【摘要】 本研究利用离子色谱-高分辨率质谱联用技术（IC-MS）解析霞多丽葡萄渣中益生元低聚糖的结构多样性，涵盖61种异构体及短链优势特征，为功能性食品开发提供数据支持。

葡萄渣作为葡萄酒工业的副产品，富含潜在益生元活性的低聚糖（OS）。本研究通过离子色谱-高分辨率质谱联用技术（IC-MS），首次系统分析了霞多丽葡萄渣中的低聚糖组成，揭示了32种独特单糖单元及61种结构异构体，为葡萄渣高值化利用提供了科学依据。

 

技术亮点与研究方法

 

1.IC-MS联用平台优势

  • 高分辨率分离：采用CarboPac PA300-4μm色谱柱，实现中性与带电低聚糖的高效分离（图1）。
  • 精准结构鉴定：Orbitrap质谱仪结合电化学检测（ED），解析甲基化、糖醇修饰等复杂结构。
  • 异构体分辨：成功分离酸性及中性低聚糖异构体（图2），为功能研究奠定基础。

 

图1 在 CarboPac PA300-4μm 柱上分离霞多丽葡萄渣中的 OS: (a) ED 色谱图和(b)碱基峰色谱图

 

图2 霞多丽葡萄marc中OS的两对结构异构体的提取离子色谱图

 

2.实验流程

  • 色谱条件：氢氧化钠-醋酸钠梯度洗脱，适配不同聚合度低聚糖分离。
  • 质谱检测：质量精度＜5 ppm，确保成分鉴定可靠性。

 

关键发现与应用价值

 

1.低聚糖组成特征

  • 短链主导：DP3-DP4低聚糖占比超70%，更易被肠道菌群发酵利用。
  • 结构多样性：61种结构中含30种中性及31种酸性低聚糖，涵盖DP3至DP6聚合度。

 

2.技术互补性

  • IC-MS与LC-MS数据互补，可全面解析复杂样品中的低聚糖轮廓。

 

3.产业潜力

  • 葡萄渣中益生元低聚糖的挖掘，为功能性食品开发提供新原料。

 

1.Tian Tian, Neil Rumachik, Amanda J.G. Sinrod, Daniela Barile, Yan Liu, Coupling an ion chromatography to high resolution mass spectrometry (IC-MS) for the discovery of potentially prebiotic oligosaccharides in Chardonnay grape marc, Journal of Chromatography B, Volume 1214, 2023, 123540, ISSN 1570-0232, https://doi.org/10.1016/j.jchromb.2022.123540.

 

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