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        雜色蛤蛤肉和蒸煮液中粗多糖的單糖組成分析

        2016-11-17 10:22:51李智博趙前程大連海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院遼寧省水產(chǎn)品加工及綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室遼寧大連116023
        農(nóng)產(chǎn)品加工 2016年19期
        關(guān)鍵詞:醛酸單糖液相

        韓 青,李 帥,李智博,趙前程,李 萌(大連海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,遼寧省水產(chǎn)品加工及綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧大連 116023)

        雜色蛤蛤肉和蒸煮液中粗多糖的單糖組成分析

        韓 青,李 帥,*李智博,趙前程,李 萌
        (大連海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,遼寧省水產(chǎn)品加工及綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧大連 116023)

        以雜色蛤蛤肉及其加工蒸煮液為研究對(duì)象,采用醇沉的方式獲得2種粗多糖,用色譜柱進(jìn)行分離純化,并通過(guò)高效液相色譜分析比較二者的單糖組成。結(jié)果顯示,2種粗多糖經(jīng)過(guò)分離后都得到2個(gè)洗脫峰N1和N2;二者的N1峰主要成分均為葡萄糖,蒸煮液多糖的N1峰還檢測(cè)到少量的巖藻糖;蛤肉多糖的N2峰主要成分是葡萄糖醛酸,還含有少量的葡萄糖,蒸煮液多糖的N2峰主要成分是葡萄糖,還檢測(cè)到少量的葡萄糖醛酸、巖藻糖、甘露糖和半乳糖。

        雜色蛤;蒸煮液;粗多糖;離子交換層析;單糖組成

        0 引言

        雜色蛤,學(xué)名為菲律賓蛤仔(Ruditapes philippinarum),是一種隸屬于簾蛤科的貝殼類海產(chǎn)品,南方通常叫做花蛤,遼寧俗稱蜆子[1]。雜色蛤在我國(guó)產(chǎn)量較高,而且其具有肉質(zhì)細(xì)嫩、口味鮮美、營(yíng)養(yǎng)含量豐富的特點(diǎn)[2]。目前,雜色蛤除了鮮活產(chǎn)品以外,多是凍煮加工產(chǎn)品,附加值較低,加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的蒸煮廢棄液,其中含有大量的生物活性成分,直接排放會(huì)造成資源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染[3]。因此,本文通過(guò)研究雜色蛤蛤肉多糖和加工蒸煮液多糖的單糖組成分析,為雜色蛤多糖產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)利用提供理論根據(jù)。

        本文以雜色蛤蛤肉以及雜色蛤加工蒸煮液為研究對(duì)象,分別采用酶解醇沉和直接醇沉的方式獲得蛤肉粗多糖和蒸煮液粗多糖,采用陰離子交換柱層析對(duì)2種粗多糖進(jìn)行分離純化,對(duì)于分離得到的純化多糖進(jìn)行PMP衍生化,通過(guò)高效液相色譜分析比較單糖組成。

        1 材料與方法

        1.1 主要試劑與材料

        主要試劑:三(羥甲基)氨基甲烷Tris,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供;1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮PMP,分析純,天津市大茂化學(xué)試劑廠提供;乙腈,色譜純,美國(guó)Spectrum提供;單糖標(biāo)準(zhǔn)品(D-葡萄糖(Glc)、D-甘露糖(Man)、D-半乳糖(Gal)、D-(+)-半乳糖醛酸(GalUA)、L-巖藻糖(Fuc)、D-葡萄糖醛酸(GlcUA),美國(guó)Sigma提供。

        原料:新鮮雜色蛤,購(gòu)自黑石礁新瑪特超市。

        1.2 儀器

        冷凍真空干燥機(jī),北京博醫(yī)康實(shí)驗(yàn)儀器有限公司產(chǎn)品;721型可見(jiàn)分光光度計(jì)、電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱,上海光譜儀器有限公司產(chǎn)品;全能臺(tái)式高速冷凍離心機(jī),北京昊諾斯科技有限公司產(chǎn)品;SBS-160型數(shù)控計(jì)滴自動(dòng)部份收集器,上海滬西分析儀器有限公司產(chǎn)品;L-2000型液相、La Chorm C18型柱,日本日立公司產(chǎn)品;透析袋(截留分子量7 000 Da),Solarbio公司產(chǎn)品。

        1.3 試驗(yàn)方法

        1.3.1 雜色蛤粗多糖的提取方法

        將新鮮的雜色蛤去殼稱質(zhì)量,取肉,加入一定量的蒸餾水勻漿3 min,隨后加酸調(diào)節(jié)pH值,加入胃蛋白酶,在水浴鍋中酶解,酶解完成后滅酶10 min,待冷卻至室溫后以轉(zhuǎn)速9 000 r/min離心15 min后,取上清液加入等體積的95%乙醇在冷藏條件下醇沉過(guò)夜。取得的沉淀以轉(zhuǎn)速9 000 r/min離心15 min。將提取到的粗多糖放入瓶底,在水浴鍋上方揮發(fā)乙醇24 h,繼續(xù)用氮吹除去剩余乙醇,將樣品凍干、稱質(zhì)量,計(jì)算粗多糖回收率。

        1.3.2 雜色蛤蒸煮液粗多糖的提取方法

        取一定量的雜色蛤蒸煮液(其中可溶性固形物的含量為1.40%),加入等體積的95%乙醇冷藏條件下醇沉過(guò)夜,取得的沉淀以轉(zhuǎn)速9 000 r/min離心15 min,將樣品凍干、稱質(zhì)量,計(jì)算粗多糖回收率。

        1.3.3 DEAE Sepharose Fast Flow陰離子層析柱[4-5]

        雜色蛤蛤肉和雜色蛤蒸煮液粗多糖都用pH值8.5的Tris-HCl溶液作為緩沖溶液,取樣20 mg用2 mL左右的緩沖溶液溶解。層析柱的體積為166 mL,用0~1.5 mol/L的NaCl鹽溶液進(jìn)行梯度洗脫,流速為1.0 mL/min,每管收集6 mL左右,共收集130管。

        1.3.4 總糖含量的測(cè)定

        總糖含量的測(cè)定選用苯酚-硫酸法[6],先用葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線Y=0.006 4X+0.004 5,R2=0.995 1,吸取樣液用苯酚-硫酸顯色后,于波長(zhǎng)490 nm處測(cè)量吸光度,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線來(lái)計(jì)算出樣品的總糖含量。

        1.3.5 衍生物的制備

        (1)單糖標(biāo)準(zhǔn)品衍生物的制備。按照尹利昂[7]的方法,將6種單糖標(biāo)準(zhǔn)品配置成2 mmol/L溶液,分別吸取50 μL加入消解管中,然后加入450 μL的PMP衍生試劑和等體積0.3 mol/L的NaOH溶液,70℃水浴反應(yīng)30 min,取出冷卻至室溫后,用450 μL 0.3 mol/L的HCl中和,加入1 mL氯仿萃取,充分震蕩,小心洗掉下層并棄掉,重復(fù)3次。過(guò)膜,取上層20 μL進(jìn)樣。

        (2)多糖樣品衍生物的制備。按照盛文靜[8]的方法,精確稱取蒸煮液純化樣品2.0 mg,放入消解管中,不要黏在壁上,加入1 mL的2 mol/L TFA,充氮?dú)? min封管,110℃水解8 h。冷卻至室溫,使用氮吹于水浴鍋上55℃將TFA揮干,后以NaOH溶液調(diào)至中性,取400 μL與400 μL的PMP,400 μL的NaOH,加入5 mL PE管里進(jìn)行衍生,而后加400 μL 0.3 mol/L的HCl中和,其他步驟同上。

        1.3.6 色譜條件的設(shè)定

        色譜儀為日立高效液相色譜,色譜柱為C18分離柱,紫外檢測(cè)器波長(zhǎng)為250nm。系統(tǒng)流速為1.0mL/min,設(shè)定柱溫為25℃。

        流動(dòng)相:溶劑A為80%乙腈溶液;溶劑B為 15%乙腈、85%0.05 mol/L磷酸鹽緩沖溶液(KH2PO4-NaOH,pH值6.9);溶劑C為40%乙腈、60%0.05 mol/L磷酸鹽緩沖溶液(KH2PO4-NaOH,pH值6.9);溶劑D為5%乙腈、95%超純水。

        梯度模式:時(shí)間梯度為0-15-60 min;濃度梯度為B 92%-65%-65%,C 8%-35%-35%。

        進(jìn)樣體積:20 μL。

        1.3.7 液相色譜分離檢測(cè)

        (1) 分離條件優(yōu)化和保留時(shí)間的確定。吸取2 mg/mL每種單糖標(biāo)準(zhǔn)品溶液100 μL加入超純水1 900 μL稀釋到100 mg/mL,按照1.3.5(1)的方法進(jìn)行衍生處理,取20 μL進(jìn)樣,進(jìn)行HPLC分析,確定每種單糖標(biāo)準(zhǔn)品的保留時(shí)間。

        (2)各單糖標(biāo)準(zhǔn)曲線制作。按表1稀釋混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液,配制成質(zhì)量濃度為25,50,100,150,200,250 μg/mL的溶液分別編號(hào)1~6,吸取50 μL的2 mg/mL巖藻糖標(biāo)準(zhǔn)品溶液加入150 μL超純水,配制成濃度為500 μL/mL的溶液編號(hào)為7,按照1.3.6(1)的方法進(jìn)行衍生處理,取20 μL進(jìn)樣,進(jìn)行HPLC分析,每個(gè)質(zhì)量濃度進(jìn)樣3次,以平均值計(jì)算。以質(zhì)量濃度對(duì)峰面積進(jìn)行線性回歸,計(jì)算其線性范圍。

        單糖標(biāo)準(zhǔn)品梯度溶液配制方法見(jiàn)表1。

        表1 單糖標(biāo)準(zhǔn)品梯度溶液配制方法

        (3)重復(fù)性。做5組標(biāo)準(zhǔn)品平行樣,用同樣儀器和試劑于當(dāng)天進(jìn)行PMP衍生化,并進(jìn)行高效液相色譜分析,來(lái)檢測(cè)重復(fù)性[9-11]。

        (4)檢測(cè)限和定量限。適當(dāng)稀釋1號(hào)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,進(jìn)行衍生處理,取20 μL進(jìn)樣,進(jìn)行HPLC分析,確定各個(gè)單糖的檢測(cè)限(S/N=3) 和定量限(S/N=10)。

        (5)精密度。對(duì)3號(hào)混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液用同樣的儀器和試劑當(dāng)日進(jìn)行PMP衍生,連續(xù)進(jìn)樣3次,進(jìn)行HPLC分析,得到各單糖峰面積的日內(nèi)精密度。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 雜色蛤蛤肉和蒸煮液的粗多糖提取率

        新鮮雜色蛤蛤肉200 g,采用酶解醇沉法得到粗多糖的質(zhì)量為8.64 g,其中總糖含量約為56.07%。經(jīng)計(jì)算得出,蛤肉粗多糖的提取率為8.26%。

        雜色蛤蒸煮液900 mL,其中多糖占可溶性固形物的46%,采用直接醇沉法得到粗多糖6.75 g,經(jīng)計(jì)算得出蒸煮液的多糖提取率為52.80%。

        2.2 蛤肉多糖和蒸煮液多糖經(jīng)DEAE Sepharose Fast Flow陰離子層析柱分離結(jié)果

        取雜色蛤蛤肉粗多糖和蒸煮液粗多糖溶于2 mL pH值8.5的緩沖溶液,上樣后進(jìn)行離子交換層析,以0~1.5 mol/L NaCl濃度在第30管開(kāi)始連續(xù)梯度洗脫,收集到的樣品用苯酚-硫酸法比色法測(cè)定總糖含量,以管數(shù)為橫坐標(biāo)、吸光度為縱坐標(biāo)做洗脫曲線。

        DEAE Sepharose Fast Flow陽(yáng)離子交換層析分離雜色蛤蛤肉粗多糖見(jiàn)圖1,DEAE Sepharose Fast Flow陽(yáng)離子交換層析分離雜色蛤蒸煮液粗多糖見(jiàn)圖2。

        圖1 DEAE Sepharose Fast Flow陰離子交換層析分離雜色蛤蛤肉粗多糖

        圖2 DEAE Sepharose Fast Flow陰離子交換層析分離雜色蛤蒸煮液粗多糖

        由圖1和圖2可知,雜色蛤蛤肉粗多糖和蒸煮液粗多糖經(jīng)過(guò)DEAE Sepharose Fast Flow陰離子交換層析分離都得到2個(gè)洗脫峰N1和N2,說(shuō)明2種粗多糖的性質(zhì)比較相近。

        2.3 高效液相色譜檢測(cè)結(jié)果

        2.3.1 單糖標(biāo)準(zhǔn)品的分離

        Man,GlcUA,GalUA,Glc,Gal,F(xiàn)uc 6種標(biāo)準(zhǔn)品按照方法所述步驟進(jìn)行PMP衍生化,產(chǎn)物進(jìn)行高效液相色譜分析,各個(gè)單糖衍生物分離效果比較好,并且比較峰型對(duì)稱。根據(jù)保留時(shí)間確定的標(biāo)準(zhǔn)糖分別為Man,GlcUA,GalUA,Glc,Gal,F(xiàn)uc。

        單糖標(biāo)準(zhǔn)品PMP衍生物液相洗脫見(jiàn)圖3。

        圖3 單糖標(biāo)準(zhǔn)品PMP衍生物液相洗脫

        2.3.2 各單糖標(biāo)準(zhǔn)曲線制作

        6種不同單糖的線性回歸方程見(jiàn)表2。

        表2 6種不同單糖的線性回歸方程

        2.3.3 重復(fù)性

        所有標(biāo)準(zhǔn)品衍生物的標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于10%,表明該方法對(duì)于所有標(biāo)準(zhǔn)品衍生物來(lái)說(shuō)檢測(cè)重復(fù)性良好。

        6種不同單糖的重復(fù)性見(jiàn)表3。

        表3 6種不同單糖的重復(fù)性

        2.3.4 檢測(cè)限和定量限

        6種不同單糖的定量限和檢測(cè)限見(jiàn)表4。

        2.3.5 精密度

        6種單糖的RSD在2.65%~7.32%,說(shuō)明儀器精密性良好,方法精密度符合要求。

        表4 6種不同單糖的定量限和檢測(cè)限

        6種不同單糖的日內(nèi)精密度見(jiàn)表5。

        表5 6種不同單糖的日內(nèi)精密度

        2.3.6 雜色蛤蛤肉以及雜色蛤蒸煮液多糖的單糖組成比較

        通過(guò)高效液相色譜的檢測(cè)分析,根據(jù)單糖標(biāo)準(zhǔn)品和多糖樣品的保留時(shí)間與色譜法面積,計(jì)算雜色蛤蛤肉多糖和蒸煮液多糖各洗脫峰的單糖組成。

        雜色蛤蛤肉和蒸煮液粗多糖的單糖組成數(shù)據(jù)見(jiàn)表6。

        表6 雜色蛤蛤肉和蒸煮液粗多糖的單糖組成數(shù)據(jù)

        由表6可知,雜色蛤蛤肉多糖和蒸煮液多糖的N1與N2洗脫峰中都檢測(cè)到了葡萄糖,且蒸煮液多糖中的含量略高。

        蛤肉多糖和蒸煮液多糖N1峰中的主要成分均為葡萄糖,蒸煮液多糖的N1峰中還檢測(cè)到少量的巖藻糖。蛤肉多糖的N2峰主要成分是葡萄糖醛酸,還含有少量的葡萄糖,未檢測(cè)出巖藻糖、甘露糖和半乳糖;蒸煮液多糖的N2峰主要成分是葡萄糖,還檢測(cè)到少量的葡萄糖醛酸、巖藻糖、甘露糖和半乳糖。

        有文獻(xiàn)報(bào)道,楊榮華等人[12]利用Sepharose 4B凝膠層析柱對(duì)貽貝蒸煮液粗多糖進(jìn)行了分離純化,得到MJPs-1和MJPs-2兩個(gè)組分,經(jīng)檢驗(yàn)均為均一多糖,主要為葡萄糖,這與本研究的結(jié)論較為接近,貝類蒸煮液中主要是由葡萄糖連接組成的水溶性多糖。喬德亮[13]采用DEAE-纖維素與葡聚糖G-100層析法對(duì)三角帆蚌多糖進(jìn)行分離純化,得到HCPS-1,HCPS-2,HCPS-3三個(gè)均一多糖組分,其中HCPS-1由阿拉伯糖、葡萄糖2種單糖組成,HCPS-2僅由1種單糖葡萄糖組成,HCPS-3由5種單糖組成(鼠李糖、巖藻糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖);將厚殼貽貝多糖粗品經(jīng)DEAE-纖維素陰離子交換層析、Sephacryl S-200凝膠過(guò)濾層析分離純化得到粗多糖組分SVP-12,由鼠李糖、巖藻糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、半乳糖和葡萄糖7種單糖組成[14],可見(jiàn)貝肉多糖由水溶性的和非水溶性的組成,其單糖組成較為復(fù)雜。

        糖醛酸是指糖中的伯羥基被氧化成羧基后形成的化合物及其衍生物,天然存在的有D-葡萄糖醛酸、D-半乳糖醛酸等,D-葡萄糖醛酸在動(dòng)物體內(nèi)具有與毒物結(jié)合后排出的作用,也是構(gòu)成肝素、硫酸軟骨素、透明質(zhì)酸等高活性物質(zhì)的成分;巖藻糖是六碳糖的一種,它在神經(jīng)傳導(dǎo)、免疫調(diào)節(jié)、抑制癌癥的生長(zhǎng)轉(zhuǎn)移和呼吸道感染的預(yù)防與治療等方面有重要作用[15-20]。由此看來(lái),對(duì)雜色蛤蛤肉以及雜色蛤蒸煮液?jiǎn)翁墙M成的研究能夠?yàn)殡s色蛤多糖產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)利用提供良好的理論基礎(chǔ)。

        3 結(jié)論

        新鮮雜色蛤蛤肉粗多糖的提取率為8.26%,總糖含量約為56.07%;雜色蛤蒸煮液中多糖占可溶性固形物的46%,經(jīng)計(jì)算得出蒸煮液的多糖回收率為52.80%。雜色蛤蛤肉粗多糖和蒸煮液粗多糖經(jīng)DEAE Sepharose Fast Flow陰離子交換層析分離均得到2個(gè)峰(N1和N2)。通過(guò)高效液相色譜分析二者單糖組成發(fā)現(xiàn),蛤肉多糖和蒸煮液多糖N1峰的主要成分均為葡萄糖,蒸煮液多糖N1峰中還檢測(cè)到少量的巖藻糖;蛤肉多糖N2峰主要成分是葡萄糖醛酸,還含有少量的葡萄糖,蒸煮液多糖N2峰主要成分是葡萄糖,還檢測(cè)到少量的葡萄糖醛酸、巖藻糖、甘露糖和半乳糖。

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        [19]謝紅旗,周春山,杜邵龍,等.酶法提取、超濾分離香菇多糖新工藝研究 [J].食品科學(xué),2007,28(4):217-219.

        [20]侯清娥,董建偉,王錄軍.糖蛋白的研究概述 [J].農(nóng)產(chǎn)品加工(下),2016(1):69-71.◇

        The Monosaccharide Composition Analysis of Polysaccharide in Ruditapes Philippinarum and the Clam Cooking Liquid

        HAN Qing,LI Shuai,*LI Zhibo,ZHAO Qiancheng,LI Meng
        (Key Laboratory of Aquatic Product Processing and Utilization of Liaoning Province,College of Food Science and Engineering,Dalian Ocean University,Dalian,Liaoning 116023,China)

        In this paper,based on Ruditapes philippinarum and processing meat cooking liquor as the research object,adopt the way of alcohol sink for two kinds of coarse polysaccharide,using chromatography column purification,and by high performance liquid chromatography(HPLC)analysis and comparison the monosaccharide composition.After separation,according to the results of two kinds of coarse polysaccharide are two N1,N2,elution peak;N1peaks of the two main ingredients are glucose,cooking liquor polysaccharide N1peak is detected by a small amount of fucose;clam polysaccharide of N2peak is mostly glucuronic acid,also contains a small amount of glucose,polysaccharide cooking liquid N2peak of main component is glucose,and also detect a small amount of glucuronic acid,fucose,mannose and galactose.

        Ruditapes philippinarum;cooking liquor;crude polysaccharide;ion exchange chromatography;monosaccharide composition

        TQ281

        A

        10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2016.10.009

        1671-9646(2016)10a-0029-04

        2016-07-23

        國(guó)家海洋公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201505030-6);遼寧省海洋與漁業(yè)廳科研項(xiàng)目(201511)。

        韓 青(1992— )女,在讀碩士,研究方向?yàn)槭称飞锛夹g(shù)。

        *通訊作者:李智博(1979— ),女,博士,副教授,研究方向?yàn)槭称飞锛夹g(shù)。

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