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黃原膠分子由D—葡萄糖、D—甘露糖、D—葡萄糖醛酸、乙酰基和丙酮酸構成，相對分子質量在2×106~5×107之間，它的一級結構是由β—(1→4)鍵連接的葡糖基主鏈與三糖單位的側鏈組成;其側鍵由D—甘露糖和D—葡萄糖醛酸交替連接而成，分子比例為2：1;三糖側鏈由在C6位置帶有乙酰基的D—甘露糖以α—(1→3)鏈與主鏈連接，在側鏈末端的D—甘露糖殘基上以縮醛的形式帶有丙酮酸，其高級結構是側鏈和主鏈間通過氫鍵維系形成螺旋和多重螺旋。黃原膠的二級結構是側鏈繞主鏈骨架反向纏繞，通過氫鍵維系形成棒狀雙螺旋結構。黃原膠的三級結構是棒狀雙螺旋結構問靠微弱的非共價鍵結合形成的螺旋復合體。