區(qū)分直鏈淀粉與支鏈淀粉

1、直鏈淀粉與支鏈淀粉的分離方法摘要：按照溶解度差異和分子特性差異兩種分離原理，直鏈淀粉與支鏈淀粉的分離方法分別有溫水抽提法、配合劑分離鹽類分離法、控制結(jié)晶法以及色譜法和纖維素吸附法等。對這些方法進(jìn)行了綜述及分析比較。關(guān)鍵詞：直鏈淀粉支鏈淀粉分離淀粉既可供食用又可做工業(yè)原料。MeverKH等人指出淀粉不是單一的物質(zhì)，而是直鏈淀粉和支鏈淀粉的混合物。直鏈淀粉是線性直鏈狀分子的多糖，支鏈淀粉具高度分支的多糖。分離直鏈淀粉和支鏈淀粉的方法有很多，

2、主要有2類。一類方法是以溶解度的差異為依據(jù)，它包括溫水抽提法，配合劑分離法，鹽類分離法，聚合物控制結(jié)晶法。另一類方法是以直鏈和支鏈淀粉分子結(jié)構(gòu)特性差異為依據(jù)，象色譜分離和纖維素吸附法。1根據(jù)不同的溶解度講行分離1.1溫水抽提法Meyer等人最早采用溫水抽提法分離直鏈淀粉和支鏈淀粉，發(fā)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)差異。溫水抽提法是將脫脂的淀粉在略高于該淀粉糊化溫度的熱水中進(jìn)行攪拌、抽提。在溫度為57100℃的水中溶漲的淀粉團(tuán)粒容易浸提。流動(dòng)的直缽淀粉分從溶脹

3、團(tuán)粒中滲透出來，而團(tuán)粒卻保持完整，此時(shí)大多數(shù)鏈淀粉仍以氫鍵結(jié)合，或處于結(jié)晶狀態(tài)留在團(tuán)粒中。存有存在時(shí)一部分抽提物會(huì)氧化分解而成低分子直鑄淀粉BaumGilbel將淀粉粒在氮?dú)饬飨掠?.5molLNaOH溶液浮30min，然后用40000g離心2h，上部清液經(jīng)過中和、濃縮脫水后得直鏈淀粉。此方法中溫度影響淀粉的抽提效率。一般抽提溫度稍高天淀粉的糊化溫度。若溫度太高，則直鏈淀粉的抽提效率高，但支鏈淀粉也會(huì)被抽提出來，純度差；若溫度太低，則抽

4、提效率低直鏈淀粉得率也低。1.2配合列分離法配合劑分離法中以Schoch的丁醇法最為有名。該法是往淀粉中加入正丁醇進(jìn)行冷卻，使直鏈淀粉正丁醇復(fù)合物沉淀出來。可以用來形成復(fù)合物的試劑有很多，把它們分類如下。溶劑：脂肪屬醇、二噁烷、氯酸戊酯，丁酮、吡啶。硝基化合物:硝基乙烷、硝基丙烷、硝基苯、硝基鏈烷烴。其他：百里酚、高級(jí)脂肪酸、溶血卵磷脂。1984年P(guān)aulColonna和ChristianeMercier采用Banks和Greenwoo

5、d在1967年提出的基本方法分離從光皮和皺皮豌豆中提取的淀粉，成功地將其中的直鏈淀粉和支鏈淀粉以及中間組分分離開來。1984年Yasuhito閣等人分離百合、木薯、馬鈴薯中的直鏈淀粉所使用的方法是將熱的含水10%的丁醇溶液在氮?dú)獾沫h(huán)境下冷卻，這樣重結(jié)晶36次進(jìn)行純化。YasuhitoTakeda等采用配合劑的方法從大米淀粉中分離純化出直鏈淀粉。具體步驟如下：將干重為10g的大米淀粉溶解在300ml二甲亞礬中，在氮?dú)獾沫h(huán)境下攪拌并加熱至1

6、00℃左右，然后把300ml的乙醇加人到溶液中?；旌衔镌?℃的條件下靜置幾個(gè)小時(shí)之后在室溫條件下離心分離(20min，2500g)，得到的沉淀物再重新溶解在300ml二甲亞礬中。把再次用乙醇沉淀的淀粉分散在70一80℃的400ml水中，然后加人100ml正丁醇，100ml3甲基1丁醇和13閱而水?；旌衔镌诘?dú)猸h(huán)境下攪拌加熱3h，然后冷卻至50℃，在室溫的條件下放置在泡沫聚苯乙烯盒中過夜，再在8rC的條件下靜置48h。離心分離(10000

7、g，20min，4℃)得到的沉淀物再分散在1L的含水10%的正丁醇中，加熱1h之后冷卻，在89C的條件下靜置能夠進(jìn)人凝膠相內(nèi)，不能和洗脫液一樣向前移動(dòng)，移動(dòng)的速度必然要落后于支鏈淀粉分子。但由于此方法所的上樣量較少，所以多用于對已分離的直鏈淀粉和支鏈淀粉進(jìn)行純度檢驗(yàn)。Jane3和Chen3就是采用Schoch丁醇法先對馬鈴薯淀粉、普通玉米和高直鏈玉米淀粉珊的組分進(jìn)行分離，然后用凝膠過濾層析對其純度進(jìn)行檢驗(yàn)。具體步驟如下：選用充滿Seph

8、amseCL－2B的層析柱(2.6～80cm)。采用上行洗脫模式。取淀粉溶液5ml(淀粉15mg0.75mg的葡萄糖作為標(biāo)記)進(jìn)樣，洗脫液是質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.02%NaCl水溶液，洗脫速率30m1h。每個(gè)組分收集4.8m1用雙管自動(dòng)分析儀進(jìn)行測定。對支鏈淀粉的鏈長進(jìn)行分析，選用充滿BioGelP6的Econo層析柱(1.5mmx80cm)。該柱采用下行洗脫模式。洗脫液是重蒸水，洗脫速率21mlh，每個(gè)組分收集2.3ml，用同樣的方法講行測定。

9、所得直鏈淀粉的純度見表2。表2用電位滴定法和凝膠過濾層析(Sepharose一2B)測得的直鏈淀粉的純度電位滴定法直鏈淀粉碘結(jié)合力%純度%凝膠過濾層析純度%馬鈴薯普通玉米高直鏈玉米Ⅶ19.318.619.096.593.095.090.296.296.2在我國張林維運(yùn)用交聯(lián)明膠親和色譜法對番薯淀粉組分進(jìn)行分離，得到直鏈淀粉和支鏈淀粉兩個(gè)級(jí)分。其中洗脫液A為含2.0mol／L尿素0.8x103mol／L碘和1.2、10－2mol／L碘化鉀

10、的醋酸緩沖液(pH4.80.1mol／L)，洗脫液B為含有8molL尿素、0.8x10－3molL碘、1.2x102molL碘化鉀及1.0x103molL十二烷基硫酸鈉的醋酸緩沖液(pH4.8，0.1mol／L)。玻璃柱(2.5mmx10cm)用交聯(lián)明膠微粒填裝，黑布遮光，用洗脫液平衡48h，樣品上柱后分部收集。所得結(jié)果見表3。表3番薯淀粉級(jí)分的鑒定多糖藍(lán)值b淀粉酶解極限%標(biāo)準(zhǔn)直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)支鏈淀粉支鏈淀粉鏈淀粉①直鏈淀粉直鏈淀粉①直鏈淀

11、粉直鏈淀粉②1.420.200.241.380.959848509998注：①為用洗脫液A制備的支鏈或直鏈淀粉；②為用洗脫液B制備的直鏈淀粉。最近應(yīng)用較多的還有高效色譜柱，比如2003年patindolJ和WangyJ應(yīng)有高效分子排阻色譜對分離出的大米淀粉各個(gè)組分（直鏈淀粉、支鏈淀粉和中間組分）檢驗(yàn)并應(yīng)用高效陰離子交換色譜配合脈沖安培檢測計(jì)繪出了支錠淀粉經(jīng)異淀粉酶脫枝且得到的鏈長分布圖。2002年GrantLAOstensonAMtRa

12、yasDuarteP應(yīng)用高效分子排阻色譜檢驗(yàn)各種不同的谷物淀粉的分離組分，確定直鏈淀粉和支鏈淀粉的含量。直淀粉粉和支鏈淀粉的分離用一根柱子在90min內(nèi)就完成了。由引得出結(jié)論，這個(gè)方法比筆者所比較的其他方法更快，更準(zhǔn)確而重現(xiàn)性也更好。2.2纖維素吸附法利用直鏈淀粉能被纖維吸附而支鏈淀粉不能被吸附的性質(zhì)可將它們分離。將冷淀粉溶液通過脫脂棉花柱，直鏈淀粉被吸附在棉花上，支鏈淀粉流過，直鏈淀粉再用熱水洗滌出來。用此方法可制得高純度的支鏈淀粉。