茶树花多糖提取条件的优化、纯化及其结构鉴定

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茶树已有千百年的种植历史,茶树花(Tea Flower)是其生殖器官之一。但是目前,大家对茶树的利用只限于茶叶的利用,茶树花被忽视而造成大大的浪费。近年来国内外研究表明,茶树花的成分与茶叶相似,含有多种有效生化成分,具有多种生理功能,但对此的研究还不够系统全面。本文主要研究了茶树花多糖的最优提取条件,分离纯化得到茶树花多糖纯品,并对其进行结构解析。1.茶树花多糖提取工艺的研究选取提取温度、提取时间和液料比进行单因素实验,在此基础上设计三因素五水平的Central Composite实验(CCD),将所得数据利用Design-Expert.软件处理,并结合实际操作性,即可得到茶树花多糖的最佳提取条件为提取温度96℃,提取时间230 min,液料比25 mL/g。在此条件下的茶树花多糖实际得率为13.434±3.17%,基本与预测值一致。茶树花多糖提取液经过0.1μm的超滤膜系统,获得截留液TFPS-1和透过液TFPS-2两个组分,得率分别为10.84%和3.09%。2.茶树花多糖的分离纯化及其理化性质测定将茶树花粗多糖的截留液和透过液分别经DEAE-纤维素-52离子交换柱和葡聚糖凝胶G-100分离纯化后,共得到六个单一组分,截留液经去离子水洗脱的组分TFPS-1-1量较少,忽略不研究,其余五个组分(TFPS-1-2、TFPS-1-2、TFPS-2-1、TFPS-2-2. TFPS-2-3)的得率分别为19.62%、35.86%、13.75%、18.55%、30.28%。对茶树花粗多糖、TFPS-1-2、TFPS-1-3、TFPS-2-1、TFPS-2-2、TFPS-2-3进行初步理化性质分析。其总糖含量分别为23.1%、14.4%、20.3%、85.0%、39.8%、18.5%,蛋白质含量分别为0.25%、0.08%、0.10%、0.11%、0.09%、0.10%,硫酸基含量分别为1.36%、1.63%、2.06%、2.04%、1.26%、1.08%。3.茶树花多糖的结构分析将茶树花多糖的五个纯化组分利用高效液相色谱(HPLC)检测其纯度和相对分子量,结果表明,五个组分均为单一组分,分子量分别是215.419 kD,142.731 kD, 3.716 kD,2.518 kD,2.087 kD。采用高效液相色谱法分析茶树花多糖纯化组分的单糖组成,TFPS-1-2单糖组成及其摩尔比为甘露糖:半乳糖醛酸:半乳糖:阿拉伯糖=66.71:22.71:3.98:6.59;TFPS-1-3单糖组成及其摩尔比为甘露糖:半乳糖醛酸:半乳糖:阿拉伯糖=61.89:26.68:5.13:6.30;TFPS-2-1单糖组成及其摩尔比为甘露糖:葡萄糖醛酸:葡萄糖:半乳糖:木糖:岩藻糖=58.95:8.61:8.74:8.14:5.31:10.25;TFPS-2-2单糖组成及其摩尔比为甘露糖:半乳糖醛酸:葡萄糖:半乳糖:阿拉伯糖=56.50:10.81:2.74:14.29:15.65;TFPS-2-3单糖组成及其摩尔比为甘露糖:半乳糖醛酸:葡萄糖:半乳糖:阿拉伯糖=54.88:24.38:2.84:5.82:12.09。利用KBr压片法对茶树花多糖的纯化组分进行红外分析,结果发现,这五个组分在4000cm-1~400 cm-1范围内呈现典型的多糖吸收峰,说明这五种检测样品是多糖类物质,并且TFPS-2-1组分的羧酸基团较少。采用原子力显微镜观察多糖形态,结果显示,这五个组分均是多个糖链的聚集体,而不是单个糖链。利用扫描电镜观察多糖纯化组分的表面形貌,结果发现,TFPS-1-2和TFPS-2-2在高倍镜下表面带有孔洞,说明分子间作用力弱;而TFPS-1-3、TFPS-2-1以及TFPS-2-3在高倍镜下表面紧密平整,说明分子间作用力强。TFPS-1-3的甲基化结果显示,甘露糖的连接方式除了(1→2)、(1→4)键型外,还有(1→3)连接方式;阿拉伯糖主要是以(1→2,3)键型连接;半乳糖除了以(1→3)连接方式外,还存在末端连接的方式。
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