酶解棕榈粕制备甘露寡糖及其组分的结构确定【VIP专享】

酶解棕榈粕制备甘露寡糖及其组分的结构确定

摘要:以棕榈粕为底物,用中性B-甘露聚糖酶降解得到甘露寡糖粗品,并对其采用纸层析法分离纯化其中的各组分,最终得到甘露二糖、甘露三糖和甘露四糖三种寡糖组分。通过气相色谱(GC)检测可知,这三种寡糖中只含有甘露糖和葡萄糖,且甘露糖和葡萄糖的比例依次为119B1、318B1和318B1。采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)测定分离得到的三种寡糖的结构。

关键词:棕榈粕,甘露寡糖,制备,结构

Study on manna-oligosaccharides prepared from

paml mealby enzyme and the determ ination of their structures

Abstrac:tThe sample ofmanno-oligosaccharides(MOS)was prepared from paml mealby neutralB-mannanase1

The components ofmanno-oligosaccharides were separated and purified by paper chromatography, and three

different degree of polymerization (DP ) of oligosaccharides were obtained: mannobiose, mannotriose and

mannotetraose1The structures of them were determ ined by matrix-assisted laser desorption/ionization-tmi e-of-

flightmass spectrometry(MALD I-TOF MS) and gas chromatography(GC)1The results ofGC showed that they

were allcomposed ofmannose and glucose, and the ratio ofmannose and glucose were119B1,318B1and318B1,

respectively1While the results of MS showed that the three oligosaccharides DP were DP2, DP3and DP4,

respectively1

Key words:paml mea;l manna-oligosaccharides; preparation; structure

棕榈粕是棕榈的果实和种子榨油后所产生的饼

粕,主要用作反刍动物的饲料。甘露聚糖是棕榈粕

的重要组成成分之一,其含量达36%[1],是除酵母细

胞壁以外制备甘露寡糖的最佳原料。甘露寡糖属于

功能性低聚糖,具有一定的免疫原性,能刺激机体免

疫应答,增强动物体的细胞和体液免疫反应。

Kazuto[2]等人通过小鼠实验发现甘露寡糖可明显降

低白细胞介素-10的产生,并能抑制血清中特异性卵

清蛋白IgE,从而起到抑制过敏症状的作用。甘露寡

糖还能促进有益菌增殖,改善肠道微生态,提高机体

免疫力。Ichiro[3]等人通过体外实验发现,甘露寡糖

在人体消化系统中是无法被消化的,而是被大肠中

的微生物转化为以乙酸、丙酸和丁酸为主的短链脂

肪酸,而这些脂肪酸被认为是可以改善肠道微生物85 环境,还可被肠道微生物吸收利用以作能量来源。

此外,一些研究还表明甘露寡糖具有抗氧化、降血

糖、降血脂及抗肿瘤的作用。王芳[4]等通过体外实验证明甘露寡糖可以有效地清除羟自由基(#OH),给

小鼠适量添加甘露寡糖有助于提高肝脏组织的抗氧

化能力,保护肝脏免受各种氧化应激和损伤。

Izumi[5]等人给小鼠饲喂含1%的甘露寡糖和不含甘

露寡糖的高脂食物,通过对照发现, 12周后发现饲喂

含有甘露寡糖食物的小鼠的脂肪百分含量和肝脏中

甘油三酸脂水平明显低于对照组,血清中的甘油三

酸脂水平也有降低趋势,而排泄物中的甘油三酸脂

水平则有明显增加,从而说明甘露寡糖可以有效抑

制脂肪的积累和大肠对高脂食品中脂肪的吸收。本

文以棕榈粕为底物,采用中性B-甘露聚糖酶酶解,

纸层析法分离纯化,以及气相色谱和质谱测定组分

组成及结构,从而实现甘露寡糖的制备、分离纯化和

化学结构测定研究,进而摸索出利用棕榈粕制备甘

露寡糖单一组分的条件和方法。

1 材料与方法

111 材料与仪器

棕榈粕马来西亚;中性B-甘露聚糖酶酶活

\20万U/g,北京博仕奥生物技术有限公司;层析用

纸板 20cm@20cm,Whatman,英国;甘露糖分析

纯,国药集团化学试剂有限公司;葡萄糖含量

9915%, Sigma公司;甘露寡糖标准品含量\98%,

聚合度DP 2~5,本实验室自制;对氨基苯甲醚盐酸盐

含量99%,百灵威公司;其它试剂均为国产分

析纯。

旋转蒸发仪 RE-3000,上海亚荣生化仪器厂;

AXIMA CFR型基质辅助激光解析电离质谱仪、岛津

GC2010气相色谱仪日本岛津公司;平头微型进样

器(50LL),玻璃柱(215cm@30cm)。

112 甘露寡糖粗品的制备

称取100g棕榈粕置于1L的烧杯中,加入5%

NaOH溶液450mL,于室温下保持3d,水洗至pH7左

右,过滤得到滤饼。取出滤饼置于500mL烧杯中,加

入350mL蒸馏水和10mL 0105mol/L pH610磷酸氢二

钠-柠檬酸缓冲液,混匀,加热至40e,再加入5g

B-中性甘露聚糖酶,搅拌, 40e下恒温反应11h。反

应结束后,过滤得到滤液,将滤液真空浓缩至约

25mL,即得到甘露寡糖粗品溶液,并取1、2、5LL样品

溶液用纸层析法初步检测其中的组分。

113 甘露寡糖的分离纯化及结构测定