Characterization of polysaccharides from Eremurus hissaricus roots by FTIR spectroscopy

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

The structure of water'soluble gluco' and galactomannans (GlcMan and GalMan) isolated from the roots of several Eremurus'related plant species has been studied previously. This article characterizes polysaccharides and other extraction products from the root tubers of Eremurus hissaricus by Fourier' transform infrared (FTIR) spectroscopy using an attenuated total reflectance (ATR) accessory. Polysaccharide samples were purified from protein substances with the Sevage method and discoloured through a polyamide column. In the FTIR spectra, the main peaks attributed to asymmetric and symmetric stretching vibrations of CH2 of the pyranose ring (for GluMan - 2886, 1373, 1244 cm-1; for GalGluMan - 2923, 1370, 1238 cm-1) were enhanced by purification after removing bound protein impurities. The KnownitAll and IR-Pal 2 software applications were used to examine the spectra of a sample of purified GalGluMan in the studied polysaccharides. The results show that the intensity of the absorption maximum decreased at 1732 cm-1. At the same time, at 1552.92 cm-1, a new band appeared that refers to the valence vibrations of carboxyl (CO) or nitroso (NO) groups in the purified polysaccharide. This band appeared as a result of the Maillard reaction between the protein and the reducing end of the polysaccharide unit. The intensity of the bands in the 1238-1244 cm-1 region also decreased in the purified samples, which may be due to the elimination of a small fraction of protein. The use of FTIR spectroscopy allows the process of purifying watersoluble GluMan and acid-soluble polysaccharide of GalGluMan from acrylamide impurities to be characterized timely and accurately. Additionally, this method allows a comparative estimation of functional groups in polysaccharides of the root tubers of E. hissaricus.

Sobre autores

A. Ashurov

V.I. Nikitin Institute of Chemistry, National Academy of Sciences of Tajikistan

Email: ashurboy_1593@mail.ru

A. Dzhonmurodov

V.I. Nikitin Institute of Chemistry, National Academy of Sciences of Tajikistan

Email: abduvalid@mail.ru

S. Usmanova

V.I. Nikitin Institute of Chemistry, National Academy of Sciences of Tajikistan

Email: surayo.usmanova@gmail.com

Sh. Kholov

V.I. Nikitin Institute of Chemistry, National Academy of Sciences of Tajikistan

Email: shavkat.kholov@yandex.ru

Z. Muhidinov

V.I. Nikitin Institute of Chemistry, National Academy of Sciences of Tajikistan

Email: zainy@mail.ru

Bibliografia

  1. Rakhimov D.A., Yuldashev N.P. Polysaccharides of Eremurus XXIX. Isolation of a glucomannan // Chemistry of Natural Compounds. 1996. Vol. 32. Issue 4. P. 587-588. https://doi.org/10.1007/BF01372621
  2. Smirnova N.I., Mestechkina N.M., Shcher-bukhin V.D. The structure and characteristics of glucomannans from Eremurus iae and E. zangezu' ricus: assignment of acetyl group localization in macromolecules // Applied Biochemistry and Microbiology. 2001. Vol. 37. Issue 3. P. 287-291. https://doi.org/10.1023/A:1010237419780
  3. Hu C., Kong Q., Yang D., Pan Y. Isolation and structural characterization of a novel galactomannan from Eremurus anisopterus (Ker. et Kir) Regel roots // Carbohydrate Polymers. 2011. Vol. 84. Issue 1. P. 402-406. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2010.11.054
  4. Beigi M., Jahanbin K. A water-soluble polysaccharide from the roots of Eremurus spectabilis M. B. subsp. spectabilis: Extraction, purification and structural features // International Journal of Biological Macromolecules. 2019. Vol. 128. P. 648-654. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.01.178
  5. Maeda M., Shimahara H., Sugiyama N. Detailed Examination of the Branched Structure of Konjac Glucomannan // Agricultural and Biological Chemistry. 1980. Vol. 44. Issue 2. P. 245-252. https://doi.org/10.1080/00021369.1980.10863939
  6. Ашуров А.И., Усманова С.Р., Мухидинов З.К., Лиу Л.Ш. Биологически активные компоненты корня эремуруса гиссарского (Е. hissaricus) // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2018. N 1 (361). С. 35-38.
  7. Muhidinov Z.K., Bobokalonov J.T., Ismoilov I.B., Strahan G.D., Chau H.K., Hotchkiss A.T., et al. Characterization of two types of polysaccharides from Eremurus hissaricus roots growing in Tajikistan // Food Hydrocolloids. 2020. Vol. 105. Issue 10. P. 105768. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2020.105768
  8. Staub A.M. Removal of proteins: Sevag method. In: Whistler R.L., Bemiller J.N., Wolfrom M.L. (eds.). Methods in Carbohydrate Chemistry. V. General Polysaccharides. New York: Academic Press, 1965. P. 5-6.
  9. Cai W., Xie L., Chen Y., Zhang H. Purification, characterization and anticoagulant activity of the polysaccharides from green tea // Carbohydrate Polymers. 2013. Vol. 92. Issue 2. P. 1086-1090. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2012.10.057
  10. Jiang H., Sun P., He J., Shao P. Rapid purification of polysaccharides using novel radial flow ion-exchange by response surface methodology from Ganoderma lucidum // Food and Bioproducts Processing: Transactions of the Institution of Chemical Engineering. Part C. 2012. Vol. 90. Issue 1. P. 1-8. https://doi.org/10.1016/j.fbp.2010.12.001
  11. Bradford M.M. A rapid and sensitive method for the quantization of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding // Analytical Biochemistry. 1976. Vol. 72. Issue 1-2. P. 248-254. https://doi.org/10.1006/abio.1976.9999
  12. Cuesta G., Suarez N., Bessio M.I., Ferreira F., Massaldi H. Quantitative determination of pneumococcal capsular polysaccharide serotype 14 using a modification of phenol-sulfuric acid method // Journal of Microbiological Methods. 2003. Vol. 52. Issue 1. P. 69-73. https://doi.org/10.1016/S0167-7012(02)00151-3
  13. Ayvaz H., Rodriguez-Saona L.E. Application of handheld and portable spectrometers for screening acrylamide content in commercial potato chips // Food Chemistry. 2015. Vol. 174. P. 154-162. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2014.11.001
  14. Yaylayan V.A., Wnorowski A, Locas C.P. Why Asparagine Needs Carbohydrates To Generate Acrylamide // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2003. Vol. 51. Issue 6. P.1753-1757. https://doi.org/10.1021/jf0261506
  15. Kacurakova M., Capek P., Sasinkova V., Wellner N., Ebringerova A. FT-IR study of plant cell wall model compounds: pectic polysaccharides and hemicelluloses // Carbohydrate Polymers. 2000. Vol. 43. Issue 2. P.195-203. https://doi.org/10.1016/S0144-8617(00)00151-X
  16. Coimbra M.A., Barros A.S., Rutledge D.N., Delgadillo I. FTIR spectroscopy as a tool for the analysis of olive pulp cell-wall polysaccharide extracts // Carbohydrate Research. 1999. Vol. 317. Issue 1-4. P. 145-154. https://doi.org/10.1016/S0008-6215(99)00071-3
  17. Wellner N., Kacurakova M., Malovikova A., Wilson R.H., Belton P.S. FT-IR study of pectate and pectinate gels formed by divalent cations // Carbohydrate Research. 1998. Vol. 308. Issue 1-2. P. 123131. https://doi.org/10.1016/S0008-6215(98)00065-2
  18. Da Silva D.F., Ogawa C.Y.L., Sato F., Neto A.M., Larsen F.H., Matumoto-Pintro P.T. Chemical and physical characterization of Konjac glucomannan-based powders by FTIR and 13C MAS NMR // Powder Technology. 2020. Vol. 361. P. 610-616. https://doi.org/10.1016Zj.powtec.2019.11.071
  19. Acemi A., Qobanoglu O.,Turker-Kaya S. FTIR-based comparative analysis of glucomannan contents in some tuberous orchids, and effects of pre-processing on glucomannan measurement // Journal of the Science of Food Agriculture. 2019. Vol. 99. Issue 7. P. 36813686. https://doi.org/10.1002/jsfa.9596

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».