菜籽多糖APS-2的理化性质及结构研究

朱建飞，陈 岗，唐春红，吴谋成

（1.重庆工商大学环境与生物工程学院，绿色食品研究所，重庆400067；2.华中农业大学食品科学技术学院，湖北武汉430070）

菜籽多糖APS-2的理化性质及结构研究

朱建飞1，陈 岗1，唐春红1，吴谋成2

（1.重庆工商大学环境与生物工程学院，绿色食品研究所，重庆400067；2.华中农业大学食品科学技术学院，湖北武汉430070）

APS-2为白色絮状的非淀粉多糖，中性糖、糖醛酸、蛋白质含量分别为66.8%、9.3%、8.4%。APS-2中蛋白质部分由13种氨基酸组成。FT-IR、GC初步分析APS-2的官能团特征及单糖组成，确定APS-2单糖主要由阿拉伯糖（Ara）、半乳糖（Gal）、葡萄糖（Glc）、甘露糖（Man）、鼠李糖（Rha）组成，其摩尔百分含量分别为55.0%、26.1%、11.3%、5.7%、1.9%。

菜籽多糖，理化性质，结构

油菜是一种重要的油料作物，我国油菜籽产量居世界第一位。每年油菜籽制油后所产生的菜籽饼粕达600～700万t［1-2］。多糖是菜籽饼粕中的可利用成分之一。笔者在前期研究了菜籽多糖的提取和纯化工艺，提尽水溶性多糖后的菜籽饼粕残渣用稀碱溶液继续提取，得到的菜籽多糖碱提液经特1号大孔吸附树脂柱层析、分步醇沉、DE-52纤维素离子交换柱层析等方法纯化，得到碱溶性菜籽多糖主要级分APS-2。现进一步研究其理化性质及结构表征，为菜籽多糖的利用奠定理论基础。

1 材料与仪器

1.1 材料与仪器

水溶性菜籽多糖 主要级分 APS-2，纯度76.1%；碘、碘化钾、苯酚、硫酸、咔唑、考马斯亮蓝G-250、氢氧化钠、三氟乙酸、硼氢化钠、盐酸、羟胺、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 均为分析纯。

UV-9100紫外可见分光光度计，Shimadzu GC-9A气相色谱分析仪，Agilent N6890气相色谱分析仪，CJJ79-1磁力加热搅拌器，Nexus红外光谱仪。

1.2 实验方法

1.2.1 基本理化性质的测定 基本理化性质的测定内容包括：溶解性测定、碘反应、硫酸-咔唑反应、考马斯亮蓝G-250反应等［3］。

1.2.2 中性糖含量测定 中性糖测定采用改良苯酚-硫酸法［4］。

1.2.3 己糖醛酸测定 糖醛酸的测定采用硫酸-咔唑法［5］。

1.2.4 蛋白质含量测定 蛋白质含量测定采用考马斯亮蓝G-250染色法［6］。

1.2.5 紫外光谱分析 分别配制1mg/mL的APS-2溶液，以水作空白对照，于200～400nm间进行紫外扫描。

1.2.6 红外光谱分析 APS-2经KBr压片，于红外光谱仪上扫描分析，扫描范围为4000～600cm-1。

1.2.7 单糖组成分析 采用糖醇乙酰酯衍生物气相色谱法（GC）测定单糖组分［7］。GC条件：HP-5石英毛细管柱（30m×0.32mm×0.25μm）；氢火焰离子化检测器；柱温以 10℃/min的速度从 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；检测器和进样口温度均为280℃；H2流量为30mL/min，空气流量为300mL/min，N2流量为15mL/min。

2 结果与分析

2.1 主要理化性质

APS-2的基本理化性质如表1所示。结果表明，APS-2不发生KI-I2反应，属非淀粉多糖；不与斐林试剂反应，即不含单糖；苯酚-硫酸反应、硫酸-咔唑反应、考马斯亮蓝G-250反应均呈阳性，说明APS-2含有糖醛酸、蛋白质。

表1 APS-2的理化性质

2.2 中性糖、糖醛酸含量及蛋白质含量

表2显示，APS-2含有糖醛酸，并结合一定量的蛋白质。

表2 APS-2的组成成分

表3 APS-2中蛋白质的氨基酸组成及含量（mg/100mg）

2.3 氨基酸组成分析

APS-2中结合蛋白部分主要由苯丙氨酸、苏氨酸、谷氨酸等13种氨基酸组成，含有人体必需8种氨基酸中的5种，即亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸和苯丙氨酸，其氨基酸总量与测得的蛋白质含量相近（如表3所示）。

2.4 APS-2的紫外光谱分析

APS-2水溶液的紫外扫描图谱如图1所示，未见280nm和260nm处的蛋白质及核酸特征吸收，可能是其含量较低所致。

图1 APS-2的紫外光谱

2.5 红外光谱分析

参考糖类红外光谱官能团分析［7-8］，APS-2的红外光谱如图2所示，主要有以下结构特征：3700～ 3100cm-1左右的宽峰是糖类O-H的伸缩振动；C-H的伸缩振动位于3397cm-1左右；1632cm-1左右的吸收峰是-CHO中C=O的伸缩振动；1409cm-1左右的弱峰是-CH2-中C-H的变角振动；1079cm-1左右的强峰是O-H键的变角振动，APS-2红外吸收光谱对应官能团的指认见表4。

图2 APS-2的红外光谱

表4 APS-2红外吸收光谱对应官能团的指认

2.6 气相色谱分析

单糖标准品和APS-2水解物的糖醇乙酰酯气相色谱图见图3。根据面积归一化法，计算出 APS-2单糖组成：Ara、Gal、Glc、Man、Rha的摩尔百分含量分别为55.0%、26.1%、11.3%、5.7%、1.9%。以上GC分析中未能检出己糖醛酸，是因为在制备糖醇衍生物的过程中己糖醛酸遭到破坏的缘故［9］。

图3 标准单糖（A）和APS-2（B）水解物糖醇乙酰酯衍生物气相色谱图

3 结论

经过分级纯化得到的水溶性多糖级分APS-2为白色絮状非淀粉多糖，且都含有糖醛酸和蛋白质，通过GC对菜籽多糖的单糖组分分析，APS-2主要是由Ara、Gal、Glc组成，还有少量Man、Rha等组分。

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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

朱建飞（1979-），男，博士，讲师，研究方向：农业资源综合利用。

国家“十五”重大科技专项资助项目（2001BA501A20）。