中性糖在土壤中的来源与分布特征

糖类(即碳水化合物)是土壤有机质的重要组成部分, 经生物化学降解形成不同结构的单糖。土壤中的中性单糖也叫中性糖, 主要包括木糖、核糖、阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖、岩藻糖和鼠李糖。其中, 植物来源的糖主要为五碳糖, 如木糖和阿拉伯糖; 微生物来源的糖主要包括半乳糖、甘露糖、岩藻糖、鼠李糖等六碳糖。研究中常利用六碳糖和五碳糖的比例指示微生物和植物对土壤有机碳的相对贡献。中性糖是微生物重要的碳源和能量来源, 在团聚体的形成过程中扮演着重要角色。该文整合了近30年土壤中性糖的研究进展, 对比了提取中性糖的常用方法, 分析了不同土地利用类型和不同土壤组分中中性糖的含量、来源和周转特征, 综述了影响中性糖含量和分布的主要环境因素。结果表明, 中性糖在耕地土壤中的绝对含量和相对含量均显著低于针叶林、阔叶林、草地和灌丛4种土地利用类型。(半乳糖+甘露糖)/(阿拉伯糖+木糖)(GM/AX)在不同土地利用间差异不显著, 而(鼠李糖+岩藻糖)/(阿拉伯糖+木糖)(RF/AX)则表明草地土壤中的微生物来源的中性糖含量高于针叶林和耕地。不同密度的土壤组分中, 轻质组分中中性糖的含量比重质组分高, 重质组分中微生物来源的中性糖较多; 就不同粒径(或团聚体)而言, 黏粒(或微团聚体)中微生物来源的中性糖含量更丰富。有关影响土壤中性糖含量和分布的因素的研究, 目前主要集中在人为活动(如耕种和放牧等), 而有关温度、降水等自然环境因素影响的研究较少。     

长白山不同海拔梯度森林土壤中性糖分布特征

2010年7月,采集长白山北坡5个典型植被带(阔叶红松林、明针叶林、暗针叶林、岳桦林和高山苔原)林下土壤,研究了不同海拔梯度下森林土壤的中性单糖分布、数量及其影响因素,并结合中性糖来源差异探讨土壤有机质的生物化学积累机制.结果表明: 在长白山不同海拔梯度下,森林土壤的中性糖差异显著,中性糖来源碳在土壤有机碳(SOC)中的相对含量为80.55～170.63 mg·g^-1,并且随海拔升高呈递增的趋势.采用多元线性拟合分析发现,生长季平均气温是影响土壤中性糖相对含量的主要因素,低温有助于中性糖的积累.土壤中(半乳糖+甘露糖)/(阿拉伯糖+木糖)为1.62～2.28,且随海拔升高呈增加趋势,说明土壤中微生物来源中性糖的贡献随海拔升高逐渐增加.微生物熵随海拔升高而降低,说明低温条件下微生物活性下降而对外源碳的利用效率提高,植物残体被微生物分解转化后,以微生物同化物的形式固存于土壤中,从而增加了微生物来源中性糖的比例.     

裙带菜褐藻糖胶的分离纯化及其结构分析

裙带菜经水提法提取得到褐藻糖胶粗多糖,经DEAE-Sepharose FF离子交换层析和 Sepharose 4B层析后,得到Sl、S2两个单一组分,相对分子质量分别为550 808、38 335.基本结构及单糖组成分析表明,二者均含有岩藻糖、糖醛酸、硫酸基、半乳糖、甘露糖、葡萄糖、鼠李糖、木糖、阿拉伯糖,但含量差别较大,推测与二者的生理活性的差异有关.     

宁夏不同地区灵武长枣果实多糖的单糖成分分析

以宁夏4个不同地区(灵武、中宁、青铜峡、银川)成熟期的灵武长枣果实为研究对象,经水提醇沉法提取,采用DEAE-cellulose52和HW-55S分离纯化,并利用GC-MS法进行多糖的单糖组成分析。结果表明:多糖提取率最高的是灵武地区,达到1.795%;分离纯化后,4个地区的长枣多糖各得到1个中性(Ju-0)和3个酸性组分(Ju-1、Ju-2、Ju-3),其中Ju-2含量最高;GC-MS分析可知灵武长枣多糖含有阿拉伯糖、鼠李糖、核糖、岩藻糖、木糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸10种单糖,不含果糖,以阿拉伯糖、核糖、半乳糖和2种糖醛酸为主,木糖含量最低。各地区多糖的单糖组成、含量各不相同,从各组分来看,四个地区多糖的Ju-0和Ju-1组分组成均以阿拉伯糖、核糖、半乳糖为主,四个地区多糖的组成差异主要在于Ju-2和Ju-3组分。从各地区单糖总量来看,灵武地区是阿拉伯糖含量最高,中宁、青铜峡、银川地区以葡萄糖醛酸含量为最高。     

丹皮多糖PSM2b的纯化及其理化性质研究

从中药丹皮(MoutanCortex)蒸馏水浸提液得到粗多糖,经DEAE Cellulose 52柱层析分离得到降血糖组分PSM2b,Surperdex200柱层析进一步纯化得到PSM2b A和PSM2b B两个组分,快速层析纯化系统(FPLC)和电泳鉴定为均一的多糖蛋白复合物。FPLC法测定A和B两组分的分子量分别为1.16×105、1.30×104,苯酚 硫酸法测得其总糖含量分别为76.91%、32.00%,Folin 酚法测得其蛋白含量分别为9.90%、42.60%。气相色谱分析PSM2b A的单糖组成为:L 鼠李糖、L 岩藻糖、L 阿拉伯糖、D 木糖、D 甘露糖、D 葡萄糖、D 半乳糖,摩尔比依次为1.00∶0.18∶4.30∶0.50∶1.30∶2.41∶6.97,PSM2b B的单糖组成为:L 鼠李糖、L 岩藻糖、L 阿拉伯糖、D 葡萄糖、D 半乳糖,摩尔比依次为1.00∶1.17∶0.183∶2.34∶4.18。两者的红外光谱呈现多糖吸收特征峰,含有吡喃糖苷键。β消去反应初步证明所提取的两种糖蛋白不存在O 型糖肽键。     

凉粉草胶的初级结构与流变性质的研究

凉粉草胶经过DEAE-Sepharose FF分离可以得到中性糖和酸性糖两种组分,其中中性糖的尖峰分子量Mp为5227,酸性糖的尖峰分子量为6566,前者的单糖组成(以摩尔百分比计)为半乳糖:葡萄糖:甘露糖:木糖:阿拉伯糖:鼠李糖=9.9∶15.3∶4.31∶1.48∶11.6∶1,后者的单糖组成为半乳糖:葡萄糖:甘露糖:木糖:阿拉伯糖:半乳糖醛酸:鼠李糖=2.66∶1∶0.37∶2.29∶12.5∶23.5∶5.99。两者再经Sephadex G-100凝胶色谱分离,均为单一对称峰,酸性糖经琼脂糖凝胶电泳,甲苯胺蓝显色为均一斑点,表明所分离得到的两种组分都为均一组分。紫外光谱分析表明两种糖都不含蛋白质或肽段,红外光谱分析表明NMBG和AMBG都具有多糖特征吸收峰,NMBG仅在872 cm-1附近有吸收峰,表明其结构中只有β-糖苷键,AMBG在896和858 cm-1附近有吸收峰,表明其结构中既有β-糖苷键,又有α-糖苷键。流变学实验表明在1%~5%(w/w)内中性糖不具有流变学性质,但酸性糖却表现出明显地流变学性质。     

宁夏中宁地区灵武长枣果实多糖的单糖成分GC-MS分析

研究宁夏中宁地区灵武长枣果实多糖的单糖成分,为不同地区灵武长枣的开发利用提供试验依据。以不同发育时期中宁产灵武长枣果实为试验材料,采用热水浸提法和气相色谱-质谱联用法(GC-MS)等,探讨不同发育时期果实多糖含量变化规律及其单糖组成成分。结果表明,不同发育时期中宁产灵武长枣果实粗多糖得率分别为:膨大前期0.43%、快速膨大期0.527%、着色期0.80%和完熟期0.618%;果实粗多糖经DEAE-52均得到Ju-0、Ju-1、Ju-2、Ju-3 4个多糖级分,其中Ju-2含量为最高,表明果实多糖的主要形式为酸性多糖;不同发育时期果实各精制多糖总共含有阿拉伯糖、鼠李糖、核糖、岩藻糖、木糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸10种单糖,不含果糖,以阿拉伯糖、半乳糖、核糖、鼠李糖、糖醛酸含量较高,岩藻糖、葡萄糖含量次之,木糖、甘露糖含量较低,但其含量各组分有差异。精制多糖含量随着果实的发育进程总体呈现上升趋势;不同发育时期中宁产灵武长枣果实各精制多糖中单糖组成及含量各不相同。     

银耳孢子多糖TF-A、TF-B、TF-C的分离、纯化及组成单糖的鉴定

用固体培养法获得的中国福建产银耳孢子(Tremella fucifromis Berk)经热水提取,三氯醋酸-正丁醇除杂蛋白、透析、乙醇沉淀,再通过DEAE-Dextran-Gel A-25柱层析分离和Sephadex G-200柱层析纯化,得到三种白色粉末状的多糖,命名为TF-A、TF-B及TF-C。用聚丙烯酰胺凝胶电泳,葡聚糖凝胶柱层析及气相色谱分析证明三者均为均一体。TF-A、TF-B及TF-C用酸完全水解,经纸层析和气相色谱分析表明:TF-A由L-岩藻糖、L-阿拉伯糖、D-木糖、D-甘露糖、D-半乳糖和D-葡萄糖组成,摩尔比为葡萄糖:甘露糖:木糖:岩藻糖:阿拉伯糖:半乳糖=1.06:1.0:0.33:0.29:0.037:0.75,TF-B及TF-C都由L-岩藻糖、L-阿拉伯糖、D-木糖、D-甘露糖、D-葡萄糖和葡萄糖醛酸组成,摩尔比分别为:葡萄糖:甘露糖:木糖:岩藻糖:阿拉伯糖:葡萄糖醛酸=0.16:1.0:0.28:0.73:0.036:0.19和0.086:1.0:0.37:0.75:0.058:0.37。     

烤烟根系分泌物中单糖的组分含量及其相关分析

以4个不同烤烟品种为研究材料,采用盆栽试验,运用高效毛细管区带电泳法测定各品种根际土、非根际土、根系及叶片中的单糖组分及含量,并分析其相关关系,探究根系分泌物中糖类的分泌特性。结果表明：在各样品中,共检出木糖、葡萄糖、半乳糖、核糖、阿拉伯糖和鼠李糖6种糖;不同品种根际土、非根际土、根系及叶片中检出的糖组分及含量均存在差异;同一品种中,叶片最高,根系次之,根际土和非根际土最低;相关性分析表明,木糖、阿拉伯糖、葡萄糖、鼠李糖和半乳糖总量在根际土、非根际土、叶片和根系间呈正相关关系,各单糖组分间均呈正相关关系,部分组分呈显著或极显著相关关系。研究表明,不同烤烟品种根系分泌这些单糖存在品种差异,且根系分泌单糖可能是一个沿浓度梯度的扩散过程。     

白芍多糖分离纯化及性质分析

采用热水浸提.乙醇沉淀法中药白芍(Paeonia Albiflora Pall)水提取液中分离纯化得到一种多糖蛋白复合物,命名为PAⅡ(Paeonia Albiflora Pall PolysaccharideⅡ,PAⅡ).电泳、FPLC和HPLC检测其纯度;红外光谱和气相色谱法对其结构和组成进行初步分析.结果表明PAⅡ为均一多糖组分,是以D-葡萄吡喃糖为主的多糖-蛋白复合物,总糖含量为85.0%,蛋白含量为13.2%;该糖为吡喃型结构,糖肽键为非O-型;单糖组分为葡萄糖、阿拉伯糖、甘露糖、鼠李糖、木糖,摩尔比为153:2.6:1.25:1:1,平均分子量为5.25×104.     

气质联用定量分析放线菌全细胞单糖方法的研究*

采用气相色谱－质谱联用仪分析了近百株放线菌的全细胞水解液单糖。放线菌全细胞糖经酸水解、氢化还原和乙酯化生成糖醇乙酸酯衍生物通过气相色谱－质谱仪定性、定量分析。鼠李糖、核糖、阿拉伯糖、木糖、马杜拉糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖的糖醇乙酸酯衍生物在这种条件下得到了良好地分离。计算各糖的峰面积之比确定它们的相对百分含量。     

爪哇曲壳藻亚缢变种胞外多聚物提取方法及其化学组成研究

优化了爪哇曲壳藻亚缢变种(Achnanthes javanica var. subconstricta)胞外多聚物提取方法并分析了其化学组成。结果表明, 使用0.3 mol/L的碳酸氢钠提取时间为2.53h可充分提取非水溶性胞外多聚物而不会破碎细胞, 是最优的提取方法。爪哇曲壳藻亚缢变种胞外多聚物多糖占80%以上, 蛋白质占16%19%, 不含脂类。水溶性多糖的单糖组分摩尔比为: 岩藻糖:半乳糖:葡萄糖:甘露糖:木糖:鼠李糖=2.47:2.13:1:0.69:0.57:0.46,而非水溶性多糖的单糖组分摩尔比为: 半乳糖:岩藻糖:木糖:葡萄糖:甘露糖:鼠李糖=3.56:2.73:1.30:1:0.67:0.57。     

藏药蕨麻多糖的光谱性质及单糖组成分析

本研究对藏药蕨麻多糖进行了分离提纯,并测定其水溶性多糖含量为99.4%;通过紫外光谱与红外光谱分析表明,蕨麻多糖为分子量较小的α-吡喃糖,并含有氨基糖;蕨麻多糖的水解单糖经过NMP衍生后进行毛细管电泳分析,测得其单糖组成为木糖、阿拉伯糖、葡萄糖、鼠李糖、甘露糖、岩藻糖、半乳糖、葡萄糖醛酸和半乳糖醛酸,含量分别为3.945、77.445、17.568、17.646、3.942、2.165、65.268、13.037μg/mg和33.484μg/mg,与GC-MS的定性分析结果一致。     

不同发育阶段杉木人工林土壤有机质特征及团聚体稳定性

为比较不同发育阶段杉木人工林土壤团聚体稳定性和有机质变化规律,选取杉木幼龄林、中龄林和成熟林为对象,研究不同发育阶段杉木林土壤总碳、总氮、可溶性有机质、微生物生物量、团聚体分布和稳定性。结果表明:随着林分的发育,表层土壤总氮含量呈增加趋势,总碳先减少后增加,3个发育阶段20~100 cm土层的总碳变化不大。可溶性有机质含量和微生物生物量均随土壤加深而显著下降,0~20 cm土层可溶性有机碳含量随着林龄增加而下降,中龄林微生物生物量碳明显低于幼龄林和成熟林,活性有机质与土壤总碳、总氮、土壤容重、p H值和含水量均存在不同程度相关关系,说明杉木人工林土壤活性有机质含量受多个土壤因素的影响。5 mm大团聚体数量和平均重量直径随林分发育呈增加趋势,团聚体破坏率下降。团聚体的稳定性随土层加深而显著下降,中龄林和成熟林深层土壤0.25 mm水稳性团聚体比例、平均重量直径、几何重量直径均大于幼龄林,团聚体破坏率低于幼龄林,表明杉木林分的发育有利于底层土壤结构的稳定。土壤团聚体稳定性与土壤粉粒含量、活性有机碳组分、总碳、总氮呈显著正相关。杉木人工林发育到成熟林阶段,土壤碳和氮得到积累,土壤团聚体稳定性显著提高。     

气候和林分类型对土壤团聚体有机碳的影响

该研究选择我国分布于亚热带、暖温带和寒温带的三个样点8种林分(包括阔叶林、混交林和针叶林)下表层0~20 cm的土壤为研究对象,利用干筛法进行大团聚体和微团聚体分级,测定了各团聚体组分的有机碳量和有机碳百分比,并分析他们与气候、植被和土壤环境变量之间的关系。结果表明:土壤大团聚体和微团聚体有机碳量都受到气候的显著影响,表现为土壤大团聚体和微团聚体有机碳量随年均温的增高而降低,经分析这与低温抑制土壤微生物分解活动有关。土壤团聚体有机碳百分比受到林分类型的影响显著,表现为阔叶林土壤团聚体有机碳百分比高于针叶林,这与林分凋落物的质量有关。此外,土壤pH值和土壤质地也影响土壤团聚体有机碳百分比。这表明气温上升和人为干扰导致的林分类型改变都可能引起土壤团聚体有机碳的下降,加剧气候变化。该研究结果有助于了解土壤团聚体有机碳的变异规律,为预测全球变化下土壤有机碳响应提供数据支持。     

宁南山区植被恢复对土壤团聚体水稳定及有机碳粒径分布的影响

土壤团聚作用和土壤有机碳固定之间密切相关.对宁南山区不同植被恢复措施和年限下土壤团聚体粒径分布及稳定性、土壤团聚体中有机碳及其组分分布进行了研究,探讨了有机碳及其组分对植被恢复的响应.结果表明,不同植被恢复措施下,土壤团聚体粒径分布表现为“V”字分布:＞5 mm和＜0.25 mm这两个粒径的团聚体含量最多,5-2 mm、1-0.25 mm团聚体的含量次之,2-1 mm粒径的团聚体含量最少.坡耕地的平均重量直径(MWD)最低,为1.4,其他植被恢复措施下土壤的平均重量直径MWD在1.9-3.1之间.不同的植被恢复措施下,0-20 cm土层和20-40 cm土层全土有机碳含量在7.4-17.7 g/kg之间、微生物碳含量分布在50.3-664.7 mg/kg之间、腐殖质碳含量在0.9-2.5g/kg之间.胡敏酸碳含量分布在0.2-0.6 g/kg,富里酸碳含量在0.6-1.9 g/kg之间.全土有机碳、微生物碳、腐殖质碳、富里酸碳均为坡耕地最低,其他植被恢复措施的有机碳、微生物碳、腐殖质碳、富里酸碳含量分别是坡耕地的1.1-2.3倍、2.0-8.4倍、1.0-2.0倍、1.2-2.4倍.不同粒径团聚体有机碳相比较,大多呈现中间高两边低的变化趋势,最大值出现在中间粒径,即5-2 mm、2-1 mm、1-0.25 mm这3个粒径.逐步回归表明,5-2 mm团聚体和1-0.25 mm团聚体有机碳含量的提高有助于土壤水稳性团聚体的形成.研究结果表明,植被恢复提高了土壤团聚体有机碳含量,在碳形态上,富里酸碳和微生物生物量碳对不同植被恢复措施的敏感度较高,胡敏酸碳含量则相对稳定.     

氮沉降对长白山森林土壤团聚体内碳、氮含量的影响

氮沉降是影响陆地生态系统碳、氮循环的最重要因素之一.为了解土壤团聚体碳、氮组分对氮沉降的响应,本研究在长白山选取次生杨桦林(YHL)与原始阔叶红松林(HSL)两种林型进行为期6年的氮添加试验,采集土壤样品并分析氮沉降对不同粒径土壤团聚体中可溶性有机碳、氮(DOC和DON)、微生物生物量碳、氮(MBC和MBN)、颗粒有机碳、氮(POC和PON)的影响.结果表明: 除POC和PON外,两林分土壤团聚体碳、氮组分含量均随团聚体粒径的减小而增加;氮添加处理显著降低了HSL土壤团聚体中POC和PON含量,降幅分别达20.7%和22.6%,显著增加了DOC含量,增幅达11.6%;氮添加处理对YHL土壤团聚体的碳、氮组分均无显著影响,其中,对DOC和MBC的影响接近于显著(0.05＜P＜0.1).皮尔森相关分析结果表明,土壤团聚体中总碳或总氮与碳、氮活性组分之间有良好的相关性,其中,HSL土壤的POC与DOC之间呈极显著负相关(r=-0.503),DOC又与MBC呈显著正相关关系(r=0.462).氮添加处理降低阔叶红松林土壤团聚体中POC和PON含量、增加DOC含量的主要原因是其促进了微生物对POM的分解,进而导致DOC的释放.阔叶红松林土壤碳、氮库对氮沉降的响应比次生杨桦林更加敏感.     

建宁莲子糖蛋白的分离、纯化及清除自由基作用

从红花建莲(Nelumbo nucifera Gacrtn.Fujian)的莲子中提取出具有生物活性的糖蛋白(GLP),并进行清除自由基作用的研究。用60％(NH^4)2SO4饱和溶液沉淀蛋白质,经ConA-Sepharose 4B亲和层析校分离,SephadexG-150凝胶层析校纯化,得到2个组分的糖蛋白,分子量分别为25kD的GLP-I和92．5kD的GLP—E,后者为其主要成分。GLP中蛋白质含量是58．8％,总糖含量是36．4％。TLC和GC分析结果：GLP—I是由L—鼠李糖,D—木糖,D—甘露糖和D—葡萄糖组成。其中性糖摩尔比：1．08：0．92：2．54：4．15。GLP—E是由L—鼠李糖D—木糖,D—甘露糖,L—阿拉伯糖,D—半乳糖,D—葡萄糖和D—葡萄糖醛酸组成,其中性糖摩尔比：1．25：1．03：2．85：0．94：3．1634．65。药理实验表明：两种糖蛋白均有清除自由基的作用,而GLP—Ⅱ清除能力大于GLP—I。     

红曲霉葡萄糖淀粉酶中糖肽结合方式的研究

红曲霉葡萄糖淀粉酶具有多型性,它的主要的两个型E3和E4都是糖蛋白。用气相色谱法测定了E3和E4中各种单糖组分。在E3中,糖残基数为：甘露糖16,半乳糖2,术糖2,阿拉伯糖2,葡萄糖l,总残基数为23;在E4中残基数为：甘露糖19,半乳糖3,木糖3,阿拉伯糖3,葡萄糖1,共29个残基。     

苦豆子多糖的分离纯化及初步结构北大核心CSCD

本文研究了苦豆子多糖的分离纯化以及初步结构。采用水溶醇沉方法提取粗多糖,然后通过离子交换层析分离纯化,采用高效凝胶渗透色谱、气相色谱、紫外吸收以及红外吸收光谱对多糖组分进行分析研究。获得苦豆子多糖相对分子质量均一性组分SPN和SPA,测得其平均相对分子质量分别为1.217×106Da和4.412×105Da,二者均不含蛋白质,且都具有红外的多糖特征吸收峰,其单糖组成(质量比)分别为阿拉伯糖∶木糖∶甘露糖∶葡萄糖∶半乳糖=7.90∶11.24∶86.24∶18.81∶16.89、鼠李糖∶阿拉伯糖∶木糖∶甘露糖∶葡萄糖∶半乳糖=1.50∶5.80∶1.72∶20.10∶1.64∶27.20。本文为苦豆子多糖的进一步研究开发提供理论依据。