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谷物中含有多种非淀粉多糖,如葡聚糖、阿拉伯木聚糖和纤维素组成,其中人们对β-葡聚糖和阿拉伯木聚糖的健康效益日益关注。本文选取非淀粉多糖含量较为丰富但目前在我国普及率相对较低的两种谷物(禾本科大麦属的青稞（Hordeum vulgare Linn.var.nudum Hook.F.）,燕麦属（Avena sativa L.）的裸燕麦（Avena Nuda）作为研究对象,提取β-葡聚糖和阿拉伯木聚糖进行分离纯化,然后结合化学和现代仪器分析方法,对青稞和燕麦中的β-葡聚糖、阿拉伯木聚糖理化性质、溶液性质和固体形貌进行分析,重点表观其一级结构。主要研究内容和结论如下:（1）制备纯度较高的青稞水提β-葡聚糖,对理化性质、溶液性质和固体形貌进行分析,并表征其一级结构。采用热水浸提、酶法水解、乙醇沉淀、冷冻干燥等提取方式得到青稞水提β-葡聚糖粗提物HBBG,并采用分级醇沉的纯化方式得到均一性较好20%醇沉组分,命名为HBBG-20。HBBG-20为高纯度多糖（96.3%）,β-葡聚糖含量为78.0%,单糖组成单一,吸水能力14.5 g/g（25℃）;溶解度为11.7%（30℃）。高效尺寸排阻色谱结合光散射技术（HPSEC-MALLS）分析发现HBBG-20的重均分子量（Mw）为3.6×104 g/mol,在0.1 mol/L硝酸钠溶液中主要表现为无规卷曲构象;其固体形貌主要呈现条带状,有少量的球状结构。热重分析显示,HBBG-20在300～355℃范围内损失率最大（61.1%）。甲基化与核磁分析结果表明,青稞水提β-葡聚糖HBBG-20由线性β-（1→3）-和β-（1→4）-葡萄糖残基混合连接而成,其中（1→4）/（1→3）的比值为2.53。基质辅助激光解吸飞行时间质谱（MALDI-TOF/MS）测定HBBG-20经地衣酶水解后的产物,纤维三糖与纤维四糖的比例（DP3/DP4）为1.47,从而推断HBBG-20可能的一级结构如下:（?）（2）制备纯度较高的青稞碱提阿拉伯木聚糖,对理化性质、溶液性质和固体形貌进行分析,并表征其一级结构。对青稞水提后剩余残渣采用饱和氢氧化钡溶液提取、酶法水解、乙醇沉淀等方法制备得到青稞碱提阿拉伯木聚糖粗提物HBAX,再采用直接醇沉的方式对HBAX进行纯化,获得了纯度较高、糖含量为98.3%、均一性较好的青稞碱提阿拉伯木聚糖（HBAX-60）。HBAX-60以中性糖为主,主要为阿拉伯糖（40.7%）和木糖（59.3%）,两者的比值（A/X）为0.69。HBAX-60的吸水能力为8.4 g/g（25℃）,溶解度为42.1%（30℃）,在0.1 mol/L硝酸钠溶液中主要表现为无规卷曲构象。扫描电镜发现其固体形貌主要为条带。HBAX-60在240～335℃范围内损失率最大,在600℃条件下的保留率为9.8%。甲基化与核磁结果表明HBAX-60多糖以线性链为主,分支较少,主链分别由未取代（36.2%）、单取代（5.9%）和双取代（12.1%）木糖残基通过β-（1→4）-糖苷键组成,可能存在两种分支情况,其可能的一级结构如下:（?）其中,R1为α-Araf-(1→或β-Xylp-(1→,R2为α-Araf-(1→、β-Xylp-(1→、β-Xylp-（1→3）-α-Araf-(1→或α-Araf-（1→3）-α-Araf-(1→。（3）制备纯度较高的燕麦水提β-葡聚糖,对理化性质、溶液性质和固体形貌进行分析,并表征其一级结构。采用热水浸提、酶法除杂、乙醇沉淀、冷冻干燥等燕麦水提β-葡聚糖粗提物OBG,并采用分级醇沉的方式得到20%乙醇沉淀组分OBG-20,得率最高（60.1%）、均一性较好。OBG-20在常温下吸水量为10.3g/g,溶解度为9.9%（30℃）,在0.1 mol/L硝酸钠溶液中主要表现为无规卷曲构象。电镜发现其固体形貌呈现条带状和纤维状结构,同时还有少量的球状结构。OBG-20在300～360℃范围内质量损失率最大（64.5%）,最终在600℃下的保留率为13.2%。甲基化与核磁结果表明OBG-20由线性β-（1→3）-和β-（1→4）-葡萄糖残基混合连接而成,其中（1→4）/（1→3）的比值为2.02。MALDI-TOF/MS结果显示经地衣酶特异水解后产物的DP3/DP4为1.63,从而推断OBG-20可能的一级结构如下:（4）制备纯度较高的燕麦碱提阿拉伯木聚糖,对理化性质、溶液性质和固体形貌进行分析,并表征其一级结构。采用碱提、酶解、醇沉的方式从燕麦水提后的沉淀中制备得到燕麦阿拉伯木聚糖粗提物OAX,并通过地衣酶水解与分级醇沉结合的方式对OAX进行纯化,获得了阿拉伯木聚糖含量为86.0%的组分OAX-L-80,其化学组成以中性糖为主（88.2%）,吸水量为6.7 g/g（25℃）,溶解度为61.5%（30℃）。在0.1 mol/L硝酸钠溶液中主要表现为无规卷曲构象;电镜发现其固体形貌主要呈现不规则球状、少量条带状与直径较小的纤维状结构。OAX-L-80在242～330℃范围内损失率高达64.8%,在600℃条件下总失重率为95.6%。甲基化与核磁结果表明OAX-L-80多糖链以线性为主,分支较少,主链分别由未取代（27.2%）、单取代（30.4%）和双取代（6.2%）的木糖残基通过β-（1→4）键组成,连接的分支存在两种分支情况,主要以α-Araf-(1→（28.4%）为主,其可能的一级结构如下:（?）其中,R1为α-Araf-(1→或β-Xylp-(1→,R2为α-Araf-(1→、β-Xylp-(1→、β-Xylp-（1→5）-α-Araf-(1→或α-Araf-（1→5）-α-Araf-(1→。综上,本课题对我国产青稞和燕麦中非淀粉多糖的理化性质、溶液性质和结构特征进行较为完整、系统的解析,其中两种原料中的β-葡聚糖均为混合线性（1→3）（1→4）-β-葡聚糖,无相邻的β-（1→3）-糖苷键;阿拉伯木聚糖分支度均较低,主要以阿拉伯糖残基取代为主,通过木糖残基的O-2或/和O-3位连接到β-（1→4）-木聚糖主链上。上述非淀粉多糖在0.1 mol/L硝酸钠溶液中均以无规卷曲构象为主。相关研究结果将为青稞和燕麦中非淀粉多糖功能活性的挖掘与产品开发提供了良好的物质结构信息与参考。