多糖的广义分类分为:均一性多糖和不均一性多糖.
均一性多糖:
由一种单糖分子缩合而成的多糖,叫做均一性多糖.自然界中最丰富的均一性多糖是淀粉和糖原、纤维素.它们都是由葡萄糖组成.淀粉和糖原分别是植物和动物中葡萄糖的贮存形式,纤维素是植物细胞主要的结构组分.
1、淀粉淀粉是植物营养物质的一种贮存形式,也是植物性食物中重要的营养成分,分为直链淀粉和支链淀粉.①直链淀粉:许多α-葡萄糖以α(1-4)糖苷键依次相连成长而不分开的葡萄糖多聚物.典型情况下由数千个葡萄糖线基组成,分子量从150000到600000.结构:长而紧密的螺旋管形.这种紧实的结构是与其贮藏功能相适应的.遇碘显兰色.②支链淀粉:在直链的基础上每隔20-25个葡萄糖残基就形成一个-(1-6)支链.不能形成螺旋管,遇碘显紫色.淀粉酶:内切淀粉酶(α-淀粉酶)水解α-1.4键,外切淀粉酶(β-淀粉酶)α-1.4,脱支酶α-1.6.2、糖元与支链淀粉类似,只是分支程度更高,每隔4个葡萄糖残基便有一个分支.结构更紧密,更适应其贮藏功能,这是动物将其作为能量贮藏形式的一个重要原因,另一个原因是它含有大量的非原性端,可以被迅速动员水解.糖元遇碘显红褐色.
3、纤维素结构许多β-D-葡萄糖分子以β-(1-4)糖苷键相连而成直链.纤维素是植物细胞壁的主要结构成份,占植物体总重量的1/3左右,也是自然界最丰富的有机物,地球上每年约生产1011吨纤维素.经济价值:木材、纸张、纤维、棉花、亚麻.完整的细胞壁是以纤维素为主,并粘连有半纤维素、果胶和木质素.约40条纤维素链相互间以氢键相连成纤维细丝,无数纤维细丝构成细胞壁完整的纤维骨架.降解纤维素的纤维素主要存在于微生物中,一些反刍动物可以利用其消化道内的微生物消化纤维素,产生的葡萄糖供自身和微生物共同利用.虽大多数的动物(包括人)不能消化纤维素,但是含有纤维素的食物对于健康是必需的和有益的.
4、几丁质(壳多糖)N-乙酰-D-葡萄糖胺以(1,4)糖苷链相连成的直链.
5、菊糖:多聚果糖,存在于菊科植物根部.
6、琼脂:多聚半乳糖,是某些海藻所含的多糖,人和微生物不能消化琼脂.
不均一性多糖
有不同的单糖分子缩合而成的多糖,叫做不均一多糖.常见的有:透明质酸、硫酸软骨素等.
有一些不均一性多糖由含糖胺的重复双糖系列组成,称为糖胺聚糖(glyeosaminoglycans,GAGs),又称粘多糖.(mucopolysaceharides)、氨基多糖等.糖胺聚糖是蛋白聚糖的主要组分,按重复双糖单位的不同,糖胺聚糖有五类:
1、透明质酸
2、硫酸软骨素
3、硫酸皮肤素
4、硫酸用层酸
5、肝素
6、硫酸乙酰肝素
植物活性多糖的提取方法有多种,在水提醇沉的基础上,常采用酶解、微波、超声波,膜处理和CO超临界萃取等方法进行辅助提取或精制.最常用的还是水提醇沉法.
举例:蒽酮比色法,具体步骤
一、仪器、试剂和材料
1.仪器:电子天平,超声波清洗器,电热恒温水浴锅,抽滤设备,分光光度计,容量瓶,刻度吸管等
2.试剂:
(1)葡萄糖标准液:l00µg/mL
(2)浓硫酸
(3)蒽酮试剂:0.2g蒽酮溶于100mL浓H2SO4中.当日配制使用.
3.材料:甜高粱,甘草
二.操作步骤
1.葡萄糖标准曲线的制作
取7支大试管,按下表数据配制一系列不同浓度的葡萄糖溶液:
管号
1
2
3
4
5
6
7
葡萄糖标准液(mL)
0.1
0.2
0.3
0.4
0.6
0.8
蒸馏水(mL)
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.4
0.2
葡萄糖含量(µg)
10
20
30
40
60
80
在每支试管中立即加入蒽酮试剂4.0mL,迅速浸于冰水浴中冷却,各管加完后一起浸于沸水浴中,管口加盖,以防蒸发.自水浴沸腾起计时,准确煮沸l0min,取出,用冰浴冷却至室温,在620nm波长下以第一管为空白,迅速测其余各管吸光值.以标准葡萄糖含量(µg)为横坐标,以吸光值为纵坐标,绘出标准曲线.
2.植物样品中可溶性糖的提取:将样品粉碎,105ºC烘干至恒重,精确称取1~5g,置于50mL三角瓶中,加沸水25mL,加盖,超声提取10min,冷却后过滤(抽滤),残渣用沸蒸馏水反复洗涤并过滤(抽滤),滤液收集在50mL容量瓶中,定容至刻度,得可溶性糖的提取液.
3.稀释:吸取提取液2mL,置于另一50mL容量瓶中,以蒸馏水定容,摇匀.
4.测定:吸取1mL已稀释的提取液于试管中,加入4.0mL蒽酮试剂,平行三份;空白管以等量蒸馏水替代提取液.以下操作同标准曲线制作.根据A620平均值在标准曲线上查出葡萄糖的含量(µg).
三、结果处理:
C×V总×D
样品含糖量(%)=—————————————×100%
W×V测×106
其中:C——在标准曲线上查出的糖含量(µg),
V总——提取液总体积(mL),
V测——测定时取用体积(mL),
D——稀释倍数,
W——样品重量(g),
106——样品重量单位由g换算成µg的倍数
溶剂提取法
溶剂提取法是从植物中提取多糖的常用方法,溶剂提取法首先要考虑的因素是选择溶剂,一般应遵循相似相溶的原则,即极性强的有效成分选择极性强的溶剂,极性弱的成分选择极性弱的溶剂.多糖是极性大分子化合物,应选择水、醇等极性强的溶剂.在所有溶剂中,水是典型的强极性溶剂,对植物组织的穿透力
强,提取效率高,在生产上使用安全.它能用于各种植物多糖,被广泛应用.用水作溶剂来提取多糖时,可以用热水浸煮提取,也可以用冷水浸提.水提取的