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天然谷物燕麦和大麦中水溶性和水不溶性的β葡聚糖的结构分析 摘要：从天然燕麦和大麦中分离出来的水溶性和水不溶性（1-3），（1-4）-β-D-葡聚糖用地衣聚糖酶分解，得到的低聚糖用配有脉冲电流检测器的高效阴离子交换色谱分析。测量了β葡聚糖的FT-IR、1H NMR和13C CP-MAS 固态NMR光谱。分析聚合程度3和4（PD3：PD4）的低聚糖比率来显示在燕麦和大麦之间、水溶性和水不溶性β葡聚糖之间的小结构差异。用SEC-HPLC方法得出燕麦和大麦的水溶性β葡聚糖的摩尔质量为500，000g/mol，水不溶性β葡聚糖的摩尔质量小于200,000g/mol。FT-IR和核磁共振光谱图没有差异。 关键词：β葡聚糖；燕麦；大麦；结果 介绍 燕麦和大麦中水溶性膳食纤维大部分为（1，3），（1，4）-β-D-葡聚糖β葡聚糖。仅由葡萄糖线性组成的部分水溶性多糖。燕麦β葡聚糖对人体健康具有积极的影响，被认为可以降低血清胆固醇和降低血糖水平。β葡聚糖在酿造过程中也可能导致筛选问题。水溶性β葡聚糖的结构和特性已经被广泛的研究了。燕麦、大麦、小麦和黑麦中水溶性膳食纤维的组成已经被研究，但是很少研究报告是关于水不溶性β葡聚糖的结构，Izydorczyk等人指出，大麦中的碱溶性β葡聚糖的β-（1，4）：β（1,3）的比例较高，：和连续性的β-（1,4）片段和单元比由水萃取的β葡聚糖高。β葡聚糖。 用配有脉冲电流检测器的高效阴离子交换色谱分析（HPAEC-PAD）已经被用来分析由聚糖酶酶解β葡聚糖的所得酶解产物。Wood等人研究了燕麦、大麦和黑麦中β葡聚糖的结构，而Izydorczyk等人则检测大麦中的水溶性和碱溶性β葡聚糖和Roubroeks等人研究黑麦β葡聚糖的结构。用气相色谱来分析多糖中的单糖在强酸如硫酸（H2SO4）和三氟乙酸（TFA）水解后的产物。 核磁共振光谱已经被广泛的应用于β葡聚糖的研究。红外光谱（FT-IR）也被用来分析多糖的结构，但是没有找到关于谷物（1,3），（1,4）-β-D-β-葡聚糖的报告。 我们早期实验工作是研究从燕麦麸中分离出水溶性β葡聚糖的结构。最近，我们检测分别用不同的碱溶液和水提取的燕麦和大麦中水不溶性纤维的成分。 本研究目的是分析燕麦和大麦中的β葡聚糖结构上的差异和水溶性和水不溶性的β葡聚糖结构上的差异。燕麦和大麦中的β葡聚糖都已经被广泛的应用，但是由于分离方法的不同，很难去对比他们各自的应用效果。这里两个样品的提取步骤相同，因此两个样品之间任何差异的存在都不是不同方法造成的，都是结构上的不同造成的。 实验 材料 β葡聚糖的分离 将Westerlund等人的提取方法稍加修改后用来提取燕麦（OS）和大麦（BS）中的水溶性β葡聚糖。将磨碎后的谷物脱脂，用热异丙醇或石油醚进行索氏提取法进行提取。将多糖溶解于96°C中和用Termamyl水解淀粉。用离心机分离出不溶的部分。用胰液素将上层的蛋白质分解。在4°C下用60%的乙醇将多糖沉淀。用离心机将沉淀分离出来后在70-80°C下用水溶解。用30%的（NH4）2SO4将β葡聚糖沉淀后离心分离。将在离心管中沉淀的β葡聚糖用水在80°C下溶解，在室温下分离纯水3×24h。将所得的β葡聚糖溶液冷冻干燥。 用Asp, Johansson, Hallmer, and Siljestrom的方法将不溶纤维部分溶解和将Gruppen等人方法修改后用来进一步分。用饱和的Ba（OH）2溶液提取出木聚糖（第一部分）。将仍然不溶的材料用Milli-Q水制成悬浮液和用醋酸中和后用水提取四次（第二部分）。这部分包含了大部分的β葡聚糖，称为不溶性β葡聚糖（燕麦的为OIS和大麦的为BIS）。Gruppen方法得的第3-5部分没有被分析。第1和2部分的单糖用GC来分析。 一般分析 用粗脂肪，蛋白质和β葡聚糖含量来面粉和不溶纤维。用AOAC 922.06的方法来分析脂肪。用凯氏定氮法分析蛋白质（N×6.25）。用McCleary和Codd的方法（AOAC995.16）测定β葡聚糖的数量和用分析工具（Megazyme）。 分馏法包括几种金属来源和因此不溶部分分析它的钠、钾、镁、铝、钙、铁、铜、锌和Ba含量和用珀金埃尔默ELAN 6000电感耦合等离子体质谱仪（ICP/MS）配有珀金埃尔默autosampler - 91分析β葡聚糖。用10mLHNO3浓缩液的将干样品和空白组湿化溶解with a Tecator Digestion System 41 with an autostep 1012 controller。用浓度为0.01μg/L铑元素作为内在标准。NBS1567a小麦面粉作为对照样本。TotalQuant来分析这半定量结果。使用ICP多元素标准六。 气色谱分析 样本单糖的含量用GC测定，在用硫酸