红托竹荪多糖的提取、基本结构及膜分离研究

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目的:优化红托竹荪多糖的超声辅助提取工艺,提高多糖提取率,对红托竹荪多糖进行结构鉴定及多糖提取液进行成分分析,为膜分离工艺提供设计依据,依此建立红托竹荪多糖的膜分离提纯工艺,为红托竹荪多糖工业化开发提供技术支撑。方法:以贵州织金红托竹荪为原料,采用超声辅助提取,通过Box-Behnken试验设计对超声功率、超声时间、提取次数、料液比进行优化。通过Sevage法对红托竹荪多糖去蛋白,得到多糖组分SV-PDR。对SV-PDR多糖进行结构鉴定,采用HPGPC和SEC-MALLS测定多糖的分子量及分布范围;PMP-HPLC测定多糖中单糖的组成;高碘酸氧化、Smith降解和甲基化试验测定多糖中的糖苷键;FT-IR、NMR测定多糖构型和官能团振动;结合SEM观察多糖的形貌特征,最终确定SV-PDR多糖的基本结构,并对红托竹荪多糖提取液进行成分分析,将此数据作为依据进行膜分离实验设计。利用膜分离技术对红托竹荪多糖进行分离纯化,采用HPS-100超滤膜进行实验,比较醇沉、膜分离、膜分离+醇沉技术对红托竹荪多糖分离的效果。同时考察不同清洗溶剂对HPS-100超滤膜的清洗效果。结果:红托竹荪多糖超声提取的最佳工艺参数为:超声功率480 W,超声时间35min,提取次数2次,料液比1∶20 g/ml,此工艺条件下多糖提取率为14.55%,多糖含量为60.33%。使用Sevage法去蛋白后得到红托竹荪多糖SV-PDR,多糖含量为94.37%,对其进行结构鉴定得到相对分子量为3.005×10~6Da,绝对分子量为3.448×10~6g/mol,主要由甘露糖、葡萄糖、半乳糖组成,摩尔比为10.29∶32.71∶1,糖链部分以→6)-Glcp-(1→为主链,→3)-Glcp-(1→和→4)-Glcp-(1→为支链,同时含有α-构型和β-构型,是具有三维螺旋结构的吡喃环多糖。在超声提取工艺基础上,进行膜分离实验,通过膜分离联合醇沉技术能有效提高红托竹荪多糖纯度,使多糖含量提升至71.73%。此外,1%HCl的清洗溶液可使超滤膜膜通量恢复至83%。结论:建立了红托竹荪多糖提取率为14.55%超声提取工艺,提高了多糖的提取率;红托竹荪SV-PDR的结构特征为以→6)-Glcp-(1→为主链,→3)-Glcp-(1→和→4)-Glcp-(1→为支链,同时含有α-构型和β-构型。建立了红托竹荪多糖的膜分离工艺,将多糖含量提升至71.73%。
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