9.1微生物功能性制品
9.1.4 微生物功能性多糖和微生物功能性油脂
9.1.4.1微生物功能性多糖
微生物多糖是细菌、真菌和蓝藻等微生物在代谢过程中产生的对微生物有保护作用的生物高聚物，根据在细胞内不同的存在形式，通常被分为3类：构成微生物细胞成分的胞内多糖；粘附在细胞表面上的胞壁多糖；分泌到培养基的胞外多糖，包括微荚膜、荚膜、粘液团和菌胶团。
微生物多糖除了对微生物自身具有生物学意义外，重要的是它具有安全无毒、理化性质独特、用途广泛、易与菌体分离，可通过深层发酵实现工业化生产等优良特性。与植物多糖相比较，微生物多糖的生产周期短，不受季节、地域、病虫害的影响，具有较强的市场竞争力和广阔的发展前景。
1、细菌多糖
微生物发酵合成的食品胶最具代表性的有黄原胶和葡聚糖，他们属于细菌多糖。微生物胞外多糖的生产在上个世纪50年代引起了人们的注意。主要是利用甘蓝黑腐病黄单胞菌合成多糖—黄原胶。
（1）黄原胶
黄原胶(Xanthan gum) ，又称汉生胶，是野油菜黄单胞杆菌（Xanthomonas campestris）以碳水化合物为主要原料，经发酵生产的一种用途广泛的微生物胞外多糖。1952年由美国农业部依利诺斯州皮奥里尔北部研究所分离到甘蓝黑腐病黄单胞菌，并使甘蓝提取物转化为水溶性的酸性胞外杂多糖而得到。由于该多糖具有很高的黏度、流动触变性和稳定的理化性质，且无毒，是目前国际上集增稠、悬浮、乳化、稳定于一体，性能最优越的生物胶，广泛应用于食品工业、医药工业、石油开采、纺织工业、农业、陶瓷、印染、香料、化妆品及消防等领域。
1）黄原胶的生产
①选用菌种
黄原胶发酵所用的菌种一般为野油菜黄单胞菌(亦名甘蓝黑腐病黄单胞菌)，菜豆黄单胞菌( X.phaseoli) 、锦葵黄单胞菌( X. malvacearum) 和胡萝卜黄单胞菌( X. carotae)亦可作为发酵菌种。
②发酵方式
补料分批发酵较为理想，可避免分批培养过程中底物随时间减少以及连续培养过程中出现底物抑制现象。
③培养基
C 源常用C源有葡萄糖、玉米浆或葡萄糖浆、蔗糖、谷粒水解物、淀粉等。C源起始浓度一般为2%—5%。在对Xanthomonas campestris J-12的研究中，分别采用蔗糖、葡萄糖和淀粉作为C源进行发酵，测定各组发酵液粘度，提取黄原胶并称重，计算黄原胶
产率，结果表明J-12利用淀粉能力优于蔗糖和葡萄糖。而且许多研究结果表明，提高碳氮比，可以提高碳源的转化率。
N 源常用氮源有豆饼粉，棉籽粉，花生饼粉、鱼粉、小麦浆、谷粉、干酒糟可溶物、硝酸盐或铵盐等。无机氮源和有机氮源结合使用，对黄原胶的合成更为有利。
无机盐一般以CaCO3作为无机盐。也可在培养基中加入钠和钾离子，有助于黄原胶生物合成的能量和前体物质—葡萄糖转入胞内，黄原胶生物合成的前体物质转出胞外。可提高黄原胶产率。
为促进菌体生长，还需提供含维生素的玉米浆和酵母膏；谷氨酸、柠檬酸等可促进黄原胶的生物合成。
下面提供一种培养基配方，仅供参考：淀粉2 % ，蔗糖2%，蛋白陈0.3%，豆饼粉0.2%，CaCO30.3%，柠檬酸0.1%。
④溶解氧
野生黄单胞菌是好氧菌，发酵过程必须不断通氧。
发酵中后期，发酵液粘度增大，代谢产生的CO2 无法及时逸出而在液面处生成泡沫层，不利溶氧。若泡沫溢出发酵罐，还会导致染菌。对黄单孢菌这类易污染的菌体，我们可以选择菜籽油、豆油做消泡剂，消泡过程菜籽油、豆油可参与菌体代谢并最终被分解。
⑤pH值
酸性黄原胶大量产生，使发酵液pH下降至5.0以下，导致黄原胶产量急剧下降，故需加入磷酸盐缓冲液或用KOH控制发酵液pH维持在7.2左右，有利于生产菌株将全部糖源分
解殆尽。
⑥其它
接种量与发酵产物间也存在一定的关系，接种量过低会延长菌体生长期，增加耗能、影响设备利用率、增加染菌机会；加大接种量可缩短菌体生产期，但会出现短时间内底物消耗太快的现象，从而影响产胶能力。
2）生产工艺
国外采用的发酵工艺:菌种→摇瓶→种子罐→发酵罐→发酵液→后处理→烘干→粉碎→成品包装。
采用搅拌式反应器，为减少能耗，目前逐步改为气升式发酵罐。后处理采用物理脱水与化学沉淀相结合办法。
国内生产黄原胶常用的工艺流程与国外相同，但发酵罐为标准型通用反应器。
发酵工艺为：菌种活化→摇瓶→种子罐→发酵罐→黄原胶发酵液→稀释发酵液→滤液（超滤浓缩）→浓缩液（加适量乙醇沉淀）→凝胶状黄原胶（加适量乙醇洗涤）→凝胶状黄原胶（烘干，粉碎，过80目筛）→黄原胶成品。
后处理采用的是乙醇沉淀法，酒精消耗量很大。其生产工艺流程也可改进如下:
菌种活化→摇瓶→种子罐→发酵罐→发酵液→热压式真空脱水→喷雾干燥→成品包装。采用本工艺后，可省去后处理乙醇沉淀的大量消耗，节约成本。
（2）葡聚糖
右旋糖苷又称葡聚糖，葡聚糖的水溶液粘度不高，但葡聚糖及其衍生物可制成指定的分子大小和形状，可作为血浆的代用品，临床还用于防止血栓的形成，用作创伤敷料；可用作Sephadex用名的商业过滤凝胶；在食品上用作饮料和糕点的稳定剂、保湿剂、增稠剂和增量剂；其磷硫酸酯具有阻止脂类代谢异常引起的高血脂、动脉硬化的作用。在工业上用于生产葡聚糖的微生物为明串珠菌属的肠膜菌（L mesenteroides）以及右旋糖苷明串珠菌。
工业所用培养基组成如下，仅供参考：
蔗糖10%，磷酸氢二钾0.5%，酵母膏0.25%和硫酸镁0.02%。
发酵产葡聚糖的流程如下（仅供参考）：
菌种活化→种子罐发酵→发酵罐发酵→收集发酵液→95%乙醇沉淀（乙醇与发酵液比例为2：1）→静止过夜→过滤收集沉淀→烘干（低于40℃），24h→粗品（3）其他细菌多糖
1）结冷胶
结冷胶(GellanGum)是美国Kelco公司20世纪80年代继黄原胶之后开发的最有市场潜力的食品微生物多糖之一。美国FDA和欧洲等国家都批准了结冷胶在食品中的应用。中国1996年也批准了结冷胶作为食品添加剂在食品中的应用。结冷胶是由假单胞杆菌伊乐藻属(Pseudomonas eloden)（少动鞘氨醇单胞茵）在中性条件下，以葡萄糖为碳源，硝酸铵为氮源及一些无机盐所织成的培养基中，经有氧发酵而产生的细胞外多糖胶质，是一种新型的全透明的凝胶剂。结冷胶作为微生物代谢胶，生产周期短，不受气候和地理环境
条件的限制，可以在人工控制条件下利用各种废渣、废液进行生产，再加上其安全无毒，理化性质独特，有用量低、透明度高、耐酸、耐高温、耐酶等优良特性，在食品工业、制药工业中有着广泛的应用前景。
2）可德胶：可德胶最早由日本Harada教授在1966年发现，是由粪产碱杆菌（Alcaligenes faecalis）发酵产生的一种微生物多糖。由于其热凝特性，而命名为cardlan。可德胶是继黄原胶、结冷胶之后又一种新型的微生物发酵生产的多糖。1996年被美国食品和药物管理委员会推荐应用于食品中。
3）韦兰胶：是产碱杆菌（Alczligenes sp.）的代谢多糖，结构与结冷胶相似。
2、真菌多糖
真菌多糖是从真菌子实体、菌丝体、发酵液中分离出的，可以控制细胞分裂分化，调节细胞生长衰老的一类活性多糖。真菌多糖主要有香菇多糖、灵芝多糖、云芝多糖、银耳多糖、冬虫夏草多糖等。食药性真菌多糖具有抗肿瘤、免疫调节、抗突变、抗病毒、降血脂、降血糖、抗辐射、抗溃疡和抗衰老等功能。
（1）真菌多糖的加工
真菌多糖的加工方法有两种，一种是从栽培真菌子实体提取，另一种是发酵法短时间生产大量的真菌菌丝体。
从真菌子实体中提取多糖，人工栽培真菌子实体，生产周期长达半年以上，而且价格也比较高。真菌子实体粉碎后，加入5～20倍体积的水、稀酸或稀碱(0.2～lmol/L)，在50～80℃温度下进行浸提，为了加速浸提速度，也可添加纤维素酶或半纤维素酶。
真菌液体深层发酵工艺来生产真菌多糖，易于连续化工业生产，规模大，生产周期短，产量高，降低了价格。但发酵法生产多糖一次性投资大，设备多，工艺流程长，而且部分菌丝体缺乏子实体的芳香风味。
液体深层发酵提取多糖工艺：菌种活化→种子罐发酵→发酵罐发酵→发酵液预处理→提纯→烘干→成品。真菌多糖纯化可通过对粗制多糖进行分级提纯处理，包括使用溶剂的分级提取、凝胶色谱或离子交换色谱的分级提纯等。
（2）典型的真菌多糖加工工艺简介
1）香菇多糖提取法工艺流程
鲜香菇→捣碎→浸渍→过滤→浓缩→乙醇沉淀→乙醇、乙醚洗涤→干燥→成品。
2）香菇多糖深层发酵法
工艺流程：菌种→斜面培养→一级种子培养→二级种子培养→深层发酵→发酵液。
3）香菇多糖深层发酵法发酵液中多糖的提取
香菇发酵液由菌丝体和上清液两部分组成，胞内多糖含于菌丝体，胞外多糖含于上清液。因此多糖提取要分上清液和菌丝体两部分来完成。
①上清液胞外多糖的提取
工艺流程：发酵液→离心→发酵上清液→浓缩→透析→浓缩→离心→上清液→乙醇沉淀→沉淀物→丙酮、乙醚洗涤→干燥→胞外粗多糖；
②菌丝体胞内多糖的提取
工艺流程：发酵液→离心→菌丝体→干燥→菌丝体干粉→抽提→浓缩→离心→上清
液→透析→浓缩→离心→上清液→沉淀物→丙酮、乙醚洗涤→P2O5干燥→胞内粗多糖。
（3）其他多糖—茁霉多糖
茁霉多糖(Pullulan)是由出芽短梗霉分泌的胞外多糖，该糖无色无味、无毒，对人体无任何副作用，气密性好，具有优良的水溶性、成膜性、氧气不渗透性、成纤性、可塑性、粘结性和自然降解性等许多独特的物理化学和生物特性，可被广泛应用于医药、食品、化妆品、烟草和农业等领域，是一种具有极大经济价值和开发潜力的多功能新型生物材料。
茁霉多糖发酵及提取工艺流程(仅供参考)：
斜面菌种→活化培养→扩大培养→摇瓶发酵→发酵液（测糖）→稀释→脱色→抽滤→乙醇沉淀→离心→洗涤→干燥称量
9.1.4.2 微生物功能性油脂
目前，用于生产食用油脂的原料主要来自于动植物，随着世界人口的膨胀，地球上耕地的面积有限，动植物的养殖和种植业日益饱和，满足人类对食用油脂的需求将成为一个日益突出的矛盾。经过研究人员长期的探索和研究表明微生物发酵法生产油脂是一个很好的的获得油脂的新途径。微生物油脂(microbial oils)又称单细胞油脂(single cell oil，SCO)，是由酵母、霉菌、细菌和藻类等微生物在一定条件下利用碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂为碳源，在菌体内产生的大量油脂。这种油脂它含有亚油酸、亚麻
酸、花生四烯酸等多种多不饱和脂肪酸和微量元素。
微生物中存在的油脂是微生物生命活动的代谢产物之一，其存在形式也和动植物一样有两种形式，一种是体质脂形式，即作为细胞的结构组成部分存在于细胞质中，含量恒定，如微生物细胞膜上的磷脂；另一种是贮存形式，油脂在微生物细胞内以脂肪粒的形式存在于细胞质中。某些微生物如酵母、霉菌、微藻、细菌的细胞内积累大量油脂，这些油脂与一般植物油脂具有类似的脂肪酸结构。
1、微生物油脂的生产工艺
菌种筛选→原料选择→灭菌→菌体培养→收集菌体→预处理→油脂提取→精炼→成品油脂
2、微生物油脂生产要点
1）菌种的筛选
用于工业化生产油脂的菌株必须具备以下条件:①油脂积蓄量大，含油量应达50%左右，油脂生成率高，转化率不低于15%；②能适应工业化深层培养，装置简单；③生长速度快，杂菌污染困难；④生产的油脂风味良好、食用安全无毒、易消化吸收。
常用生产油脂的微生物有酵母、霉菌、细菌和藻类等。常见的产油酵母:浅白色隐球酵母、弯隐球酵母、产油油脂酵母、胶粘红酵母等。常见的产油霉菌:土霉菌、紫瘫麦角菌、高梁褶孢黑粉菌、高山被孢霉等。常见的产油海藻:硅藻和螺旋藻等。
2）菌体的培养
微生物培养可采用液体培养法、固体培养法和深层培养法。
①碳源和氮源对菌体产油脂的影响
培养基中碳源充足而其它营养成分缺乏时，微生物菌株会将过量的碳水化合物转化为脂类。目前常用的碳源是葡萄糖，因为葡萄糖的价格相对于其它碳源更便宜，有利于降低成本，并且以葡萄糖为碳源可获得更高的菌体生物量。氮源的主要是促进菌体细胞的生长，高C/N有利于菌体生长，低C/N有利于油脂的积累，此外氮源的种类也会影响油脂的积累。
②培养时间对菌体产油脂的影响
培养时间不足，菌体总数少而影响油脂产量；培养时间过长，细胞变形、自溶，合成的油脂进入培养基中难以收集，同样影响油脂产量。
③发酵温度对菌体产油脂的影响
通常情况下，饱和脂肪酸的熔点比不饱和脂肪酸高，长链脂肪酸的熔点比短链脂肪酸高。因此当菌株从高温环境转移到低温环境时，细胞膜中不饱和脂肪酸及短链脂肪酸含量增加，如棕榈油酸或油酸等含量的增加；当温度升高时，平均链长就增长，有利于细胞膜的正常流动和增强其通透性。
④发酵pH值对菌体产油脂的影响
不同种类的微生物，产油的最适pH值不同。在培养过程中，应根据所用微生物不断调整pH值，使微生物处于其最适pH值范围内，可有效地提高微生物的产油量。
⑤通气量对菌体产油脂的影响
油脂是由基质的糖类还原而成，因此利用微生物发酵生产油脂时，必须提供大量氧
气，不饱和脂肪酸的生物合成过程也需要大量氧气。供氧不足时，甘油三酯的合成会强烈受阻，并引起磷脂和游离脂肪酸大量积累；在通气条件下，游离脂肪酸会部分转化成含有2个或3个双键的脂肪酸，从而使不饱和脂肪酸增加。
⑥无机盐对菌体产油脂的影响
对真菌而言，适当增加无机盐和微量元素的添加量可提高油脂合成速度和产油量。但添加量不宜太大，否则会严重阻碍真菌对油脂的合成。
3）菌体的预处理
微生物油脂大多存在于由较坚韧的细胞壁所包裹的菌体细胞内，部分与蛋白质或糖类结合以脂蛋白、脂多糖的形式存在，较难分离出来，所以须对菌体细胞进行预处理。方法主要有掺砂共磨法、与盐酸共煮法、菌种自析法、蛋白质溶剂变性法、反复冻融法、超声波破碎法等方法。其中，掺砂共磨法较接近传统植物油脂的前处理工艺，常用于工业化生产微生物油脂。反复冻融、超声波破碎等方法适用于实验室小型操作。
4）油脂的提取
用于油脂浸提的溶剂要求有足够的极性使其与细胞膜、脂蛋白等连接键被破坏，使全部油脂物质溶解。溶剂主要有乙醚、异丙醚、氯仿、乙醚-乙醇、石油醚、氯仿-甲醇等。油脂提取方法有酸热法、索氏提取法、超临界CO2萃取法、有机溶剂法。
5）微生物油脂的精炼
主要包括水化脱胶、碱炼、脱色、脱臭等工序。精炼后油脂的分析指标包括气味和滋味、色泽、水分、密度、透明度、酸价、碘价、过氧化值、脂肪酸组成、甘三酯组成
等。
（4）微生物油脂的分析
常用的油脂定性分析法主要是采用苏丹黑染色测吸光度绘制标准曲线法和索氏提取重量差法求油脂得率。
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第三章活性多糖 本章要点 1.膳食纤维的定义与分类 2.膳食纤维的化学组成与物化性质 3.膳食纤维的生理功能 4.膳食纤维的副作用 5.膳食纤维的加工、应用及推荐摄入量 6.真菌多糖的物理性质与功效的关系 7.真菌多糖的生理功能 多糖是由糖甙键连接起来的醛糖或酮糖组成的天然大分子。多糖是所有生命有机体的重要组成成分并与维持生命所必需的多种功能有关，大量存在于藻类、真菌、高等陆生植物中。具有生物学功能的多糖又被称为“生物应答效应物”(biological response modifier，BRM)或活性多糖（active polysaccharides）。很多多糖都具有抗肿瘤、免疫、抗补体、降血脂、降血糖、通便等活性。 第一节膳食纤维 一、膳食纤维的定义与分类 （一）膳食纤维的定义 1. 膳食纤维的定义 膳食纤维(Dietary fiber)这一名词是在1972年，Trowell等人在测定食品中各种营养成分时给出了膳食纤维的定义，即食物中不被消化吸收的植物成分。1976年TroweII博士又将膳食纤维的定义扩展为“不被人体消化吸收的多糖类碳水合物和木质素”。主要是指那些不被人体消化吸收的多糖类碳水化合物与木质素，以及植物体内含量较少的成分如糖蛋
白、角质、蜡等。 1979年第93届美国职业分折化学家学会(AOAC)年会上Prosky和Harland提出，希望能统一膳食纤维的定义和分类方法，同时为了营养改良及食品标签而定量膳食纤维的目的，他也着手从事于符合膳食纤维定义的分析方法的统一工作。并听取了世界范围内100多位科学家的意见。1981年在加拿大渥太华进行的春季工作会议上，按照Trowell等在l976年提出的定义，就膳食纤维定量方法达成共识。其中Asp、Furda和Schweizer等提出的测定方法被认为是较好的研究方法，在Prosky的倡导下，这些研究者(包括Devries和Harland)建立了一种适合国际间合作研究的简单方法，约有29个国家的43个实验室成功地完成这项研究。这种方法被AOAC首次采纳作为测定总膳食纤维的方法(AOAC985.29食品中总膳食纤维的酶—重量法)。基于同样成功的实验室间的合作研究，同年美国谷物化学家学会(AACC)也采纳了该方法(AACC32-05)。 1999年7月26日IFT(the Institute of Food Techno1ogists)年会在芝加哥就膳食纤维的定义举行了专门的论坛；1999年11月2日在84th AACC年会上举行专门会议对膳食纤维的定义进行了讨论。 膳食纤维定义为“凡是不能被人体内源酶消化吸收的可食用植物细胞、多糖、木质素以及相关物质的总和”。这一定义包括了食品中的大量组成成分如纤维素、半纤维素、木质素、胶质、改性纤维素、粘质、寡糖、果胶以及少量组成成分如蜡质、角质、软木质。AOAC985.29／AACC32-05，AOAC991.43／AACC32-07法被作为—种事实上的定义方法。 膳食纤维的测定方法可分为两大类即重量法和化学法。 重量法较简单，主要测定总膳食纤维、可溶性膳食纤维和不可溶性膳食纤维。重量法中目前应用较多的是酶法。一般分别用AACC32-07、AACC32-06方法测定总膳食纤维、可溶性膳食纤维和不可溶性膳食纤维。 化学法则可定量地测定其中每一种中性糖和总的酸性糖(糖醛酸)，还可单独测定木质素。但化学法受仪器设备制约，因而不适用于常规的膳食纤维分析。 总之，目前膳食纤维的定义与测定方法之间仍然存在一定的差距，包含所有膳食纤维组成成分的测定方法有待于进一步建立。 2.膳食纤维与粗纤维的区别 不同于常用的粗纤维(Crude fiber)的概念，传统意义上的粗纤维是指植物经特定浓度的酸、碱、醇或醚等溶剂作用后的剩余残渣。强烈的溶剂处理导致几乎100%水溶性纤维、50%～60%半纤维素和10％～30％纤维素被溶解损失掉。因此，对于同一种产品，其粗纤维含量与总膳食纤维含量往往有很大的差异，两者之间没有一定的换算关系。 虽然膳食纤维在人体口腔、胃、小肠内不被消化吸收，但人体大肠内的某些微生物仍能降解它的部分组成成分。从这个意义上说，膳食纤维的净能量并不严格等于零。而且，膳食纤维被大肠内微生物降解后的某些成分被认为是其生理功能的一个起因。 （二）膳食纤维的分类 膳食纤维有许多种分类方法，根据溶解特性的不同，可将其分为不溶性膳食纤维和水溶性膳食纤维两大类。不溶性膳食纤维是指不被人体消化道酶消化且不溶于热水的那部分膳食纤维，是构成细胞壁的主要成分，包括纤维素、半纤维素、木质素、原果胶和动物性的甲壳素和壳聚糖，其中木质素不属于多糖类，是使细胞壁保持一定韧性的芳香族碳氢化
保健食品得功效成分与标志性成分分类及功能 (一)功能性碳水化合物 碳水化合物就是人类膳食得基本营养成分,占人类膳食能量来源得40％～80％。随着营养学研究得深入,人们发现某些碳水化合物还具有一定得生理功效,这些具有特殊生理活性得碳水化合物统称为功能性碳水化合物,主要包括糖醇类、低聚糖类、多糖类与膳食纤维。 1、糖醇类主要生理功能 ①在人体得代谢过程中与胰岛素无关,不会引起血糖值与血中胰岛素水平得波动,可用作糖尿病与肥胖患者得特定食品。 ②无龋齿性。可抑制引起龋齿得突变链球菌得生长繁殖,从而预防龋齿。并可阻止新龋齿得形成及原有龋齿得继续发展。常用在咀嚼片中。 ③部分多元糖醇如木糖醇、乳糖醇、异麦芽糖醇等,有类似于膳食纤维得功能,可预防便秘、改善肠道菌群、预防结肠癌等作用。 2、低聚糖类生理功能 ①低热量,难消化由于大多数功能性低聚糖得糖苷键不能被人体内得消化酶水解,摄食后难以消化吸收,因而能量值很低或为零。基本上不增加血糖、血脂,能有效防治肥胖、高血压、糖尿病等。 ②有水溶性膳食纤维作用功能性低聚糖也就是一类低分子量得膳食纤维,与一般膳食纤维相比有如下优点:甜味圆润柔与,有较好得组织结构与口感特性;易溶于水,使用方便,且不影响食品原有得性质;在推荐范围内不会引起腹泻;日常需求量较少,约3g左右等。 ③防龋齿主要就是由突变链球菌引起得,大量研究表明突变链球菌产生得葡萄糖转移酶,不能将低聚糖分解成粘着性得单糖如葡萄糖、果糖、半乳糖等,另外突变链球菌从功能性低聚糖生成得乳酸也明显比从非功能性低聚糖蔗糖、乳糖生成得乳酸少,故功能性低聚糖就是一种低龋齿性糖类。 ④促进矿物质得吸收研究表明,低聚果糖、低聚木糖具有截留矿物质元素如Ca、Mg、Fe 与Zn得能力。低聚果糖不能被消化酶分解,在到达大肠后,随着低聚果糖被双歧杆菌发酵分解,释放出矿物质离子。另外,低聚果糖经双歧杆菌等发酵,产生得短链脂肪酸降低了肠道pH,在酸性环境中,许多矿物质溶解速度增加,更有利于吸收。 ⑤肠道中有益菌群双歧杆菌增殖。 3、活性多糖类主要生理功能
综述评论 活性多糖的构效关系 Ξ N IE L H 聂凌鸿,宁正祥(华南理工大学食品与生物工程学院,广东广州510640) 摘 要: 近年来,具有生物活性的多糖逐渐被发现,有的已用于临床使用。活性多糖的生物活性与其结构密 切相关。本文对活性多糖的结构层次、结构研究、生物活性及其构效关系的研究进展进行了综述。 关键词: 活性多糖;结构;生物活性;构效关系 中图分类号:Q53 文献标识码:A 文章编号:0253-2417(2003)04-0089-06 RELA TIONSHIP B ETWEEN STRUCTU RE AND ACTIV IT Y OF ACTIV E POL YSACCHARID ES N IE Ling 2hong ,N IN G Zheng 2xiang (College of Food and B iotechnology ,South Chi na U niversity of Technology ,Guangz hou 510640,Chi na ) Abstract :Polysaccharides with biological activities have recently been found ,and some of them have been put to clinical application.Biological activities of polysaccharides are closely related to their structures.In this article , structure of polysaccharides ,identification methods of the structure ,biological activity ,and relationship between their structure and activity are reviewed. K ey w ords :active polysaccharides ;biological activity ;structure 2activity relationship 多糖是一类天然的大分子物质,几乎存在于所有的有机体中,包括动物、植物(主要是高等植物)、微生物(细菌和真菌)及海藻。活性多糖是指存在于生物体中,能促进或增强机体健康,具有控制细胞分化,调节细胞生长衰老的一类非特异性广谱免疫调节剂,是一类重要的生命物质材料,广泛参与细胞识别、细胞生长、分化、代谢、胚胎发育、细胞癌变、病毒感染、免疫应答等各项生命活动,是现代医学和食品功能化学共同关注的焦点。 多糖的化学结构是其生物活性的基础。多糖的构效关系是指多糖一级结构和高级结构与其生物活性的关系,是当前糖化学和糖生物学共同关注的焦点问题[1]。多糖构效关系的研究可为活性多糖的目的性筛选提供必要的理论指导。本文旨在对活性多糖的结构、生物活性及其构效关系的研究作一概述。 Ξ收稿日期:2003-01-15 作者简介:聂凌鸿(1969-),男,江西武宁人,讲师,博士生,从事食品化学与食品工程技术方面研究。 E 2mail :haitaonie @https://www.doczj.com/doc/7219237503.html, 第23卷第4期 2003年12月林 产 化 学 与 工 业Chemistry and Industry of Forest Products Vol.23No.4 Dec.2003
减肥功能的功能性食品 1. 肥胖的概念:肥胖是指一定程度的明显超重与脂肪层过厚,是体内脂肪, 尤其 是甘油三酯积聚过多而导致的一种状态。 2. 肥胖的起因 ●遗传因素 有人认为肥胖与遗传有密切关系,原因是因遗传使能量代谢降低,进食过多而致肥胖。据国外报告,父亲或母亲双方有一方肥胖者,子女肥胖的可能性为 40%一 50%;父母双方肥胖,其子女约 70%一 so%肥胖,尤其是母亲肥胖更为明显。遗传肥胖者不少为自幼肥胖 . 常伴有高脂蛋白血症 (m、 V 型。 还有,据研究,同卵双生儿在同一环境中生长,体康近似 ; 然而不在同一环境中生长,其体重差异也小于异卵双生儿的差异,亲生儿女的体重同父母的体重是密切相关的。这都说明遗传因素在肥胖病发病中确实有一定的影响,但在共同的营养条件、共同的生活方式下,究竟有多大影响,则不好估计。科学家在实验动物小鼠和大鼠身上发现了肥胖的遗传方式,那些遗传性肥胖鼠的脂肪组织分布,以及肥胖发生年龄都各有特点,而且还发现这些肥胖鼠并不能用食欲好、进食量大来解释其肥胖发生的原因。●饮食因素 热量摄人过多,尤其是高脂肪饮食是造成肥胖病的主要原因。脂肪进人血液后,一部分通过氧化而供给身体活动所需要的热最 . 一部分作为细胞的组成部分, 还有一部分转化为其他物质, 多余的便进人 . 脂库’储存起来。如果吃得太多,机体所摄 取的热最超过正常的消耗,食物中的脂肪进人脂肪库储存的数最就会增多,从而形成肥胖。 合理的膳食三大营养素 :糖、蛋白质、脂肪的比例为 6:1:0.7。成年人每日需要脂肪量 50g 即足够。据北京市调查, 1959 年城市居民脂肪摄人量为 31g(动物性脂 肪占有 10%.而 1982
第八章功能性油脂 本章要点 1.多不饱和脂肪酸的结构、分类、生理功能及来源 2.多不饱和脂肪酸的分析 3.多不饱和脂肪酸的保护与安全性 4.磷脂的分类、结构及理化性质 5.磷脂的生理功能 6.脂肪替代物的产生及分类 第一节多不饱和脂肪酸 一、多不饱和脂肪酸的结构与分类 多不饱和脂肪酸（Polyunsaturated fatty acids, PUFA）是指含有两个或两个以上双键且碳链长为18～22个碳原子的直链脂肪酸，是研究和开发功能性脂肪酸的主体和核心，主要包括亚油酸（LA）、γ-亚麻酸（GLA）、花生四烯酸（AA）、二十碳五烯酸（EPA）、二十二碳六烯酸（DHA）等。其中，亚油酸及亚麻酸被公认为人体必需的脂肪酸（EA），在人体内可进一步衍化成具有不同功能作用的高度不饱和脂肪酸，如AA、EPA、DHA等。 脂肪酸种类繁多，专业术语较复杂，目前有三种命名体系并存，包括IUPAC标准命名法、速记命名或“omega”（ω）序列命名法以及俗称三种。比如根据系统命名法，EPA应为5，8，11，14，17-二十碳全顺五烯酸；ω序列命名法为C20∶5ω-3（EPA），C表示碳原子，20表示碳数，5表示双键数，ω-3表示双键的位置。由于ω序列命名法以及俗称相对简便而且目前在国内外专业文献中广泛使用，因此，本章将使用ω序列命名法以及俗称。 多不饱和脂肪酸因其结构特点及在人体内代谢的相互转化方式不同，主要可分成ω-3、ω-6两个系列。在多不饱和脂肪酸分子中，距羧基最远端的双键是在倒数第3个碳原子上的称为ω-3或n-3多不饱和脂肪酸，如，在第6个碳原子上的，则称为ω-6（n-6）多不饱和脂肪酸。 ω-3和ω-6两个系列的主要种类及化学结构如下: ω-3 系列：包括十八碳三烯酸（俗称α-亚麻酸）（ALA）；二十碳五烯酸（EPA）；二十二碳六烯酸（DHA）。 ω-6系列：包括十八碳二烯酸（俗称亚油酸）（LA）；十八碳三烯酸（俗称γ-亚麻酸）
中图分类号：TS23；文献标识码：A；文章篇号:1007-2764(2004)01-0037-0104 活性多糖构效关系研究进展 孙 群 阚健全 赵国华 陈宗道 （西南农业大学食品科学学院 重庆北碚 400716） 摘 要：活性多糖具备抗肿瘤、抗病毒等多种多样的生物功能，而活性多糖的功能与结构关系密切。关于活性多糖的构效关系研究已成为生命科学的最前沿领域之一。本文详细论述了对活性多糖一级结构、高级结构与其生物学活性关系的研究进展。 关键词：活性多糖；构效关系；一级结构；高级结构 糖类是自然界最多的有机化合物，多糖是重要的生物高分子物质，但在较长时期内未受到重视，所以多糖的研究比蛋白质核酸晚，现在已知自然界组成多糖的单糖已超过百种。近几十年来，人们不断发现糖类物质具有多种多样的生物功能，如促进免疫、抗肿瘤、抗突变、降血脂、抗病毒等。所以常把多糖称为“生物应答效应物”（biological response modifer, BRM）或活性多糖。而它的化学结构则是其生物活性的基础，为此，构效关系成为当前糖化学和生物学共同关注的焦点问题。本文就活性多糖构效关系的最新研究进展作一论述。 1 活性多糖一级结构与其生物活性的关系 1.1 活性多糖组成和糖苷键类型 主链糖单元的组成决定了多糖的种类，不同种类的多糖，其生物学活性存在较大差异。根据主链糖单元的组成可将多糖分为两类：同多糖和杂多糖。同多糖是指主链的重复单元相同的多糖；杂多糖则是由两种或两种以上的单糖连接而成的多糖。从菌体中获得的活性多糖一般是由葡萄糖构成的（香菇多糖、裂褶多糖、灰树花多糖等）。葡聚糖是自然界许多动植物和微生物多糖的基本结构单元，据推测，它可能是生物产生宿主防御机制的基本诱发基因[1]。 从高等植物中获得的具有激活补体作用的多糖一般为酸性杂多糖，酸性部分主要为半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸。Kiyohara H研究甘草根中的果胶多糖发现一些中性低聚糖也具抗补体和促进有丝分裂活性。Hirano M[2]等对多糖活性决定簇研究中认为分支区与补体作用、促进有丝分裂和调节巨噬细胞Fc受体兴奋有关。例如柴胡、当归和甘草的果胶多糖PG-2含有收稿日期：2003-10-16 作者简介：孙群(1979-)，女，硕士研究生, 研究方向：食品化学与营养学带 (KDO)糖链。这与淋巴细胞、单核细胞壁中的鼠李半乳糖醛酸聚糖相似，因为淋巴细胞、单核细胞、巨噬细胞的表面发现有数个脂多糖(LPS)受体分子，其中一个LPS受体有一种对LPS上KDO起决定作用的潜在特殊属性。现已知在人体的单核细胞产生IL-1时，LPS中LDO基团起重要的信号作用。因此，含有KDO 氨基酸残基的特异性果胶可能被细胞表面上的LPS受体所识别，从而启动了一些相应的生物活性。 硫酸化均多糖比硫酸化杂多糖更具活性，如岩藻依聚糖和葡聚糖等均多糖的磺酸化酯比肝素等杂多糖磺酸酯有更强的抗HIV-Ⅲ，抗人类T淋巴细胞病毒Ⅲ的活性[3]。关于多糖的类型与活性的一般规律还有待进一步深入研究。 多糖主链上糖苷键的类型也是决定多糖活性的重要因素。具有抗肿瘤活性的多糖是由β（1→3）键连接的β-D-葡聚糖往往具有较明显的抗肿瘤活性，若骨架结构主要由（1→6）键或其他键连接，则抗肿瘤活性就很低。香菇多糖、猪苓多糖、裂褶多糖和核盘菌多糖都属于含有β（1→3）键连接的D-葡萄糖残基为骨架葡聚糖，因此对小鼠移植性肉瘤S180有较强的抑制力，表现出较强的抗肿瘤活性。除了葡聚糖外，其他多糖的活性也受到糖苷键类型的影响，如具有抗肿瘤活性的甘露多糖为（1,6）键型；活性半乳多糖则以（1,3）键型连接。 1.2 官能团与其生物活性的关系 1.2.1 羧甲基化 多糖羧基化后对活性有很大影响，如淀粉无活性，但其羧甲基产物羧甲基淀粉（CMS）和羧甲基直链淀粉（CMA）均具有免疫调节作用[4]。CMS和CMA对小鼠S-180的生长有抑制作用，抑制率均为50%，且使小鼠的胸腺增重，胸腺细胞数增多，还能促进大鼠移植膀胱宿主的免疫应答反应，这主要是依赖T细胞 104
第21卷第2期2002年3月 无锡轻工大学学报Journal of Wuxi U niversity of Light Industry Vol.21 No.2 Mar. 2002 文章编号:1009-038X (2002)02-0209-04 收稿日期:2001-12-06; 修订日期:2002-01-05. 作者简介:诸葛健(1939-),男,浙江金华人,教授,博士生导师. 功能性多糖的构效关系 诸葛健, 赵振锋, 方慧英 (江南大学教育部工业生物技术重点实验室,江苏无锡214036) 摘 要:根据功能性的不同对多糖的构效关系进行了总结,概述了各类多糖构效关系的研究现状.对于免疫增强类多糖,多糖的主链组成、相对分子质量等对多糖的功效都产生影响,这些影响可能 是通过改变多糖的高级结构发挥作用;抗凝血多糖的表面的电荷密度等因素决定了其抗凝血活性,另外分子大小、硫化位差别等因素也都影响抗凝血活性的发挥;抗病毒多糖主要研究的是对HIV 的抗性,硫酸根对于抗HIV 病毒可能为必需,同时分子大小及所带基团等也对其活性产生影响. 关键词:多糖;构效关系;抗凝血;抗肿瘤;抗病毒中图分类号:Q 539文献标识码:A The R elationship bet w een Structure and Function of Polysaccharides ZHU GE Jian , ZHAO Zhen 2feng , FAN G hui 2ying (K ey Laboratory of Industrial Biotechnology ,Ministry of Education S outhern Y angtes University ,Wuxi 214036,China ) Abstract :In this article ,the relation ship between structure and function of polysaccharides is summa 2rized according to different activities.For the polysaccharides with immunity 2enhancement activity ,the activity is affected by the constitutes of backbone 2chain ,molecular size ,and other factors which cause comformational changes of the polysaccharides.But for the polysaccharides with anticoagulatory activity ,the charge density on the polysaccharide surface is very important ,and the activity is also af 2fected by molecular size and other factors.For the polysaccharides with anti 2HIV activity ,SO 42-seems to be necessary ,and molecular size and other factors also have effects on the activity.K ey w ords :polysaccharides ;structure and function ;anticoagulatory ;anti 2tumor ;antiviral activity 功能性多糖是目前研究的热点之一.至今功能性多糖已发现的生物功能有很多:抗肿瘤作用、消炎及抗放射作用、抗凝血作用等,但这些功能都并非独立.一方面,有些多糖具有多种不同的生物活性;另一方面多糖的多种生物活性中,许多作用机制可能是相同的,如抗肿瘤、抗辐射、抗衰老等活性都同多糖非特异的免疫增强有关. 功能以结构为基础.构效关系的研究为活性多 糖的目的性筛选、进行分子修饰提供理论指导.目前研究比较多的多糖有:免疫增强类多糖、抗凝血多糖、抗病毒多糖、疫苗用多糖等.同一种功能的多糖其作用机制可能存在一定的相似性,而多糖的作用机制同结构存在必然的联系,对其进行分类综述,有助于对其构效关系更好地认识.
《广州食品工业科技》 Guangzhou Food Science and Technology Vol.20 No.1(总79) 104 中图分类号：ＴＳ２３；文献标识码：Ａ；文章篇号：１００７－２７６４（２００４）０１－００３７－０１０４ 活性多糖构效关系研究进展 孙 群 阚健全 赵国华 陈宗道 （西南农业大学食品科学学院 重庆北碚 ４００７１６） 摘 要：活性多糖具备抗肿瘤、抗病毒等多种多样的生物功能，而活性多糖的功能与结构关系密切。关于活性多糖的构效关系研究已成为生命科学的最前沿领域之一。本文详细论述了对活性多糖一级结构、高级结构与其生物学活性关系的研究进展。 关键词：活性多糖；构效关系；一级结构；高级结构 糖类是自然界最多的有机化合物，多糖是重要的生物高分子物质，但在较长时期内未受到重视，所以多糖的研究比蛋白质核酸晚，现在已知自然界组成多糖的单糖已超过百种。近几十年来，人们不断发现糖类物质具有多种多样的生物功能，如促进免疫、抗肿瘤、抗突变、降血脂、抗病毒等。所以常把多糖称为“生物应答效应物”（biological response modifer, BRM ）或活性多糖。而它的化学结构则是其生物活性的基础，为此，构效关系成为当前糖化学和生物学共同关注的焦点问题。本文就活性多糖构效关系的最新研究进展作一论述。 １ 活性多糖一级结构与其生物活性的关系 1.1 活性多糖组成和糖苷键类型 主链糖单元的组成决定了多糖的种类，不同种类的多糖，其生物学活性存在较大差异。根据主链糖单元的组成可将多糖分为两类：同多糖和杂多糖。同多糖是指主链的重复单元相同的多糖；杂多糖则是由两种或两种以上的单糖连接而成的多糖。从菌体中获得的活性多糖一般是由葡萄糖构成的（香菇多糖、裂褶多糖、灰树花多糖等）。葡聚糖是自然界许多动植物和微生物多糖的基本结构单元，据推测，它可能是生物产生宿主防御机制的基本诱发基因[1]。 从高等植物中获得的具有激活补体作用的多糖一般为酸性杂多糖，酸性部分主要为半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸。Kiyohara H 研究甘草根中的果胶多糖发现一些中性低聚糖也具抗补体和促进有丝分裂活性。Hirano M [2]等对多糖活性决定簇研究中认为分支区与补体作用、促进有丝分裂和调节巨噬细胞Fc 受体兴奋有关。例如柴胡、当归和甘草的果胶多糖PG-2含有 收稿日期：２００３－１０－１６ 作者简介：孙群（１９７９－），女，硕士研究生， 研究方向：食品化学与营养学 带 (KDO)糖链。这与淋巴细胞、单核细胞壁中的鼠李半乳糖醛酸聚糖相似，因为淋巴细胞、单核细胞、巨噬细胞的表面发现有数个脂多糖(LPS)受体分子，其中一个LPS 受体有一种对LPS 上KDO 起决定作用的潜在特殊属性。现已知在人体的单核细胞产生IL-1时，LPS 中LDO 基团起重要的信号作用。因此，含有KDO 氨基酸残基的特异性果胶可能被细胞表面上的LPS 受体所识别，从而启动了一些相应的生物活性。 硫酸化均多糖比硫酸化杂多糖更具活性，如岩藻依聚糖和葡聚糖等均多糖的磺酸化酯比肝素等杂多糖磺酸酯有更强的抗HIV-Ⅲ，抗人类T 淋巴细胞病毒Ⅲ的活性[3]。关于多糖的类型与活性的一般规律还有待进一步深入研究。 多糖主链上糖苷键的类型也是决定多糖活性的重要因素。具有抗肿瘤活性的多糖是由β（1→3）键连接的β-D-葡聚糖往往具有较明显的抗肿瘤活性，若骨架结构主要由（1→6）键或其他键连接，则抗肿瘤活性就很低。香菇多糖、猪苓多糖、裂褶多糖和核盘菌多糖都属于含有β（1→3）键连接的D-葡萄糖残基为骨架葡聚糖，因此对小鼠移植性肉瘤S180有较强的抑制力，表现出较强的抗肿瘤活性。除了葡聚糖外，其他多糖的活性也受到糖苷键类型的影响，如具有抗肿瘤活性的甘露多糖为（1,6）键型；活性半乳多糖则以（1,3）键型连接。 1.2 官能团与其生物活性的关系 1. 2.1 羧甲基化 多糖羧基化后对活性有很大影响，如淀粉无活性，但其羧甲基产物羧甲基淀粉（CMS ）和羧甲基直链淀粉（CMA ）均具有免疫调节作用[4]。CMS 和CMA 对小鼠S-180的生长有抑制作用，抑制率均为50%，且使小鼠的胸腺增重，胸腺细胞数增多，还能促进大鼠移植膀胱宿主的免疫应答反应，这主要是依赖T 细胞 DOI:10.13982/j.mfst.1673-9078.2004.01.037
减肥功能的功能性食品 1. 肥胖的概念：肥胖是指一定程度的明显超重与脂肪层过厚，是体内脂肪，尤其是甘 油三酯积聚过多而导致的一种状态。 2. 肥胖的起因 遗传因素 有人认为肥胖与遗传有密切关系，原因是因遗传使能量代谢降低，进食过多而致肥胖。据国外报告，父亲或母亲双方有一方肥胖者，子女肥胖的可能性为40%一50%；父母双方肥胖，其子女约70%一so%肥胖，尤其是母 亲肥胖更为明显。遗传肥胖者不少为自幼肥胖?常伴有高脂蛋白血症(m、V 型)。 还有，据研究，同卵双生儿在同一环境中生长，体康近似；然而不在同 一环境中生长，其体重差异也小于异卵双生儿的差异，亲生儿女的体重同父母的体重是密切相关的。这都说明遗传因素在肥胖病发病中确实有一定的影响，但在共同的营养条件、共同的生活方式下，究竟有多大影响，则不好估计。科学家在实验动物小鼠和大鼠身上发现了肥胖的遗传方式，那些遗传性肥胖鼠的脂肪组织分布，以及肥胖发生年龄都各有特点，而且还发现这些肥胖鼠并不能用食欲好、进食量大来解释其肥胖发生的原因。 饮食因素 热量摄人过多，尤其是高脂肪饮食是造成肥胖病的主要原因。脂肪进人血液后，一部分通过氧化而供给身体活动所需要的热最?一部分作为细胞 的组成部分，还有一部分转化为其他物质，多余的便进人?脂库’储存起来。 如果吃得太多，机体所摄取的热最超过正常的消耗，食物中的脂肪进人脂肪库储存的数最就会增多，从而形成肥胖。 合理的膳食三大营养素：糖、蛋白质、脂肪的比例为6:1:0.7。成年人每日需要脂肪量50g即足够。据北京市调查，1959年城市居民脂肪摄人量 为31g(动物性脂肪占有10%).而1982 年上升到68.7g(动物性脂肪占50%)，增长率为，21.6%，这可能是肥胖人增多的重要原因。 活动因素 散步每分钟消耗12.2kJ (2.9kcal) 能量，跑步每分钟消耗37.8kJ (9kcal)能最，而坐时每分钟仅消耗7.98kJ (1.9kcal)能量，因此长期不活动与运动少是肥胖发生的另一个原因。据北京市2331例肥胖人调查，缺少 运动者竟达1328例，占57%, 性别与职业因素 肥胖者女性多于男性，北京市调查3560例肥胖患者中女性有2345人，占总数的67.3%。肥胖的发生与职业有一定的关系.炊事员肥胖者高达60%.
多糖活性的研究 摘要多糖是来自高等植物、动物细胞膜、微生物细胞壁中的天然大分子物质，是所有生命 有机体的重要组成部分，并与维持生命所需的多种生理功能有关. 对多糖的研究，最早是在20世纪40年代，但多糖作为广谱免疫促进剂而引起人们的极大重视则是在20世纪60年代多糖是指由10个以上单糖分子缩合而成的多聚物。最初被认为是无任何生理效应的纯粹的结构物质，然而随着进一步的研究，人们惊奇地发现多糖及其缀合物在免疫调节、抗肿瘤、抗炎、抗溃疡、降低胆固醇、降血压以及抗血栓等多方面具有良好的药理活性[1],其中免疫调节和抗肿瘤活性最引人注目。多糖在自然界分布很广，尤其是高等植物多糖和食用真菌多糖具有疾病治疗范围广和相对毒性较低的特点，在医学领域引起广泛的注意[2]，近三十年来，发现多糖具有复杂的多方面的生物活性和功能。对于多糖的研究虽然较蛋白质、核酸、脂类的研究起步为晚，但已引起人们很大的兴趣。多糖己成为天然药物及保健品研发的重要组成部分。据报道，目前全球至少有19个多糖正在分别作抗肿瘤、抗艾滋病及糖尿病治疗等的临床试验。2002年全球糖类药物及保健品的销售量已达到193亿美元。可以这样说，“沉睡至今的糖巨人正在苏醒中”。 目前各国一方面正在努力从中草药及海洋生物中寻找对肿瘤、艾滋病等疾病更有效的多糖，另一方面正在着重进行多糖构效关系和作用机理的研究。至今研究的较为深入的有高等真菌(主要是蘑菇类)产生的D一葡聚糖和某些植物产生的具抗补体作用的果胶类多糖以及海洋生物藻类中产生的硫酸酯多糖。 1.多糖的免疫调节作用 已证实不同的多糖具有不同的免疫促进作用。香菇多糖是理想的免疫促进剂，它作为T 细胞定位的佐剂和辅助T 细胞刺激参与机体免疫反应。银耳多糖能促进淋巴细胞的转化，增强小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬功能，明显促进肝脏蛋白质核酸的合成以及促进骨髓造血功能，提高体液免疫力。黑木耳多糖可有效地提高小鼠巨噬细胞的吞噬指数和百分率。药理实验证明，茶多糖具有增强免疫功能，促进单核巨噬细胞系统吞噬功能的作用。其他多糖如大蒜、萝t- 等提取的多糖对T 淋巴细胞、B 淋巴细胞及巨噬细胞分别具有不同的增强作用，可增强机体细胞免疫功能[3]。 生物活性多糖还可用作疫苗佐剂，促进抗体的产生。屈洪岩等研究了玉米花粉多糖对鸡新城疫弱毒疫苗免疫应答的影响，发现玉米花粉多糖能显著促进HI抗体(新城疫血凝抑制抗体) 的产生，使抗体提前产生并维持较高滴度。Wagnerova等发现酵母多糖能促进豚鼠血清中抗SRBC抗体的产生。Benda等在猪上试验了啤酒酵母多糖的佐剂活性，发现其可以显著促进小牛血清白蛋白(BSA) 抗体的产生；同时酵母多糖也可促进绵羊血清中人白蛋白(HSA) 抗体水平[4] 。 2.抗炎、抗辐射作用 陈万生等报道知母总多糖具有显著的抗炎作用，能抑制二甲苯所致的大鼠耳廓肿胀、醋酸所致的大鼠腹腔毛细血管通透性升高，其机理是提高大鼠血浆中皮质酮浓度而降低ACTH (促肾上腺皮质激素) 浓度和炎症组织中PGEZ浓度。多糖主要通过强化造血系统和活化吞噬细胞等作用提高机体对辐射的耐受性。 3.多糖的抑菌抗菌作用 多糖抗细菌作用的机制是多方面的，一方面是药物对细菌及其毒性产物的直接抑杀和解毒作用，另一方面更主要的是通过调动机体免疫防御功能从而发挥抑菌、杀菌作用。杨声等同采用固体培养基体外抑菌法，研究了水溶性壳聚糖对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、变形杆菌、白色念珠菌、绿脓杆菌的抑菌作用，结果表明，水溶性壳聚糖对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌都具有抑制作用，且对革兰氏阳性菌的抑制作用强于革兰氏阴性菌。在被试菌中抑制作用强弱顺序为金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、白色念珠菌、变形杆菌。
第一节油脂 [学习目标定位] 1.知道油脂的概念、组成和结构特点。2.掌握油脂的主要化学性质，会书写油脂皂化、水解的化学方程式。 1．营养素是食物中能够被人体消化吸收和利用的各种成分。人体需要的营养素主要有：蛋白质、脂类、糖类、无机盐、维生素和水等六类，统称为六大营养素。 每日摄取的主要食物及其提供的主要营养成分： 油脂广泛分布在各种植物种子、动物的组织和器官中，特别是油料作物的种子和动物皮下的脂肪组织，油脂含量丰富。常温下，植物油呈液态，称为油，动物油呈固态，称为脂肪，两者合称为油脂。 3．完成下列实验，观察实验现象，推测油脂的物理性质： 1．自然界中的油脂是多种物质的混合物，其主要成分是一分子甘油()与三分
子高级脂肪酸脱水形成的酯，称为甘油三酯。其结构可以表示为， (1)结构式中，R1、R2、R3为同一种烃基的油脂称为简单甘油酯；R1、R2、R3为不同种烃基的油脂称为混合甘油酯。天然油脂大多数都是混合甘油酯。 (2)酯和油脂的区别 酯是由酸(有机羧酸或无机含氧酸)与醇相互作用失去水分子形成的一类化合物的总称。而油脂仅指高级脂肪酸与甘油所生成的酯，因而它是酯中特殊的一类物质。 2．组成油脂的高级脂肪酸种类较多，但多数是含有16～18个碳原子的直链高级脂肪酸。常见的有： (1)饱和脂肪酸：如硬脂酸，结构简式为C17H35COOH；软脂酸，结构简式为C15H31COOH。 (2)不饱和脂肪酸：如油酸，结构简式为C17H33COOH；亚油酸，结构简式为C17H31COOH。3．脂肪酸的饱和程度对油脂熔点的影响 植物油为含较多不饱和脂肪酸成分的甘油酯，常温下一般呈液态；动物油为含较多饱和脂肪酸成分的甘油酯，常温下一般呈固态。 [归纳总结] [活学活用] 1．下列关于油脂的叙述不正确的是() A．油脂属于酯类 B．天然油脂没有固定的熔、沸点 C．油脂是高级脂肪酸的甘油酯 D．简单甘油酯是纯净物，有固定的熔、沸点，混合甘油酯是混合物，没有固定的熔、沸点 答案 D
五种功能性油脂介绍 1.小麦胚芽油wheat germ oil 小麦胚芽油是以小麦胚芽为原料经过亚临界低温萃取技术制取的一种谷物胚芽油。它集中了小麦的营养精华，富含油酸、亚油酸、亚麻酸、甘八碳醇及多种生理活性组分。维生素E含量为植物油之冠，已被公认为一种具有营养保健作用的功能性油脂，具有很高的营养价值，被营养学家誉为天然维生素E的仓库。维生素E，α、β、γ、δ四种类型全具备，生理活性效能是合成维生素E的30倍，易被人体吸收。在体内防止氧化脂质的生成，保护细胞膜，抑制自由基，促进人体新陈代谢，延缓机体衰老，改善肝功能，降低胆固醇，提高免疫力，是为数不多的真正应用于人类抗衰老的抗氧化剂。能预防和辅助治疗一些中老年疾病，如心脏病、脑中风、心肌梗塞、高血脂、动脉硬化、肺气肿、更年期障碍、贫血、肌肉营养不良等。小麦胚芽油中人体必需不饱和脂肪酸含量高达80%以上，仅亚油酸的含量就占到55%以上。不饱和脂肪酸能保持细胞膜的相对流动性，保证细胞的正常生理功能，使胆固醇酯化，降低血中胆固醇及甘油三酯，降低血液粘稠度，改善血液微循环，提高脑细胞的活性，增强思维能力和记忆力。 2.葡萄籽油grape seed oil 葡萄籽油是由葡萄种子经亚临界低温萃取精制而成的纯天然制品，呈漂亮而自然的淡黄色或淡绿色。葡萄籽油的主要成份是亚油酸与原花青素，亚油酸含量达70%以上。亚油酸可以抵抗自由基，抗老
化，帮助吸收维生素C和E，强化循环系统的弹性，降低紫外线的伤害，保护肌肤中的胶原蛋白，改善静脉肿胀与水肿，预防黑色素沉淀。原花青素有保护血管弹性，保护肌肤免于紫外线的荼毒，预防胶原纤维和弹性纤维的破坏，使肌肤保持应有的弹性及张力，避免皮肤下垂及皱纹产生。渗透力强，清爽不油腻，极易被皮肤吸收，任何肤质均适用。亚油酸是人体必需而又为人体所不能合成的脂肪酸。同时，葡萄籽油还能防治心血管系统疾病，降低人体血清胆固醇和血压，其营养价值和医疗作用均得到国内外医学界及营养学家的充分肯定。 3.杏仁油almond oil 杏仁油颜色微黄透明，味道清香。它不仅是一种优良的食用油，还是一种高级的润滑油，可耐-20℃以下的低温，可作为高级化妆品及优质香皂的重要原料，还可提取香精和维生素。杏仁油的营养成分主要为不饱和脂肪酸。它所含的不饱和脂肪酸主要为油酸、亚油酸和亚麻酸。杏仁油中不饱和脂肪酸的含量占脂肪酸总量的95%以上。不饱和脂肪酸具有软化血管、防止动脉硬化的功效，可降低高血压、高血脂及心脑血管疾病发生的几率。杏仁油还富含蛋白质、维生素E、无机盐、膳食纤维及人体所需的微量元素（V A1、VB2、VB5、VC、VE 等），具有润肺、健胃、补充体力的作用，其苦杏仁甙更是天然的抗癌活性物质。 4.亚麻籽油flaxseed oil 亚麻籽油具有纯正清郁的坚果气味。亚麻籽油含有大量的不饱和脂肪酸，它是目前Ω-3多不饱和脂肪酸含量最高的植物油脂。亚麻籽
功能性油脂的研究现状 功能性油脂的概念【1】 功能性油脂是一类具有特殊生理功能的油脂，是对人体有一定保健功能、药用功能以及有益健康的一类油脂，是指那些属于人类膳食油脂，为人类营养、健康所需要，并对人体一些相应缺乏症和内源性疾病，特别是现今社会文明病如高血压、心脏病、癌症、糖尿病等有积极防治作用的一大类脂溶性物质。主要包括有多不饱和脂肪酸：亚油酸，α-亚麻酸，γ-亚麻酸，二十碳五烯酸（EPA）和二十碳六烯酸（DHA）;磷脂：卵磷脂、脑磷脂、肌醇磷脂、丝氨酸磷脂等;及现在新兴起的结构油脂。 1、多不饱和脂肪酸【1,2】 多不饱和脂肪酸（PUFA）是功能性油脂研究和开发的主体，它们一般是指含两个或两个以上双键、碳链长度在18或18以上的脂肪酸，根据其结构又分为n-6和n-3两大系列。前者主要有亚油酸(18:2) ，γ-亚麻酸(18:3)，花生四烯酸(20:4)等；后者主要有α-亚麻酸(18:3)，二十碳五烯酸(EPA，20:5)，二十二碳六烯酸(DHA，22:6)等。 1.1多不饱和脂肪酸对免疫功能的影响 n-6 PUFA在免疫同时具有抑制和刺激作用。亚油酸在体内能被代谢为花生四烯酸，可以进一步氧化为二十烷类，如PGE2、白三烯、血栓烷等，对免疫调节有重要作用。n-3PUFA 对免疫有抑制效果，富含n-3 PUFA的食品具有抗炎作用与免疫抑制作用。 鱼油富含n-3 PUFA，包括EPA、DHA等。研究显示，鱼油有较强的免疫调节作用，其效果取决于剂量、时间和疾病类型。鱼油能降低对内毒素以及细胞因子的反应，对一些细菌性疾病、慢性炎症、自身免疫疾病有一定辅助治疗作用。健康人补充鱼油能降低单核细胞和中性粒细胞的化学趋向性，降低细胞因子的分泌。此外，鱼油对类风湿性关节炎、感染性肠炎以及一些哮喘病也有一定的作用。 1.2多不饱和脂肪酸与心血管疾病的防治 研究表明：膳食中n -3 PUFA摄人量与心血管疾病发病率和死亡率成负相关。在日常膳食中合理补充鱼油，对心血管疾病的防治可产生较明显的作用。 n-3 PUFA对心血管疾病的防治作用可能是通过抗血栓形成而实现的。EPA通过促进某些二十类烷酸的合成，降低血小板的凝聚和血液粘稠度。动物模型试验表明，鱼油可防止血小板沉着于血管壁，阻断因脂质浸润所引起的内皮细胞损伤和管壁增厚等动脉粥样硬化的病理进程。 1.3多不饱和脂肪酸其他作用 n-3系列脂肪酸中的EPA和DHA主要来自源于深海鱼油，α-亚麻酸来自于植物油脂，它们不仅能抑制血小板聚集、防止血栓形成和降低血清总胆固醇、低密度脂蛋白、极低密度脂蛋白和升高血清高密度脂蛋白，还能抑制癌症的产生和转移。多数学者认为，n-3系列脂肪酸对肿瘤细胞具有抑制作用，而其他脂肪酸则具有促进作用或无作用 2、磷脂【1,2,3】 磷脂（Phospholipid），也称磷脂类、磷脂质，是含有磷酸的脂类，属于复合脂。磷脂组成生物膜的主要成分，分为甘油磷脂与鞘磷脂两大类，分别由甘油和鞘氨醇构成。磷脂为两性分子，一端为亲水的含氮或磷的尾，另一端为疏水（亲油）的长烃基链。由于此原因，磷脂分子亲水端相互靠近，疏水端相互靠近，常与蛋白质、糖脂、胆固醇等其它分子共同构成脂双分子层，即细胞膜的结构。
多糖抗肿瘤构效关系及其机制研究进展 谢好贵，陈美珍*，张玉强 (汕头大学理学院，广东 汕头 515063) 摘 要：多糖是一类具有免疫调节、抗肿瘤、降血糖、抗病毒、抗氧化等多种生物活性的大分子物质，广泛存在于动植物与微生物中。在多糖的众多生物活性中，其抗肿瘤作用已较明确。本文主要阐述多糖抗肿瘤活性的构效关系，并对近年来国内外多糖抗肿瘤作用机制的研究进展进行概述。关键词：多糖；抗肿瘤；构效关系；作用机制 Research Progress on Structure-antitumor Activity Relationship of Polysaccharide and Its Mechanism XIE Hao-gui ，CHEN Mei-zhen*，ZHANG Yu-qiang (College of Science, Shantou University, Shantou 515063, China) Abstract ：Polysaccharides are a class of macromolecules widely found in plants, animals and microorganisms, with various bioactive activities, including immunomodulatory, antitumor, hypoglycemic, antiviral, and antioxidant etc. Among a number of biological activities, the antitumor effect is relatively clear. This article focuses on the research progress on the structure-antitumor activity relationship and its mechanism of polysaccharides at home and abroad in recent years.Key words ：polysaccharide ；antitumor ；structure-activity relationship ；mechanism 中图分类号：Q53；R73 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2011)11-0329-05 收稿日期：2010-12-13 基金项目：广东省科技计划项目(2009B020312012；2010B020201015) 作者简介：谢好贵(1985—)，女，硕士研究生，研究方向为天然活性物质。E-mail ：09hgxie@https://www.doczj.com/doc/7219237503.html, *通信作者：陈美珍(1956—)，女，教授，研究方向为天然活性物质。E-mail ：chenmz@https://www.doczj.com/doc/7219237503.html, 肿瘤是当今世界直接危及人类生命的一种最常见、最严重的疾病，因而如何有效地预防和治疗肿瘤已成为医学领域研究的一个热点。传统的手术、放化疗方法在延长肿瘤患者生命的同时会产生内脏器官损伤、免疫功能抑制等副作用，使病人的生活质量明显下降。多糖用于肿瘤的辅助治疗，具有毒副作用小、安全性高、抑制肿瘤效果好等优点，其作为一种免疫增强剂辅助放疗、化疗已成为肿瘤治疗的重要手段。现将多糖抗肿瘤作用构效关系及作用机制作一介绍，为其进一步开发应用提供参考。1 多糖的结构与抗肿瘤作用的关系 多糖是由10个以上单糖分子缩合而成的多聚物。多糖的构效关系是指多糖的一级结构和高级结构与其生物活性的关系。对多糖的研究表明，多糖抗肿瘤作用与其结构、构象等有着密切的关系。1.1 抗肿瘤作用与一级结构的关系 多糖是一类生物大分子，结构非常复杂，不仅因为组成多糖的单糖品种繁多，而且即使只是由一种单糖 组成，因其连接方式不同以及可能有支链，多糖的结构或功能也有所不同。Wang 等[1]从石斛茎中提取分离出9个多糖组分，分析其结构，并比较了这9个多糖组分的抗肿瘤活性，研究结果表明，含有大量甘露糖并有葡萄糖和半乳糖存在的水提石斛多糖组分1(DNP-W1)具有较高的抑瘤活性，当其质量浓度为200μg/mL 时，对人类急性原髓细胞白血病HL-60癌细胞的抑制率达到80%以上。有抑瘤活性的葡聚糖，其中大多数的结构都是以(1→3)-β-D -葡聚糖为主链，并沿主链随机分布着(1→6)-β-D -葡聚糖支链，而以(1→6)-β-D -葡聚糖或其他键连接为主链构成的多糖抗肿瘤作用要弱得多[2]。如(1→3)-β-D -葡聚糖连接的香菇多糖对S180荷瘤小鼠的肿瘤抑制率高达81%[3]，而(1→4)-α-D -葡聚糖连接的当归多糖对S180荷瘤小鼠肿瘤的最高抑制率只有50.7%[4]。此外，多糖抗肿瘤活性也受支链组成影响。研究发现，多糖分支度大小与其生物活性紧密相关，分支度过大或过小都无法使多糖生物活性达到理想状态。Bohn 等[5]对几十种葡聚糖的分支度与其抗肿瘤活性进行了比较，认为分支度在0.20～0.33的(1→3)-β-D -葡聚糖的活性较强。