罗望子(TamarindusindicaL.)是豆科双子叶植物，原产于非洲，现广泛分布在世界50多个国家，主产区为亚洲的印度、孟加拉国、泰国和印度尼西亚等国家。罗望子树木高大，生态适应能力极强，根系发达，耐干旱贫瘠，具有改良土壤、调节气候等生态功能。其种子中含有丰富的多糖。罗望子单株可产荚果150～300 kg，结实期可达200 a以上。罗望子在我国福建、海南、云南、广东、广西等省份也有种植[1-2]，种植面积达1 330 hm2，大部分处于野生和半野生状态。

目前商业化生产的木葡聚糖(XG)主要来源于罗望子。20世纪 50年代起，国内外学者们对XG进行了大量的研究，包括XG的结构[3]、提取工艺[4-7]、流变学特性[8-9]、改性[10-12]等方面，为其进一步工业应用奠定了基础。因XG资源丰富、价格低廉，以及良好的流变特性和卓越的胶凝性质等，其在食品、医药、造纸、纺织等领域具有非常好的应用前景。因此对XG进行深入的基础和应用研究，可推动XG系列产品的规模化生产与应用，对于实现罗望子资源的综合利用和林业可持续发展有着重要的意义。

1 XG的结构和理化性质

罗望子种仁粉中含有XG 61.5%～72.2%、蛋白质15.0%～20.9%、水分11.4%～22.7%、油脂3.0～7.5%、粗纤维2.5%～8.2%、灰分2.4%～4.2%等[3, 5]。而对于其中多糖的提取方法有经典的水提醇沉法和有机酸提取法，也有学者利用亚临界水萃取法[6]提取。不同的提取方法对多糖的理化性质有一定的影响，因此可根据其物理、化学和功能特性要求，考虑所使用提取方法的适用性。

XG由半乳糖、木糖和葡萄糖这3种糖组成。Gidley等[3]报道了罗望子种子中的XG的单糖质量比为半乳糖∶木糖∶葡萄糖=1.00∶2.25∶2.80；Khounvilay等[13]的研究结果为半乳糖∶木糖∶葡萄糖=1.00∶1.43∶2.61(质量比)，3种糖的比例受采摘时间、提取纯化方法和分析方法等多种因素影响。也有研究报道XG中还有少量游离的L-阿拉伯糖[14]。XG的相对分子质量测定结果也存在较大的差异，报道的范围为25万～165万[3, 15]。近年来，国内外对XG的研发主要涉及多糖的提取工艺、性质及其应用研究等，而有关XG大分子结构和精细结构的研究报道则较少，主要是由于多糖分子量大和构象转变复杂等原因。随着多糖结构研究方法的优化和分析仪器的改进，多糖构效关系研究可进一步深化，如采用离子色谱精确定量多糖中的微量糖，采用体积排阻色谱-多角度激光光散射联用技术可以更加可靠地分析多糖胶的分子量分布，通过二维核磁共振等可以有效地分析多糖大分子中化学键结构等[16]。

XG被普遍认同的结构是：主链为β-1,4苷键连接的葡萄糖，O-6位置部分被α-D-木糖取代，侧链的木糖在O-2位置部分被β-D-半乳糖取代[5]，如图1所示，主链酶解后所得的寡糖结构检测分析表明XG的3种重复结构单元为七糖、八糖和九糖[17]。其区别在于半乳糖的数量，七糖没有半乳糖单元，八糖有1个半乳糖，位置有两种可能(虚线框所示X和Y)，九糖有2个半乳糖。XG主链高度取代的特殊结构，使其具有独特的化学和物理性能。XG属于中性多糖，对酸、盐和热的耐受性较强，易分散于冷水，也易溶于热水，并能迅速水合、溶胀，但需要加热至85 ℃以上才能充分溶解，形成均匀的胶体溶液，可应用于食品、化妆品、医药等领域。

图1 XG的结构单元Fig. 1 The structural unit of xyloglucan

2 XG的凝胶特性

多糖凝胶性质是多糖大分子功能的重要方面，多糖水凝胶在食品、化妆品及医药等领域中的推广应用日益受到重视。XG在多酚类物质[18]、高质量分数糖[19]或乙醇[20]存在下可形成有较高强度、较好透明度及一定弹性的凝胶，此外，酶解去除部分侧链[21]情况下也可单独形成凝胶。

XG与糖类可通过氢键作用形成凝胶，在蔗糖质量分数为40%～50%时易形成具有一定强度、半透明的凝胶[19]。Yamanaka等[20]研究了XG在乙醇中的热可逆凝胶化现象，发现交联区域是由随机聚集体组成的，并且呈现无序结构状态。韩明会等[9]发现在乙醇体积分数为15%、胶粉质量分数1%、85 ℃恒温搅拌10 min 的条件下，形成的凝胶强度就已高达1 000 Bloom g，在该凝胶体系中适当添加葡萄糖或蔗糖可提高其持水能力。Sakakibara等[22]研究了在水介质中，Na2SO4作为一种诱导剂对XG溶液热凝胶化的影响，证明了具有诱导凝胶化和构象转变的能力，能够在XG的疏水区诱导形成凝胶网状结构。Sharma等[23]将XG溶于离子液体中通过加热及冷却工艺制备离子凝胶，结果表明，该凝胶具有良好的热稳定性和触变性。Kaur等[24]将XG进行巯基化改性，制备巯基XG凝胶发现其具有良好的药物缓释效果。

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