Научная статья на тему 'Влияние способа выделения и очистки арабиногалактана из древесины лиственницы сибирской на его строение и свойства'

Влияние способа выделения и очистки арабиногалактана из древесины лиственницы сибирской на его строение и свойства Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
511
121
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Химия растительного сырья
Scopus
ВАК
AGRIS
CAS
RSCI

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Медведева Е. Н., Федорова Т. Е., Ванина А. С., Рохин А. В., Еськова Л. А.

Из водных экстрактов древесины лиственницы сибирской, полученных на опытно-промышленной установке, выделены и очищены различными способами образцы арабиногалактана (АГ). Методами ИК-спектроскопии, электрофореза, аминокислотным анализом и анализом с амидо-черным установлено, что исследованные образцы не содержат гликопротеинов. Методом количественной спектроскопии ЯМР 13С определен моносахаридный состав их макромолекул. Показано, что соотношение звеньев галактозы и арабинозы в составе макромолекул полисахарида и степень их разветвления зависят от способа выделения и очистки образцов. Образцы АГ высокой степени чистоты (99 %) имеют соотношение Gal : Ara = 8,8 : 1. По данным ГПХ, эти продукты характеризуются узким молекулярно-массовым распределением (Mw/Mn = 1,19-1,27); их средняя молекулярная масса составляет ~20 000. Авторы выражают благодарность Сибирскому отделению РАН за финансовую поддержку выполненных исследований (Комплексный интеграционный проект № 34).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Медведева Е. Н., Федорова Т. Е., Ванина А. С., Рохин А. В., Еськова Л. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Влияние способа выделения и очистки арабиногалактана из древесины лиственницы сибирской на его строение и свойства»

Химия растительного сырья. 2006. №1. С. 25-32.

УДК 668.411:674.032.14

ВЛИЯНИЕ СПОСОБА ВЫДЕЛЕНИЯ И ОЧИСТКИ АРАБИНОГАЛАКТАНА ИЗ ДРЕВЕСИНЫ ЛИСТВЕННИЦЫ СИБИРСКОЙ НА ЕГО СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА

© Е.Н. Медведева , Т.Е. Федорова, А. С. Ванина, А.В. Рохин, Л.А. Еськова, В.А. Бабкин

Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАН, ул. Фаворского, 1, Иркутск, 664033, (Россия) E-mail: [email protected]

Из водных экстрактов древесины лиственницы сибирской, полученных на опытно-промышленной установке, выделены и очищены различными способами образцы арабиногалактана (АГ). Методами ИК-спектроскопии, электрофореза, аминокислотным анализом и анализом с амидо-черным установлено, что исследованные образцы не содержат гликопротеинов.

Методом количественной спектроскопии ЯМР 13С определен моносахаридный состав их макромолекул. Показано, что соотношение звеньев галактозы и арабинозы в составе макромолекул полисахарида и степень их разветвления зависят от способа выделения и очистки образцов. Образцы АГ высокой степени чистоты (99%) имеют соотношение Gal : Ara = 8,8 : 1. По данным ГПХ, эти продукты характеризуются узким молекулярно-массовым распределением (Mw/Mn = 1,19-1,27); их средняя молекулярная масса составляет ~20 000.

Авторы выражают благодарность Сибирскому отделению РАН за финансовую поддержку выполненных исследований (Комплексный интеграционный проект №34).

Введение

Арабино-3,6-галактаны (АГ) высших растений обладают широким спектром физиологической активности, благодаря чему находят применение в качестве лекарственных средств и биологически активных добавок к пище [1-4]. Принято считать, что биологическая активность этих полисахаридов непосредственно связана с их структурными особенностями: величиной галактанового кора, строением боковых углеводных цепей, а также молекулярной массой и способностью образовывать межмолекулярные ассоциаты [1, 2].

Макромолекула АГ из древесины лиственницы имеет высокоразветвленное строение; главная цепь ее состоит из звеньев галактозы, соединенных гликозидными связями ß-(1—>3), большинство из которых имеет боковые ответвления. Около половины боковых цепей макромолекул АГ западной лиственницы (Larix occidentalis) и лиственницы сибирской (Larix sibirica L.) представляют собой ß-(1— 6)-связанные димеры галактопиранозы, примерно четверть - единичные звенья галактопиранозы, а оставшаяся часть состоит из двух и более звеньев и включает основное количество арабинозы, обнаруженной в полисахариде [5-7].

Арабинозные фрагменты включены в макромолекулу АГ в основном как боковые цепи, состоящие из 3-О-замещенных остатков ß-L-арабинофуранозы и концевых остатков, представленных ß-L-арабино-пиранозой, ß-D-арабинофуранозой и а-арабинофуранозой [3, 7]. Имеются сведения о том, что звенья арабинозы могут присутствовать также в основной цепи макромолекулы [6].

Моносахаридный состав и молекулярная масса (ММ) макромолекул АГ колеблются не только в зависимости от вида лиственницы, но и в пределах одного вида. Кроме того, как показали исследования АГ из западной лиственницы, фракции полимера, различающиеся по молекулярной массе, имеют различное соотношение звеньев галактозы и арабинозы [8]. Используя гель-фильтрационную хроматографию, авторам удалось выделить фракции АГ с ММ от 3 до 93 RDa, в которых соотношение галактозы и арабинозы увеличивалось с ростом ММ в 3 раза.

Способы извлечения АГ из древесины лиственницы основаны на его экстракции водой и различаются по методам предварительной обработки исходного сырья, условиям экстракции, а также очистки экстрак-

* Автор, с которым следует вести переписку.

тов и целевого продукта от примесей [9-19]. Как показал анализ литературных данных, моносахаридный состав и свойства арабиногалактана во многом определяются этими условиями [3, 4, 9-22]. Кроме того, значения молекулярной массы АГ существенно зависят от способа ее определения. Решающее влияние на результаты определения ММ гель-проникающей хроматографией (ГПХ) оказывает выбор элюирующей системы, что, вероятно, обусловлено образованием устойчивых ассоциатов и проявлением макромолекулами АГ полиэлектролитного эффекта [21, 23-25]. В различных работах для АГ из лиственниц сибирской и западной приводятся значения ММ от 7500 до 100000 [3, 7, 8, 20-22, 26-29] (табл. 1).

Образцы арабиногалактана, получаемые из древесины лиственницы сибирской по разработанной в лаборатории химии древесины ИрИХ СО РАН технологии [11, 12], выделяются из водных экстрактов и очищаются различными методами в зависимости от требуемой чистоты продукта.

С целью стандартизации продукта мы исследовали некоторые характеристики образцов АГ, различающихся по способу выделения и очистки.

Таблица 1. Литературные данные для арабиногалактана из лиственниц сибирской и западной

ММсредн. Степень

Ссылка Условия выделения Оа1 /Ага (метод определе- Мп полидисперсности

ния, элюент) (М /Мп)

АГ из Ьапх зШпеа Ь.

Экстракция при 80-90 0С, очист-

[3] ка на полиамидном сорбенте, осаждение этанолом. [а]с20 =+16° 9 : 1 - 13000 9000 1,9-2,3

Экстракция при комн. I0, осаждение этанолом 8,3 : 1 - - - -

[7] Фракционирование ГПХ, осаждение этанолом. Продукт А (84 %), [а]с20 =+10о Продукт В (16 %), [а]с20 =+12о 10 : 1 3 : 1 29000 (седиментация)

[10] Экстракция при 95-98 0С, очистка на полиамидном сорбенте, осаждение этанолом 5,6 : 1 40000 (ГПХ, вода) - - -

[20] Обработка древесины метил-трет-бутиловым эфиром, экстракция при комн. 1°, осаждение этанолом 4,8 : 1 22000 (ГПХ, 0,2 М №аС1)

[21] Экстракция при 80-90 0С, очист- (ГПХ, 0,036 М

ка на полиамидном сорбенте, - ЫБг + 0,036 М 12900 7630 1,69

осаждение этанолом Н3РО4)

[26] Экстракция при комн. Г, очистка 40000

ионообменной хроматографией, осаждение этанолом 7,5 : 1 (ГПХ, вода) - - -

АГ из Ьапх occidentalis

[8] Товарный продукт 81хас1ап 2 (фракционирование ГПХ)

Фракция ММ 78524 6,99 : 1 78524 1,08

Фракция ММ 33113 5,96 : 1 33113 1,01

Фракция ММ 7499 3,69 : 1 7499 1,06

Фракция ММ 2951 2,33 : 1 2951 40000 (светорассеяние) 19000 1,08

[27] Товарный продукт 81тас1ап 2 5,45 : 1 (ГПХ (0,02 М К3РО4 +0,15 М №аС1+ +0,1% №N3)

37000 37100 31600 1,17

[29] Товарный продукт 81хас1ап 2 (светорассеяние) 38000 (седиментация) 38000 32000 1,19

Экспериментальная часть

Водные экстракты с содержанием сухих веществ 4,9 (промышленный экстракт №1) и 10,2% (промышленный экстракт №2) были получены из различных партий древесины лиственницы при температуре 8090 оС после удаления из нее дигидрокверцетина (ДКВ) на опытно-промышленной установке [11]. Механические и коллоидные частицы удаляли из экстрактов методом флокуляции с применением флокулянтов катионного типа [12]. Для удаления остаточного количества примесей фенольной природы осветленный экстракт обрабатывали пероксидом водорода, продукт выделяли осаждением в этанол [18]. Выделенные различными способами образцы АГ сушили при 105 °С.

Для сравнения в лаборатории был получен образец АГ в мягких условиях, для чего водную экстракцию лиственничных опилок проводили при комнатной температуре и гидромодуле 1 : 10 в течение 72 ч. Полученный экстракт выпаривали без нагрева, остаток сушили при комнатной температуре до постоянного веса. Выход 12,4%.

Молекулярную массу макромолекул АГ определяли методом ГПХ [30] в стеклянной колонке (690х 10 мм) на сефадексе G 150 (2 г) с калибровкой по декстранам. Отбирали фракции по 1 мл со скоростью элюирования 6-8 мл/ч. Содержание АГ во фракциях определяли фенол-сернокислотным методом [31].

Удельное вращение 2%-ных водных растворов образцов АГ определяли при 20 оС помощью поляриметра «Polamat A».

ИК спектры регистрировали в таблетках с KBr на спектрофотометре «Specord 75IR» в интервале 5004000 см-1, УФ спектры - на спектрофотометре «Specord UV VIS» (толщина слоя 10 мм).

Анализ на содержание белка в образцах АГ проводили по методу [32]. Электрофорез осуществляли согласно [33]. Для обнаружения аминокислот использовали автоматический аминокислотный анализатор ААА-881; пробы для анализа подготавливали по методу, описанному в работе [34].

Спектры ЯМР 13С образцов АГ регистрировали на спектрометре «Varian VXR 500S» с рабочей частотой 125,1 МГц, растворитель - D20. Внутренним стандартом служил дейтероацетон. Соотношение звеньев галактозы и арабинозы в составе макромолекул АГ рассчитывали по соотношению интегральных интенсивностей сигналов аномерных атомов углерода галактозы и арабинозы.

Обсуждение результатов

Наиболее распространенным способом выделения арабиногалактана из водных экстрактов является осаждение полисахарида алифатическими спиртами, чаще всего этанолом. При этом происходит освобождение продукта от флавоноида дигидрокверцетина и других растворимых в спиртах низкомолекулярных фенольных соединений, являющихся основными примесями в АГ из лиственницы. Высокомолекулярные вещества фенольной природы, связанные с АГ в лигноуглеводный комплекс, остаются в продукте. Нами было показано, что до 88% этих примесей удаляется при обработке экстракта флокулянтами катионного типа [18]. Применение метода флокуляции позволило нам отказаться от стадии осаждения АГ этанолом и выделять товарный продукт концентрированием осветленного экстракта ультрафильтрацией с последующей сушкой концентрата [12]. Показано, что, наряду с концентрированием, при ультрафильтрации происходит эффективная очистка экстракта от ДКВ, а также от неорганических примесей [19].

Имеются сведения о присутствии в АГ из древесины лиственницы протеинов, связанных с АГ химическими связями (гликопротеинов) [35]. Проведенные исследования показали, что в получаемых нами образцах АГ протеины отсутствуют. Об этом свидетельствуют данные ИК спектроскопии, элементного анализа (отсутствие азота), электрофореза, анализа с амидо-черным, а также аминокислотного анализа. Следует заметить, что наиболее часто применяемый для обнаружения белков метод Лоури [36] неприемлем для анализа арабиногалактана, так как определению по этому методу мешают присутствующие в АГ примеси ДКВ.

Для получения высокочистого АГ нами разработан способ его глубокой очистки окислением остаточного количества фенольных примесей пероксидом водорода [18]. Предложенная схема включает стадии осветления исходного экстракта АГ флокуляцией, окисления примесей пероксидом водорода в присутствии динат-риевой соли этилендиамин-М^^'М-тетрауксусной кислоты (ЭДТА) и выделения чистого продукта осаждением этиловым спиртом. Содержание основного вещества в высушенном продукте составляет 99%, [a]D20 = +11о, что согласуется с литературными данными для лиственниц сибирской [7] и западной [37].

Детальное исследование образцов АГ, получаемых на каждой стадии выделения и очистки продукта, позволит охарактеризовать влияние способов получения чистого арабиногалактана на его структуру и стандартизировать конечный продукт.

Как уже упоминалось, при определении ММ арабиногалактана методом ГПХ решающую роль играет выбор элюирующей системы. В настоящей работе для разрушения ассоциатов и подавления полиэлектро-литного эффекта при ГПХ в качестве растворителя и элюента использовался 1 М раствор NaCl. Аналогичные результаты получены нами при использовании в качестве элюента фосфатного буферного раствора (рН 7,6) с добавлением 0,15 М NaCl.

Анализ спектров ЯМР 13С арабиногалактана, выделенного в мягких условиях (табл. 2, образец i) и полученного выпариванием исходного промышленного экстракта (образец 2) выявил существенные различия в их моносахаридном составе: соотношение мономерных звеньев галактозы и арабинозы в образце i значительно выше. Эти образцы различаются и по молекулярно-массовому распределению (ММР).

Сравнение данных спектров ЯМР 13С образца 2 и образца 3, полученного выпариванием осветленного флокуляцией экстракта, свидетельствует о том, что обработка экстракта флокулянтом приводит к получению продукта с более низким соотношением Gal/Ara в макромолекуле полисахарида. По-видимому, в процессе флокуляции в водных растворах АГ, наряду со связыванием сопутствующих АГ примесей, происходит агрегация обогащенных галактозой (высокомолекулярных) компонентов АГ с макромолекулами флокулянта и удаление этих агрегатов из раствора. При этом средняя ММ также снижается.

Выделение АГ из экстракта осаждением этиловым спиртом дает продукт 4, в котором содержание ара-бинозных звеньев почти в два раза ниже, чем в исходном образце (табл. 2).

Известно, что в процессе обработки водного раствора АГ из древесины лиственницы сибирской этиловым спиртом происходит преимущественное осаждение высокомолекулярных фракций арабиногалактана [38]. Полученные нами результаты указывают на то, что эти фракции обогащены галактозой, а остающиеся в растворе олигомерные продукты содержат арабинозных звеньев больше, чем исходный образец. Эти данные согласуются с литературными [8].

Очистка образца 6 от низкомолекулярных фракций диализом против дистиллированной воды также приводит к увеличению доли звеньев галактозы в макромолекулах АГ (образец 7). Еще заметнее этот эффект проявляется при дополнительной очистке образца 6 двукратным переосаждением из воды в этанол (образец 8).

Таблица 2. Влияние способа выделения и очистки на моносахаридный состав и молекулярную массу образцов арабиногалактана

Образец Условия выделения Gal /Ara ММ (ГПХ) Mw Mn Степень полидисперсности (М / Mn)

1 Экстракция и сушка при комн. т-ре 13,1 : 1 18780 37880 16500 2,30

Промышленный экстракт № 1

2 Выпаривание исх. экстракта 7,2 : 1 13800 15980 12230 1,31

3 Флокуляция исх. экстракта, выпаривание 5,7 : 1 12630 15320 11880 1,29

4 Осаждение из исх. экстракта этанолом 13,7 : 1 - - - -

5 Флокуляция исх. экстракта, осаждение этанолом 9,4 : 1 - - - -

Промышленный экстракт № 2

6 Осаждение из исх. экстракта этанолом 7,4 : 1 19950 18900 14880 1,27

7 Диализ образца 6, лиофильная сушка 8,5 : 1 19950 21160 17740 1,19

8 Двукратное переосаждение образца 6 из воды в этанол 13,4 : 1 - - - -

9 Флокуляция исх. экстракта, осаждение этанолом 7,9 : 1 - - - -

Предварительная флокуляция экстракта АГ с последующим осаждением этиловым спиртом дает продукт (5) с соотношением галактозных и арабинозных звеньев, близким к значению Gal/Ara АГ из древесины лиственницы сибирской, сообщавшемуся в работе [7].

Использование количественной спектроскопии ЯМР 13С позволяет не только определить компонентный состав выделяемых образцов АГ (соотношение галактозных и арабинозных единиц), но и оценить соотношение основных структурных галактозных фрагментов макромолекул АГ:

1 1 •■3)-P-D-Gal/>-(1—► P-D-Gal^ P-D-Gal^

6 6

С 8 1

Звенья галактанового кора Звенья боковых цепей Концевые звенья

Относительные соотношения фрагментов с, 8 и 1 можно определить из количественных спектров ЯМР 13С образцов АГ сравнением интегральных интенсивностей сигналов незамещенных атомов С-6 и С-3 галактозных звеньев и атомов С-6 и С-3 галактозы, участвующих в образовании гликозидных связей [7].

Соотношение 3-О-замещенных звеньев Б-галактопиранозы (главным образом, звенья с) и звеньев Б-галактопиранозы боковых цепей (звенья - 8 и 1) рассчитывали из спектров ЯМР 13С по интенсивностям сигналов атомов углерода при 5 81,7 м.д. (С-3 замещ.) и 5 71,3 м.д. (С-3 незамещ.) (табл. 3). Соотношение 3,6-ди-О-, 6-О-замещенных остатков р-Б-галактопиранозы (звенья с и 8) и концевых звеньев галактозы (звенья 1) рассчитывали по интегральным интенсивностям сигналов атомов углерода при 5 68,9 м.д. (С-6 замещ.) и 5 61,3 м.д. (С-6 незамещ.) [7].

По результатам хромато-масс-спектрометрии продуктов частичного гидролиза метилированного АГ лиственницы сибирской ранее было установлено, что макромолекула арабиногалактана имеет высокораз-ветвленную структуру, средняя единица повторения которой содержит два остатка арабинозы и 20 остатков галактозы. Соотношение звеньев галактозы с : 8 : 1 составило 8 : 5 : 7 [7]. На основании этих данных при расчете соотношения с : 8 : 1 для каждого образца АГ было принято, что количество звеньев с = 8.

Как видно из таблицы 3, в образце АГ (3), выделенном после предварительной флокуляции водного экстракта, по сравнению с исходным АГ (2), снижается количество звеньев 8. Вместе с тем для этого образца характерно более высокое содержание арабинозных звеньев (на 25 % выше, чем в исходном образце АГ). Эти данные указывают на то, что полученный продукт содержит больше коротких галактозных боковых цепей (состоящих из одной концевой галактозной единицы) и больше боковых арабинозных цепей.

Выделение АГ из водных экстрактов осаждением этиловым спиртом приводит к продукту (4) также с большим содержанием коротких галактозных боковых цепей и значительно меньшим (~50%) количеством арабинозных боковых цепей. В целом образец имеет более низкую степень ветвления по сравнению с исходным образцом (2) за счет меньшего количества боковых арабинозных цепей в его составе.

Образец (5), полученный флокуляцией экстракта и последующим осаждением спиртом, характеризуется структурными параметрами, наиболее близкими к составу АГ древесины лиственницы сибирской, приведенному в работе [7].

Данные таблиц 4, 5 характеризуют продукты, очищенные окислением сопутствующих АГ фенольных и лигнинных примесей пероксидом водорода. Полученные результаты показывают, что под влиянием пероксида водорода соотношение галактозных и арабинозных фрагментов в образцах АГ изменяется; при увеличении продолжительности воздействия Н2О2 или повышении температуры процесса окисления происходит преимущественное отщепление остатков арабинозы.

Соотношение 3-О-замещенных звеньев Б-галактопиранозы (звенья с) и звеньев Б-галактопиранозы боковых цепей (8 + 1), неокисленного и окисленных образцов изменяется незначительно. Следовательно, в мягких условиях окисления пероксидом водорода состав макромолекул арабиногалактана остается стабильным. Это подтверждают и данные ГПХ образцов АГ. Препарат АГ, полученный в оптимальных условиях (табл. 4, образец 17), имеет почти такое же молекулярно-массовое распределение, как продукт 6, выделенный из исходного экстракта.

Таблица 3. Структурные параметры образцов АГ, рассчитанные из спектров ЯМР С

Образец* С-3 зам./ С-3 незам. С-6 зам./ С-6 незам. с s t Ara / 20 Gal

1 0,90 2,43 8 4 5 1,5

Промышленный экстракт № 1

2 0,73 2,81 8 6 5,4 2,7

3 0,95 2,38 8 3, 6 4,9 3,5

4 0,83 2,25 8 4,2 5,4 1,5

5 0,84 2,43 8 4,4 5,1 2,1

Промышленный экстракт № 2

6 0,86 2,34 8 4,1 5,2 2,7

7 0,79 2,54 8 5 5,1 1,5

8 0,73 2,26 8 5,1 5,8 2,4

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

9 0,92 2,37 8 3,7 5 2,5

Литературные данные

АГ из Larix sibirica L. (ЯМР 13С) [7] 0,77 2,2 8 4,6 5,8 2

АГиз Larix sibirica L. Анализ после 0,67 1,83 8 5 7 2

метилирования [7] АГ из Larix occidentalis 0,83 1,75 8 4 5,6 3,7

Анализ после метилирования [8]

Номера образцов соответствуют приведенным в таблице 2.

Более жесткие условия проведения реакции (табл. 4, 5 образец 16) оказывают деструктирующее влияние на макромолекулу АГ, выражающееся в укорочении боковых галактозных цепей (значительное снижение количества звеньев « и увеличение содержания концевых звеньев) и отщеплении арабинозных боковых цепей. О фрагментации макромолекул арабиногалактана свидетельствуют данные ГПХ этого образца, обнаруживающие наличие фракций с ММ от ~18000 до 4000 и сравнительно высокую степень полидисперсности. В спектре ЯМР 13С этого продукта наряду с сигналами, характерными для звеньев арабинозы и галактозы, наблюдаются малоинтенсивные сигналы в области 220 и 170-180 м.д., относящиеся к кетонным и карбоксильным С=О группам окисленных фрагментов [18].

Таблица 4. Соотношение галактозных и арабинозных звеньев в образцах арабиногалактана, выделенных осаждением в этанол после окисления пероксидом водорода в различных условиях

Условия окисления ММ (ГПХ)

Образец СН2О2; моль/л СЭДТА, ммоль/л н о о т, ч Gal/Ara Mw Mn

Степень полидисперсности (Mw / Mn)

Без предварительной флокуляции

4* - - - - 13,7

10 0,5 - 60 2 10,3 19950 20190 16750 1,21

11 0,5 0,5 60 2 10,7 - - - -

С предварительной флокуляцией

5* - - - - 9,4 - - - -

12 0,2 - 40 2 8,0 - - - -

13 0,2 - 40 4 9,6 - - - -

14 0,2 - 60 2 8,3 - - -

15 0,2 - 60 4 12,3 - - - -

16 0,5 - 70 4 12,0 18000- 4000 18300 5010 3,65

17 0,2 0,5 60 2 8,8 20130 20510 16810 1,22

18 0,2 5,0 60 2 ,8 8, - - - -

Номера образцов соответствуют приведенным в таблицах 2, 3

Таблица З. Расчетные данные из спектров ЯМР1ЗС образцов арабиногалактана, выделенных осаждением в этанол после окисления пероксидом водорода в различных условиях

Образец* С-3 зам. / С-3 незам. С-б зам. / С-б незам. с s t Ara / 20 Gal

Без предварительной флокуляции

4 0,83 2,2З 8 4,2 3,4 1,З

Окисление Н2О2

10 0,8З 2,3б 8 4,2 3,2 1,9

Окисление Н2О2 + ЭДТА

11 0,7З 2,39 8 3,2 З,б 1,9

С предварительной флокуляцией

З 0,84 2,43 8 4,4 З,1 2,1

Окисление Н2О2

12 0,81 2,43 8 4,7 3,2 2,3

13 0,83 2,З8 8 4,7 4,9 2,1

14 0,84 2,39 8 4,4 3,2 2,4

1З 0,81 2,73 8 З,1 4,8 1,б

1б 0,82 1,90 8 3,б б,1 1,б

Окисление Н2О2 + ЭДТА

17 0,83 2,20 8 4 3,4 2,3

18 0,8б 2,23 8 4 3,3 2,2

*Номера образцов соответствуют приведенным в таблицах 2-4.

Таким образом, показано, что моносахаридный состав макромолекул АГ в процессе выделения и очистки существенно изменяется. Способ очистки образцов оказывает незначительное влияние на их среднюю молекулярную массу и молекулярно-массовое распределение.

Авторы выражают благодарность Н.В. Ивановой за помощь, оказанную при выполнении данной работы. Список литературы

1. Оводов Ю.С. Полисахариды цветковых растений: структура и физиологическая активность // Биоорганиче-ская химия. 1998. Т. 24, №7. С. 48З-З01.

2. Арифходжаев А.О. Галактаны и галактансодержащие полисахариды высших растений // Химия природных соединений. 2000. №3. С. 18З-197.

3. Медведева С.А., Александрова Г.П. Стратегия модификации и биопотенциал природного полисахарида арабиногалактана // Панорама современной химии России. Синтез и модификация полимеров. М., 2003. С. 328-3Зб.

4. Медведева Е.Н., Бабкин В.А., Остроухова Л.А. Арабиногалактан лиственницы - свойства и перспективы использования // Химия растительного сырья. 2003. №1. С. 27-37.

З. Ponder G.R., Richards G.N. Arabinogalactan from Western larch. Part III: Alkaline degradation revisited, with novel conclusions on molecular structure // Carbohydrate Polymers. 1998. V. 34(4). Р. 2З1-2б1.

6. Clarcke A.E., Anderson R.L., Stone B.A. Form and function of arabinogalactans and arabinogalactan-proteins // Phytochemistry. 1979. V. 18. P. З21-З40.

7. Karacsonyi S., Kovacik V., Alfoldi J., Kubackova M. Chemical and 13C studies of arabinogalactan from Larix si-

birica L. // Carbohydrate Research. 1984. V. 134. P. 2бЗ-274.

8. Prescott J.H., Groman E.V., Gyongyi G. New molecular weight forms of arabinogalactan from Larix occidentalis // Carbohydrate Research. 1997. V. 301. P. 89-93.

9. Чочиева А.Ф., Чочиева М.М., Антоновский С. Д. Влияние способов очистки и сушки арабиногалактана на его свойства // Химия и технология бумаги: Межвуз. сб. науч. тр. Л., 197б. Вып. 4. С. 12З-1ЗЗ.

10. Антонова Г.Ф., Тюкавкина H.A. Водорастворимые вещества лиственницы и возможности их использования // Химия древесины. 1983. №2. С. 89-9б.

11. Бабкин В.А., Остроухова Л.А., Дьячкова С.Г., Святкин Ю.К., Бабкин Д.В., Онучина H.A. Безотходная комплексная переработка биомассы лиственниц сибирской и даурской // Химия в интересах устойчивого развития. 1997. №З. С. 10З-11З.

12. Патент РФ № 2 2Зб бб8. Способ получения арабиногалактана / В.А. Бабкин, Л.Г. Колзунова, Е.Н. Медведева, Ю.А. Малков, Л.А. Остроухова // БН. 200З. №20.

13. Патент РФ №20027Зб. Способ получения арабиногалактана / А.Н. Кислицын, Н.П. Жукова, В.Ю. Пузанова, А.Н. Трофимов и др. // БН. 1993. №41-42.

14. Пат. РФ № 20402б8. Способ получения арабиногалактана / H.A. Тюкавкина, Ю.А. Колесник, В.В. Наумов, H.A. Руленко и др. // БН. 1993. №21.

13. Pat. 3389391 (US). Endotoxin-free polysaccharides / J.M. Lewis // CA. 199б. V. 12б, 144301.

16. Цветаева Н.П., Паскерова Е.Д. Изменение состава арабиногалактана сибирской лиственницы в зависимости от режимов его выделения из древесины // Журнал прикладной химии. 19б2. Т. 33. Вып. 3. С. 1128-1132.

17. Патент 2143437 РФ. Способ получения высокочистого арабиногалактана / Бабкин В.А., Остроухова Л.А., Медведева С.А., Бабкин Д.В. и др. // БН. 1999. №3б.

18. Медведева Е.Н., Бабкин В.А., Макаренко O.A., Николаев С.М. и др. Получение высокочистого арабиногалак-тана лиственницы и исследование его иммуномодулирующих свойств // Химия растительного сырья. 2004. №4. С. 17-23.

19. Медведева Е.Н., Колзунова Л.Г., Бабкин В.А., Малков Ю.А. и др. Совершенствование технологии получения арабиногалактана // Химия и технология растительных веществ: Мат. III Всерос. конф. Саратов, 2004. С. 2З-27.

20. Willfor S., Sjoholm R., Holbom B. Isolation and characterization of water-soluble arabinogalactans from the heart-wood of Norway spruce and Scots pine // 10th Int. Symp. Wood Pulp. Chem. Main Symp. Yokohama. Japan. 1999. V. II. P. 32-34.

21. Медведева C.A., Александрова Г.П., Танцырев А.П. Гель-проникающая хроматография арабиногалактана // Известия вузов. Лесной журнал. 2002. №б. С. 108-114.

22. Медведева С.А., Александрова Г.П., Сайботалов М.Ю. и др. Арабиногалактан лиственницы сибирской - природный иммуномодулятор // Актуальные проблемы создания новых лекарственных препаратов природного происхождения: Мат. 3-го Междунар. съезда. СПб., 2001. С. 104-103.

23. Podner G.R., Richards G.N. Arabinogalactan from Western Larch. Part 1. Effect of uronic acid groups on size exclusion chromatography // J. Carbohydrate Chem. 1997. V. 1б. №2. P. 181-193.

24. Swenson H.A., Kaustinen H.V., Kaustinen O.A., Tomson N.S. Structure of gum arabic and its configuration in solution // J. Polymer Sci., A-2. 19б8. V. б. P. 1З9З-1б0б.

23. Podner G.R., Richards G.N. Arabinogalactan from Western Larch. Part II. A reversible order - disorder transition // J. Carbohydrate Chem. 1997. V. 1б. №2. P. 193-211.

26. Антонова Г.Ф., Усов А.Н. Структура арабиногалактана древесины лиственницы сибирской (Larix sibirica Le-deb.) // Биоорганическая химия. 1984. T. 10, №12. С. 1бб4-1бб9.

27. Groman E.V., Enriquez P.M., Jung Chu, Josephson L. Arabinogalactan for hepatic drug delivery // Bioconjugate Chem. 1994. №3. P. З47-ЗЗб.

28. Антонова Г.Ф., Тюкавкина H.A. Получение высокочистого арабиногалактана из древесины лиственницы // Химия древесины. 197б. №4. С. б0-б2.

29. Prescott J.H., Enriquez P.M., Jung Chu, Menz E., Groman E.V. Larch arabinogalactan for hepatic drug delivery: isolation and characterization of 9 kDa arabinogalactan fragment // Carbohydrate Research. 1993. V. 278. P. 113-128.

30. Дейл З., Мацек K., Янак Я. Жидкостная колоночная хроматография. М., 1978. Т. 1. 334 с.

31. Dubous M., Gilles K.A., Hamilton J.K., Pebers P.A., Smith F. Colorimetric method for determination of sugars and related substances // J. Analyt. Chem. 193б. V. 28. №3. P. ЗЗ0-ЗЗб.

32. Бузин Г. А., Джемухадзе К. М., Милешко Л.Ф. Определение белка в растениях с помощью амидо-черного // Физиология растений. 1982. Т. 24. Вып. 1. С. 198-204.

33. Laemmli U.K. Cleavage of Structural Proteins during the Assembly of the Bacteriophage // Nature. 1970. V. 277. №4. P. б80-б83.

34. Karacsonyi S., Patoprsty V., Kubackova M. Structural study on arabinogalactan-proteins from Picea abies L. Karst // Carbohydrate Research. 1998. V. 307. P. 271-279.

3З. Антонова Г.Ф. Исследование фракционного состава полисахарида арабиногалактана древесины лиственницы сибирской // Химия древесины. 1977. №4. C. 97-100.

36. Lowry O.H., Rosebrough N.J., Farr A.L., Randall R.J. Protein measurement with the Folin phenol reagent // Journal Biol. Chem. 1931. V. 193. №1. P. 2бЗ-27З.

37. Bouveng H.O., Lindberg B. Studies on Arabinogalactans. II. Fractionation of the Arabinogalactan from Larix oxiden-talis Nutt. A Methylation Study of the Components // Acta Chem. Scand. 1938. V. 12. №10. P. 1977-1984.

38. Широкова Е.Н. Окисление арабиногалактана под действием пероксида водорода и персульфата калия в водной среде: Автореф. дис. ... канд. хим. наук. Уфа, 2003. 22 с.

Поступило в редакцию 9 ноября 2005 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.