练冬梅 姚运法 赖正锋 林碧珍 洪建基
摘要:采用醇沉提取蒽酮硫酸法测定菜用黄麻品种闽麻菜1号粗多糖含量,以及1苯基3甲基5吡唑啉酮柱前衍生高效液相色谱法测定粗多糖的单糖组成。结果表明:菜用黄麻粗多糖含量为2.5%,主要由鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖6种单糖组成,物质的量的比为1∶0.82∶0.36∶0.12∶0.47∶0.11,其中鼠李糖含量最高,为39968.8 mg·kg-1,葡萄糖醛酸含量次之。菜用黄麻嫩茎叶富含粗多糖及其单糖组分鼠李糖,因此菜用黄麻可作为提取多糖和鼠李糖的原料。
关键词:菜用黄麻;粗多糖;含量;单糖;高效液相色谱
DOI: 10.13651/j.cnki.fjnykj.2019.06.004
Abstract: The content of crude polysaccharide in Minmacai No.1, a variety of vegetable jute, was determined by anthronesulfuric acid method extracted by alcohol precipitation, and the monosaccharide composition of crude polysaccharide was determined by HPLC with precolumn derivatization of 1phenyl3methyl5pyrazolone. The results showed that the content of crude polysaccharides in vegetable jute was 2.5%, which was mainly composed of 6 monosaccharides, namely rhamnose, glucuronic acid, galacturonic acid, glucose, galactose and arabinose. The ratio of their content was 1∶0.82∶0.36∶0.12∶0.47∶0.11, and the content of rhamnose was the highest, reaching 39968.8 mg·kg-1, followed by the content of glucuronic acid. The young stems and leaves of vegetable jute were rich in crude polysaccharides and rhamnose, so vegetable jute could be used as the raw materials for extracting polysaccharide and rhamnose.
Key words: Vegetable jute;Crude polysaccharide;Content;Monosaccharide;HPLC
菜用黄麻Edible Jute属于可食用黄麻Corchorus capsularis L.作物,又称麻菜、帝王菜、莫洛海芽。菜用黄麻嫩茎叶富含膳食纤维、钙、硒、维生素、氨基酸等营养物质,嫩茎叶炒食富含黏液,具有促进肠道蠕动,预防便秘、心脏病、糖尿病、高血压、营养不良等功效,能够有效地缓解铅、铬等重金属毒害,是一种保健价值高的时新特色蔬菜[1-6]。
菜用黄麻单糖是从菜用黄麻粗多糖酸水解后得到单糖组分,而菜用黄麻粗多糖又是从菜用黄麻嫩茎叶中提取的水溶性成分。研究表明多糖类物质具有抗肿瘤、降血脂、抗病毒、提高免疫功能等生物活性[7]。关于菜用黄麻栽培育种[8]与营养成分研究已有相关报道,但菜用黄麻多糖的研究尚属空白,因此,对菜用黄麻粗多糖含量测定和成分研究很有必要。粗多糖由各种中性单糖组成,单糖组分分析是多糖信息采集与质量标准控制的关键环节。1苯基3甲基5吡唑啉酮(1phenyl3methyl5pyrazolone,PMP)柱前衍生化高效液相色谱(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)法已广泛应用于测定各种植物多糖的单糖组分研究中[9-13]。因此,本试验采用HPLC法测定菜用黄麻粗多糖的单糖组成,以及1苯基3甲基5吡唑啉酮柱前衍生高效液相色谱法测定粗多糖的单糖组成,从而为菜用黄麻多糖的组分结构和质量控制提供理论依据。
1材料与方法
1.1材料与试剂
供试菜用黄麻品种闽麻菜1号种植于福建省农业科学院亚热带农业研究所试验农场。
三氟乙酸(上海阿拉丁);甲醇、乙腈(美国Tedia);pH 7.0磷酸盐缓冲溶液;蒽酮、硫酸、1苯基3甲基吡唑啉酮、盐酸、氯仿、乙醇、氢氧化钠(均为分析纯);单糖标准品(美国Sigma)。
1.2仪器与设备
UV2450型紫外可见分光光度计(日本岛津)、Agilent 1200液相色谱仪(美国安捷伦)、NBSⅡ型氮吹仪(艾本森)、PC650超声波细胞破碎仪(上海皓庄)、MS1 Minishaker漩涡混合器(德国IKA)。
练冬梅等:菜用黄麻粗多糖含量的测定及其单糖组成分析2019年第6期2019年第6期练冬梅等:菜用黄麻粗多糖含量的测定及其单糖组成分析1.3试验方法
1.3.1粗多糖的提取取新鲜的菜用黄麻嫩茎叶60℃烘干、粉碎后,按料水比1∶50于55℃水浴中超声波破碎10 min,4000 r·min-1离心15 min,抽濾,收集滤液,加入3倍体积95%乙醇沉淀,放入4℃冰箱过夜,去上清液,无水乙醇洗涤,真空冷冻干燥。另取1 g烘干粉按上述方法提取粗多糖,加蒸馏水定容100 mL,待测。
1.3.2葡萄糖标准曲线的绘制及粗多糖含量测定分别吸取1 mg·mL-1葡糖糖标准品溶液1、2、3、4、5 mL,置于100 mL容量瓶中,加蒸馏水摇匀、定容。吸取2 mL葡萄糖溶液和供试样品,加入2 mg·mL-1蒽酮-80%硫酸溶液8 mL,充分震荡,沸水浴10 min,冷却后625 nm处测试吸光值。以蒸馏水为空白对照,重复3次。
1.3.3单糖标准曲线的绘制配制浓度均为1 mmol·L-1的甘露糖、核糖、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、岩藻糖及0.5 mmol·L-1的混合标准品溶液100 μL,分别加入100 μL的0.3 mol·L-1NaOH溶液和0.5 mol·L-1PMP甲醇溶液,漩涡混匀,70℃水浴30 min,冷却,加入100 μL的0.3 mol·L-1HCl溶液中和,充分摇匀,再加等体积氯仿,漩涡混匀,室温静置,移去氯仿相,重复萃取3次。用0.45 μm微孔膜过滤水相后进行HPLC分析。
1.3.4粗多糖水解及PMP衍生化称取5 mg菜用黄麻粗多糖于100 mL锥形瓶中,加入4 mol·L-1三氟乙酸溶液2.0 mL, 120℃水解120 min,70℃水浴,氮吹仪吹干。
向水解干燥后得到的单糖样品中分别加入0.5 mL的 0.5 mol·L-1 PMP甲醇溶液和0.3 mol·L-1 NaOH溶液,充分混匀后,70℃水浴30 min。冷却至室温,加入0.3 mol·L-1HCl 0.5 mL,充分混匀,加入1 mL氯仿后充分振荡萃取,去除氯仿层,共萃取3次。水层用0.22 μm滤膜过滤后,待上机HPLC检测。
1.3.5HPLC分析条件Thermo C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流动相:A液:0.1 mol·L-1 pH 7.0磷酸盐缓冲溶液,B液:乙腈,梯度洗脱0~50 min,A、B体积比82∶18,柱温:25℃;检测波长245 nm;流速:1.0 mL·min-1;进样体积:10 μL。
2结果与分析
2.1粗多糖的提取与测定
菜用黄麻粗多糖采用醇沉提取蒽酮硫酸法测定,含量2.5%。葡萄糖标准曲线回归方程为y= 0.009x+0.011,相关系数为0.999。
2.2单糖PMP衍生物的HPLC分离及标准曲线
如图1所示,10种单糖的PMP衍生物在HPLC中得到较好的分离,混合标准液中各单糖PMP衍生物的流出顺序、保留时间及单糖浓度与峰面积的线性方程如表1所示,相关系数为0.99845~0.99977。
2.3菜用黄麻粗多糖单糖组成的HPLC分析
菜用黄麻粗多糖溶液经水解、衍生后进行HPLC分离定性,根据单糖的保留时间、峰面积及标准曲线,菜用黄麻粗多糖的单糖组分以鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖6种为主,物质的量的比为1∶0.82∶0.36∶0.12∶0.47∶0.11,其中鼠李糖含量最高,达39968.8 mg·kg-1,葡萄糖醛酸次之(表2)。
3结论与讨论
在植物多糖的组分结构特征、理化性质及其构效关系的研究中,单糖组成是最基本信息[14]。本试验研究测定了菜用黄麻粗多糖含量及其单糖组分,为菜用黄麻多糖的组分结构和质量控制提供理论依据。通过醇沉提取蒽酮硫酸法测定的菜用黄麻粗多糖含量达2.5%,与富含植物多糖的黄秋葵[15]和裙带菜[16]含量相当。采用HPLC法检测了菜用黄麻粗多糖的单糖组成,主要由鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖6个单糖组成。经计算6 种单糖的物质的量的比为1∶0.82∶0.36∶0.12∶0.47∶0.11,其中鼠李糖含量最高,葡萄糖醛酸次之。鼠李糖作为一种还原性糖,主要参与香料、强心甙类药物等合成,具有明显的抗肺癌作用[17]。因此,菜用黄麻可作为提取多糖和鼠李糖的原料。
参考文献:
[1]赵艳红,侯文焕,唐兴富,等.菜用黄麻对硒的累积规律[J].北方园艺,2018(9):73-76.
[2]李燕,龚友才,陈基权,等.菜用黄麻嫩梢营养成分测定与分析[J].中国蔬菜,2010(14):67-70.
[3]SARKER S R,CHOWDHURY M A H,SAHA B K,et al.Nutritional status of edible jute leaves as influenced by different levels of potassium[J].J Agrofor Environ,2012,6(1):135-138.
[4]SCHNFELDT H C,PRETORIUS B.The nutrient content of five traditional South African dark green leafy vegetablesA preliminary study[J].Journal of Food Composition and Analysis,2011,24(8):1141-1146.
[5]DEWANJEE S,GANGOPADHYAY M,SAHU R,et al.Cadmium induced pathophysiology:Prophylactic role of edible jute (Corchorus olitorius) leaves with special emphasis on oxidative stress and mitochondrial involvement[J].Food and Chemical Toxicology,2013,60:188-198.
[6]SAIKAT D,RANABIR S,SARMILA K,et al.Toxic effects of lead exposure in Wistar rats:Involvement of oxidative stress and the beneficial role of edible jute (Corchorus olitorius) leaves[J].Food and Chemical Toxicology,2013,55:78-91.
[7]王晓烨,吴旭.生物活性多糖的研究现状及展望[J].食品科学,2015(19):318-324.
[8]李初英,黄其椿,赵洪涛,等.富硒高钙保健型帝皇麻菜新品种“桂麻菜1号”的选育[J].北方园艺,2015(3):140-142.
[9]国欣,胡小龙,王月荣,等.板蓝根多糖的系统分离纯化与组成分析[J].中草药,2016,47(9):1508-1514.
[10]颜军,易勇,鄔晓勇,等.黄芪多糖的相对分子量测定及单糖组成分析[J].食品科技,2012,37(12):278-283.
[11]刘小攀,田春莲,肖卓炳,等.忽地笑多糖分子量及单糖组成研究[J].天然产物研究与开发,2017,29(10):1648-1653,1682.
[12]莫开菊,赵娜,朱照武,等.葛仙米多糖的单糖组成分析[J].食品科学,2015, 36(18):89-92.
[13]范刚,唐策,李艳,等.柱前衍生HPLC分析黄连多糖的单糖组成[J].中国实验方剂学杂志,2014(11):74-78.
[14]郭元亨,张利军,曹丽丽,等.植物多糖中单糖组成分析技术的研究进展[J].食品科学,2018(1):326-332.
[15]黄阿根,陈学好,高云中,等.黄秋葵的成分测定与分析[J].食品科学,2007,28(10):451-455.
[16]张大雷,葛炳艳,李建,等.裙带菜多糖中硫酸基含量的测定[J].黑龙江医药,2012,25(3):335-336.
[17]BENJAMAS T,WANNA P,ANIRUT L,et al.Chemical structures and biological activities of rhamnolipids produced by Pseudomonas aeruginosa B189 isolated from milk factory waste[J].Bioresource technology,2007,98:1149-1153.
(责任编辑:柯文辉)