山药多糖的结构鉴定

山药多糖的结构鉴定

摘要：本实验对新鲜山药分离纯化得到的多糖进行结构表征。通过对山药多糖的结构分析，为进一步利用山药开发医药、保健食品提供基础。通过标准曲线分析得到山药多糖的糖醛酸含量为12.0%，乙酰基含量为18.5%。傅立叶红外光谱结果分析表明多糖中含有糖醛酸，与化学法分析结果一致。气相色谱-质谱联用分析结果显示山药多糖是由两种单糖组成的杂多糖，分别为葡萄糖和半乳糖，且摩尔比为1.52：1。将样品甲基化后进行GC-MS分析得到3种类型的残基组成，分别为1,3-葡萄糖残基、-1-半乳糖残基、-1,6-半乳糖残基。

关键词：山药多糖；结构；仪器分析

STRUCTURAL CHARACTERIZATION OF POL YSACCHARIDE FROM CHINESE YAM

Abstract: The structure characterization of polysaccharide from Chinese Yam was analyzed in this study, which can support further development as healthcare food and pharmaceuticals in the future. The main contents and results are as follows: The chemical analysis results showed that the pure polysaccharide contained 12.0% uronic acid and 18.5% acetyl. Fourier infrared transformation analysis showed that the purified polysaccharide had the characteristic absorptive peaks, and that it contained uronic acid. Based on methylation and GC-MS analysis, the purified polysaccharide was composed of glucose and galactose with a molar ratio of 1.52:1, mainly including 1,3-linked-glc, 1-linked-gal and 1,6-linked-gal.

Keywords: Yam polysaccharide; structure; instrumental analysis

1．引言

1.1 研究背景及意义

山药是薯蓣属植物的地下块茎。由于其具有“补肾气，养脾胃，止泻痢，化痰涎，润毛发”的功效，使得山药既成为常见的餐桌菜肴，又是一味重要的中药。山药药食两用的保健功效和可口风味，深得人们的喜爱，也因此催生了许多基于山药活性成分的研究，如医药、保健产品的开发。研究发现山药含有丰富的基本营养素，还含有皂苷、糖蛋白、胆碱、植酸、多巴胺、多酚氧化酶、黄酮类化合物等多种活性物质，具有降血脂、降血糖、调理肠胃、抗氧化、防衰老、抗突变

活性和抗肿瘤、调节免疫力和体内酸碱平衡等诸多功效[1]。山药多糖也是主要的活性成分之一，近年来被广泛开发。其组成为甘露糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖和半乳糖，具有多种生理活性，例如降血脂、降血压、抗衰老等[2]。由于提取方式的不同，山药多糖在结构、活性方面存在较大差异。

本实验的重点是对山药多糖结构的鉴定。多糖的结构分析主要包括：（1）测定多糖相对分子质量；（2）单糖组成及各成分的摩尔比；（3）常规官能团和取代基；（4）单糖残基组成、顺序及连接位置；（5）多糖糖环的构型、端基异头碳的构型；（6）多糖分子的空间构象、多糖分子与分子间相互作用等内容。组成多糖的单糖种类、侧链组成各异，单糖的连接顺序、连接位置也千差万别，因此多糖的结构鉴定十分困难。要完全明确一个多糖分子的结构需要结合各种方法进行综合分析。

针对山药多糖的研究，国内外大多数的实验是关于山药多糖的提取方法的优化、不同分离纯化方法的比较、各种生物活性的探究这几个方面。但是关于山药多糖结构的研究主要是对于其单糖组成成分和各组分含量的分析，对于其结构的较为详细、全面的分析则相对较少。况且，多糖的结构与其功能的发挥和效用的最大化利用有着密切的联系。因此，通过对山药多糖结构的深入剖析能更好地促进山药多糖在医药、食品、保健药品等方面的产品开发和深加工。

1.2 研究现状

对于多糖的结构分析分为一级结构鉴定：多糖的纯度、分子量、单糖残基组成、单糖残基的连接位置及顺序、糖苷键的构型；还包括对多糖分子空间构象、多糖分子在空间上的相互作用等高级结构的研究。由于纯化得到的山药多糖样品珍贵，结构鉴定又相对复杂（即使是一级结构），在实际研究过程中不仅要借助各种现代化的仪器分析，还需要结合化学方法才能较准确地对山药多糖的结构进行鉴定。

多糖结构的分析方法主要有化学分析法、仪器分析法、生物分析法。化学分析法包括水解法、Smith 降解法、高碘酸盐氧化法、甲基化反应和气相色谱-质谱联用等。仪器分析法则采用红外光谱法( IR) 、质谱法( MS) 、气相色谱法( GC) 、高效液相色谱法( HPLC) 对其进行分析。生物学方法分为酶学法和免疫学法。得益于高场核磁共振技术、质谱技术、免疫生物化学、PCR等现代化高