几丁质生物合成的机制

甲壳素

即几丁质

中文名称：甲壳质

英文名称：chitin

其他名称：壳多糖,几丁质;几丁质、甲壳素

定义：由N-乙酰基-D-吡喃葡糖胺聚合而成的直链多糖，是虾、蟹外壳的主要有机成分。

Chitin.甲壳质是1811年由法国学者布拉克诺(Braconno)发现，1823年由欧吉尔(()dier)从甲壳动物外壳中提取，并命名为CHITIN，译名为几丁质。外观及性质：淡米黄色至白色，溶于浓盐酸/磷酸/硫酸/乙酸,不溶于碱及其它有机溶剂,也不溶于水。甲壳质的脱乙酰基衍生物(Chitosan derivatives)可溶于水。甲壳素具有抗癌抑制癌、瘤细胞转移，提高人体免疫力及护肝解毒作用。尤其适用于糖尿病、肝肾病、高血压、肥胖等症，有利于预防癌细胞病变和辅助放化疗治疗肿瘤疾病。

甲壳质（Chitin）的概念

甲壳质存在于自然界中的低等植物菌类、藻类的细胞，甲壳动物虾、蟹、昆虫的外壳，高等植物的细胞壁等，是从蟹、虾壳中应用遗传基因工程提取的动物性高分子纤维素，被科学界誉之为"第六生命要素"！因此被欧美中日政府认定为机能性免疫物质。在灵芝、冬虫夏草等植物中也含有微量"几丁聚糖"，但含量只在2%-7%之间。 甲壳素是宇宙中唯一带正电的阳性食物纤维，地球上存在的天然有机化合物中，数量最大的是纤维素，其次是甲壳素，估计自然界每年生物合成的甲壳素将近100亿吨。甲壳素是地球上数量最大的含氮有机化合物，其次才是蛋白质仅此两点，就足以说明甲壳素的重要性。蟹壳中含有40%的蛋白质、30%的钙、30%的几丁质。提取甲壳质（几丁质）的工艺是：首先用稀的氢氧化钠液除去蛋白质，然后，用盐酸除去钙盐，剩下的就是几丁质。为了从这些几丁质中除去乙酰基，用长时间的高温，使之在浓的氢氧化钠中发生反应，就可制成含有氨基的甲壳质。因为几丁质不溶于酸碱，也不溶于水，很难被人体利用。经脱乙酰基成几丁聚糖后它能溶于稀酸和体液中，可被人体所利用。

第６２卷第１１期　２０１１年１１月　化工　ＣＩＥＳＣ　学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　Ｖ０１．６２　Ｎｏ．１１　Ｎｏｖｅｍｂｅｒ　２０１１　

谷胱甘肽生物合成过程中酸胁迫的作用及其机制　

董颖颖，卫功元，张君丽，陈学东　（苏州大学基础医学与生物科学学院，江苏苏州２１５１２３）　

摘要：以产朊假丝酵母Ｃａｎｄｉｄａ　ｕｔｉｌｉｓ　ＳＺＵ　０７—０１产谷胱甘肽（ＧＳＨ）为研究对象，分析比较了恒定ｐＨ和不控　制ｐＨ条件下ＧＳＨ的分批发酵过程，确定ｐＨ３．５和ｐｉｌ１．５分别为弱酸胁迫和强酸胁迫条件　通过对Ｃ．ｕｔｉｌｉｓ　ＳＺＵ　０７一Ｏ１恒化培养过程进行分析，选择合适的酸胁迫时间分别为弱酸胁迫６　ｈ和强酸胁迫２　ｈ。采用分批补料　培养方式，比较了不同酸胁迫条件下的ＧＳＨ生物合成情况，发现长时间弱酸胁迫比短时间强酸胁迫和不胁迫更　有利于ＧＳＨ的过量合成。最后，分别从分批发酵动力学、胞内辅因子（ＮＡＤＨ、ＡＴＰ）以及各关键代谢物的代　谢通量变化规律等角度对弱酸胁迫促进ＧＳＨ过量合成的机理进行了定量分析。　关键词：谷胱甘肽；酸胁迫；过量合成；产朊假丝酵母；机制　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０４３８—１１５７．２０１１．１１．０３６　中图分类号：ＴＱ　４６４．７；Ｑ　９３９．９７　文献标志码：Ａ　文章编号：０４３８～１１５７（２０１１）１１—３２２８—０８　

Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ａｎｄ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ａｃｉｄ　ｓｔｒｅｓｓ　ｏｎ　ｇｌｕｔａｔｈｉｏｎｅ　ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｂｙ　Ｃａｎｄｉｄａ　ｕｔｉｌｉｓ　

ＤＯＮＧ　Ｙｉｎｇｙｉｎｇ，ＷＥＩ　Ｇｏｎｇｙｕａｎ，ＺＨＡＮＧ　Ｊｕｎｌｉ，ＣＨＥＮ　Ｘｕｅｄｏｎｇ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ　ａｎｄ　Ｂａｓｉｃ　Ｍｅｄｉｃｉｎｅ，Ｓｏｏｃｈｏｗ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｕｚｈｏｕ　２１５１２３，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ）　

几丁质基本单位

几丁质是一种常见的生物高分子有机化合物，是一种线性聚合物，由葡萄糖胺单元通过1,4-β-葡萄糖醛酸酯键连接而成。其基本单位为聚N-乙酰葡萄糖胺。

聚N-乙酰葡萄糖胺是由N-乙酰葡萄糖胺单元通过1,4-β-葡萄糖醛酸酯键连接而成的。N-乙酰葡萄糖胺是由葡萄糖胺与乙酰化剂反应生成的，其分子式为C8H15NO6。

几丁质是一种天然存在于动物和植物中的多糖，主要存在于甲壳类动物的外骨骼、昆虫的外骨骼和真菌细胞壁中。它具有多种生物学功能，在生命体内发挥着重要的作用。

几丁质具有良好的生物相容性和生物可降解性，因此在医学领域有广泛应用。它被用作药物传递系统的载体材料，可以控制药物的释放速率和增强药物的稳定性。此外，几丁质还可以用于组织工程领域，用于修复和再生组织。

几丁质基本单位聚N-乙酰葡萄糖胺具有一定的药理活性。研究发现，几丁质可以调节免疫系统的功能，增强机体的免疫力。几丁质还具有抗菌和抗炎作用，可以用于治疗感染和炎症相关疾病。

几丁质基本单位聚N-乙酰葡萄糖胺的结构可以通过核磁共振波谱（NMR）和红外光谱（IR）等技术进行表征。NMR可以用于确定几丁质的化学结构和分子量，而IR可以用于分析几丁质的官能团。

几丁质基本单位聚N-乙酰葡萄糖胺的物理性质取决于其分子量和结晶度。较高分子量的几丁质具有较高的黏度和较好的膜形成性能。而较低分子量的几丁质溶解性较好，可以用于制备凝胶和液体制剂。

几丁质基本单位聚N-乙酰葡萄糖胺的应用还包括环境保护领域。几丁质可以用作废水处理剂，通过吸附、离子交换和螯合等作用，去除废水中的重金属离子和有机污染物。

几丁质基本单位聚N-乙酰葡萄糖胺的合成可以通过两种主要方法实现：酶法和化学合成法。酶法是利用几丁质酶催化N-乙酰葡萄糖胺与乙酰化剂反应生成几丁质。化学合成法则是通过化学反应将N-乙酰葡萄糖胺单元连接成链状结构。

几丁质是一种重要的生物高分子有机化合物，其基本单位为聚N-乙酰葡萄糖胺。几丁质具有多种生物学功能，广泛应用于医学和环境保护领域。聚N-乙酰葡萄糖胺的结构和物理性质可以通过多种分析方法进行表征。几丁质的合成主要通过酶法和化学合成法实现。

ＴＴ　技　术　通　讯ｖ。１．２４　Ｎ。．２－．　２０１３Ｓ　ＩＮ　ＢＩＯＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　Ｍａ　ＬＥＴＴＥＲ　Ｖ　０ｌ・　斗ｌ　ｏ・二　ｒ・，　２８５　

ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００９—０００２．２０１３．０２．０３３　综　述　

几种重要植物次生代谢防御反应物质的生物合成途径及　

分子调控机制研究进展　

杨欣　，徐艳红　，魏建和　，刘娟　，张岩　

１．佳木斯大学药学院，黑龙江佳木斯１５４００７；　

２．中国医学科学院／北京协和医学院药用植物研究所，北京１００１９３　

［摘要］　参与植物防御反应相关的次生代谢产物主要有酚类、萜类和生物碱类。近几年，随着转录组学、蛋白组学及　

新的分子生物学技术的广泛应用，极大地推进了植物次生代谢防御反应物质调控机制的研究进展。我们从这几类次　

生代谢物质的合成途径及其参与植物防御反应的分子调控机制两大方面进行概述，重点介绍这三类具有防御作用的　

次生代谢产物的生物合成途径、参与介导植物防御反应的相关信号分子及其转录调控机制，为正确认识植物次生代　

谢防御反应提供理论依据。　

［关键词］　次生代谢；防御反应；合成途径；调控机制；植物　

［中图分类号］Ｑ９４５　［文献标识码］Ａ　［文章编号］　１００９—０００２（２０１３）０２—０２８５－０５　

Ａｄｖａｎｃｅｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　Ｐａｔｈｗａｙｓ　ａｎｄ　Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ　

Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　Ｓｅｖｅｒａｌ　Ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　Ｄｅｆｅｎｓｉｖｅ　Ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ　ｉｎ　Ｐｌａｎｔ　Ｓｅｃ—　

ｏｎｄａｒｙ　Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ　

ＹＡＮＧ　Ｘｉｎ　，ＸＵ　Ｙａｈ—Ｈｏｎｇ　，ＷＥＩ　Ｊｉａｎ—Ｈｅ　，ＬＩＵ　Ｊｕａｎ　，ＺＨＡＮＧ　Ｙａｈ　

１．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｐｈａｒｍａｃｙ，Ｊｉａｍｕｓｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉａｍｕｓｉ　１５４００７；２．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ　Ｐｌａｎｔ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，Ｃｈｉｎｅｓｅ