葡聚糖在动物营养中的研究进展
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β-葡聚糖酶的作用机理及在单胃动物生产中的应用
黎春辉; 李霞; 陈铁桥; 宋代军; 肖兵南; 周望平
【期刊名称】《《饲料博览》》
【年(卷),期】2007(000)007
【摘要】β-葡聚糖酶是一种常见的饲料添加剂,可以显著提高麦类饲粮中养分的消化利用率,为饲料和养殖企业配制最低成本平衡日粮提供了很大的灵活性。
文章简要介绍β-葡聚糖酶,概述了其生产应用现状、作用机理及其在畜禽生产中的应用,最后对其今后的发展做了展望。
【总页数】3页(P15-17)
【作者】黎春辉; 李霞; 陈铁桥; 宋代军; 肖兵南; 周望平
【作者单位】湖南农业大学长沙 410128; 西南大学牧草与草食家畜重点实验室重庆 400716; 湖南省畜牧兽医研究所长沙 410131
【正文语种】中文
【中图分类】Q556; S852.2
【相关文献】
1.葡萄糖氧化酶的作用机理及其在单胃动物养殖上的应用研究 [J], 吴涛
2.水解单宁酸的生理功能及其在单胃动物生产中的应用 [J], 耿文静;王改琴;沈波;徐瑞;刘春雪
3.香芹酚和百里香酚的作用机理及其在单胃动物中的应用研究进展 [J], 张显东
4.单宁酸的营养生理功能及其在单胃动物生产中的应用研究进展 [J], 宋妍妍;陈代文;余冰;虞洁
5.木薯作为能量饲料的营养特性及其在单胃动物生产中的应用 [J], 冀凤杰;曹婷;刘胜敏;周汉林
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β-葡聚糖研究进展
汲晨锋;郭守东;申奥
【期刊名称】《哈尔滨商业大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2013(029)005
【摘要】β-葡聚糖是食物中一种重要的膳食纤维,具有重要营养价值和生物功能,可通过多种提取方法获得.提取方法的不同会影响到β-葡聚糖的质量、结构、分子质量以及其他功能和属性.阐述了β-葡聚糖的来源、提取、结构、分子质量等方面的研究进展.同时,还对β-葡聚糖在健康保健方面的应用进行了概述.
【总页数】5页(P516-520)
【作者】汲晨锋;郭守东;申奥
【作者单位】国家教育部抗肿瘤天然药物工程研究中心,哈尔滨150076;哈尔滨商业大学生命科学与环境科学研究中心,哈尔滨150076;哈尔滨商业大学生命科学与环境科学研究中心,哈尔滨150076;哈尔滨商业大学生命科学与环境科学研究中心,哈尔滨150076
【正文语种】中文
【中图分类】Q935
【相关文献】
1.糖原组学研究进展——β-葡聚糖的结构和功能的研究进展 [J], 李万坤;闫鸿斌;才学鹏;郭福存
2.酶法合成糖原状α-葡聚糖的研究进展 [J], 刘佳林;柏玉香;李晓晓;孙纯锐;邱洪伟;
干福良;金征宇
3.木葡聚糖内糖基转移酶/水解酶(XTH)研究进展 [J], 王大鹏;吕鑫亿;闫金国;黄姗
4.燕麦β-葡聚糖的分子结构特点及其生物学功能研究进展 [J], 田思萌;孔祥菊
5.谷物β-葡聚糖测定方法研究进展 [J], 李丹青;张凯龙;闫金婷;胡新中;董锐;闫喜梅因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
植物学报 Chinese Bulletin of Botany 2020, 55 (6): 777–787, doi: 10.11983/CBB20020 ——————————————————收稿日期: 2020-02-10; 接受日期: 2020-05-08基金项目: 国家重点研发计划(No.2018YFD1000300)、现代种业重大科技专项(No.2018B02020-2005)和广东省现代农业产业技术体系创新团队建设专项(No.2019KJ109) † 共同第一作者* 通讯作者。
E-mail:**************.cn木葡聚糖及其在植物抗逆过程中的功能研究进展肖银燕†, 袁伟娜†, 刘静, 孟建, 盛奇明, 谭烨欢, 徐春香*华南农业大学园艺学院, 广州 510642摘要 木葡聚糖(XyG)是一种存在于所有陆生植物细胞壁中的基质多糖, 是双子叶植物初生细胞壁中含量(20%–25%,w/w)最丰富的半纤维素成分。
作为细胞壁的组分, XyG 不仅与植物的生长发育密切相关, 还在植物抵抗各种生物和非生物逆境过程中发挥重要作用。
XyG 代谢相关基因主要通过改变植物细胞壁的组成以及对细胞壁进行重排进而改变细胞壁的弹性/硬度等特性, 影响植物的抗逆性。
XyG 及其寡糖也可能作为信号分子, 或与其它信号分子协同作用应对逆境胁迫。
该文概述了XyG 的结构与类型及参与XyG 生物合成与降解的相关基因, 重点阐述XyG 相关基因应答生物和非生物胁迫的作用机制。
关键词 半纤维素, 木葡聚糖代谢, 生物胁迫, 非生物胁迫, 抗性肖银燕, 袁伟娜, 刘静, 孟建, 盛奇明, 谭烨欢, 徐春香 (2020). 木葡聚糖及其在植物抗逆过程中的功能研究进展. 植物学报 55, 777–787.植物细胞壁是围绕在植物原生质体外的一种细胞结构, 由初生细胞壁和次生细胞壁组成。
初生细胞壁位于外层, 是由纤维素、半纤维素和果胶等多糖及结构蛋白组成的一种复杂网络结构。
β-1,3-1,4-葡聚糖酶研究进展
夏许寒;朱成林;李诚
【期刊名称】《食品科学》
【年(卷),期】2016(037)019
【摘要】β-1,3-1,4-葡聚糖酶(EC 3.2.1.73)是一类内切型糖苷水解酶,广泛存
在于各类微生物及植物中,对谷物β-1,3-1,4-葡聚糖的水解具有重要作用。
在食品工业及饲料工业有着广阔的应用前景。
目前已有GH16、GH17及GH263个糖苷水解酶家族的β-1,3-1,4-葡聚糖酶结构得到解析。
本文针对β-1,3-1,4-葡聚糖酶的来源、性质、结构、功能及应用的国内外研究现状进行综述。
【总页数】7页(P289-295)
【作者】夏许寒;朱成林;李诚
【作者单位】四川农业大学食品学院,四川雅安625014;四川农业大学食品学院,四川雅安 625014;四川农业大学食品学院,四川雅安 625014
【正文语种】中文
【中图分类】Q814.4
【相关文献】
1.1,3-1,4-β-葡聚糖酶基因克隆表达及其耐热性研究进展 [J], 孙军涛;王洪新;吕文平;马朝阳;戴易兴
2.β-1,3-1,4葡聚糖酶基因克隆表达及其抗菌活性与机理研究进展 [J], 文凤云;林
健荣;廖富蘋;董淑丽;钟杨生
3.泡盛曲霉β-1,3-1,4-葡聚糖酶的纯化、性质及其用于制备β-葡寡糖 [J], 陈子贤;
刘学强;张彬;闫巧娟;江正强
4.黄曲霉产胞外β-1,3-1,4-葡聚糖酶的发酵条件优化 [J], 刘璐;陈洲;陈瑶瑶;刘杨柳;李思霆;贾英民;
5.细菌产β-1,3-1,4-葡聚糖酶的结构、功能及应用的研究进展 [J], 王圆;张朝晖;王蓓;朱海东;芦国营
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β-葡聚糖调节血糖作用及其机理的研究进展
吴振;刘嘉;郑刚;赵国华
【期刊名称】《中国粮油学报》
【年(卷),期】2010(025)012
【摘要】β-葡聚糖是粮谷类作物和微生物细胞壁中富含的一种功能性多糖,现代医学和营养学的研究表明它具有调节机体免疫、抗癌、抗肿瘤、降低胆固醇、调节血脂和血糖等多种功能,已成为当前医药和食品领域研究与开发的热点.通过综述近期国内外有关文献,在介绍β-葡聚糖来源和理化性质的基础上,重点论述了β-葡聚糖调节血糖的体外试验、动物试验和临床试验效果及其影响因素,概括性阐述了β-葡聚糖通过保护和修复胰岛β细胞、改善胰岛素抵抗和糖代谢等调节血糖的机理.同时也对β-葡聚糖调节血糖研究的前景和方向进行了展望.
【总页数】5页(P44-48)
【作者】吴振;刘嘉;郑刚;赵国华
【作者单位】西南大学食品科学学院,重庆,400715;西南大学食品科学学院,重庆,400715;西南大学食品科学学院,重庆,400715;西南大学食品科学学院,重
庆,400715;重庆市特色食品工程技术研究中心,重庆,400715
【正文语种】中文
【中图分类】S513
【相关文献】
1.纤维素快速热解生成左旋葡聚糖的机理研究进展
2.功能性食品添加剂调节血糖和血压的作用及机制研究进展
3.β-1,3-1,4葡聚糖酶基因克隆表达及其抗菌活性与机理研究进展
4.硫酸酯化酵母β-葡聚糖活性及其抗猪流感病毒机理研究进展
5.β-葡聚糖的免疫增强作用机理研究进展
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酿酒酵母中β-葡聚糖生物合成的研究进展莫海珍;刘晓永;胡永金【摘要】本文详细地介绍了酵母β-葡聚糖(SCG)的生物合成的有关内容.酵母β-葡聚糖是以尿嘧啶二磷酸葡萄糖(UDP-Glc)为前体物质经葡聚糖合成酶(GS)将葡萄糖转移到葡聚糖主链的非还原端而生成可溶性的SCG,在壳聚糖合成酶Ⅲ(CSⅢ)作用下几丁质还原端以β-1,4键/β-1,2键的形式与β-1,3葡聚糖链支链的非还原端共价连接,形成了不可溶的SCG.此外,还对葡聚糖合成酶(GS)主要基因学的最新进展进行了阐述,其中FKS1和FKS2编码着β-1,3-葡聚糖酶的基本组分蛋白,RHO1基因则对β-1,3葡聚糖的合成进行调控;对β-1,6葡聚糖合成的基因尚不是很明确,目前已确定:KRE5、KRE6、CWH4p、ROT2和SKN1等基因对β-1,6葡聚糖的含量有着明显的影响.在此基础上,对有关酵母β-葡聚糖的将来研究方向提出了自己的见解.【期刊名称】《食品科学》【年(卷),期】2007(028)005【总页数】5页(P358-362)【关键词】β-葡聚糖;酿酒酵母;合成;基因【作者】莫海珍;刘晓永;胡永金【作者单位】河南科技学院食品学院,河南,新乡,453003;中国农业科学院农产品加工研究所,北京,100094;云南农业大学食品学院,云南,昆明,650201【正文语种】中文【中图分类】工业技术2007, Vol.28, No.05食品科学※专题论述358酿酒酵母中β - 葡聚糖生物合成的研究进展莫海珍 1 ,刘晓永 2 ,胡永金 3(1.河南科技学院食品学院,河南新乡453003 ; 2.中国农业科学院农产品加工研究所,北京 100094 ;3.云南农业大学食品学院,云南昆明 650201)摘要:本文详细地介绍了酵母β- 葡聚糖(SCG)的生物合成的有关内容。
酵母β - 葡聚糖是以尿嘧啶二磷酸葡萄糖 (UDP-Glc)为前体物质经葡聚糖合成酶(GS)将葡萄糖转移到葡聚糖主链的非还原端而生成可溶性的SCG,在壳聚糖合成酶Ⅲ(CSⅢ)作用下几丁质还原端以β -1,4键/β -1,2键的形式与β -1,3葡聚糖链支链的非还原端共价连接,形成了不可溶的 SCG。
葡萄糖氧化酶的研究进展及其在饲料工业中的应用篇一咱今天唠唠葡萄糖氧化酶,这玩意儿听起来特专业、特高深,其实和咱的生活联系还挺紧,尤其是在饲料这块。
我记得有一次回农村老家,跟着亲戚去喂猪。
看着猪圈里那些活蹦乱跳的小猪崽,我就好奇问亲戚,这猪咋养得这么好。
亲戚拿着饲料桶,一边倒饲料一边跟我说,现在的饲料可不简单,里面加了好多高科技成分,能让猪少生病、长得快,其中就有个叫葡萄糖氧化酶的东西。
当时我就纳闷,这酶是干啥的呀?后来深入了解才知道,葡萄糖氧化酶在科学界那可是被研究了好些年了。
从最开始被发现,科学家们就在不断探索它的特性。
它就像一把神奇的小钥匙,专门作用于葡萄糖,把葡萄糖转化成葡萄糖酸和过氧化氢。
这过程可不得了,过氧化氢有杀菌消毒的作用,能把饲料里的有害微生物给干掉,就好比给饲料做了个清洁大扫除,让小猪吃进肚子里的都是干干净净的食物。
在饲料工业里,它的应用那是越来越广泛。
对于幼龄动物,像刚断奶的小猪仔,肠胃弱得很。
我亲戚家那窝小猪断奶的时候,有几只就蔫蔫的,胃口不好,还时不时拉稀。
后来换了含葡萄糖氧化酶的饲料,情况就大不一样了。
这酶能调节肠道里的微生态,把有害菌的生存空间挤一挤,让有益菌,比如双歧杆菌、乳酸菌这些益生菌茁壮成长。
有益菌多了,肠道就健康,小猪消化吸收就好,吃嘛嘛香,自然就长得壮实。
而且它还有抗氧化的本事。
饲料从生产出来,到被动物吃进去,这中间过程挺长,很容易氧化变质。
我有一次看到饲料厂仓库角落里堆着的一些饲料,颜色都有点发暗,还有股怪味,这种饲料猪肯定不爱吃,吃了还可能有害。
但加了葡萄糖氧化酶就不一样,它能延缓饲料氧化,保持饲料的新鲜度,就像给饲料加了个保鲜罩,让饲料一直处于“最佳食用期”。
咱再看看家禽养殖,养鸡场里那些蛋鸡,要是饲料里有合适的葡萄糖氧化酶,产的蛋蛋壳质量都更好,破蛋率明显降低。
这是因为它改善了蛋鸡的营养代谢,让钙等营养物质吸收得更好,蛋壳硬邦邦,鸡蛋卖相也好。
从研究实验室到农村的猪圈、鸡舍,葡萄糖氧化酶正发挥着它的大作用,帮养殖户们省心省力,让咱餐桌上的肉、蛋更有保障。
葡聚糖分子量100k
摘要:
一、葡聚糖的分子量
二、葡聚糖的用途
三、葡聚糖的制备方法
四、葡聚糖的研究进展
正文:
葡聚糖是一种由多个葡萄糖分子组成的聚合物,其分子量为100k。
它广泛存在于许多植物和微生物中,具有多种生物学功能和应用。
一、葡聚糖的分子量
葡聚糖的分子量为100k,是由多个葡萄糖分子通过α-1,6-糖苷键连接而成的多糖。
由于葡萄糖分子的数量和连接方式的不同,葡聚糖可以有多种结构和分子量。
二、葡聚糖的用途
葡聚糖具有多种生物学功能,广泛应用于食品、制药、农业和生物技术等领域。
在食品工业中,葡聚糖可用作稳定剂、增稠剂、乳化剂和口感改善剂等。
在制药领域,葡聚糖常用于制备药物控释剂和靶向给药系统。
此外,葡聚糖还可以作为生物降解材料,用于制备生物塑料和生物降解膜等。
三、葡聚糖的制备方法
葡聚糖的制备方法主要有化学合成法和生物发酵法。
化学合成法是通过糖苷键的合成反应,将葡萄糖分子连接起来。
生物发酵法是利用微生物的代谢能
力,通过发酵过程生成葡聚糖。
此外,还有利用植物细胞培养技术制备葡聚糖的方法。
四、葡聚糖的研究进展
近年来,葡聚糖的研究取得了许多重要进展。
在生物学功能方面,研究发现葡聚糖具有抗肿瘤、抗炎、抗病毒、抗氧化、免疫调节等多种生物活性。
在制备方法方面,研究人员一直在努力寻找更高效、更环保的制备方法。
此外,葡聚糖的改性和复合材料研究也取得了突破,为开发新型功能材料提供了有力支持。
总之,葡聚糖作为一种具有广泛生物学功能和应用的多糖,其分子量为100k。
酶法合成糖原状α-葡聚糖的研究进展刘佳林1,柏玉香1,李晓晓1,孙纯锐2,邱洪伟2,干福良2,金征宇1,*(1.江南大学食品学院,食品科学与技术国家重点实验室,食品安全与营养协同创新中心,食品安全国际联合实验室,江苏 无锡 214122;2.诸城兴贸玉米开发有限公司,山东 潍坊 262200)摘 要:糖原是一种天然的纳米级树状葡聚糖,可以通过物理或化学方法对其表面和内部进行修饰,从而获得功能性衍生物。
但糖原的体内合成环境复杂,体外制备时提取工艺要求严苛,限制了糖原作为功能性成分或纳米载体在食品及生物医学领域的应用。
因此,通过体外酶促合成的具有类似糖原结构和性质的糖原状α-葡聚糖成为天然糖原的良好工业替代品。
本文综述了4 种体外酶促合成糖原状α-葡聚糖的方法,并比较了不同方法获得的α-葡聚糖结构及理化性质。
此外对控制其精细结构的可能性和广泛的应用前景进行了分析讨论,为体外合成的糖原状α-葡聚糖应用于食品、医药和化妆品等领域提供借鉴。
关键词:糖原;酶促合成;α-葡聚糖Progress on Enzymatic Synthesis of Glycogen-like α-GlucanLIU Jialin 1, BAI Yuxiang 1, LI Xiaoxiao 1, SUN Chunrui 2, QIU Hongwei 2, GAN Fuliang 2, JIN Zhengyu 1,*(1. State Key Laboratory of Food Science and Technology, Synergetic Innovation Center of Food Safety and Nutrition, InternationalJoint Laboratory on Food Safety, School of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China;2. Zhucheng Xingmao Corn Developing Co., Ltd., Weifang 262200, China)Abstract: Glycogen is a naturally occurring nanometer-sized dendrimer-like glucan, whose functional derivatives can be obtained through its surface and interior modification by chemical or physical methods. However, the application of glycogen as a functional component or nanocarrier in the food, biological and medical fields is restricted because it is synthesized in a complex environment, raising strict requirements for its in vitro extraction. Glycogen-like α-glucan, enzymatically synthesized in vitro , can be used as an ideal industrial substitute for glycogen due to its similar structure and properties to glycogen. This article reviews four methods for in vitro enzymatic synthesis glycogen-like α-glucan and compares the structures and physicochemical properties of glycogen-like α-glucan obtained by these methods. In addition, the possibility of controlling the fine structure of glycogen-like α-glucan and the future prospects for its application are discussed. This review is expected to provide a reference for the application of glycogen-like α-glucan in foods, medicine and cosmetics. Keywords: glycogen; enzymatic synthesis; α-glucan DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200511-116中图分类号:TS201.2 文献标志码:A 文章编号:1002-6630(2021)17-0299-08引文格式:刘佳林, 柏玉香, 李晓晓, 等. 酶法合成糖原状α-葡聚糖的研究进展[J]. 食品科学, 2021, 42(17): 299-306. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200511-116. LIU Jialin, BAI Yuxiang, LI Xiaoxiao, et al. Progress on enzymatic synthesis of glycogen-like α-glucan[J]. Food Science, 2021, 42(17): 299-306. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200511-116. 收稿日期:2020-05-11基金项目:江苏省农业科技自主创新资金项目(CX(17)2022);泰山产业领军人才工程专项经费资助项目(LJNY201706)第一作者简介:刘佳林(1997—)(ORCID: 0000-0002-1672-8210),女,硕士研究生,研究方向为碳水化合物资源开发与利用。
V o l .47,N o .62019(t o t a l 343)0引言乳酸菌是一类能利用可发酵碳水化合物产生大量乳酸的不产生芽孢,革兰氏染色阳性,过氧化氢酶反应阴性的细菌统称。
乳酸菌在工业、农业、畜牧业、食品和医药等重要领域有极高的应用价值。
肠膜明串珠菌(L e u c o n o s t o c m e s e n t e r o i d e s )是乳酸菌明串珠菌属中最常见的一个种,其是一类不产生孢子,G +C 含量低于50%,兼性厌氧且过氧化氢酶呈阴性的革兰氏阳性细菌。
肠膜明串珠菌可以细分为4个亚种:L .m e s e n t e r o i d e s s u b s p .m e s e n t e r o i d e s 、L.m e s e n t e r o i d e s s u b s p .d e x t r a n i c u m 、L .m e s e n t e r o i d e s s u b s p .c r e m o r i s 、L .m e s e n t e r o i d e s s u bs p .S u i o n i c u m[1]。
肠膜明串珠菌在生长代谢过程中,能生成葡聚糖蔗糖酶,又称为右旋葡聚糖蔗糖酶,是一种葡萄糖基转移酶,通常为胞外酶,属于诱导性酶[2]。
葡聚糖蔗糖酶可以以蔗糖为底物,催化合成高分子量的葡萄糖聚合物即葡聚糖,但也可以在受体分子如麦芽糖存在的情况下催化合成低分子量的糖类聚合物即低聚糖。
葡聚糖和低聚糖在医药、食品和石油等行业都具有广泛的应用前景。
1葡聚糖葡聚糖为同源多糖,是最早被发现的微生物多糖,也是世界上第一个工业化生产的微生物多糖,其商品名被称为右旋糖酐。
葡聚糖最为常见的结构有两种:α-D -葡聚糖,主链由α-D -吡喃葡萄糖单体构成,含有大于50%的α-1,6-糖苷键,支链含α-1,4,α-1,3,或α-1,2-糖苷键,一般由细菌合成,可以用作血浆补充剂;β-D -葡聚糖,主链由葡萄糖残基以β-1,3键连接,以β-1,2键形成分支,可收稿日期:2018-09-12基金项目:国家自然科学基金项目(41101244);河南省科技攻关项目(192102110082)。
葡聚糖在动物营养中的研究进展 2008-10-29 08:46:08.0 中国饲料在线独家报道 一、 葡聚糖的结构特点 葡聚糖为右旋吡喃型葡萄糖聚合体,其相邻葡萄糖残基的碳1、2、3、4、6的半缩醛氧之间以葡糖苷键连接构成骨架,有α和β位两种结构形式。β-1,3-葡聚糖是一类广泛存在于微生物、植物乃至动物体内的大分子多糖,主链结构为B-1,3-糖苷键连接,通常还含有不同比例和大小的β-1,2/β-1,4/β-1,6-连接的支链,主要以细胞结构成分(如细胞壁)的形式存在,对异体宿主防御系统具有较强的诱导和活化作用,是一类活性强、毒副作用低的良好的生物应答效应物。 β-1,3-葡聚糖广泛存在于微生物和植物,尤其是真菌中,其有3个构象:无规则卷曲、单螺旋和性质稳定的三螺旋结构。其中三螺旋结构在自然界中最常见,但这种葡聚糖不溶于水。葡聚糖有两种存在形式:胶体态和水溶解态。脊椎动物由于缺乏特异性水解酶,葡聚糖在其体内降解方式主要为缓慢氧化,有时几个月后仍然以原型存在于体内;而其侧链比主链氧化快。葡聚糖是D-葡萄糖的聚合物,D-葡萄糖单元可通过1-2、1-3、1-4、1-6等糖苷键连接。酵母是一种重要的食品和工业微生物,在其细胞壁中存在β-1,6 分枝的碱不溶性β-D-1,3-葡聚糖,β-1,6分枝的碱溶性β-D-1,3-葡聚糖,中间插有β-1,3-键的无定性的酸溶性β- D- 1,6-葡聚糖,连接有蛋白质的无定性的酸溶性甘露聚糖等,其中β- D-1,3-葡聚糖占绝大多数。 二、 葡聚糖的生物活性 β-1,3-葡聚糖的结构特异性在单糖组成、构型、糖苷键等初级结构水平均有所表现,它的受体可以区分多糖的上述结构,对同型甘露聚糖(mannan)和β-1,6-葡聚糖结构的石脐素(pustulan)等均不显识别活性,对由多种多糖组成的酵母多糖(zymosan)的识别活性也只与其中所含的β-1,3-葡聚糖成分有关。单糖的构型(α/β)是决定糖苷键定向及空间构象的关键因素之一,由β-型葡萄糖组成的β-1,3-葡聚糖有利于分子卷曲成螺旋结构,而由α型葡萄糖组成的α-1,3-葡萄糖形成的是带状结构,前者具有较强的抗癌及免疫调节活性。 通常β-1,3-葡聚糖的生物活性主要指抗肿瘤及免疫调节等药理活性,这些活性与分子大小有着明显应关系。大分子多糖具有较强的生物活性,但水溶性较差,能够基本保留其大分子活性的可溶性多糖,分子量多介于10-50KD,低于此限生物活性显著下降。活性最强的多糖是具有分支的β-1,3-葡聚糖,所有的活性多糖具有一个共同的结构:主链由β-(1-3)连接的葡萄糖基组成,沿主链随机分布着由β-(1-6)连接的葡萄糖基,呈梳状结构,生物活性的大小随多糖的精细结构和构象不同而变化。这些多糖的生物活性是因为其活化了宿主的免疫系统的结果,而不是直接的细胞毒性作用。活性最强的多糖来自于真菌的菌丝、子实体和发酵液。表2是一些具有生物活性的β-(1,3)-D-葡聚糖和它们的分支度。 表2:一些具有生物活性的β-1,3-葡聚糖及其分支度
对人和其它动物来说,β-1,3-葡聚糖的生物活性可能是生物进化和自然选择的结果,因为它代表的是一种典型的异己成分或病原菌成分,它的出现给机体输入了“外敌”入侵的信息,从而唤起机体对“异物”的广谱免疫排斥反应并形成记忆。β-1,3-葡聚糖与其受体细胞的识别反应是引发一系列抗癌生物应答反应的触发机制之一,通过活化的免疫系统间接完成。例如它可诱导巨噬细胞的增殖、分泌及吞噬活性,其中诱导产生的IL-1又可间接刺激Th细胞分泌IL-2等抗癌细胞因子。上述这些细胞因子的诱发又可启动一系列生物反应,如IL-1促进T、B、NK等细胞的增殖与活化,IL-2诱导LAK、TIL等效应细胞杀伤肿瘤。β-1,3-葡聚糖对免疫应答反应的调控具有明显的双向性特点,即在适应剂量条件下表现为正向调节(免疫增强),但在过量条件下则呈负向调节(免疫抑制)。另外,活化补体是β-1,3-葡聚糖的另一抗癌机制,它可使血管通透性增加,活化炎性细胞,趋势化吞噬细胞,调理并杀伤肿瘤细胞。然而,过度活化补体对实验性癌转移则表现有促进作用,其中C5a对肿瘤细胞的化学趋势化可能是形成转移的原因之一。 三、 酵母葡聚糖的作用 酵母细胞壁从外向内分三层.分别为甘露聚糖、蛋白质、葡聚糖。葡聚糖是由葡萄糖组成的均一多糖,酵母细胞壁含有碱不溶性、酸溶牲、碱溶性三种葡聚糖。酵母葡聚糖能够增强动物的免疫力,如具有抗癌、抗细菌、抗病毒、抗真菌、抗寄生虫等作用,还能降低胆固醇、血脂和促进伤口愈合等,是一种良好的生物效应调节剂(BRMs)。 3.1 具有免疫调节作用 由各种酵母细胞制成的葡萄糖苷可以直接注射体内,已证明对特异性和非特异性免疫反应都有刺激作用,并能促进动物的生长。纯β-1,3/1,6-葡萄糖苷有很强的选择性,仅与特殊的受体相结合,对吞噬细胞,粒细胞和NK细胞产生作用。这些受体被激活时,发生胞质变异,从而刺激T淋巴细胞进行反应,该类反应反过来也刺激B淋巴细胞,从而产生抑制细菌和病毒的抗体。因此,β-1,3/1,6-葡萄糖苷既能增强非特异性防御功能又可提高特异性免疫效能双重影响,从而使疫苗变得更加有效。β-1,3-葡聚糖参与免疫调节的关键机制可能在于对单核细胞、巨噬细胞、粒细胞等膜表面β-1,3-GR的识别。已知该受体是既不同于IgG的补体结合片段受体(FcR)、CR1、CR3,也不同于纤维粘连蛋白受体(FnR)的蛋白类分子,对胰蛋白酶的灭活作用很敏感。它在被粒细胞识别后可刺激粒细胞释放次级溶酶体颗粒标识物??VB12结合蛋白,而且具有时间和剂量依赖性;它还可以激活多形核白细胞(PMN)分泌白三烯(LTB4)和超氧化物(O2-)等炎性介质,提高效应细胞的吞噬活性。活化的巨噬细胞可分泌多种生物活性物质,如NO、IL-l、TNF、活性氧等,其中NO和IL-1具有多种生物学功能,是重要的免疫调节因子,且还具有抗细菌、抗病毒和抗肿瘤活性。 1940年,美国雷依逊博士就开始观察酿酒酵母细胞壁对癌细胞的抑制作用,60年代以后日本中田光冈博士继续使用酵母细胞壁(yeast cellwall,YCW)做?些控制癌细胞的试验,并通过小鼠试验证明,服用酵母多糖可增加小鼠腹腔巨噬细胞的数量,提高酸性磷酸酶的活力,脾脏中抗体形成细胞数量增加。候军发(2002)研究结果显示酵母多糖可诱导体外培养的小鼠腹腔巨噬细胞产生NO和IL-1,且NO的生成量呈剂量依赖关系,说明酵母多糖可活化巨噬细胞,产生生物活性物质。酵母多糖可能通过与巨噬细胞表面的β-葡聚糖受体或其他受体结合,进而活化巨噬细胞,诱导巨噬细胞产生NO和IL-l等细胞因子,从而发挥免疫调节、抗微生物、抗肿瘤作用。Sherwood等给小鼠腹腔注射可溶性β-1,3-葡聚糖(100mg/kg)后发现,脾巨噬细胞的IL-1水平在12小时到5天内显著提高,脾淋巴细胞IL-2水平在6小时到9天内持续提高;同时小鼠血浆IL-1、IL-2水平在给药后12小时逐步提高,其中IL-1于12天后开始回落,而IL-2仍处于上升态,相比之下静脉给药(IV)较腹腔途径(IP)效果更显著。张洁等(2000)用CD35单抗阻断实验研究酵母菌活性物质(yeast competence prducts,YCP)和酵母多糖(zymosan A,ZA)增强红细胞免疫粘附能力并探讨其作用机理,结果YCP和ZA组在CD35单抗阻断前RBC.C3bRR率分别为24.73土2.72,22.82土3.66,与对照组(12.33土1.07)比较有非常显著性差异。CD35单杭阻断后RBC?CabRR率分别为6.45土1.86、6.45土1.29,与阻断前比较有非常显著性差异,提示YCP和ZA能增强红细胞免疫粘附能力,其机理可能与红细胞膜上细胞受体表达增强有关。 3.2 具有降低重金属的作用 近年来,一种崭新的处理含重金属废水的方法??生物吸附法以其高效、廉价的优点逐渐引起了重视。与传统的处理方法相比,生物吸附法具有如下优点:①在低浓度下,金属可以被选择性地去除;②节能、处理效率高;③操作的pH值和温度条件范围宽;④易于分离回收重金属;⑤吸附容易再生回用。因此,生物吸附技术在处理重金属污染和回收重金属方面有广阔的应用前景。国外学者在20世纪80年代初就开始了这方面的研究,大量研究结果表明,一些微生物如细菌、真菌、酵母和藻类等对金属有很强的吸附能力。利用微生物吸附重金属离子是目前治理重金属污染,减少食用动物重金属含量的最有发展前景的方法之一。 有关细胞壁在吸附重金属离子中作用的研究大都以完整酿酒酵母细胞为材料,并没有对分离纯化的细胞壁对重金属的吸附作用进行研究。孙勇生等(1998)采用啤酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)和盐泽螺旋藻(Spiruiina subsala)对铜、镍和镉3种金属离子进行了吸附研究,结果表明它们对3种金属离子都有显著吸附作用,其吸附选择性顺序都是镉离子大于镍离子大于铜离子,且吸附后的菌体和藻类经络合剂处理后可继续使用。李明春等(1998)以6属33株酵母菌的活菌或死菌对重金属离子铜离子,镉离子、镍离子进行了吸附能力的初步研究。结果显示:吸附时间、吸附温度、溶液的pH、共存离子和菌体的生理状态对吸附作用都有明显的影响。在优化组合后发现一株假丝酵母菌对三种重金属离子的吸附比为Cd>Cu>Ni,每克活菌体吸附量分别为17.23mg>10.57mg>3.2mg。干菌体对三种重金后的吸附量较明显的低于活菌体的吸附量。Ashkenazy(1997)等对细胞壁上参与重金属离子吸附的基团进行了初步研究,但究竟是哪些成分参与重金属离子吸附,目前国内外未见报道。Berh认为所有生物大分子都对重金属离子有较强吸附性,某些分子可特异吸附重金属,并介导酵母细胞对重金属的抗性。其中细胞表面高分子聚合物倍受关注,酵母细胞壁约含40种蛋白,有关这些蛋白对重金属离子吸附的作用目前还未见报道。李峰(2000)比较了细胞与分离纯化的细胞壁对铜离子吸附能力差异,观察了铜离子浓度、温度和pH位对产朊假丝酵母吸附铜离子的影响,并对细胞壁上铜离子的吸附机理进行了研究。结果表明,细胞壁是酵母吸附重金属离于的主要部位,细胞壁的蛋白酶酶解实险证明,对蛋白酶不敏感的细胞壁嵌合蛋白是铜离于吸附的主要位点。 3.3 具有降低胆固醇和血脂的作用 一些多糖类物质结构与肝索类似,能促进脂蛋白脂肪酸释放,使血液中大分子的脂质分解成小分子,因而对血脂过多引起的血清浑浊有澄清作用,也能明显降低血胆固醇。研究认为可溶性好的和有凝胶特性的多搪,如琼脂、果胶、海藻胶、阿拉伯树胶和葡聚搪等多种粘液质均能起到降低血浆与肝组织胆固醉含量和调节脂蛋白代谢的作用;而不溶性多搪,如纤维素、木质素等降脂效果较差。吴