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葡聚糖的应用及含量检测

发布日期:2020/3/1 13:17:11

背景及概述[1][2]

葡聚糖是由葡萄糖组成的一种多糖。某些细菌,特别是肠膜状明串珠菌在蔗糖溶液中生长时产生葡聚糖,经过部分水解,溶于生理盐水,可供代血浆之用,交联的葡聚糖可作分子筛。

应用[2]

葡聚糖在食品工业上可作饮料、糕点等的增稠剂与稳定剂。经部分水解的葡聚糖在临床上可用作代血浆。经交联的葡聚糖为多孔性网状结构物,称葡聚糖凝胶,商品名为“sephadex”,有不同型号,每种型号具有特定大小的网眼,具分子筛作用。在凝胶过滤中用作过滤支持物,使分子大小不同的蛋白质、酶制剂等物质通过葡聚糖凝胶柱而分离纯化。制糖工业中葡聚糖给蔗糖生产带来危害,造成蔗汁过滤困难,糖液不易蒸发及结晶不佳等问题。口腔中的链球菌生成的葡聚糖可引起龋齿,危害人体健康。

含量检测[5]

目前,对于酵母葡聚糖含量的检测方法有很多,都是对于酵母葡聚糖中水溶性葡聚糖含量的检测方法,如利用多糖的还原性测定还原性多糖的方法有3,5一二硝基水杨酸盐比色法;利用多糖在强酸性条件下脱水生成糠醛或其衍生物,然后再与酚类或胺类化合物缩合,生成有特殊颜色的物质的这一性质进行测定,这类方法有地衣酚‑硫酸法、苯酚‑硫酸法和蒽酮‑硫酸法,其中非水溶性多糖很难彻底水解,若高温水解则会破坏目的组分,无法用于产品质量的检验、监督,使得酵母非水溶活性多糖产品的质量控制、生产过程中非水溶活性多糖的检测产生了很大的不确定性。国外常用酶法检测法检测非水溶性葡聚糖的含量,利用专一性酶对多糖底物的催化反应确认是否含有非水溶性葡聚糖,再结合其他方法测定非水溶性葡聚糖含量,但是此方法条件苛刻,对设备要求高,不适合一般实验室操作。

针对现有技术的不足,CN201210278074.2提供了一种酵母葡聚糖中具有生物活性的非水溶性葡聚糖含量的检测方法,采用特殊工艺除去单糖、低聚糖、水溶性杂多糖以及蛋白的干扰,采用合理的酸降解、水解,能够将非水溶性葡聚糖完全转化为水溶性葡聚糖,有效地解决了非水溶性葡聚糖难以降解或降解不完全的缺陷,减少了降解时间,降低了水解温度,为酵母葡聚糖中非水溶性葡聚糖含量的定量检测提供了依据。

主要步骤包括:顺次经过除去碱溶性成分、除去酸溶性成分、浓酸降解、稀酸水解,将非水溶性葡聚糖完全转化为水溶性葡聚糖,用苯酚‑硫酸法测定非水溶性葡聚糖的含量,并对检测方法进行精密度和回收率研究。

其他研究[3-4]

孙晶等人探讨了燕麦葡聚糖、壳寡糖与中药配伍的降血糖作用。选择健康雄性小鼠60只,分为正常对照组、模型对照组及剂量Ⅰ组(燕麦葡聚糖、壳寡糖、富铬酵母)、剂量Ⅱ组(黄精提取物、桑叶提取物、苦瓜提取物、富铬酵母)、剂量Ⅲ组(燕麦葡聚糖、壳寡糖、黄精提取物、桑叶提取物、苦瓜提取物、富铬酵母),每组10只,灌胃给予,实验期30d,测定小鼠体重、空腹血糖值及血糖曲线下面积。结果表明,三个剂量组均具有明显的降血糖作用,且剂量Ⅲ组降血糖作用优于剂量Ⅰ组和剂量Ⅱ组。

为了揭示燕麦β-葡聚糖复合凝胶的形成条件、形成过程, 樊蕊对两种不同质量分数的β-葡聚糖(OG和LOG)及其OG和LOG比例对复合凝胶的流变特性、质构特性和微观结构进行分析,筛选制备燕麦β-葡聚糖复合凝胶的制备参数,并进一步判定β-葡聚糖复合凝胶形成的分子作用力及其分子结构。结果表明,当β-葡聚糖总浓度12%,且当两种葡聚糖质量比(LOG:OG)为1:1时,形成的典型凝胶储能模量(G’)和损耗模量(G’’)均较大,其硬度为0.838N,显著高于其他比例制备的凝胶(P<0.05),通过扫描电镜观察到,在此条件下制备的β-葡聚糖复合凝胶,表面致密,无明显孔洞,并且通过分子作用力实验表明β-葡聚糖复合凝胶形成过程中氢键和静电相互作用起主要作用,且红外光谱分析形成的复合凝胶不改变β-葡聚糖初级结构。因此,燕麦β-葡聚糖复合凝胶其流变特性和质构特性以及表面结构方面的性能均优于其单一组分的β-葡聚糖凝胶。此结论为优化推广燕麦β-葡聚糖复合凝胶在食品工业中的应用提供了理论依据。

主要参考资料

[1] 现代药学名词手册

[2] 科学技术社会辞典·生物

[3] 孙晶,薛春玲.燕麦葡聚糖、壳寡糖与中药配伍降血糖的协同作用研究[J].山东化工,2019(06):28-29.

[4] 樊蕊.燕麦β-葡聚糖复合凝胶制备技术及其凝胶机理研究[J/OL].食品工业科技:1-14[2019-04-22].

[5]CN201210278074.2 一种酵母葡聚糖中非水溶性葡聚糖含量的检测方法

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