2种纤维源饲粮细胞壁多糖的化学结构及其在猪消化道降解规律的核磁共振研究

摘要

采用二维异核单量子相干核磁共振(2D HSQC NMR)技术对由小麦麸和西兰花茎叶粉为单一纤维来源的饲粮以及对应饲粮的猪回肠末端食糜和粪便样品中细胞壁多糖进行定性解析和量化表达,并验证该方法用于饲料细胞壁多糖化学结构解析和定量分析的潜力,为细胞壁相关的饲料营养研究提供新实验技术.经脱脂、去淀粉和去蛋白质处理的饲粮、食糜和粪便样品经球磨处理后,用氘代二甲基亚砜和吡啶混合(DP)溶液(4:1,体积比)溶胀制成胶态样品,在配有5 mm低温探头的600 MHz核磁共振(NMR)谱仪上采集其异核单量子相干(HSQC)图谱,并用Bruker TopSpin 3.6.1软件对多糖异头区的共振信号进行定性和定量分析,同时用气相色谱(GC)法测定样品中非淀粉多糖的糖苷组成和含量.结果表明:参照现有文献数据可对大多数链中和还原端糖苷的共振峰进行准确归属.小麦麸饲粮细胞壁多糖中阿拉伯呋喃糖苷(Araf)种类较多,且多以多糖侧链的形式存在;而西兰花饲粮细胞壁多糖则相对简单,主要以阿拉伯聚糖的形式存在.小麦麸饲粮细胞壁多糖中木吡喃糖苷(Xylp)不带侧链的->4)-β-D-Xylp-(1->相对积分强度显著高于西兰花饲粮细胞壁多糖(P4)-β-D-Glcp-(1->为主,但西兰花饲粮细胞壁多糖中->3)-β-D-Glcp-(1->的相对积分强度显著高于小麦麸饲粮细胞壁多糖(P4)-β-D-Xylp-(1->在猪大肠中的降解速度显著快于前者(P<0.05),二者的Glcp均不易降解,以侧链形式存在的Araf和有侧链修饰基团的多糖主链(木聚糖和半乳糖醛酸聚糖)在猪消化道中也均不易被降解.饲粮、食糜和粪便样品中大多数糖苷通过核磁共振(NMR)法测得的相对积分强度与通过GC法测得的摩尔百分比变化趋势一致,对于含量较高的糖苷,二者具有显著的回归关系(P<0.05).综上,2D HSQC NMR技术在解析细胞壁多糖精细化学结构方面具有独特优势,而且还具有一定的定量分析潜力,但用于饲料营养研究尚需进一步完善.