Bulletin　of　the　Geological　Survey　of　Japan，voL31（6），P。275－284，1980 543．8＝547．466＝551．35

ゆ就蟹戯盤曲囎⑭置Ml⑪鵬§麗¢壷麗鯉鋸盤S劇b職躍舳㊧

S⑱愚麗㊧蹴§U§油g麗F聡盟A磁⑪職離量c　A鯉魍⑭困鵬鯉A聡麗量y霊舘

Minako　TERASHIMA＊

TERAsHIMA，M。（1980）Determination　ofmonosaccharides　in　subma血esediments　using　afull

　　　　　automatic　amino－acid　analyzer・・B鉱JJ・σ60」・．S鉱グ∂・」砂αη，vo1・31（6），p・275－284・

A恥s瞭題c耽This　study　was　perfbrmed　to　determine　the　optimum　condition｛br　extraction　of

monosaccharides丘omthesubmarinesediments　andto五nd　theadequatepuri且cationmethodof

sedi皿enthydrolysates・Thefollowingconditionandmethodswerestudied＝（1）theconcentration

ofH2SO4and　time　ofheatingfor　hydrolysis，（2）desalting　with　a　set　ofthree　columns，and（3）

removing　acids　by　evaporation　which　fbllowed　desalting　with　only　one　column。

　　　　　The　extraction　method，in　which　the　sample　was　treated　with72％H2SO4in　an　ample

fbr4hours　and　the　solution　diluted　to　concentration　of　lN，fbllowed　by　heating　an　ample　at

110。C　fbr10hours，gave　the　maximum　yield　ofmonosaccharides．

　　　　　Thedesaltingmethodbyasetofthreecolumnsis魚rbetterthanthatbyonlyonecolumn．

This　is　because，the　monosaccharides　were　detemined　more　sensitively　and　more　correctly

by　the　sugar　solutions　obtained丘om　the　fbrmer　than　the　latter．

　　　　　Eightofmonosaccharidesweredetermined丘omthesubmarinesedimentsstudied．As　the

stability　series　fbr　monosaccharides　in　the　acid　hydrolysis　were　clariHed，they　were　found

dif琵rent　fピom　that　in　lacustrine　environment．

且。恥電騰魂麗c重量⑪聡

　　Carbohyd．rates　are　the　main　fねmework　ma．

terials　ofplants我nd　the　most　abundant　organic

constituents　in　nature。Initially，these　cεしrbo－

hydrates　are　af琵cted　qualitatively　and　quan＿

titatively　by　source　materials　and　depositional

environment，and　are　supplied　to　the　sur魚ce

sed．iments。Secondly，they　decompose　fヒom

high　molecular　weightpolymers　to　monomers

throughlowmolecularweightpolymers，onthecourseofdiagenesis．Apartofthemwilldisap－pear，and　the　others　will　be　concentrated，with

other　organic　constituents　to　be　preserved　in　the

sed．iments。The　str＆tigraphic　and．diagenetic

study　onmonosaccharides　in　the　sed．imentswill

serve　to　id．enti取source　materials（1andderived．

or　autochthonous），paleoenvironment　and　geo．

10gical　history・

　　The　geochemical　stud．y　on　monosaccharides

is勉behind　the　stud．ies　on　amino　acid．s　which

＊Geochem｛stry　and　Technical　Service　Department

are　the　m＆in　fヒamework　materials　of　animals

in　nature。．Therefbre，analytical　studies　and

introducing　Papers　on　monosaccharides　are

scarce；there　are　only　a　fもw　reports　such　as

DEGENs6施」，（1964），SwAIN（1969）＆nd．Ko．

YAMA6渉α」。（1970）。These　works　have　been

made　mainly　on　analytical　methods長》r　mono－

saccharides　in　water　and　soi1，therefbre，these

analytical　techniques　are　hardly　possible　to

apPly　to　those　in　sediments．Because，mono－

s翫ccharidesinsediments　condensewithkerogen

and．／0rhumicsubstancesand．becomeinsoluble．

　　If　classified　by　their　occurrences，　carbo－

hydrates　are　devided　into　fヒee　and　combined

sugars，＆ndbytheirmolecularweighttheymaybe　separated　into　monosaccharid．es，01igosac．

charides　and，polysaccharid．es，re乾pectively。And

ifclassiHedb・y　the　afanity　fbr　solvent，they　may

be　devided　into　soluble　an（1insoluble　sugars．

　　On　the　basis　ofthese　facts，monosaccharides，

01igosaccharid．es　and　low　molecu1批r　weight

polysaccharides　are　extracted，by　water　or　ethyl

alcoho1．Thec＆rbohydratesinhumicsubstances

一一275一

Bz4」6あηげ孟h6（穿60Jog乞6αZS％7zノ（夕¢fJψαη，17bl。31，ハb．6

are　released　by　alkali　extraction（H：ANDA　and

MlzuNo，1973）．All　carbohydrate　polymers　in

the　sample　are　completely　hydrolyzed　by

strong　acid　attack，then　are　extracted．as　mono－

saccharid．es．As　most　of　carbohydrates　in　the

sediments　may　occur　as　insoluble　polymers，

acid　extraction　of　monosaccharides　is　the　best

method　fbr　the　se（1iment　samples．

　　Chromatographic　methods　are　commonly

used　fbr　determination　of　monosaccharides，

theyarepaper．chromatography，gas－chromato－

graphyand．liquid－chromatography、Thepaper－

chromatography　is　convenient，　but　it　lacks

su伍cient　accuracy。The　gas－chromatography

usingvolatilematerials，issuperiortothepaper－

chromatography，as　the　fbrmer　can　d．etermine

monosaccharides　more　correctly　and　more

rapidly．However，as　sugars　are　not　volatile，

they　must　be　converted　fヒom　involatile　sugars

to　volatile　sugar　derivatives　fbr　gas－chromato－

graphy．These　derivatives　are　dif丑cult　to　pre－

pare　叫uantitatively。　The　last　one，　1iguid－

chromatographyismuchbetterthanthepaper－and　gas－chromatography　f≧）r　monosaccharides

analysis　in　the　sed．iments，because　of　much

simpler　and　rapid．er　sample　preparation　and

better　yield　of　monosaccharid．es』Liquid　chro－

matograp五is　an　apparatus　combined　with　the

ion－exchange　columns　and　photometer，and　is

operated　automaticall・y。NECJLC－5AH　amino

acid．analyzer，a　type　of　automatic　liquid．

chromatograph，was　used，fbr　monosaccharid．es

analy5is　in　this　study・

　　Themainpurposeofthisstudyis　todeterminethe　optimum　condition　fbr　extraction　ofmono－

sacch＆ridesfyomthesubmarine　sediments．The

others　are　to　prepare　monosaccharides　mixture

which　are　determined　more　accurately　on

liquid　chromatograph，and　to　exam亘ne　the

purific3tionmethod　ofsed．iment　hydrolysates。

2・　A魍a且y樋㈱且P胸¢edl眼騰§

2・亘Re鰭e鵬s

Su1伯ユric　acid偽r　the　hydrolysis：72％，18N，1N

and　O．5N　H2SO4。（〕01umns　filled　with　strongly

acidiccationexchangeresin：Dowex50W，X8，100－200mesh　H＋fbrm．

Columns　filled　with　weekly　basic　anion　ex．

changeresin：DuoliteA－4，100－200mesh，OH－

fbrm．

Reagent　solution：0。15％orcin　conc。H2SO4．

Borate　buHbr　solution：First　buf驚r；pH　7．5，

0。13M　H3BO3，Second　buf距rl　pH9．0，0。25M

H3BO3，Third　buf偽rl　pH9．6，0．35M　H3BO3．

Sample　solvent：pH8．0，0．15M　H3BO3．

Pottassium　borate　solution　fbr　regeneration：

0．5MK3BO3。

Monosaccharidestandardsolution：：L－rhamnose

20mg，D－ribose10mg，D－mamose20mg，D一丘uctose40mg，：L－arabinose20mg，D－galactose

40mg，D－xylose30mg，D－glucose30mg（inpH8．0，0．15M　H3：BO3100mJ）．

2．2　APP躍飢關s

　　A　Nippon　Electric　Company　J：LC－5AE

amino　acid．analyzer　was　slightly　modified　fbr

monosaccharidesanalysis．Instrumentaloperat一

Table1 Instrument＆l　operating　conditions　fbr　mono－

saccharidesusingNEC皿、C－SAHamino－acid

analyzer・

　　All　ofthe　reagents　in　this　study　are　analyticaI

grade，and　are　as　fbllowsl

Stationary　phase：JEOL　Resin　LC－R－3（Cl－Type）

Mob丑e　phase：Borate　bu飾r

（1）First　bu飾r　pH7。5（0．13M）

（2）　Second　buf驚r　pH：9．0（0．25M）

（3）　Third　buf驚r　pH9．6（0．35M）

Bu飾rchangetime

　　（1）一→（2）100min

　　（2）一→（3）140min

Sample　size：．1mZ

Flow　rate：

　　bu価r　solution　o．51mJlmin

　　reagent　solution　O．92mJ／min

（Orcin1H2SO4）

Column　size＝0．8φ×15cm

Temperature：55。C

Reactiontubelength：1mmφ×15MLight　pathlength：2．0㎜

Wave　lengthl440mμ

chart　speed：6・o　cmlhr

一276一

D6言67痂剛・ηφ砿・η・5α66hα7漁（M．乃郷h珈α）

Buffe『　5◎lu骨1◎n

叢

華

Re｛：order

慧

蕪

8uffer　chqnge　vαlve

Sαrnpler

Pump

Column

O

Rαegen骨solU骨ion

Wαs曹e

Pump

Fig。1

o

Wqs僅e

Ph◎暫◎me督er

　　　　　　　　　　　Reαc暫ion　bqセh

Flow　diagram　of　Liquid－chromatograph．

灘

墾野

建

轄

ing　conditions　fbr　monosaccharides　and　flow

diagrams　are　shown　in　Table　l　and．Fig。1．

2。3s認鐡欝量es

　Su曲ce　sediments丘om　Harima－nada　wereused　fbr　this　study．After　washing　with　distilled

water，thesed．imentsampleswere　driedat70。C

最》r4hours　and　ground　by　han（1tools　to　100

mesh　powd．er．

2。4　A聡蛆y重量¢認既e¢臨鵬鞠聡e8

　0．3g　of　samples　were　weighed　in　samples

andO．5mlofc・ncentratedH2SO4wereadded・Afセer　standing　fbr4hours，solutions　wcre

diluted，with　d．istilled　water　to　concentrations

lN　（Experiment　l　and2do　not　include　this

pretreatment　with　conc。H2SO4），Amples　con．

taining　samples　and　sulfUric　acid　were　sealed

and　heated　at110。C　f≧）r8，10，14，18and24

hours，respectively．Hydr・1ys＆tesweretrans一

驚rred　fヒom　amples　to　beakers　and　rinsed　with

distilled．water．The　hydrolysates　and　washings

were　neutralized．with：Ba（OH）2until　pH5＿6

were　reached，，The　supematants　containing

sug乱rs　were　separated丘om　the　precipitation　of

BaSO4by　centrifUge。The　solutions　contained．

with　inorg＆nic　ions　were　d，esalted，to　pass

through　onecolumnwithstronglyacidic　cation

exchan菖e　resin　or　a　set　of　three　columns（the

upPer　and　lower　columns－strongly　acidic　ca－

tion　exchange　resin，midd．1e　column．weekly

basic　anion　excha．nge　resin）。The　ef丑uents　con－

taining　monosaccharides　were　concentrated

with　a　rotary　ev＆porator．The且ow　diagrams　of

sample　preparation　are　shown　in　Fig．2and

Fig．3．

　The　resid．ues　containing　monosaccharides

were　dissolved　in　sample　solvent（pH8。0，0．15

MH3：BO3）tofbrmboratecomplex．Thesesolutionswereanalyzedonanautomaticamino－acidanalyzeracc・rdingt・theinstrhmental

operatingconditionsshowninTable　L　N乱mely，

borate　complex　of　monosaccharides　were　ab－

sorbed．on　the　column。filled　with　strongly　basic

anion　exch＆nge　resin　and　eluted　by　changing

the　concentration　and／or　pH　of　boric　acid．

Each　separated　monosaccharid．es　reacted　with

reagent　solution（orcin　sulfUric　acid）and　ab－

sorbance　of　coloured　compounds　at440mμ

were　determin．ed　and　recorded　continuously．

3。更聯e醜騰電鵬

3．亘聖肥繭⑰鵬w⑯慮s

OADEs6渉αム（1970）studied＆bout　the　condi一

一277一

B％JJ6あηげ孟h6060JogJ6αJS％7∂（夕〔ゾ」ψαη，レbJ。31，ハろo．6

　　　　　　　　　　　　　　　×一（72％　H2SO穐）

sample（inanample）

　　　　　　　　　　　　×（s七an（1　for　4hr）

　　　　1

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＿＿＿＿〈18N　H2SO4）

（stand　for　4hr）

　　　　　　　　　　　　　　・ad。ust　tO　O．5N，

　　おンくメ

1．ON　H2SO4 adjus七　to　IN　｝12SO4

neutralize　with　Ba（OH）2

「一ト6

desalt　with　a　se七　〇f　three

neutralize　with　Ba（OH）2

七〇P

columnsupPer3cation　exchange　resinmiddユe：anion　exchange　resin二Lower二ca七ion　exchange　resin

centrifuge　　　　　i

superna七ant　　　　　i

evapOrate　to　remOve　acids

COnCen七ra七e　in　VaCUUm　　　　i

residue inc：Luded　monOsaccharides

　（　）x：available　fbr　II－30nly

　　　xx：available岱or　II－10nly

　　　×x　x：available　for　II－2，30nly

Flow　diagram　of　s＆mple　prep＆ration　for　ex－

periment　IH，2，3。

　　　　　I

COnCentra七e　in　VaCUUm

Fig・2

re　si（iue　inc　luded　monosac　cha1？ides

Fig。3

　（　）x＝available　fbr　I－30nly

Flow　diagram　of　sample　preparation　fbr　ex－

periment　I－2，1－3・

tions　of　hydrolysis　on　the　extraction　of　sugars

丘om　soil，using　gas．1iquid　chromatography　fbr

determinationof　monosaccharid．es．He　recom－

mended　a　double　hydrolysis　procedure：a20－

minute　re且ux　in5N　H2SO4fbllowed　by　a　l6－

hours　soak　in26N　H2SO4and　subsequent5－

hours　reflux　in　lN　H：2SO4．Furthermore，he

reported　that　this　procedure　gave　maximum

yield　ofsugars　f｝om　the　soils，and　was　e伍cient

to　decompose　the　resistant　cellulosic　materials。

KAGEMoRI（1970）determinedmonosaccharidesin　the　fbssil　wood，which　were　extracted　to

heat　amples　containing　O。5g　of　sαmples　and

lO　ml　of　lN　H2SO4at　l10◎（】fbr10hours．

SwAIN　and　BRATT（1971）reported　carbohy一

drate　components　of　core　sediments　fヒom

Broadkill　marsh，De1亀ware　Bay．Monosac．

charides　in　their　sediments　were　extracted．with

cold，concentrated，sulfhric　acid，fbllowed　by

reflux　extraction　with　O。5N　H2SO4fbr8－10

hours，and　determined　by　paper．chromato．

graphy．　DEGANs　6渉　α乙　（1964）　studied　bio－

chemical　compounds　in　oHもhore（〕alifbmi＆

sediments。Carbohydrates　in　their　sediments

were　released　to　stand，fbr　one　hour　with　cold．

concentrated　sulfhric　acid　and　to　dilute　to　lN，

fbllowed　by・reflux　extraction＆t105。（〕fbr8

hours，and　then，the　concentrations　of　mono．

saccharides　were　d．etermined　by　paper－chro－

matography。They　said　that　this　treatment

一278一

D6渉θ7吻伽ηげ孤・η05α66hα7漁（M。乃郷h吻）

e銑ctively　opened　glycoside　linkage　even　in

the　quite　resistant　cellulose．KoYAMA　6δα1．

（1972）reported　that　monosaccharid．es　in　lake

sediments　were　released　with　lN　H2SO4by

reHux　extraction　fbr24hours，af㌃er　treating

samples　with　cold72％H2SO4、

3◎2　　Expe躍量膿⑱殿重量幽電恥覧s　s電鵬1尾且y

　　The　fbllowing　conditions　of　hydrolysis　and．

the　purification　methods　were　examined　in　this

study．RomannumeralslandIlareusedfbrpurification　methods　and　arabic　one1，2and3

長）r　hydrolysis・

a．　Variεしtion　ofvolunles　and　concentrations　of

sulfンic　acid　fbr　hydrolysis，

　　Experiment1：at　the　beginingラ5mJ　of　O，5

N　H2SO4were　added　in　lO　ml　amples　contain．

ing　O．3g　ofsamples．

　　Experiment2：At　the　begining，5ml　of　IN’

H睾SO4wereaddedinthe　lOmlamplescontain－ing　O．3g　of　samPles・

　　Experiment3：0。3g　of　samples　in20ml

ampleswere　treatedwith　o。5mlof72％H2sO4最》r4hours．Solutions　were　diluted　With　distilled

wa，ter　to　concentration　of　l　N．

　　Experiment3’：0．3g　ofsamples　in　the20mJ

amples　were　treated　with　O．5ml　of18N　H2SO4

fbr4hours．Solutionswere　diluted．with　d，istilled

water　to　concentration　of　lN．

b．Variation　oftime　ofheating．

　　8，10，14，18，24hours．

c。　Variation　of　puri丘cation　methods

　　Experiment　I：SulfUric　acid　was　removed

丘om　the　solutions　by　evaporationwith　a　rotary

evaporatoL　The　residues　d．issolved．in　d．istilled．

water　were　desalted　with　strongly　acidic　cation

exchange　resin。

　　Experiment　II：The　solutions　were　desalted

to　pass　through　a　setof　three　columnswherein

the　upp6randlowercolumnscontained．strongly

acidic　cation　exchange　resin，and．the　middle

was　filled，with　weakly　basic　anion　exchange

resln．

　　The　combination　of　each　hydrolysis　cond．i－

tions　and　pu面cation　methods乱re　shown　in

Table2．

Table2　Combination　of　hydrolysis　conditions　and

　　　　　　　puri且cation　method．

　　　　　　　Concentra冒　　Concentra－

Experi－ti・n・f　ti・n・f　　C。1u㎜ment　　H2SO4fbr　　R2SO4fbr　　　　　　　pretreatment　hydrolysis

1－2

1＿3／

II－1

11－2

11－3

18N

72％

1NlN

O．5N

lN

lN

one　column

one　column

three　columns

three　colu㎜s

three　colunms

唱。　Res服亘重島醜魂亙》量sc聡ss量⑪聡

唖。旦M磯⑱s題cc恥鑓鯉es置磯翻鉦を⑪鵬s曲一

麗麗量聡ese《髄麗e醜s

　　Monosaccharides　fbund丘om　the　subma血e

sediments　were　D－glucose，D－galactose，D－

mannose，β一D－fヒuctose，D－ribose，D－xylose，L－

arabinose　and：L－rhamnose　as　shown　in　Fig．4．

The　peaks　ofD－fヒuctose　and：L－arabinose　over－

lapped　e＆ch　other　and　were　determined　as　D一

丘uctose　equivalent。The“hromatograms　of

monosaccharides　detected．fピom　submarine　sed．一

iments　are　shown　in　Fig．5。

岨。2醗艶¢電⑱ぜ戯艶騰醜¢艦醒量電量⑱鵬⑪奮恥y一

面⑪且ys量s蹴課⑪蛋謹餌e騰聡重騨蜜愚¢離量磯蛋膿⑭¢e《亜盟即es　　⑪ぜ　臨yd豊置⑪且ys題苞es　　◎臨　　重⑫苞認且

鵬⑰臨⑪s麗¢翫躍鯉es。

　　The　results　in　Table3show　thc　total　yield　of

monosaccharid．es　released　bythe　dif驚rent　con－

ditions　ofhydrolysis　and　ofdifテbrent　puri丘cation

procedures　ofhydrolysates　mentioned　befbre．

　　Total　monosaccharides　released．by　the　puri－

Hcation　method：results　of　experiment　I　Huc．

tuate　extremely　as　shown　in　Table3．In　Fig．5，

No。1and　No．3show　the　chromatograms　of

monosaccharides　prepared　by　one　column－

experiment　I，and　No。2and．No。4are　the　ones

prcparedby　asetofthreecolumns－experimentlI。The　peaks　ofexperiment　I－one　column　are

broader　than　those　of　experiment　II．a　set　of

three　columns　and　the　separation　degree　of

fbrmers　are　worse　than　the　latters　as　compared．

一279一

Bz4」θあη（～プ渉h6σ80Jog乞6α」3z67∂¢り（～ブ」ψαη，レbl．31，ハ乙o。6

、轡…

　　　0狂　D－glucose

　　　OHo璃CgH・H

　　HO　OH　　D－ribose

Aldohexoses

・・蕎

　　　OH　D。galactose

Pentoses

、輯…

　　OH　D－xylose

　CHzOH

．．督…

D－mannose

．韓…

　OHD－arabinose

Ketohexose

　　　OHo砺C騨二。H

　　OH　β一D一館uctose

Methyl　pentoses

　HO　OHL－rh＆mnose

Fig．4　Monosaccharides　fピom　subma血e　sediments　fbund　in　this　study。

弓

No．工 層 3 一5

6 72

No．23

45 駐

2曾 7

No。3

唱 3 4　　5 6 7

2

No．4

1

2 3

4

5 6

7

Fig．5Chromatogramsofmonosaccharides。　　　1，Rh＆m』nose　2，Ribose　3，Mannose　4，Fructose十Arabinose　5，Galactose

　　　6，Xylose　7，Glucose

黍

一280一

Dθ魏痂励・ηヴ瀬・η・鰯6hα7泌（M’．7セ郷hゴ伽）

Table3 Ef琵ct　of　dif琵rent　conditions　of　hydrolysis

ancl　of』dif琵rent　purification　procedures　of

hydrolysates　ontotalmonosaccharides（mg／g）．

MethodTime　ofheating

8hr 10hr 14hr 18hr 24hr

1－2

1－3／

II－1

11－2

11－3

1．06

1．86

1．54

1．57

1．57

1．51

1．18

1．44

1．68

1．92

1．59

1．61

1．29

1．67

1．69

1．79

1．52

1．18

1．57

1．63

1．62

1．16

1．10

1．51

1．38

2．0

1．8

ハ禦1．6

◎の

甕

》　　　1．4

瞬臨綱凶認1．2

紛

罵細1．0◎一

Fig．6

0．8

0．2

／

メ『一一一

曳・、、

、曳

o　I1－3

x　11－2

0　　　　　8　　10　　　　14　　　　18　　　　　　　24

　　　　　　Tl鵬◎菅晦細崩gl剛

The　ef琵ct　of　dif驚rent　condition　of　hydrolysis

on　total　monosaccharides，when　the　desalting

method　ofa　set　ofthree　columns　were　used．

in　Fig．5．These　facts　show　that　the　sediment

hydrolysates　were　not　purified．fUlly　by　experi－

ment　I．

　　The　ef艶ct　of　dif驚rent　cond．itions　of　hyd．ro－

1ysis　on　the　total　monosaccharides　are　shown　in

Fig．6，when　the　d．esalting　method　of　a　set　of

three　columns　were　used。In　experiment　II－1

total　monosaccharides　become　of　maximum

concentration　at　8　hours　of　hydrolysis，　and

decrease　gradually　with　time　of　he統ting。The

total　monosaccharides　ofexperiments　II－2and

II－3become　ofmaximum　concentration　at　lOhours　of　hydrolysis　and．show　d，ecreasing　trend，

similarly　with　time　of　heating．The　decreasing

trends　of　total　monosacch＆rides　with　time　in

experiment　II－1and　II－3are　greater　than　that

in　experiment　II－2．The　total　monasaccharides

are　in　the　order　II－3，II－2，II－l　at　fbr10hours

of　heating，however，after　heating　fbr24hours

theybecomehigherintheorderII－1，II－3，II－2．

The　facts　which　experiment　II－3fbr10hours

heating　gave　the　m批ximum・yield　of　total

monosaccharides，show　that　the　pretreatment

with　cold　concentrated　sulfhric　acid　ef琵ctively』

break　up　glycocide　linkage　in　highly　organized

materials（humic　acid，kerogen〉。

　　If　addition　of　cold　concentrated　sulfhric　acid

was　not　sufacient，the　powdered　sample　w皿

not　get　wet・On　the　contrary，if　concentr乱ted

sulfUric　acid　is　add．ed　too　excess，the　volume　of

solution　becomes　larger，when　it　is　diluted　to

lN．Asitbecomesimpossibletohydrolyzeinanample，hyd．rolysis　must　be　done　with　reflux

appar我tus　in　that　case。A　large　volume　of

hydrolysate　makes　scales　of　neutralization，

centrifbging，desalting　and　concentration　larg－

er，moreover，it　is　possible　that　their　Iarger

scales　of　procedures　make　the　rate　of　mono－

saccharide　recovery　lower．SAsAKI（1973）re－

ported6．1％of　average　loss　of　amino　acid

recovery　that　was　caused，by　d．esalting　and　con－

centration　prGced．ures　of　amino＆cid　hydro－

lysates．The　scale乱nd　proced皿es　of　desalting

and　concentration　of　sugar　hydrolysate　are

similar　to　those　ofamino　acid　hydrolysate，the

average　loss　of　monosacchari（ie　recovery　is

presumed　to　be　similarvalue　with　amino　acids。

Increasing　the　volume　of　cold　concentrated

surfhric　acid　unnecessarily　will　decrease　the

rate　ofmonosaccharide　recovery．

盛。3　E琶患e¢重⑪ぜd置邸e躍e鴎1ζc⑯聡d騒電量⑰聡s⑪鐙臨y圃

想響⑰量ys量s⑱聡電恥e蹴⑰鵬⑱§題¢¢ぬ鶴醜dles

　　Figs。7，8and，9show　the　ef驚ct　of　dif驚rent

conditionsofhydrolysisonthemonosacch我rides．

Accord．ing　to　these　results，a，stability　series　fbr

一281一

βz躍」6甜ηqプ♂h6σ60Jog∫6αJ　Sμ7廻y　qプ」ψαπ，7b乙31，葡。6

05

ハ①＼004E）

のΦ0．3

15よりQ，2り

oφ

oニ

O　O．1

Σ

0

frucfose　　　　＋qrqblnose

　　　　　　ロ　　ロ　　

欝～、メー一一『homnose

ハ黛04

ゆε

紹o．3

1』

o£りQ2り

oり

900。1≦

ribose

o

9qlαC曾05e

glucose　　　　　　　　　十

xyiい

Fig，7

8　　10　　　　　　14　　　　　　18　　　　　　　　　24　　　　　　　　　　　　　　　　　8　　10　　　　　　14　　　　　　18

Time。fHeα骨ing（団　　　　　Tlme・fHeq曾ing（Hr）　Ef琵ct　ofdif諭ent　condition　ofhydrolysis　on　monosaccharides（Experiment　IH）。

24

0．5

o＼σ｝0．4

∈

8起α3

翌

8g　q2

2ロ

≦　　0．唾

0

　　＿’～ガ

δ＼0．4

0ε

器至0βち看8軌2

88ミo，唱

8

Fig。8

0

　　　／＋＼＋一＋十－十

　唱0　　　　　14　　　　　　雪8　　　　　　　　　24　　　　　　　　　　　　　　　　　8　　10　　　　　型4　　　　　屑8　　　　　　　　　24

Time　of　Heα曾lng（HO　　　　　　　　　　　　Time　of　Heα督ing（Hの

E価ct　ofdi飾rent　condition　ofhydrolysis　on　monosaccharides（Experiment　II－2）．

0．5

ひ窃εo・4

3著o・3

289α2

2ロ

：…

　0．1

0

灘

貧o路

蟄ζ・β

名。＝

σ

｛0。2）り

o切

o⊆

00．1ミ

8

Fig．9

0

！～＋→＼　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　十

　10　　　　　14　　　　　18　　　　　　　　24　　　　　　　　　　　　　　　8　　唯0　　　　　層4　　　　　18　　　　　　　　24

Time　of　腿eα曾ing　（Hr）　　　　　　　　　　　　　Time　of　Heα奮ing（Hr）

Ef艶ct　ofdi銑rent　condition　ofhydrolysis　on　monosacch呂rides（Experiment　II－3）．

一282一

．乙）θ」θ7η露ηα琵oη〔～プハ410η05α06hα724θ5（ノレf．7診7α5h∫η3α）

monosaccharides　in　the　hydrolysis　is：fairly

stable：rhamnose，mamosel　moderately　stable：

fヒuctose　十　arabinose，galactose，xylose3fairy

unstable：ribose。Glucose　fluctuated，relatively。

This　Huctua，tion　is　due　to　the　broad　peak　of

glucosewhichelutes1批stlyinthechromatogram。

When　pH　of　borate　buf驚r　solutions　were

a両usted，higher　or　lower，the　flow　rate　of

glucose　gets　slower　and，the　wid，th　of　peak　be－

comes　broader．

　　RoGERs　（1965）　reported　that　a　natural

stability　series　fヒ）r　carbohydrates　in　the　lacus－

trine　environment　was：fairly　stable：xylose，

glucoseンrhamnose，arabinosel　moderately　sta．

ble＝ribose，mannose漁irlyunst乱ble：galactosel

very　unstable：91ucuronic　acid。

　　Acid　hyd，rolysis　process，wherein　the　various

91ucosidic　linkages　havi阜g　dif温erent　bond

strength　are　hydrolyzed　selectively　by　strong

acid，and．monosaccharides　released．decrease

by　the　ef琵ct　of　acid，are　probably　dif驚rent

丘om　the　natural　hydrolysis　process。In　natural

environments，polysaccharide　linkages　break

upbiochemicallyandreleasedmonosaccharides

become　incorporated　into　the　humic　acids　and

the　others　disappeared，with　lapse　of　time．

Therefbre，it　seems　th勧t　stability　series　fbr

monosaccharides　in　both　hydrolysis　cond．itions

do　not　coincide．

5。C磯¢亘鵬量⑪聡

　　Extraction　method．ofmonosacch＆rides　fヒom

submarine　sed．iments　and　puri丘cation　method

ofsediment　hydrolysate　were　studied．by　using

anautomaticamino　acid．analyzerto　d．etermine

monosaccharidcs．The　results　are　summarized

asfbllows3

　　1．　The　hydrolysis　procedure；in　which　the

ample　containing　sample　and．1N　H2SO4was

he＆ted．at　UOoC　fbr　lO　hoursラafヒer　treatment

with72％cold　sulfUric＆cid．，gave　maximum

yields　of　monosaccharides　fヒom　the　sediments

studied．However，this　method　gave　a　fluctua．

tion　to　the　total　monosaccharides，compared　to

the　method　without　treatment　ofcold　sulfhric

acid．

　　2．The　desalting　method　by　a　set　of　three

columns（the　upPer　and　lower・strongly　acidic

cation　exchange　resin，middle－weakly　basic

anion　exchange　resin）　gave　better　degree　of

separation　and　sharper　shapes　of　pe乱ks　on　the

chrom飢ograms　of　monosaccharides　than　that

by　only　one　column（strongly　acidic　cation

exchangeresin）。

　　3．Monosaccharides　detected．倉om　subma一

血e　sed．iments　studied　were　as　fbllows：D．

glucose，L－arabinose，D－galactose，：D－mannose，

β一D一丘uctose，　亙）．ribose，　D．xylose　and　I。．

rhamnose．

　　4．Monosaccharide　stabilityunder　the　acid

hyd．rolysis　were　as　in　the　fbllowing　orders：fairly

stablel　rhamnose，mannose　mod．erately　stable：

fヒuctose　十　arabinose，galactose，xylose3fairly

unstablel　ribose．These　were　dif肥rent　fヒom　a

natural　stability　series　fbr　monosacchari（ies　in

the　lacustrine　environments．

　　The　results　suggest　that　the　best　method　and

conditions財extraction　of　monosaccharides

丘om　submarine　sed．iments　andfbr　the　puriHca－

tion　method　of　acid　hydrolys批tes　are　as　men－

tiond　above．Furthermore，the　pretreatments

fbrthedeterminationofmonosaccharidesbyanautom乱tic　amino－acid　analyzer　is　simpler　than

that　by　a　gas－1iquid　chromatograph，an（l　the

rate　ofmonosaccharide　recoveryinthismethod

isbetterthaninthegas－1iquidchromatography。

Ro蜜e暫㊧聡ees

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全自動アミノ酸分析機による海底堆積物中の単糖類の定量法について

寺島美南子

要　　旨

　この研究は，海底堆積物から，単糖類を抽出する最適の条件をきめるために，また，堆積物加水分解

物の最も良い精製法を求めるために行われた．すなわち，次のような条件と方法；1）加水分解のため

の硫酸濃度と加熱時間，2）　3重カラムによる脱塩と，蒸発により酸を除いたのち，ワンカラムによる

脱塩が検討された．

　アンプル中で試料を72％H2SO4により4時間処理したのち，1Nにうすめ，110℃で10時間加熱する

抽出方法が，単糖類の最大の収量を与えた．

　3重カラムによる脱塩法がワンカラムによる脱塩法よりすぐれている．なぜならば，単糖類は，後者

よりも前者から得られた糖溶液によって，より精度よく，より正確に定量されるからである．

　8種類の単糖類が，海底堆積物から検出された．酸加水分解における単糖類の安定順位が明らかにさ

れたが，それらは湖底堆積物における単糖類の安定順位とは異なっていた．

（受付：1979年11月12日3受理：1980年3月3日）

一284一