油茶籽饼粕多糖的分离纯化及结构分析

2018-07-17 08:35徐迪
长江大学学报(自科版) 2018年14期
关键词:饼粕油茶籽柱层析

徐迪

(芜湖职业技术学院生物工程学院,安徽 芜湖 241000)

徐冰彦

(合肥工业大学农产品生物化工教育部工程研究中心,安徽 合肥 230009)

金日生

合肥工业大学农产品生物化工教育部工程研究中心,安徽 合肥 230009;中国林业科学研究院林产化学工业研究所,江苏 南京 210042

油茶(CamelliaoleiferaAbel.)为山茶科山茶属小乔木[1],是中国特有木本原料,分布较广[2]。其种子可榨茶油供食用,油茶籽饼粕是榨油副产物[3],主要含有茶多糖20%~40%[4]。油茶籽饼粕多糖具有降血糖等多方面的生物活性作用[5~7]。本研究从油茶籽饼粕中分离纯化其多糖并进行结构分析,以期为油茶籽饼粕开发利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料、仪器与试剂

油茶籽饼粕粗多糖:自制;DEAE-52:沃特曼公司;牛血清白蛋白BSA:青岛仁和兴公司;考马斯亮蓝:国药试剂公司;其余试剂均为分析纯,国药试剂公司。

十万分之一天平:SARTORIUS公司;ELGA超纯水机:Veolia Water Syestem公司;BT-200恒流泵:上海琪特分析仪器公司;透析袋 MWCO 3.5 kDa:北京索莱宝公司;752N紫外可见分光光度计:上海精密科学仪器公司;Nicolet-6700傅立叶变换红外光谱仪:美国热电公司;Agilent1200高效液相色谱仪:安捷伦公司。

1.2 试验方法

1.2.1 蛋白质含量的测定

采用考马斯亮蓝法,以牛血清血蛋白为对照测定。精密量取上述1mg/mL对照品0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6mL分别置于10mL试管中,依次添加0.15mol/L NaCl溶液,使终体积为1.0mL,空白对照为0.15mol/L NaCl溶液1.0mL,分别加5mL考马斯亮蓝染色液,震荡摇匀,室温下放置10min,紫外595nm处测定光密度,以对照品浓度为横坐标,光密度为纵坐标,制作标准曲线。

取多糖样品10mg,精密称定,加蒸馏水定容至50mL,吸取1mL至10mL试管中,测定光密度值,计算多糖中的蛋白质含量。

1.2.2 油茶籽饼粕多糖的纯化

1) 脱蛋白 多糖样品溶水溶液加入氯仿-正丁醇(4∶1),倒入分液漏斗,再加入sevage试剂以5∶1的比例混合,振荡15min,6000r/min离心10min,收集上层水相,重复5次。

2) 脱色纯化 脱蛋白后的多糖溶液缓慢加入等量10%的双氧水,30℃水浴48h后,即得脱色后样品。将200mg多糖样品溶于1mL水中,DEAE-52纤维素柱层析,水洗脱后,再用0~1.0mol/L NaCl溶液梯度洗脱,采用苯酚-硫酸法测定多糖含量,收集洗脱液,流动水透析48h,冷冻干燥,即得。

1.2.3 紫外分析

取50mg多糖,精密称定,定容至10mL,紫外200~400nm范围内测定。观察在260nm和280nm处有无吸收峰判断是否含有蛋白质及核酸。

1.2.4 红外分析

多糖样品溴化钾压片,在500~4000cm-1处进行红外测定[8]。

1.2.5 相对分子量的测定

参考文献[9],采用HPLC法测定。由葡聚糖凝胶柱Ultrahydrogel TM2000(7.8×300mm Column)和Ultrahydrogel TM500(6×40mm Guard Column)串联,ELSD检测器;流动相为超纯水;流速:0.5mL/min;漂移管:90℃;柱温:35℃;增益:100;气体压力:25psi(1psi=6.895kPa);上样量:20μL;根据保留时间及线性方程计算相对分子量。

1.2.6 单糖组成分析

精确称取5mg样品乙酰化后气相分析。不同单糖对照品对照。气相条件:石英毛细管柱HP-5(30m×0.25mm×0.25μm);柱温50→250℃(升温速度:10℃/min);离子源:EI,70eV;进样口温度260℃;相对分子质量范围:35~650;He流速:1mL/min。

2 结果与分析

2.1 多糖中的蛋白质含量

根据蛋白质标准曲线Y=3.351X+0.2627 (R=0.9992)可计算出多糖中蛋白质含量为11.7%,纯化后含量降低到1.1%。蛋白质脱除率为90.6%。

2.2 脱色纯化

由图1可知,脱色及DEAE-52纤维素柱层析纯化可得到多糖组分,即为0.4mol/L NaCl溶液洗脱的组分。

图1 纤维素DEAE-52柱层析图

2.3 紫外分析

由图2可知,紫外光谱分析表明样品在260nm和280nm处均无吸收峰,确定纯化后多糖中均不含有蛋白质和核酸。

2.4 红外分析

由红外光谱(图3)可知3388cm-1吸收峰是糖羟基氢键伸缩振动显示的宽峰;2920cm-1吸收峰为C-H伸缩振动峰,表明可能存在甲基和亚甲基;1650cm-1处的强吸收带为羰基的不对称伸缩振动,1420cm-1处的吸收峰为变形的C-H键的振动,表明该组分为多聚糖;1100~1010cm-1仅有2个峰,则可判断该糖组分含有呋喃糖苷。

2.5 相对分子量

经HPLC检测,0.4mol/L NaCl溶液洗脱液为单一对称峰,保留时间为14.221min,根据保留时间及线性方程计算出该多糖的分子质量为2.0121×107u。HPLC色谱见图4。

图2 油茶籽饼粕多糖紫外扫描图谱图3 油茶籽饼粕多糖的红外光谱图

图4 油茶籽饼粕多糖高效液相凝胶渗透色谱

2.6 单糖组成分析

GCGC分析表明多糖其主要由鼠李糖、木糖和葡萄糖组成,且摩尔比为11.19∶17.06∶5.81。主要组成为鼠李糖和木糖。结果见图5、6。

图5 标准单糖的GC图谱图6 油茶籽饼粕多糖水解产物的GC图谱

3 讨论

本研究从油茶籽饼粕中提纯多糖,并对其结构进行分析。通过脱蛋白、脱色、DEAE柱色谱纯化、0.4mol/L NaCl洗得多糖,采用高效液相色谱及乙酰化气相分析。其分子质量约为2.0121×107 u。IR可见多糖特征吸收峰,UV表明不含蛋白质和核酸。主要组成有鼠李糖、木糖和葡萄糖构成,摩尔比为11.19∶17.06∶5.81。此研究可为油茶籽饼粕的开发利用提供依据。

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