灰树花子实体多糖中 β
作者:陈国广, 孟蕾, 孔毅, 杨婉, 吴梧桐
《时珍国医国药》 2006年 第11期
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【关键词】 灰树花;,,多糖,β-葡聚糖;,,,酶
摘要:目的探讨灰树花子实体多糖中 β 葡聚糖含量的测定方法。方法多糖粗提物依次用高温 α 淀粉酶、木瓜蛋白酶和 α 1,4葡萄糖水解酶水解,通过测定其中葡萄糖的含量计算β 葡聚糖的含量。结果确定了测定方法中几种酶的用量。在0~300 mg・L-1范围内线性关系良好,测得灰树花子实体多糖中 β 葡聚糖含量为3.26%~3.51%,3组样品的平均回收率为90.5%。结论该方法操作简便,准确度高。
关键词:灰树花; 多糖 β-葡聚糖; 酶
Enzymatic Measurement of β glucans in Polysaccharides of Grifola frondosa
CHEN Guo guang, MENG Lei, KONG Yi*,YANG Wan , Wu Wu tong
(College of Life Science and Pharmaceutical Engineering, Nanjing University of Technology,Nanjing 210009, China;School of Life Science, China Pharmaceutical University, Nanjing, 210009, China)
Abstract:ObjectiveAn enzymatic method for analysis of β glucan in polysaccharides of Grifola frondosa has been studied. MethodsAfter hydrolyzing by thermostable α amylose, papain and amyloglucosidase, the value of glucose were measured and the content of β glucan were computed .ResultsThe dosage of several enzymes were determined and the content of β glucan in the samples were in the range of 3.26%~3.51%. The average recovery was 90.5%. ConclusionThe enzymatic method is simple and with high accuracy.
Key words:Grifola frondosa ; Polysaccharide ; β glucans; Enzyme
灰树花(Grifola Frondosa)是一种药食兼用的珍贵大型真菌,其子实体中富含氨基酸、多糖以及微量元素等在内的多种营养成分[1]。日本学者通过对灰树花发酵。近20年的研究发现,灰树花中含有的活性多糖具有明显的抗 HIV(艾滋病病毒)、抗肿瘤,改善免疫系统功能及调节血糖、血脂及胆固醇水平、降血压等作用[2,3],且未发现有毒副作用。研究表明灰树花多糖的免疫活性与其中 β-葡聚糖有密切的关系,因此 β-葡聚糖的含量成为衡量灰树花多糖活性的重要指标之一。本文对灰树花子实体多糖中的 β-葡聚糖的含量的测定方法进行了研究,以期为进一步研究其与灰树花多糖的活性之间的关系奠定基础。
1 仪器与试剂
1.1 原料 灰树花多糖粗提物,浙江方格药业有限公司。
1.2 仪器 HH-2数显恒温水浴锅,Sorvall Super T21冷冻高速离心机,751型紫外分光光度计。
1.3 试剂 高温α 淀粉酶20 000 U・ml-1,宜兴市生物工程公司,木瓜蛋白酶19.2 U・ml-1,Wrothington公司 ,Amyloglucosidase (α 1,4-葡萄糖水解酶)73.8 U・ml-1,Sigma公司。葡萄糖测定试剂盒,上海荣盛生物技术有限公司。
2 方法与结果
2.1 方法
2.1.1 高温 α 淀粉酶用量的确定准确称取1.0 g灰树花多糖粗提物6份,分别溶于40 ml pH6.0的磷酸缓冲液中,振荡使其溶解,向其中加入一定量的高温α 淀粉酶,放入100℃水浴中反应30 min,冷却至室温。离心(8 000 r・min-1, 10 min),取上清液,加入4倍体积的95%乙醇。离心(8 000 r・min-1, 10 min),沉淀用蒸馏水定容至300 ml,即得样品溶液。吸取样品溶液0.1ml,各以水补至1.0 ml,用蒽酮硫酸法于620 nm测吸光度值。结果见图1。由图1可知,当高温 α 淀粉酶的用量达到3 000 U・g-1 (多糖粗提物)后,再增加酶的用量,620 nm测得的吸光度值变化不大。因此,确定高温 α 淀粉酶的用量为3 000 U・g-1 (多糖粗提物)。
图1 高温α 淀粉酶的用量对水解效果的影响(略)
2.1.2 木瓜蛋白酶用量的确定准确称取1.0 g灰树花多糖粗提物6份,分别溶于40 ml pH 6.0的磷酸缓冲液中,振荡使其溶解,并调节 pH值到7.5,依次称取一定量的木瓜酶,以磷酸缓冲液溶解,与已进行过第一步酶解后的多糖溶液充分混匀后置于60℃水浴锅中加热30 min,冷却至室温。离心(8 000 r/min, 10 min),取上层清液,加入4倍体积的95%乙醇。离心(8 000 r/min, 10 min),沉淀用蒸馏水定容至400 ml,即得样品溶液。吸取样品溶液液0.1 ml,各以水补至1.0 ml,于280 nm测定其吸光度值。结果见图2。从图2可以看出,当木瓜蛋白酶的用量为49 U・g-1 (多糖粗提物)时280 nm测定其吸收值最低,再增加酶的用量,紫外吸收又随之增加,因此确定木瓜蛋白酶的用量为49 U・g-1 (多糖粗提物)。
2.1.3 α 1,4 葡萄糖水解酶用量的确定 准确称取1.0 g灰树花多糖粗提物6份,分别溶于40 ml 磷酸缓冲液中,振荡使其溶解。分别量取最适用量的 α 淀粉酶和木瓜蛋白酶,按2. 1和2. 2项下的方法依次酶解。将酶解液的 pH调至4.3,依次称取一定量的Amyloglucosidase,以磷酸缓冲液溶解。加入酶解液充分混匀后置于60℃水浴锅中加热30 min,冷却至室温。离心(8 000 r/min, 10 min),沉淀用蒸馏水定容至300 ml,即得样品溶液。吸取样品溶液0.1 ml,各以水补至1.0 ml,用蒽酮硫酸法于620 nm测吸光度值。结果见图3。
图2 木瓜蛋白酶的用量对水解效果的影响(略)
图3 α 1,4 葡萄糖水解酶的用量对水解效果的影响(略)
由图3可知,当 Amyloglucosidase用量达到36.9 U・g-1 (多糖粗提物)后,再增加酶的用量,620 nm测得的吸光度值变化不大。可以认为这时葡聚糖中的α 糖苷键基本水解完全。因此确定 Amyloglucosidase的最适用量为36.9 U・g-1(多糖粗提物)。
2.1.4 灰树花多糖的处理 准确称取1.0 g灰树花多糖粗提物,用 pH 6.0的磷酸缓冲液40 ml溶解,振荡使其溶解,依次按最适用量加入上述3种酶进行水解。量取高温α 淀粉酶液0.15 ml (3 000 U),与所得的多糖溶液一起放入100℃水浴中反应30 min,冷却至室温。调节酶解液的 pH值至7.5。精密称取木瓜蛋白酶2.5mg(49 U),用0.1 ml pH 6.0的磷酸缓冲液溶解, 与上述溶液充分混匀后置于60℃水浴锅中加热30 min,冷却至室温。调节酶解液的pH值至4.3。精密称取 Amyloglucosidase 0.5 mg(36.9 U),用0.1 mlpH6.0的磷酸缓冲液溶解, 与上述溶液充分混匀后置于60℃水浴锅中加热30 min,冷却至室温。向其中加入4倍体积的95%乙醇,静置1h,离心(4 000 r・min-1,10 min)弃去上层清液。向沉淀部分加入72%硫酸15 ml,室温分解4 h。再加水140 ml,置于100℃水浴中加热2 h。用10 mol・L-1 NaOH调 pH值至7.0。将上述溶液定容至300 ml,离心(4 000 r・min-1,10 min),取上层清液作为待测样品。
2.1.5 测定方法 用葡萄糖氧化酶-过氧化物酶 GOD-PAP法[4]测定2.1.4项下样品溶液的葡萄糖含量。取蒸馏水、样品溶液各10 μl,分别加入含葡萄糖氧化酶和过氧化物酶的工作液1 ml,混匀,置37℃水浴15 min,于505 nm测吸光度值。
2.2 线性范围 准确量取浓度为0,50,100,150,200,250,300 mg・L-1葡萄糖标准液各10 μl,按照2.1.5项下方法操作,测定吸光度值。以吸光度值为纵坐标,葡萄糖浓度为横坐标。结果表明在0~300 mg・L-1范围内吸光度值和葡萄糖浓度呈良好的线性关系,标准曲线方程为 Y=0.003 6 X+0.005(r2=0.999 8)。
2.3 回收率 准确称取灰树花多糖粗提物共3份,分别加入一定量 β 葡聚糖,按照2.1.4和2.1.5项下方法操作,测定回收率。
表1 灰树花多糖中 β 葡聚糖含量测定结果及回收率(略)
2.4 重复性取050302批号样品6份,按照2.1.4和2.1.5项下方法操作,测得β 葡聚糖的含量结果见表2。
表2 灰树花多糖中β 葡聚糖重复性实验测定结果(略)
2.5 样品测定取3批样品按照2.1.4和2.1.5项下方法操作,准确测得葡萄糖浓度后用下式计算 β-葡聚糖的含量。β-葡聚糖的含量%=葡萄糖浓度(mg・100 ml-1)×3×0.9/原料质量 (mg)×100式中0.9为校正系数。3批灰树花多糖样品050302,050316,050328测得的 β 葡聚糖的含量分别为3.51%,3.26%,3.43%。
3 讨论
3.1 本实验对酶法测定灰树花子实体β-葡聚糖的方法进行了研究。测定过程中依次加入了3种酶对灰树花多糖粗体物进行处理,以去除影响测定的杂质。其中高温 α 淀粉酶与 α 1,4 葡萄糖水解酶用于水解样品中的 α 葡聚糖,而木瓜蛋白酶则酶解去除了样品中的杂蛋白。本实验中确定了3种酶的用量。对于3种酶的水解效率还有待进一步的研究。
3.2 菲林氏溶液氧化还原滴定法是葡萄糖的测定中较为常用的测定方法,但其他具有还原能力的单糖会干扰测定结果,因此本实验参考了食品中葡萄糖含量的测定方法,采用了专一性较强的葡萄糖氧化酶-过氧化物酶法,使得 β 葡聚糖的测定更加准确,迅速。
3.3 本方法操作简便,准确度高,为进一步研究 β 葡聚糖与灰树花多糖活性之间的关系奠定了基础。同时对于一些真菌多糖和植物多糖中的 β 葡聚糖的测定也具有一定的参考价值。
参考文献:
[1] 边 杉,叶波平,奚 涛,等. 灰树花多糖的研究进展[J]. 药物生物技术,2004,11(1):60.
[2] 李小定,荣建华,吴谋成,等. 灰数花多糖的抗肿瘤活性及对免疫功能的影响[J]. 中药材,2003,26(1):31.
[3] Hirotada Kurushima, Noriko Kodama, Hiroaki Nanba. Activities of polysaccharides obtained from Grifola frondosa on insulin-independent diabetes mellitus induced by streptozotocin in mice[J]. Mycoscience,2000, 41: 473.
[4] 翟彤宇,杨 容,李坤英,等. 奶制品葡萄糖含量的酶法分析[J]. 食品科学,2003,24(1):110.
(南京工业大学 制药与生命科学学院,江苏 南京 210009;中国药科大学生命科学与技术学院,江苏 南京 210009)