練冬梅 姚運法 賴正鋒 林碧珍 洪建基


摘要:采用醇沉提取蒽酮硫酸法測定菜用黃麻品種閩麻菜1號粗多糖含量,以及1苯基3甲基5吡唑啉酮柱前衍生高效液相色譜法測定粗多糖的單糖組成。結果表明:菜用黃麻粗多糖含量為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種單糖組成,物質的量的比為1∶0.82∶0.36∶0.12∶0.47∶0.11,其中鼠李糖含量最高,為39968.8 mg·kg-1,葡萄糖醛酸含量次之。菜用黃麻嫩莖葉富含粗多糖及其單糖組分鼠李糖,因此菜用黃麻可作為提取多糖和鼠李糖的原料。
關鍵詞:菜用黃麻;粗多糖;含量;單糖;高效液相色譜
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
菜用黃麻Edible Jute屬于可食用黃麻Corchorus capsularis L.作物,又稱麻菜、帝王菜、莫洛海芽。菜用黃麻嫩莖葉富含膳食纖維、鈣、硒、維生素、氨基酸等營養物質,嫩莖葉炒食富含黏液,具有促進腸道蠕動,預防便秘、心臟病、糖尿病、高血壓、營養不良等功效,能夠有效地緩解鉛、鉻等重金屬毒害,是一種保健價值高的時新特色蔬菜[1-6]。
菜用黃麻單糖是從菜用黃麻粗多糖酸水解后得到單糖組分,而菜用黃麻粗多糖又是從菜用黃麻嫩莖葉中提取的水溶性成分。研究表明多糖類物質具有抗腫瘤、降血脂、抗病毒、提高免疫功能等生物活性[7]。關于菜用黃麻栽培育種[8]與營養成分研究已有相關報道,但菜用黃麻多糖的研究尚屬空白,因此,對菜用黃麻粗多糖含量測定和成分研究很有必要。粗多糖由各種中性單糖組成,單糖組分分析是多糖信息采集與質量標準控制的關鍵環節。1苯基3甲基5吡唑啉酮(1phenyl3methyl5pyrazolone,PMP)柱前衍生化高效液相色譜(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)法已廣泛應用于測定各種植物多糖的單糖組分研究中[9-13]。因此,本試驗采用HPLC法測定菜用黃麻粗多糖的單糖組成,以及1苯基3甲基5吡唑啉酮柱前衍生高效液相色譜法測定粗多糖的單糖組成,從而為菜用黃麻多糖的組分結構和質量控制提供理論依據。
1材料與方法
1.1材料與試劑
供試菜用黃麻品種閩麻菜1號種植于福建省農業科學院亞熱帶農業研究所試驗農場。
三氟乙酸(上海阿拉丁);甲醇、乙腈(美國Tedia);pH 7.0磷酸鹽緩沖溶液;蒽酮、硫酸、1苯基3甲基吡唑啉酮、鹽酸、氯仿、乙醇、氫氧化鈉(均為分析純);單糖標準品(美國Sigma)。
1.2儀器與設備
UV2450型紫外可見分光光度計(日本島津)、Agilent 1200液相色譜儀(美國安捷倫)、NBSⅡ型氮吹儀(艾本森)、PC650超聲波細胞破碎儀(上海皓莊)、MS1 Minishaker漩渦混合器(德國IKA)。
練冬梅等:菜用黃麻粗多糖含量的測定及其單糖組成分析2019年第6期2019年第6期練冬梅等:菜用黃麻粗多糖含量的測定及其單糖組成分析1.3試驗方法
1.3.1粗多糖的提取取新鮮的菜用黃麻嫩莖葉60℃烘干、粉碎后,按料水比1∶50于55℃水浴中超聲波破碎10 min,4000 r·min-1離心15 min,抽濾,收集濾液,加入3倍體積95%乙醇沉淀,放入4℃冰箱過夜,去上清液,無水乙醇洗滌,真空冷凍干燥。另取1 g烘干粉按上述方法提取粗多糖,加蒸餾水定容100 mL,待測。
1.3.2葡萄糖標準曲線的繪制及粗多糖含量測定分別吸取1 mg·mL-1葡糖糖標準品溶液1、2、3、4、5 mL,置于100 mL容量瓶中,加蒸餾水搖勻、定容。吸取2 mL葡萄糖溶液和供試樣品,加入2 mg·mL-1蒽酮-80%硫酸溶液8 mL,充分震蕩,沸水浴10 min,冷卻后625 nm處測試吸光值。以蒸餾水為空白對照,重復3次。
1.3.3單糖標準曲線的繪制配制濃度均為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、巖藻糖及0.5 mmol·L-1的混合標準品溶液100 μL,分別加入100 μL的0.3 mol·L-1NaOH溶液和0.5 mol·L-1PMP甲醇溶液,漩渦混勻,70℃水浴30 min,冷卻,加入100 μL的0.3 mol·L-1HCl溶液中和,充分搖勻,再加等體積氯仿,漩渦混勻,室溫靜置,移去氯仿相,重復萃取3次。用0.45 μm微孔膜過濾水相后進行HPLC分析。
1.3.4粗多糖水解及PMP衍生化稱取5 mg菜用黃麻粗多糖于100 mL錐形瓶中,加入4 mol·L-1三氟乙酸溶液2.0 mL, 120℃水解120 min,70℃水浴,氮吹儀吹干。
向水解干燥后得到的單糖樣品中分別加入0.5 mL的 0.5 mol·L-1 PMP甲醇溶液和0.3 mol·L-1 NaOH溶液,充分混勻后,70℃水浴30 min。冷卻至室溫,加入0.3 mol·L-1HCl 0.5 mL,充分混勻,加入1 mL氯仿后充分振蕩萃取,去除氯仿層,共萃取3次。水層用0.22 μm濾膜過濾后,待上機HPLC檢測。
1.3.5HPLC分析條件Thermo C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動相:A液:0.1 mol·L-1 pH 7.0磷酸鹽緩沖溶液,B液:乙腈,梯度洗脫0~50 min,A、B體積比82∶18,柱溫:25℃;檢測波長245 nm;流速:1.0 mL·min-1;進樣體積:10 μL。
2結果與分析
2.1粗多糖的提取與測定
菜用黃麻粗多糖采用醇沉提取蒽酮硫酸法測定,含量2.5%。葡萄糖標準曲線回歸方程為y= 0.009x+0.011,相關系數為0.999。
2.2單糖PMP衍生物的HPLC分離及標準曲線
如圖1所示,10種單糖的PMP衍生物在HPLC中得到較好的分離,混合標準液中各單糖PMP衍生物的流出順序、保留時間及單糖濃度與峰面積的線性方程如表1所示,相關系數為0.99845~0.99977。
2.3菜用黃麻粗多糖單糖組成的HPLC分析
菜用黃麻粗多糖溶液經水解、衍生后進行HPLC分離定性,根據單糖的保留時間、峰面積及標準曲線,菜用黃麻粗多糖的單糖組分以鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖6種為主,物質的量的比為1∶0.82∶0.36∶0.12∶0.47∶0.11,其中鼠李糖含量最高,達39968.8 mg·kg-1,葡萄糖醛酸次之(表2)。
3結論與討論
在植物多糖的組分結構特征、理化性質及其構效關系的研究中,單糖組成是最基本信息[14]。本試驗研究測定了菜用黃麻粗多糖含量及其單糖組分,為菜用黃麻多糖的組分結構和質量控制提供理論依據。通過醇沉提取蒽酮硫酸法測定的菜用黃麻粗多糖含量達2.5%,與富含植物多糖的黃秋葵[15]和裙帶菜[16]含量相當。采用HPLC法檢測了菜用黃麻粗多糖的單糖組成,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個單糖組成。經計算6 種單糖的物質的量的比為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。鼠李糖作為一種還原性糖,主要參與香料、強心甙類藥物等合成,具有明顯的抗肺癌作用[17]。因此,菜用黃麻可作為提取多糖和鼠李糖的原料。
參考文獻:
[1]趙艷紅,侯文煥,唐興富,等.菜用黃麻對硒的累積規律[J].北方園藝,2018(9):73-76.
[2]李燕,龔友才,陳基權,等.菜用黃麻嫩梢營養成分測定與分析[J].中國蔬菜,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]王曉燁,吳旭.生物活性多糖的研究現狀及展望[J].食品科學,2015(19):318-324.
[8]李初英,黃其椿,趙洪濤,等.富硒高鈣保健型帝皇麻菜新品種“桂麻菜1號”的選育[J].北方園藝,2015(3):140-142.
[9]國欣,胡小龍,王月榮,等.板藍根多糖的系統分離純化與組成分析[J].中草藥,2016,47(9):1508-1514.
[10]顏軍,易勇,鄔曉勇,等.黃芪多糖的相對分子量測定及單糖組成分析[J].食品科技,2012,37(12):278-283.
[11]劉小攀,田春蓮,肖卓炳,等.忽地笑多糖分子量及單糖組成研究[J].天然產物研究與開發,2017,29(10):1648-1653,1682.
[12]莫開菊,趙娜,朱照武,等.葛仙米多糖的單糖組成分析[J].食品科學,2015, 36(18):89-92.
[13]范剛,唐策,李艷,等.柱前衍生HPLC分析黃連多糖的單糖組成[J].中國實驗方劑學雜志,2014(11):74-78.
[14]郭元亨,張利軍,曹麗麗,等.植物多糖中單糖組成分析技術的研究進展[J].食品科學,2018(1):326-332.
[15]黃阿根,陳學好,高云中,等.黃秋葵的成分測定與分析[J].食品科學,2007,28(10):451-455.
[16]張大雷,葛炳艷,李建,等.裙帶菜多糖中硫酸基含量的測定[J].黑龍江醫藥,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.
(責任編輯:柯文輝)