分子量32000~16000 直链淀粉:20~30% 直链状结构易和有机物或碘生成化合物,10~100万。 2、物理性质 ①外观:白色粉末(或微带浅黄色阴影)淀粉密度1.61 偏光十字:在偏光显微镜下观察,淀粉颗粒具有双折射性,在淀粉粒面上可以看到以粒径为中心的黑心十字形。 ②淀粉水份含量: 平衡水份:淀粉在不同温度和湿度的空气中含有的水份。 一般水份12~13%,受空气的温度和湿度影响较大。 ③糊化: 若将淀粉的悬浮液加热,达到一定温度时,淀粉颗粒突然膨胀,因膨胀的体积达到原来的数百倍之大,所以悬浮液变为粘稠的胶体溶液这种现象称为淀粉的糊化。 玉米淀粉在55℃开始膨胀,64℃开始糊化,72℃糊化完成。 淀粉糊化的本质(宏观): 三个阶段: A、吸水,淀粉粒内层膨胀,外形未变→可逆的润胀。 B、水温升高至糊化温度时突然膨胀,大量吸水,偏光十字消失,晶体解体→不可逆的溶胀。 C、温度升高,溶胀的淀粉粒继续分解,溶液黏度增高。晶体结构解体,无法恢复成原有的晶体结构。 (微观)本质:水分子进入淀粉颗粒的微晶体结构,拆散淀粉间的缔合状态,淀粉分子或其它集聚体经高度水化形成胶体体系。 ④淀粉遇碘变兰: 鉴别淀粉的存在:加热到70℃时兰色消失,故中和应冷却至70℃以下。 本质:这种反应不是化学反应,而是由于直链淀粉“吸附”碘形成的络合结构。 ⑤淀粉的凝沉作用: 淀粉的衡溶液在低温下静置一定时间后,溶液变浑浊,溶解度降低,而沉淀析出,如果浓度大时间长,则沉淀物可形成硬块不再溶解,也不易被酶作用,这种现象称为淀粉的凝沉作用,也叫老化作用。 凝沉本质:在温度逐渐降低的情况下,溶液中淀粉分子的运动减弱后,

变性淀粉理化性质

变性淀粉的理化性质 淀粉的可利用性取决于淀粉颗粒的结构和淀粉中直链淀粉和支链淀粉的含量,不同种类的淀 粉其分子结构和直链淀粉、支链淀粉的含量不相同。直链淀粉和支链淀粉在若干性质方面存在很大差异,直链淀粉与碘能形成螺旋络合结构,呈现深蓝色,支链淀粉与碘液呈现紫红色,故常用碘液鉴定淀粉。因此,不同来源的淀粉原料具有不同的可利用性。如薯类淀粉,颗粒大而松,易让水分子进去,糊化温度低,峰黏高,分子量大且直链淀粉少,不易分子重排,另外含有0·07% ~0·09%的磷,析水性强,不易回生。谷类淀粉,颗粒小而紧,水分子难进入,糊化温度高,峰黏低,分子小且直链淀粉多,易重排;另外还含有脂肪,直链淀粉与脂肪结合不易吸收,故易胶凝回生,透明性差。天然淀粉在广泛采用新工艺、新设备的现代工业生产中应用是有限的,大多数的天然淀粉都不具备能被有效的、很好的利用性能,因此在保持原淀粉基本性质的基 础上,变性淀粉具有了以下性质:如1)具有了耐酸性;2)耐热性;3)抗剪切等性能。这些性能都使得变性淀粉更适应现代生产工艺的要求。淀粉糊化后具有增稠、凝胶、粘合、成膜及其它功能,不同品种淀粉的特性存在着差别。表1列出各类淀粉的性能,并对其进行比较。这些都是影响淀粉应用的特性。

马铃薯、木薯淀粉、玉米和小麦淀粉糊化后,其黏度存在很大差别(如图1所示)。马铃薯、木薯淀粉较玉米、小麦淀粉易糊化,在较低温度开始糊化,黏度上升快,达到最高值,继续搅拌受热,黏度快速降低,在95℃继续保温1 h,黏度缓慢降低,继续降温至50℃,黏度有所回升;相反玉米、小麦淀粉较难糊化,在降温过程中黏度出现最大峰值,这也说明玉米、小麦淀粉的凝沉性要强于马铃薯和木薯淀粉[2]。

多糖

多糖 多糖是由多个单糖基及糖苷键相连接而成的高聚物,一般是20个以上的单糖聚合而成,广泛存有于动物细胞膜,高等植物和微生物的细胞壁中,是构成生命的四大基本物质之一,同维持生命活动密切相关。蛋白质、核酸和多糖最重要的三种生物大分子,因为多糖的结构难以控制比蛋白质和核酸复杂得多,再加上人们早期只把多糖看作细胞结构成分和食物来源,使得人们对多糖的研究成为“生物化学中最后一个前言”。如100多年前,德国著名科学家就开始了糖类的研究。当前,以多糖结构、功能和药用价值为核心的糖工程被认为是继蛋白质工程、基因工程后生物化学和分子生物学领域中最后一个巨大的科学前沿。 当前,世界各国政府对多糖的生物学研究给予高度重视。1986年美国能源部资助佐治亚大学创建了复合糖研究中心,建立复合糖数据库。牛津大学Dwek教授在1988年提出糖生物学这个名词,这标志着糖生物学这个新的分支学科的诞生。日本于1989年创办了《糖科学与糖工程动态》杂志,出版了专著《糖工程学》。同年日本政府科学技术厅提出“糖工程基础与应用研究推动战略”。1990年E-选凝素的发现将糖生物学推向了生命科学的前沿。欧盟于1994-1998年发起“欧洲糖类研究开发网络”计划。糖生物学的时代正在加速来临,甚至有人预计,如同20世纪,蛋白质、肤类、氨基酸与核酸时代一样,21世纪理应是多糖生命科学的时代。 糖类的研究工作和蛋白质、核酸的研究工作相比,在我国还是一个薄弱的环节。我国在多糖方面的研究始于20世纪70年代,但近年来发展迅速,在全国第一次糖的生化学术会议后,《糖复合物的生化研究技术》出版,标志着我国在糖化学方面的研究工作已经有了一个较好的开端网。1996年我国将“糖生物学”列为国家重点课题。研究的对象包括植物类、动物、真菌类、细菌、地衣等;研究范围涉及多糖的分离纯化、理化性质、结构分析、免疫学、药理学以及临床应用等,其中对免疫提升作用机理的研究已经深入到分子、受体水平;研究的

海藻多糖和海藻寡糖的前景的生理活性物质

海藻多糖和海藻寡糖,最具前景的生理活性物质 中国科学院海洋研究所张燕霞教授 海洋大型底栖藻类主要是红藻、褐藻和绿藻。这些海藻是海洋植物中数量和品种最多的一类,其体内的生理活性物质研究已成为医药领域的热点之一。其中,海藻多糖(polysaccharide sofseaweed)是目前最具有前景的一类生理活性物质。 实验和临床已经发现海藻多糖具有免疫调节、降血压、降血脂、降血糖、抗肿瘤、抗凝血及抗病毒等多种生理活性。 在免疫调节方面,海藻多糖药物可保护CD4 T细胞免受损伤,增强T、B淋巴细胞的增殖反应能力,增强脾细胞产生IL-2,溶血素抗体和巨噬细胞产生IL-l的能力,影响补体旁路激活途径,促进细胞因子间的相互作用,提高机体的免疫功能,从而增强机体自身抗病毒能力。 在脂质调节方面,海藻多糖有许多生物活性,如褐藻胶、琼胶和卡拉胶都具有膳食纤维的性质,可发挥膳食纤维所具有的生物活性;褐藻酸盐有降血脂和降血糖作用,因此已被用作肥胖病人、糖尿病人食品的添加成分;褐藻酸有降低血浆胆固醇作用,可用来预防和缓解高血脂症;硫酸多糖琼脂、硫酸多糖卡拉胶和硫酸海带多糖,均有抗动脉硬化作用。其中,褐藻胶、琼脂和卡拉胶降脂的机理是:在机体内几乎不被消化吸收,可在肠道内吸水后形成胶体,阻止脂类物质向小肠壁的扩散,因而减少了机体对脂肪的吸收,起到降血脂作用。 在降糖方面,从羊栖菜中提取粗多糖SFP有明显降低四氧嘧啶糖尿病小鼠血液及胰腺组织中过高的MDA,表明降血糖作用与其抗氧化损伤胰岛细胞有密切关系。SFP对正常小鼠的血糖无明显影响,说明降血糖作用不是通过刺激胰岛素分泌实现的。糖尿病小鼠血液及胰腺中过氧化脂质含量明显高于正常组,从而破坏细胞膜和亚细胞膜的结构,损伤膜上受体和膜运输功能。脂质过氧化物的分解产物,如丙二醛(MDA)可引起蛋白质分子内和分子间交联并导致DNA断裂,染色体畸变。羊栖菜多糖不仅具有良好的降血糖作用,而且可作为降血脂药物的功能成分对高血脂患者以及由高血脂引起的动脉粥样硬化、肥胖和冠心病患者产生极为有益的影响。 从海带中提取的多糖——粗多糖、岩藻半乳多糖硫酸酯(FGS)、FGS中的均一多糖,有明显的降糖作用。短期口服FGS对正常小鼠和糖尿病小鼠无明显降糖作用,但长期口服有效,且强于粗多糖。从紫菜中提取的粗多糖也有同样的功效。海藻多糖铬络合物由海藻多糖与三价铬络合而成,具有一般纤维素所不具备的理化性质。 但是,由于天然多糖常因分子量大、粘度高、溶解度低等,制约了其临床应用。因此,必须改变海藻多糖的分子量,才能使海藻多糖发挥真正的作用。海藻寡糖(seaweed oligosaccharide)就是海藻多糖改变分子量后的高科技生物产品。 海藻寡糖又名低分子海藻多糖,其均分子量在2000-8000,黏度在20CPS以下。由海藻中提取出的多糖经现代化技术降解制备而成。现在研究比较全面的是褐藻寡糖(如岩藻寡糖、褐藻酸盐寡糖等),红藻寡糖(如卡拉寡糖、琼胶寡糖等)。 试以褐藻酸盐寡糖为例,介绍它的功能与机理: 1.褐藻酸钾寡糖能够净化血液、养护血管。主要表现在:通过调节血管平滑肌细胞浆内游离钙离子浓度的升高,从而降低其DNA和蛋白质的合成抑制血管平滑肌细胞的增殖,抑制血管壁的增厚。这对于各种心脑血管疾病的治疗和预防都有重大的意义并能从根本上预防各种心脑血管疾病的产生。 2.褐藻酸钾寡糖中的钾,能补充人体所需的钾,可防止动脉壁不受血压的机械损伤,从而降压了高血压病人中风的发病率。同时,褐藻酸钾寡糖还能调节人体大脑的脑血流,激活心肌功能。 3.褐藻酸钾寡糖有效降低血脂。因为它在胃中释放钾离子,而褐藻酸进入小肠碱性环境中,吸附了肠腔内源胆固醇,也就是吸附了肠道内的脂肪,将多余的脂肪排出体外,保护了人体的健康。 4.褐藻酸钾寡糖能预防和阻止饭后血糖升高。因为我国人群饮食以含淀粉高的食物为主,高血糖的人群饭后往往会出现血糖增高现象,而褐藻酸钾寡糖可同淀粉竞争对糖苷酶的结合位点,使血糖降低,因此,在饭前半小时服用此产品可预防饭后血糖升高。

海藻多糖

海藻多糖 海藻(A lgae或A eaw eeds) 是海洋生物资源的重要组成部分。在分类学上, 海藻属于低等隐花植物, 主要分为四大类蓝藻、绿藻、红藻和褐藻, 另外还包括硅藻、甲藻、金藻等微藻。估计全世界海洋中生长有15000余种海藻[ 1] 。海藻是海洋中有机物的原始生产者和无机物的天然富集者(包括氯、溴、碘等卤素) , 它在海洋生态系统中处于金字塔的底层被捕食者吞食的地位。海藻中含有丰富的多糖,占海藻干重的50%以上。 结构: 海藻多糖是一类多组分的混合物,至今为止,对其结构的研究主要集中在其所含的糖单元及含量。如褐藻(Ascophyllum modosum)细胞壁的多糖包括25% 的L —岩藻糖、26% 的D —木糖、19% 的D 乙醇醛酸、13%的硫酸盐和1 2 % 的蛋白质。 性质:

1.抗病毒 海藻中所含抗菌活性物质的活性有显著的季节性变化, 一般在藻 体生长发育旺盛季节里, 其活性物质含量最高。已经在鸭毛藻、孔石许多海藻多糖(多数为硫酸多糖) 具有抗病毒活性。一种基于角叉菜 胶的阴道消毒剂可有效抑制H IV 和其他性传播病原, 已经在南非和 博茨瓦纳进入了Ⅲ期临床试验[ 2]。鹿角菜和墨角藻属褐藻中的岩藻 聚糖可抑制呼吸道合胞病毒RSV、人乙肝病毒HBV、人类免疫缺陷病毒 H IV 及人单纯疱疹病毒HSVⅠ、Ⅱ等多种病毒[ 3]。墨角藻、印度洋 中的一种红藻、石莼中都发现了抗H IV 等病毒活性的多糖。除了常 见褐、红藻外, 太平洋裂膜藻中的硫酸多糖也可特异性抑制H IV 病 毒逆转录酶[ 4, 5] 。Ca- SP能选择性抑制病毒在宿主细胞中的复制与传播, 而形成的钙离子整合物和硫酸根是Ca- SP抗病毒效果所必需的。研究表明海藻多糖的抗病毒作用是主要通过增强免疫和阻止病毒吸 附两种途径实现的[ 6, 7] 。另外其抗病毒活性可能还与其可清除病理状态下白细胞呼吸爆发产生的过多性氧有关【8】。 2.抗肿瘤 海藻多糖抑制肿瘤的效果, 一般认为不是直接作用于肿瘤细胞, 而是作为生物免疫反应调节剂通过增强机体的免疫功能而间接抑制 或杀死肿瘤细胞, 如能促进淋巴因子激活杀伤细胞( LAK )、自然杀 伤细胞( NK ) 活性, 诱导巨噬细胞产生肿瘤坏死因子等[ 11 ]。从亨 氏马尾藻中提取的硫酸多糖对小鼠艾氏腹水瘤、腹水型肉瘤S180 表 现出明显的抑瘤效果, 抑瘤率分别达33.07% 和30.77% [ 12] 。用MTT

海藻提取物(岩藻黄质)

海藻提取物(岩藻黄质) Haizaotiquwu(Yanzaohuangzhi) Seaweed Extract(Fucoxanthin) 本品为来源于褐藻门布科海带Laminaria japonica Aresch或褐藻门、褐子纲海带目、翅藻科裙带菜(Undaria pinnatifida Suringar)的藻体,经乙醇提取精制后,得到的岩藻黄质油。 【性状】本品为褐色至暗红色油状物,有微藻类的特殊气味。 本品在水中不溶,在乙醇、甲醇等有机溶剂中易溶。对光不稳定,应避光。 【鉴别】TLC鉴别照薄层色谱法(通则Y03)测定 对照品溶液取岩藻黄质对照品,加乙醇制成每1mL含1mg的溶液,避光保存。 供试品溶液取本品1g,加乙醇10mL使溶解,避光保存。 色谱系统 薄层板硅胶G 薄层板 展开剂制备正己烷-丙酮(6.5:3.5,v/v)的混合溶液 色谱操作分别吸取岩藻黄质对照品溶液和供试品溶液各5μL ,点于硅胶板上,展开约8cm,取出晾干,需避光。置可见光下检视,并计算R f值。 测定供试品色谱中,在与对照品色谱相应的位置上显示相同颜色的斑点,斑点呈黄色至黄棕色。 【含量测定】照高效液相色谱法(通则Y04)测定 对照品溶液取岩藻黄质对照品适量,置棕色量瓶中,加乙醇制成每1mL含0.008mg 的溶液,即得; 供试品溶液取供试品500mg,精密称定,于25mL的棕色容量瓶中,用乙醇溶解并稀释至刻度,摇匀。精密吸取1mL,置25mL棕色量瓶中,用乙醇稀释至刻度,摇匀,过滤,即得。 色谱系统十八烷基键合硅胶填充柱(4.6 250 mm,5μm)或同类型柱;以85%乙腈水溶液为流动相;柱温:35℃;检测波长为450nm。理论塔板数按岩藻黄质峰计算应不低于6000。 测定将供试品溶液10μL,注入液相色谱仪,并记录色谱图。 根据对照品溶液的浓度、峰面积和供试品溶液的浓度、峰面积计算出供试品中待测组分的含量。供试品中待测组分的含量以质量分数w1计,数值以%表示,按公式E.1计

木薯淀粉的理化性质

木薯淀粉的理化性质 淀粉是绿色植物通过光合作用合成的,它储存于植物的种子、块茎和块根中。植物所含淀粉的多少与品种、生长周期、繁殖与种植方法、收获方法、抗病抗灾性能、日照的时间与强度、环境的温度与湿度、降水量、地形和土壤条件等因素有密切的关系。在稻、麦、玉米、高粱的种子颗粒中含有70%左右的淀粉,在马铃薯的块茎中含有18%左右的淀粉,在木薯的块根中含有25%左右的淀粉。我们就是利用这些含淀粉高的种子、块茎、块根作为原料来生产淀粉。 淀粉是可再生资源,也是产量仅次于纤维素的第二大可再生资源。它取之不尽,用之不竭,是人类赖以生存和发展的最基本和最重要的资源。 为区别淀粉品种,一般加用原料名称,如玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、甘薯淀粉、小麦淀粉等等。 木薯淀粉玉米淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉等一样,都是重要的工业原料,用途极其广泛。 一、木薯淀粉的化学组成和结构 淀粉主要由碳、氢、氧三种元素组成。淀粉是在水介质中光合作用合成,即植物的绿叶以叶绿素为催化剂,通过将二氧化碳和水合成为葡萄糖,其反应式为: 日光 ↓ 6CO2+6H2O ─→ C6H12O6+6O2 ↑ 叶绿素 燃烧 ↓ (C6H10O5)n+6nO2 ─→ 5nH2O+6nCO2+Q(热) ↑ △ 木薯淀粉为多聚葡萄糖,属于碳水化合物中的多糖类。多糖类又叫高聚糖,是许多单糖的聚合物,即许多葡萄糖分子连接起来成为淀粉分子。工业生产葡萄糖就是以淀粉作原料,将聚合状态的葡萄糖经水解转变成为游离状态的葡萄糖。这个反应过程称为“糖化”,其反应式如下: 酸或酶

直链淀粉是由葡萄糖单位通过α××105。此值相当于分子中有200-980个葡萄糖单位。木薯淀粉的直链淀粉,其含量(干基)为17%,平均聚合度为2600,平均聚合度质量为6700,表现的聚合度分布为580-2200。 支链淀粉具有高度分支结构,由线型直链淀粉短链组成,其分子较直链淀粉大,相对分子

植物多糖的功能..提取及纯化

植物多糖的功能 多糖与蛋白质一样,具有生物大分子的复杂结构,具有一定的生理和生物学活性,概括起来多糖的生物活性包括:免疫调节性、抗肿瘤活性、降血糖活性、降血脂活性、抗病毒活性、抗衰老活性(抗氧化活性)、抗疲劳、抗突变活性,除此之外,还具有其他生物活性,包括抗凝血、抗炎、抗菌、抗惊厥、镇静、止喘及降血压等作用。 植物多糖的提取 一、植物多糖的提取 1 溶剂提取法 1.1 水提法 水对植物组织的穿透力强,提取效率高,在生产上使用安全、经济。用水作溶剂来提取多糖时,可以用热水浸煮提取,也可以用冷水浸提。一般植物多糖提取采用热水浸提法,该法所得多糖提取液可直接或离心除去小溶物;或者利用多糖不溶于高浓度乙醇的性质,沉淀提纯多糖;但由于不同性质或不同相对分子质量的多糖沉淀所需乙醇浓度不同,它也可以用于样品中不同多糖组分的分级分离;还可按多糖不同性质在粗分阶段利用混合溶剂提取法对植物中不同的多糖进行分离;其中,以乙醇沉淀最为普遍。但以根茎为主的植物体,细胞壁多糖含量高,热水直接提取率不高。此时为破坏细胞壁,增加多糖的溶出,有两种处理方法:一为酶解,二为弱碱溶解。 1.2酸碱提法 有些多糖适合用稀酸提取,并且能得到更高的提取率。但酸提法只在一些特定的植物多糖提取中占有优势,目前报道的并不多。而且即使有优势,在操作上还应严格控制酸度,因为酸性条件下可能引起多糖中糖苷键的断裂。 有些多糖在碱液中有更高的提取率,尤其是提取含有糖醛酸的多糖及酸性多糖。采用的稀碱多位为0.1mol/L氢氧化钠、氢氧化钾,为防止多糖降解,常通以氮气或加入硼氢化钠或硼氢化钾。同样,碱提优势也是因多糖类的不同而异。与酸提类似,碱提中碱的浓度也应得到有效控制,因为有些多糖在碱性较强时会水解。另外,稀酸、稀碱提取液应迅速中和或迅

海藻提取甘露醇的分离

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 海藻提取甘露醇的分离 海藻提取甘露醇的分离、纯化浸泡、碱炼、酸化在洗藻池中放约 2-3t 自来水,投入 120kg 海藻,至藻体膨胀后,仔细地把海藻上的甘露醇洗入水中,洗净的海藻供提取海藻酸钠用。 洗液再洗第二批海藻,如此约洗四批。 将上述洗液加 300g/L(30%)氢氧化钠液,Ph10-11,静置 8h,待褐藻糖液、淀粉及其他有机黏性物充分凝聚沉淀。 虹吸上清液,用硫酸(1: 1)酸化,调节为 pH6-7,进一步除胶状物,得中性清液。 海藻或海带[自来水]洗液[NaOH][pH10-11, 8h]上清液[H2SO4][pH6-7]中性清液浓缩、醇洗将上述中性清液用直火或蒸气加热至沸腾蒸发,温度 110-115℃,大量氯化钠沉淀,不断将盐类与胶污物捞出,直至呈浓缩液,取小样倒地上,稍冷却应凝固,此时放料,含甘露醇30%以上,水分约含 10%。 将浓缩液冷至 60-70℃,趁热加 95%乙醇(2: 1),不断搅拌,渐渐冷至室温后,离心甩干除去胶质,得灰白色松散物。 中性清液[110-115℃]浓缩液[乙醇][60-70℃]松散物提取称取松散物,装入备有回流冷凝管的提取锅内,加 8 倍量的 94%乙醇,搅拌,缓慢加热,沸腾回流 30min 出料,流水冷却 8h,放置一昼夜,离心甩干,得白色松散甘露醇粗品,含甘露醇 70%-80%。 1 / 10

木薯淀粉的理化性质定稿版

木薯淀粉的理化性质 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

木薯淀粉的理化性质 淀粉是绿色植物通过光合作用合成的,它储存于植物的种子、块茎和块根中。植物所含淀粉的多少与品种、生长周期、繁殖与种植方法、收获方法、抗病抗灾性能、日照的时间与强度、环境的温度与湿度、降水量、地形和土壤条件等因素有密切的关系。在稻、麦、玉米、高粱的种子颗粒中含有70%左右的淀粉,在马铃薯的块茎中含有18%左右的淀粉,在木薯的块根中含有25%左右的淀粉。我们就是利用这些含淀粉高的种子、块茎、块根作为原料来生产淀粉。 淀粉是可再生资源,也是产量仅次于纤维素的第二大可再生资源。它取之不尽,用之不竭,是人类赖以生存和发展的最基本和最重要的资源。 为区别淀粉品种,一般加用原料名称,如玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、甘薯淀粉、小麦淀粉等等。 木薯淀粉玉米淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉等一样,都是重要的工业原料,用途极其广泛。 一、木薯淀粉的化学组成和结构 淀粉主要由碳、氢、氧三种元素组成。淀粉是在水介质中光合作用合成,即植物的绿叶以叶绿素为催化剂,通过将二氧化碳和水合成为葡萄糖,其反应式为: 日光 ↓ 6CO2+6H2O ─→ C6H12O6+6O2

↑ 叶绿素 葡萄糖又经一系列的生物化学反应,最后生成淀粉、纤维素等多聚糖。淀粉的分子式为(C6H10O5)n,光合作用分子量是n(162.14)。n是一个不定数,表示淀粉分子是由许多个葡萄糖单位组成。组成淀粉分子的葡萄糖单位数量称为聚合度,聚合度乘以葡萄糖单位分子量162.14便得淀粉分子量〔为了与游离葡萄糖(C6H12O6)区别,通常称 (C6H10O5)为葡萄糖单位〕。在组成淀粉的元素中,碳占44.5%,氢占6.2%,氧占 49.3%。干淀粉燃烧生成二氧化碳和水,并放出大量的热,其反应式为: 燃烧 ↓ (C6H10O5)n+6nO2 ─→ 5nH2O+6nCO2+Q(热) ↑ △ 木薯淀粉为多聚葡萄糖,属于碳水化合物中的多糖类。多糖类又叫高聚糖,是许多单糖的聚合物,即许多葡萄糖分子连接起来成为淀粉分子。工业生产葡萄糖就是以淀粉作原料,将聚合状态的葡萄糖经水解转变成为游离状态的葡萄糖。这个反应过程称为“糖化”,其反应式如下: 酸或酶

多糖的提取和纯化

多糖的提取和纯化目前,真菌多糖的提取可从子实体和采用深层培养发酵液的菌丝中分离获得,但以从子实体中提取多糖为主。首先是将子实体粉碎,加入甲醇或乙醇乙醚1:1混合液,水浴加热搅拌1一3小时除去表面脂肪。其次是用残渣提取多糖,常用的方法有不同温度下的水提法、稀酸提法、冷热稀碱提法。水提法采用的较多,适合于提取水溶性多糖。稀酸提取法适用于提取酸溶性多糖、时间宜短,温度不超过50℃,以防止糖昔键断裂。稀碱法适合于提取碱溶性糖。然后除去小分子杂质,常采用透析法,将多糖提取液置于半透膜透析袋中,逆向流水透析1一3天。第四步是沉淀多糖。大部分多糖在有机溶剂中的溶解度极小,所以可用有机溶剂来沉淀。常用4一5倍低级醇、丙酮,一般在pH=7.0左右沉淀多糖,制得粗多糖。最后是除去蛋白质。除去多糖中的蛋白质常用的方法是三氯醋酸法。得到的溶液基本上是没有蛋白质与小分子杂质的多糖混合物或单一多糖。 多糖的纯化是将多糖混合物分离为单一的多糖。纯化方法很多,主要纯化方法有:(l)分步沉淀法根据不同多糖在不同浓度的低级醇或酮中具有不同溶解度的性质,逐次按比例由小而大加入这些醇或酮分步沉淀。此法适用于分离各种溶解度相差较大的多糖。(2)盐析法根据不同多糖在不同浓度盐中具有不同溶解度而分离。 纯度鉴定和分子量测定多糖纯度标准不能用通常化合物纯度标准来衡量,因为我们所说的多糖纯品实质上是一定分子量范围内的均一组成。因此,测得的分子量一般为平均分子量。过去常用粘度法、蒸气压渗透计法、沉降法、超速离心法、光散射法等测定高分子化合物分子量的方法测定真菌多糖的分子量,但由于这些方法测定起来比较麻烦,且误差较大,现多数已不采用。目前实验室常用的方法为凝胶过滤法和高压液相色谱法,对于分子量小于1百万的多糖用高压液相法为最好。 1.2.1发酵、提取 取香菇465菌株斜面菌种接人摇瓶培养基中振荡培养,逐级扩大培养至10O0L,25℃下通 气培养72h,压滤,得香菇深层培养菌丝体。 上述菌丝体经水洗涤后,用3倍量热水(90一100℃)浸取3h,浸取液经浓缩加3倍量95肠乙 醇,离心得乙醇沉淀物一Le[‘’。 1.2。2分离、纯化 取Le上样于DEAE一纤维素柱上,用O。Olmol/L pH 6.95 Tris-HCI缓冲液洗脱,洗脱液分 部收集,分别用UV(280nm)和酚硫酸法测定其吸收值(A值),合并吸收峰重叠的洗脱液,经浓 缩、透析、冻干得淡黄色絮状物Le一2· Le一2进一步用DEAE一纤维素(DE52型)分离,先用pH7.8的0.oosmol/L硼酸缓冲液洗脱, 后用含lmol/L NaCI的o.Zmol/L硼酸缓冲液洗脱.各洗脱液按上法用UV230nm和酚硫酸法 检测,分别收集既含肤又含糖的洗脱液.用o.005mol/L硼酸缓冲液洗脱的组分为Le一2一1,用含 lmol/L NaCI的硼酸缓冲液洗脱的组分称Le一2一2o 1.2.3鉴定 1.2.3.1纯度 (l)HPLC法将样品配成1%浓度后进样.进样量20召L。流动相:0.002mol/L NaAc;

海藻多糖

海藻多糖生物活性研究进展 摘要:海藻多糖是从海洋藻类植物中分离得到的一种植物多糖,是一类重要的海洋天然产物,具有多种生物活性,在生物体内起着重要作用。本文综述了海藻多糖的种类,海藻多糖的生物活性并就海藻多糖的研究做了展望。 关键词:海藻多糖;生物活性;免疫调节; 海藻是海洋植物中,数量和品种最多的一类,估计海洋中生长有15000余种海藻[1],主要可以分为褐藻、红藻、蓝藻、绿藻四大类,另外还包括硅藻、甲藻、金藻等微藻。海藻最重要的产物就是多糖,约占其干重的50%以上。海藻多糖(Seaweed Polysaccharides,PS)即指海藻中所含的各种高分子碳水化合物,是一类多组份混合物,一般为水溶性,多具有高粘度或凝固能力,主要包括红藻多糖、褐藻多糖、绿藻多糖等。近年来,随着海藻的开发利用,各种海藻已成为人类在食品、工业、药用等方面的重要来源,并且多种海藻多糖的相关研究产品也正应用于社会生活的各个领域中,随着海藻的广泛应用和对海藻多糖认识的深入,人们对海藻多糖生物活性的研究越来越重视,从而使多糖成为目前生命科学中研究最活跃的领域之一。 1 海藻多糖的种类 1.1 红藻多糖 红藻多糖主要包括从石花菜、红翎菜科为主的藻类中所提取的琼胶和卡拉胶多糖以及松藻科中所提取的角叉菜多糖。琼胶和卡拉胶是红藻细胞壁内填充物质,均以半乳糖单位结合而成的半乳聚糖[2]。由于分子中硫酸酯结合形态的不同,卡拉胶有κ-、ι-、λ-等多种类型,它们的化学结构和性质各有差异。卡拉胶的化学结构是由半乳糖及脱水半乳糖所组成的多糖类硫酸酯的钙、钾、钠、铵盐。木聚糖和甘露聚糖亦为细胞壁组分,而红藻淀粉则是以葡萄糖为单位结合而成的细胞质组成成分。 1.2 褐藻多糖 褐藻多糖主要包括褐藻胶、褐藻糖胶和海带淀粉。褐藻胶和褐藻糖胶

海藻提取液

海藻提取液 目录 ?别名:落首、海萝、乌菜、海带花、海藻菜 展开 ?别名:落首、海萝、乌菜、海带花、海藻菜 展开 海藻提取物[1](Sesmollient)是一种纯天然的海洋生物产品,所有的特征均来自这种特殊的海藻本身。它内含有藻胶酸,粗蛋白,多种维生素,酶和微量元素。此类营养经皮肤吸收后,能降低表面血脂,增进表面皮肤造血功能,而且还有减肥,保温,增稠的功能。海藻提取物用途很广,在自己做DIY护肤品时加入少量5%一下可以增加产品的爽滑感觉,此外还含有大量的阴离子,从而赋予了SESMOLLIENT抗皱,抗衰老的性能。 SESMOLLIENT带有大量的阴黎姿,还可以刺激纤维细胞生成胶原蛋白和弹性蛋白,促进皮肤的新陈代谢,抗皱,抗衰老。增进表面皮肤造血功能对体外皮肤抑菌使用。近年来已用于高级化妆品,香皂、沐浴、洗发乳等 来源:为马尾藻科植物海蒿子Sargassum pallidum(Turn.) C. Ag.或羊栖菜S.fusiforme.(Harv.)Setch.的藻体。前者习称“大叶海藻”,后者习称“小叶海藻”。主产于辽宁、山东、福建、浙江、广东等沿海地区。夏,秋二季采捞,除去杂质,淡水洗净,切段晒干用,为马尾藻科植物羊栖菜及海蒿子的藻体。 别名:落首、海萝、乌菜、海带花、海藻菜 拉丁文:Sargassum fusiforme(Harv.)Setch 英文名称:Seaweed Extract 功效:海藻用于软坚;消痰;利水;退肿。主治瘰疬;瘿瘤;积聚;水肿;脚气;睾丸肿痛; (疒颓)疝。 性状:大叶海藻皱缩卷曲,黑褐色,有的被白霜,长30~60cm。主干呈圆柱状,具圆锥形突起,主枝自主干两侧生出,侧枝自主枝叶腋生出,具短小的刺状

多糖的分离纯化

多糖的提取和纯化 多糖的提取和纯化 摘要本文较详细地介绍了多糖的提取和纯化方法,为多糖的研究和生产提供参考依据。 关键词多糖;提取;纯化;活性炭 多糖(polysacharides,PS),又称多聚糖,是由10个以上的单糖通过苷键连接而成的,具有广泛生物活性的天然大分子化合物。它广泛分布于自然界高等植物、藻类、微生物(细菌和真菌)与动物体内。20世纪60年代以来,人们逐渐发现多糖具有复杂的、多方面的生物活性和功能[1]:(1)多糖可作为广谱免疫促进剂,具有免疫调节功能,能治疗风湿病、慢性病毒性肝炎、癌症等免疫系统疾病,甚至能抗AIDS病毒[2]。如甘草多糖具有明显的抗病毒和抗肿瘤作用[10],黑木耳多糖、银杏外种皮多糖和芦荟多糖可抗肿瘤和增强人体免疫功能[3-5]。 (2)多糖具有抗感染、抗放射、抗凝血、降血糖、降血脂、促进核酸与蛋白质的生物合成作用。如柴胡多糖具有抗辐射,增强免疫功能等生物学作用[6],麦冬多糖具有降血糖及免疫增强作用[7-8],动物黏多糖具有抗凝血、降血脂等功能[9]。(3)多糖能控制细胞分裂和分化,调节细胞的生长与衰老。如爬山虎多糖具有抗病毒和抗衰老作用[10],银杏外种皮粗多糖具有抗衰老、抗过敏、降血脂、止咳祛痰、减肥等功能[11]。 另外,多糖作为药物,其毒性极小,因而多糖的研究已引起人们极大的兴趣。由于多糖具有的生物活性与其结构紧密相关,而多糖的结构又是相当复杂的,所以在这一领域的研究相对缓慢。但人们在多糖的分离提取与纯化方面已做出了不少工作。 1. 多糖的提取[12] 1.1 热水浸提法: 1.1.1多糖提取条件的优选 根据文献报道[13]:影响热水浸提多糖的因素主要有提取时间、提取次数、溶剂体积、浸提温度、pH值、醇析浓度和植物颗粒大小等。在试验前对上述多种因素利用正交实验法做出优选,才能选出最佳提取方案。 1.1.2其步骤为:原料→粉碎→脱脂→粗提(2-3次)→吸滤或离心→沉淀→洗涤→干燥 首先除去表面脂肪。原料经粉碎后加入甲醇、乙醚、乙醇、丙酮或1:1的乙醇乙醚混合液,水浴加热搅拌或回流1-3小时,脱脂后过滤得到的残渣一般用水作溶剂(也有用氢氧化钾碱性水液、氯化钠水液、1%醋酸和1%苯酚或0.1-1M 氢氧化钠作为提取溶剂)提取多糖。温度控制在90-100℃,搅拌4-6小时,反复提取2-3次。得到的多糖提取液大多较粘稠,可进行吸滤。也可用离心法

海藻多糖空心胶囊优劣势对比

海藻多糖空心胶囊与明胶胶囊的优劣势对比 近些年来植物胶囊倍受推崇,发展速度较快,但确实也受到一些客观因素的制约。所谓植物胶囊就是制造胶囊的前体原料的主要成份为植物类提取物,而动物胶囊是以动物明胶为原料而制成,动物明胶特别是药用明胶规定是以牛骨为主要原料,随着需求量的增加,尤其是食品行业及其它行业大量使用,导致原料紧缺,其原料就扩展到猪、牛、羊等动物的所有皮骨,其原料来源及其复杂,给制造工艺过程造成很大麻烦,则不得不添加其它辅助原料以达保质目的,从而造成有害成份的增加。特别近些年来,西方欧美国家口蹄疫、疯牛病等动物性抗原风险频传,给食品药品安全带来了极大隐患,给世界上相当区域造成了不安定因素和恐慌现象。从而植物胶囊开始问世和出现,看来植物胶囊的问世是人们认识世界的必然趋势。换句话说,植物胶囊必将逐步取代动物胶囊。 目前植物类的空心胶囊的原料主要有以下几种,如:鱼明胶、羟丙甲基纤维素、普鲁兰多糖等。鱼明胶为原料制造胶囊难度大,而且原料很少,具有严重的制约因素及挑战性;普鲁兰多糖为原料,日本已开始采用,该原料是由玉米淀粉发酵提取而来,原料来源较容易;羟丙甲基纤维素为主要原料制造植物胶囊,原料来源比较丰富,但外观质量较差,不如其他类植物胶囊光洁度好,漂亮。 目前国际上植物胶囊只有少数发达国家生产,如美国、加拿大、日本等国生产规模较大,但都因制造工艺难度大、制造成本高,从而导致价格偏高,使得植物胶囊的发展受到了一定的影响,但以上制约植物胶囊发展的因素终将不断加以排除和克服,植物胶囊将是药用胶囊产业更新换代的最理想的产品。 植物胶囊的优缺点是相对的,是与动物明胶胶囊相互比较发现的。动物明胶胶囊的发展已经有半个多世纪的历史,工艺成熟、合格率高、成品率高、上机率好、外观质量好,目前市场占有率在95%以上,这就是它生存到现在并将继续生存一段时期的原因所在,但是就动物明胶胶囊所存在的问题(也就是它的缺点)来看,却是致命的,严重影响着它的生存和发展。 动物明胶胶囊的缺陷由于明胶原料的紧缺,使得其原料的来源更为复杂化,因为动物明胶的主要成份是由蛋白质构成,是微生物滋生的最佳载体,这也是动物明胶之所以常在微生物培养试验中作为最好的培养基的原因所在。为了保

海藻多糖是一种天然活性物质

海藻多糖是一种天然活性物质,具有许多药用功能,有其多方面的应用价值。海藻多糖可作为生物吸附剂和其它海洋生物的营养物资源,细胞物质的寒冷保护剂,可降血脂、抗氧化,增强免疫调节活性,制备微胶囊等.结论海藻多糖将可能成为人类主要的药物资源。其中最重要的一种活性物质就是褐藻酸钠,日本人把富含有褐藻酸钠的食品称为“长寿食品”,美国人则称其为“奇妙的食品添加剂”。海藻酸钠又名褐藻酸钠、海带胶、褐藻胶、藻酸盐,是由海带中提取的天然多糖碳水化合物。广泛应用于食品、医药、纺织、印染、造纸、日用化工等产品,作为增稠剂、乳化剂、稳定剂、粘合剂、上浆剂等使用。自八十年代以来,褐藻酸钠在食品应用方面得到新的拓展。褐藻酸钠不仅是一种安全的食品添加剂,而且可作为仿生食品或疗效食品的基材,由于它实际上是一种天然纤维素,可减缓脂肪糖和胆盐的吸收,具有降低血清胆固醇、血中甘油三酯和血糖的作用,可预防高血压、糖尿病、肥胖症等现代病。它在肠道中能抑制有害金属如锶、镉、铅等在体内的积累,正是因为褐藻酸钠这些重要作用,在国内外已日益被人们所重视。海藻酸(Alginate)是存在于褐藻类中的天然高分子,是从褐藻或细菌中提取出的天然多糖,类似于细胞外基质中

的糖胺聚糖GAGs,无亚急性/慢性毒性或致癌性反应,可作为食用的食品添加剂,也可作为支架材料用于医学用途,具备良好的生物相容性[10]。海藻酸是由古洛糖醛酸(记为G段)与其立体异构体甘露糖醛酸(记为M段)两种结构单元构成的,这两种结构单元以三种方式(MM段、GG段和MG段)通过α-1,4糖苷键链接,从而形成一种无支链的线性嵌段共聚物。海藻酸很容易与一些二价阳离子结合,形成凝胶。而且,其温和的溶胶凝胶过程、良好的生物相容性使海藻酸适于作为释放或包埋药物、蛋白与细胞的微胶囊。当其6位上的羧基与钠离子结合,就构成了海藻酸钠盐(Sodium Alginate)。海藻酸钠的分类方法较多。从结构上分,可分为高G/M比、中G/M比、低G/M比三种。从黏度上分,可分为低黏度、中黏度和高黏度海藻酸钠。从纯度上分,可分为工业用,食用以及医用三个级别。不同品质的海藻酸钠对于胶珠结构的影响是很大的。一般认为,高G/M比,中低黏度的海藻酸钠适于用来制备胶珠。而且,当胶珠应用于对于生物工程领域时,

多糖的提取和纯化

多糖的提取和纯化 多糖的提取和纯化多糖的提取和纯化摘要本文较 详细地介绍了多糖的提取和纯化方法,为多糖的研究和生产提供参考依据。关键词多糖;提取;纯化;活性炭多糖(polysacharides,PS),又称多聚糖,是由10个以上的单糖通过苷键连接而成的,具有广泛生物活性的天然大分子化合物。它广泛分布于自然界高等植物、藻类、微生物(细菌和真菌)与动物体内。20世纪60年代以来,人们逐渐发现多糖具有复杂的、多方面的生物活性和功能[1]:(1)多糖可作为广谱免疫促进剂,具有免疫调节功能,能治疗风湿病、慢性病毒性肝炎、癌症等免疫系统疾病,甚至能抗AIDS病毒[2]。如甘草多糖具有明显的抗病毒和抗肿瘤作用[10],黑木耳多糖、银杏外种皮多糖和芦荟多糖可抗肿瘤和增强人体免疫功能[3-5]。(2)多糖具有抗感染、抗放射、抗凝血、降血糖、降血脂、促进核酸与蛋白质的生物合成作用。如柴胡多糖具有抗辐射,增强免疫功能等生物学作用[6],麦冬多糖具有降血糖及免疫增强作用[7-8],动物黏多糖具有抗凝血、降血脂等功能[9]。(3)多糖能控制细胞分裂和分化,调节细胞的生长与衰老。如爬山虎多糖具有抗病毒和抗衰老作用[10],银杏外种皮粗多糖具有抗衰老、抗过敏、降血脂、止咳祛痰、减肥等功能[11]。另外,多糖作为药物,其毒性极小,因而多糖

的研究已引起人们极大的兴趣。由于多糖具有的生物活性与其结构紧密相关,而多糖的结构又是相当复杂的,所以在这一领域的研究相对缓慢。但人们在多糖的分离提取与纯化方面已做出了不少工作。1. 多糖的提取[12]1.1 热水浸提法:1.1.1多糖提取条件的优选根据文献报道[13]:影响热水浸提多糖的因素主要有提取时间、提取次数、溶剂体积、浸提温度、pH值、醇析浓度和植物颗粒大小等。在试验前对上述多种因素利用正交实验法做出优选,才能选出最佳提取方案。1.1.2其步骤为:原料→粉碎→脱脂→粗提(2-3次)→吸滤或离心→沉淀→洗涤→干燥首先除去表面脂肪。原料经粉碎后加入甲醇、乙醚、乙醇、丙酮或1:1的乙醇乙醚混合液,水浴加热搅拌或回流1-3小时,脱脂后过滤得到的残渣一般用水作溶剂(也有用氢氧化钾碱性水液、氯化钠水液、1%醋酸和1%苯酚或0.1-1M氢氧化钠作为提取溶剂)提取多糖。温度控制在90-100℃,搅拌4-6小时,反复提取2-3次。得到的多糖提取液大多较粘稠,可进行吸滤。也可用离心法将不溶性杂质除去,将滤液或上清液混合(得到的多糖若为碱性则需要中和)。然后浓缩,再加入2 -5倍低级醇(甲醇或乙醇)沉淀多糖;也可加入费林氏溶液或硫酸铵或溴化十六烷基三甲基铵等,与多糖物质结合生成不溶性络合物或盐类沉淀。然后依次用乙醇、丙酮和乙醚洗涤。将洗干后疏松的多糖迅速转入装有五氧化二磷和氢氧

1.多糖的提取方法

1.多糖的提取方法 生物活性多糖主要有真菌多糖、植物多糖、动物多糖3大类。多糖的提取首先要根据多糖的存在形式及提取部位,决定在提取之前是否做预处理。动物多糖和微生物多糖多有脂质包围,一般需要先加入丙酮、乙醚、乙醇或乙醇乙醚的混合液进行回流脱脂, ,多糖 提取温度、浸提固液比、提取时间以及提取次数等。 水提醇沉法提取多糖不需特殊设备,生产工艺成本低,安全,适合工业化大生产,是一种可取的提取方法。但由于水的极性大,容易把蛋白质、苷类等水溶性的成分浸提出来,从而使提取液存放时腐败变质,为后续的分离带来困难,且该法提取比较耗时,

提取率也不高。 1.1.2酸提法 为了提高多糖的提取率,在水提醇沉法的基础上发展了酸提取法。如某些含葡萄糖醛酸等酸性基团的多糖在较低pH值下难以溶解,可用乙酸或盐酸使提取液成酸性,再加乙醇使多糖沉淀析 体是指物质处于临界温度和临界压力以上时的状态,这种流体兼有液体和气体的特点,密度大,粘稠度小,有极高的溶解,渗透到提取材料的基质中,发挥非常有效的萃取功能。而且这种溶解能力随着压力的升高而增大,提取结束后,再通过减压将其释放

出来,具有保持有效成分的活性和无溶剂残留等优点。由于CO2的超临界条件(TC=304.6℃,Tp=7.38MPa)容易达到,常用于超临界萃取的溶剂,在压力为8~40MPa时的超临界CO2足以溶解任何非极性、中极性化合物,在加入改性剂后则可溶解极性化 物。 壁内的活性多糖,多糖释放的多少和复合酶的加入量、酶解温度、酶解时间、酶解pH值有直接的关系。 酶解法提取的实质是通过酶解反应强化传质过程。此法具有条件温和、杂质易除和得率高等优点。 1.3物理强化法

海藻多糖

摘要:海藻多糖可作为生物吸附剂和其它海洋生物的营养物资源,细胞物质 的寒冷保护剂,可降血脂、抗氧化,增强免疫调节活性,制备微胶囊等.结论海藻多糖将可能成为人类主要的药物资源。从结构上分,可分为高G/M比、中G/M 比、低G/M比三种。从黏度上分,可分为低黏度、中黏度和高黏度海藻酸钠。从纯度上分,可分为工业用,食用以及医用三个级别。不同品质的海藻酸钠对于胶珠结构的影响是很大的。海藻多糖是一种天然活性物质,它具有调节机体免疫功能的作用,如可以通过促进淋巴细胞增殖与分化、刺激巨噬细胞的吞噬功能、促进细胞因子和抗体的产生等途径来实现对机体免疫系统功能的调节。本文对近年来海藻多糖免疫调节作用的研究做一概述。海藻种类繁多,主要有海带、裙带菜、石花菜、紫菜等。海藻中含有60多种营养成分,包括氨基酸、维生素、多糖、矿物质和不饱和脂肪酸等。海藻多糖是一种天然活性物质,它具有调节机体免疫功能的作用,如可以通过促进淋巴细胞增殖与分化、刺激巨噬细胞的吞噬功能、促进细胞因子和抗体的产生等途径来实现对机体免疫系统功能的调节。 关键字:海藻多糖免疫力发展方向开发食品前景分析 正文: 海藻多糖是一种可以从海带中提出的多糖物质,具有很好的提高免疫力的功能。多糖是构成生物体的一类十分重要的有机化合物 ,是生命的物质基础。多糖的种类各异 ,在生物体中行使着不同的功能。在植物组织中 ,多糖类的主要功能是 :能量资源 (贮藏多糖 )、结构强度 (结构多糖 )和在竞争性生态系统的生存和分配 (特殊多糖的更精细结构的一种属性 ) [1] 。2 0世纪 6 0年代以后 ,人们逐渐发现多糖具有许多方面的生物活性 ,且多数无毒 ,可能成为理想的药物来源。如昆布多糖和肝素有抗凝血作用 ,硫酸软骨素可防止血管硬化 ,多种食用菌多糖具有增强免疫功能和抗癌作用等。海藻多糖属一类海藻提取物 ,有着多种多样的应用价值 ,如 :琼脂、卡拉胶、褐藻酸盐在工业上己长期被使用。然而 ,海藻多糖作为药物和药物中间体的潜在功能 ,只是最近几年才被认识 ,即海藻多糖表现提高免疫力功能,出抗凝血活性 ,抗肿瘤活性和抗病毒活性等。 海藻多糖的前景分析 海藻除了作为海洋蔬菜直接食用外,其另一主要用途就是用于提取多种功能性成分。目前,全球使用最广泛的海藻提取功能食品配料就是从海带、巨藻等褐藻中提取的海藻酸盐等天然海藻多糖产品。 海藻酸盐是1881年由英国人E.C.C.Stanford首次从褐藻类植物中提取发现的,之后经历了近50年的时间,由美国的Kelco公司于1929年,开始将海藻酸盐作为商品大量生产,成为人类成熟应用的唯一产业化的天然阴离子盐类多糖物质。随后以海藻酸盐为主导的海藻胶产业不断发展壮大,尤其是上世纪80年代以来,海藻酸盐由于独特的凝胶、增稠、乳化功能和生物活性使其在食品行业的

多糖的提取和纯化

多糖的提取和纯化 Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

多糖的提取和纯化→粉碎→脱脂→粗提(2-3次)→吸滤或离心→沉淀→洗涤→干燥首先除去表面脂肪。原料经粉碎后加入甲醇、乙醚、乙醇、丙酮或1:1的乙醇乙醚混合液,水浴加热搅拌或回流1-3小时,脱脂后过滤得到的残渣一般用水作溶剂(也有用氢氧化钾碱性水液、氯化钠水液、1%醋酸和1%苯酚或-1M氢氧化钠作为提取溶剂)提取多糖。温度控制在90-100℃,搅拌4-6小时,反复提取2-3次。得到的多糖提取液大多较粘稠,可进行吸滤。也可用离心法将不溶性杂质除去,将滤液或上清液混合(得到的多糖若为碱性则需要中和)。然后浓缩,再加入2-5倍低级醇(甲醇或乙醇)沉淀多糖;也可加入费林氏溶液或硫酸铵或溴化十六烷基三甲基铵等,与多糖物质结合生成不溶性络合物或盐类沉淀。然后依次用乙醇、丙酮和乙醚洗涤。将洗干后疏松的多糖迅速转入装有五氧化二磷和氢氧化钠的真空干燥器中减压干燥(若沉淀的多糖为胶状或具粘着性时,可直接冷冻干燥)。干燥后可得粉末状的粗多糖。微波辅助提取法:其原理为利用不同极性的介质对微波能的不同吸收程度,使基体物质中的某些区域和萃取体系中的某些组分被选择性加热,从而使萃取物质从基体或体系中分离出来,进入到介电常数小,微波吸收能力较差的萃取剂中[14]。由于微波能极大加速细胞壁的破裂,因而应用于中草药中有效成分的提取能极大加快提取速度,增加提取产率。而且由于其选择性好,提取后基体能保持良好的性状,提取液也较一般的提取方

法澄清[15]。聂金源等在柴胡多糖和黄酮化合物的提取[18]中对微波辅助提取法、超声辅助法和索氏提取法进行比较,发现微波辅助提取法所需时间最短(10min),多糖的提取率最高(%)。超声辅助法:其原理是利用超声波的空化作用加速植物有效成分的浸出提取,另外超声波的次级效应,如机械振动、乳化、扩散、击碎、化学效应等也能加速欲提取成分的扩散释放并充分与溶剂混合,利于提取[16]。超声波辅助法与常规提取法相比,具有提取时间短、产率高、无需加热等优点[17]。索氏提取法:将植物粉末置于索氏提取器中,加入石油醚,60℃-90℃条件下提取至无色(一般为6小时)。过滤,滤渣挥发干燥完溶媒后加入80%乙醇,再提取6小时,过滤,滤渣乙醇挥发干燥后加蒸馏水。回流提取2次,趁热过滤,滤液减压浓缩,再除蛋白,醇沉,除色素。60℃干燥,称重。醇提法:先后将90%和50%乙醇加入植物粉末中,振荡充分再抽滤。滤液中加入足量无水乙醇,至于4℃冰箱中过夜。减压抽滤,再除去色素,得多糖粗品,在60℃℃℃

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