β-葡聚糖研究进展
- 格式:doc
- 大小:60.00 KB
- 文档页数:6
黑龙江农业科学2023(4):95G100H e i l o n g j i a n g A g r i c u l t u r a l S c i e n c e sh t t p://h l j n y k x.h a a s e p.c n D O I:10.11942/j.i s s n1002G2767.2023.04.0095王彤,周晨霓,栗涛,等.青稞与燕麦蛋白质及βG葡聚糖提取工艺的研究进展[J].黑龙江农业科学,2023(4):95G100.青稞与燕麦蛋白质及βG葡聚糖提取工艺的研究进展王㊀彤,周晨霓,栗㊀涛,刘昌胜,王㊀超(西藏农牧学院高原生态研究所/西藏高原森林生态教育部重点实验室/西藏林芝高山森林生态系统国家野外科学观测研究站/西藏高寒植被生态安全重点实验室,西藏林芝860000)摘要:青稞与燕麦中蛋白质及βG葡聚糖的提取工艺主要有碱法㊁酶法㊁复合法,本文主要对碱法㊁酶法以及物理方法辅助其他提取方法进行论述.综合得出,虽然碱法适合提取植物蛋白质,但由于其高浓度碱会使植物蛋白产生反应,使其营养物质变性,进而产生不利于肾脏功能的有毒物质.相对于碱法,酶法反应条件温和且不会产生有毒物质,但其成本较高.此外,在上述提取工艺过程中加入物理法进行辅助不仅可以降低提取成本,而且可显著提升植物蛋白提取效率.关键词:青稞;燕麦;蛋白质;βG葡聚糖;提取工艺㊀㊀㊀㊀西藏自治区位于我国西南边陲,平均海拔4000m以上,素有 亚洲水塔 之称.在1980-2021年间耕地面积增加到3703k m2,占西藏土地总面积的0.31%.3800~4000m是耕地最收稿日期:2022G10G20基金项目:中国农业大学支援西藏农牧学院专项资金项目(2022T C121).第一作者:王彤(1996-),女,硕士研究生,从事农业生态学研究.EGm a i l:986553915@q q.c o m.通信作者:周晨霓(1984-),女,硕士,副教授,从事农业生态学研究与教学工作.EGm a i l:c h e n n i2018@126.c o m.为集中的海拔高度,主要农作物单产比1985年有所提升,青稞与小麦单产均增加100%[1G2].㊀㊀青稞(H o r d e u mv u l g a r e v a r.n u d u m)作为西藏地区的主要粮食作物[3],其所含的活性物质对人体大有裨益,在开发药品㊁食品等方面具有较大潜力[4].姚豪颖叶等[5]对不同产地的青稞进行成分分析得出,青稞体内的蛋白质质量分数为9 70%,淀粉的质量分数为66.00%,脂肪质量分数为1.70%,并且含有较高的不饱和脂肪酸以及18种氨基酸,包括8种人体所必需的氨基酸和12种L a n d f o r mL a n d s c a p eC h a r a c t e r i s t i c s a n dC a u s e s o fX i n g y i o fG u i z h o uP r o v i n c eB a s e d o nG I ST e c h n o l o g yL I A OJ u n l i n g1,W U K a i2,C H E N GX i1(1.X i n g y iN o r m a lU n i v e r s i t y f o r N a t i o n a l i t i e s,X i n g y i562400,C h i n a;2.N a t u r a lR e s o u r c e so fQ i a n x i n a n P r e f e c t u r e,X i n g y i562400,C h i n a)A b s t r a c t:X i n g y i,G u i z h o uP r o v i n c eh a s au n i q u e g e o l o g i c a l h e r i t a g e r e s o u r c eGk a r s t l a n d f o r m.T h e s t u d y o f i t s g e o m o r p h o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c s a n dc a u s e s i sa n i m p o r t a n t s u p p o r t f o r t h ed e v e l o p m e n t a n d m a n a g e m e n to f g e o l o g i c a l t o u r i s mi nG u i z h o u.A c c o r d i n g t o t h e f i e l d i n v e s t i g a t i o n,k a r s t l a n d f o r mo fX i n g y i s h o w sd i f f e r e n t t y p e s:c o n ek a r s t,t o w e rk a r s ta n d n e e d l ek a r s t.A d d i t i o n a l l y,t h ev e r t i c a ld i s t r i b u t i o n o fk a r s tc a v e si s c o n c e n t r a t e d i n t h r e e a r e a s:1380G1450m,1250G1280m,a n d1150G1180m.I n t h i s p a p e r,a i d e d b y A r c G I S s o f t w a r e,i tw a s f o u n d t h a t t h e l a wo f t h e t h r e eGl e v e l e l e v a t i o nr a n g eo fk a r s t c a v e sw a sa l s or e f l e c t e d i nt h e l a wo f t e r r a i nh e i g h td i f f e r e n c e i n X i n g y i,G u i z h o u.Al a r g en u m b e ro fk a r s tc a v e sw e r ed i s t r i b u t e di nt h e d e n s e l y d e v e l o p e da r e a s o f t h e r i v e rv a l l e y,a n dt h e f l o wd i r e c t i o no f t h e r i v e rv a l l e y w a sc o n s i s t e n tw i t ht h e s t r u c t u r a lw e a k z o n e.U n d e r t h i s r e s e a r c hb a c k g r o u n d,t h e c a u s e so f g e o m o r p h o l o g y a n d l a n d s c a p ew e r e a n a l y z e d, i n c l u d i n g t h e i n f l u e n c e s o f l i t h o l o g y,s t r u c t u r e,h y d r o l o g y,a l t i t u d e a n do t h e r f a c t o r so nk a r s t g e o m o r p h o l o g y d i s t r i b u t i o n.K e y w o r d s:g e o l o g i c a l r e l i c s;g e o m o r p h o l o g y r e s o u r c e s;G I S t e c h n o l o g y;G u i z h o u59Copyright©博看网. All Rights Reserved.㊀㊀㊀㊀㊀黑㊀龙㊀江㊀农㊀业㊀科㊀学4期微量元素[6].西藏自治区青稞体内的βG葡聚糖含量平均为5.25%[7],其含量远高于其他地区种植的青稞.I z y d o r c z yk 等[8]在研究中发现,高海拔地区的青稞体内含有更多的βG葡聚糖[9].βG葡聚糖作为一种有效的生物调节剂,可与免疫细胞的P P R 结合以激发细胞的免疫防御,调节固有免疫应答[10],并且具有预防心力衰竭[11]㊁降低胆固醇[12G13]和调节血糖㊁抗氧化等功能[14G18].燕麦(A v e n a s a t i v a L .),一年生草本植物,为禾本科燕麦属,一般可分为裸粒型裸燕麦和带稃型皮燕麦两类[19],富含蛋白质㊁βG葡聚糖等营养物质[20].燕麦中蛋白质含量最高可达20%,它作为优质的谷物蛋白,其蛋白含量在各类谷物中均为最高[21G22].燕麦中所含的氨基酸是各类谷物中最平衡的,其各种氨基酸的含量均接近或者高于标准水平[23].本文对青稞和燕麦中蛋白以及βG葡聚糖提取工艺㊁提取效果等进行归纳总结,以期为青稞和燕麦中蛋白和βG葡聚糖的进一步研究奠定基础.1㊀提取工艺研究1.1㊀青稞蛋白质和βG葡聚糖提取工艺1.1.1㊀蛋白质提取工艺㊀根据不同的提取工艺,青稞蛋白质提取可分为:碱法㊁酶法㊁复合法,不同的提取方法以及提取工艺对植物蛋白提取效率的影响不同(详见O S I D 附表1).其中碱法提取植物蛋白的方法即利用植物蛋白的碱溶酸沉的特性,通过调节溶液p H ,从而溶解植物蛋白质,后降低溶液p H 至蛋白质等电点,使溶解的蛋白质沉淀,从而对青稞蛋白质进行提取.谢昊宇等[24]在对青稞蛋白质碱法提取的研究发现,N a o H 在0.1%~0.2%浓度㊁温度为45~50ħ㊁时间为1h ㊁料液比为1ʒ12时,青稞蛋白的提取率与蛋白质含量最大,分别为83.35%与72 36%,提取过程中各条件因素对提取效果的影响大小为:pH>料液比>温度>时间;吴桂玲等[25]则采用提高溶液的p H ㊁减少时间㊁增加料液接触面积的提取工艺对青稞蛋白质进行提取,由于在高p H 的条件下,并减少提取时间能够在一定程度上防止植物蛋白质变性,采用这种工艺青稞蛋白的提取率为70.71%;张文会等[26]采用提高温度㊁延长提取时间提取青稞蛋白,料液比1ʒ25㊁pH 为11㊁温度60ħ㊁提取时间30m i n ,比吴桂玲等[25]的提取率略有降低,其工艺上,延长了提取时间以及温度,可能由于较高的提取温度会增加淀粉的粘稠度,从而导致青稞提取率下降.在对青稞蛋白提取工艺的研究中,现有研究均得出pH 作为植物蛋白提取的关键影响因素.碱法具有操作简单等优点,但高浓度的碱液容易使植物蛋白质变性,从而产生有毒物质,对人体造成伤害.酶法提取植物蛋白的原理是采用酶溶解植物细胞壁,降解植物蛋白并使其转化为可溶解肽,从而对植物蛋白进行提取的一种方法.在酶法提取植物蛋白的过程中,酶的种类对蛋白提取率具有较大影响.王金水等[27]使用纤维素酶对青稞蛋白进行提取,青稞蛋白提取率为69.3%;葛娜等[28G29]使用两种蛋白酶提取大米蛋白,酸性蛋白酶对大米蛋白的提取效果更好,提取工艺选择45ħ㊁p H 3.0㊁蛋白提取时间4h ㊁酶的使用量为1%,青稞蛋白的提取率可达到91.25%.其使用碱性蛋白酶对大米蛋白提取过程中,加入超声波进行辅助提取,最终结果相较于单纯的碱性蛋白酶进行提取效率更高,达到了82.50%[30];奚海燕[31]使用双酶法进行大米蛋白提取过程中,采用的固液比为1ʒ5,高效酶的使用量为底物的0 1%,胰酶的使用量为底物的0.2%,高效酶在胰酶加入后的4~5h 加入,在提取过程中总酶解的时间保持在14h 左右,高效酶酶解过程中,溶液p H 为7.0,胰酶酶解过程中p H 为7.4,N a O H (1m o l L -1)加入总量在酶解过程为45m L 左右,温度在45ħ,蛋白提取率可达91.35%.酶法对比碱法,提取植物蛋白提取率更高,同时在酶法提取植物蛋白的过程中,加入物理方法进行辅助提取具有减少加酶量㊁减少提取时间等优点,可降低植物蛋白提取成本[32],能明显提高蛋白提取效率.物理法有胶体磨法㊁均质法㊁高压法等,由于单独的物理方法对青稞蛋白进行提取效率较低,因此常被用于与其他提取方法结合在碱法和酶法的过程中,采用物理法使蛋白质与液体接触面积增大,从而加速蛋白质溶解,采用物理法进行辅助,普遍可以提高青稞蛋白质的提取率.杨希娟等[33]采用碱溶酸沉法提取青稞蛋白,同时加入超声波进行辅助提取,提取温度为25ħ㊁料液比1ʒ22㊁溶液的p H 为10.5㊁时间20m i n㊁超声功率550W ,此工艺条件下提取青稞蛋白,提取率可达到93.15%㊁纯度为78.67%;霍金杰等[34]则采用pH 为7㊁微波功率460W ㊁微波时间9m i n ㊁温度40ħ,青稞蛋白质的提取率可达到81.94%.二者均使用碱溶酸沉法,微波辅助进行青稞蛋白质的提取,与单一的碱法提取相比,均增加了青稞蛋白的提取率.超声辅助提取对酶法提取植物蛋白69Copyright ©博看网. All Rights Reserved.4期㊀㊀王㊀彤等:青稞与燕麦蛋白质及βG葡聚糖提取工艺的研究进展㊀㊀具有促进作用,超声波在酶解反应中的主要作用为提高酶活性,加速酶解反应,并且超声波具有热效应,可以提高酶解温度,同时超声振动可以增加酶与底物的接触,从而促进酶解反应[35].1.1.2㊀βG葡聚糖提取工艺㊀植物βG葡聚糖提取方法主要有水提法㊁碱提法及酸提法3种.碱提法作为目前应用较为广泛的方法,其原理为碱溶液将籽粒种皮的纤维素水解,使与纤维素结合的βG葡聚糖可以游离并且提取出来,从而提高植物βG葡聚糖产率.物理法作为一种辅助方法,单一的物理方法提取植物βG葡聚糖效率较低,但在提取的过程中加入物理方法进行辅助提取,可以明显提高βG葡聚糖的提取效率.游茂兰等[36]使用超声G微波协同青稞βG葡聚糖的提取,在最优的工艺条件下.βG葡聚糖得率为2.29%;马国刚等[37]㊁徐菲等[38]均采用超声波辅助方法提取青稞βG葡聚糖,得率分别为3.65%和2.36%;连喜军等[39]对青稞进行预处理后使用碱提法进行青稞βG葡聚糖提取,提取率仅有1.09%;郝勇[40]在碱提法的基础上,加入纤维素对青稞进行预处理,提取率可达5.61%;罗燕平等[41]使用微波辅助碱法提取青稞βG葡聚糖,在其最优提取工艺下提取率达到5.92%,其βG葡聚糖提取工艺为微波处理时间160s㊁微波功率800W㊁粉碎粒度60目㊁p H10.5,其中微波功率对βG葡聚糖提取率的影响最大;王谦等[42G43]使用超高压与高压微波法提取青稞βG葡聚糖,其中超高压提取效果较好,提取率达到了3.72%,而高压微波提取率仅有3.18%;邓爱华等[44]使用超声辅助青稞βG葡聚糖提取,在固液比1ʒ20(gʒm L)㊁超声功率240W㊁溶液p H9.5㊁温度60ħ㊁超声20m i n,βG葡聚糖提取率为2.13%.以上研究表明,相较于单一的提取方法,复合法对植物βG葡聚糖的提取效率更高[45].水提法具有反应温和且对βG葡聚糖的降解小等优点[46].张峰[47]应用水提法提取青稞βG葡聚糖,其最佳提取工艺为时间2h㊁水料比15ʒ1㊁p H 为9㊁50ħ下提取两次,βG葡聚糖得率达到6 65%,纯度64.72%.微生物转化提取βG葡聚糖方法的原理是利用微生物自身产生的酶对外源物质进行催化,具有无毒㊁消耗低㊁效率高等优点.另有研究使用安琪高活性干酵母提取青稞βG葡聚糖,在最优的提取工艺条件下(详见O S I D附表2)提取出5 21%的βG葡聚糖,比传统水提法高出60.8%[48G49].1.2㊀燕麦蛋白质和βG葡聚糖提取工艺1.2.1㊀蛋白质提取工艺㊀谷类蛋白提取方法大多相同,燕麦的蛋白质提取方法主要为碱溶酸提法㊁酶法㊁复合法.碱法提取燕麦蛋白的提取率与酶法相比较低,但其成本较低,步骤简单.刘建垒等[50]采用碱溶酸提法,在p H为10 11的条件下,燕麦蛋白提取率为64.23%,另有研究采用碱溶酸沉法提取燕麦蛋白提取,但其提取率较低,仅在31.96%~67.24%之间,翟爱华等[51]采用p H为10,温度40ħ,料液比1ʒ25,蛋白质提取率为50.2%,各项工艺中料液比对提取效果影响最大;曹辉等[52]采用的提取工艺为p H为10,温度50ħ,料液比1ʒ9,提取率为60 37%,在提取试验中p H对提取效果影响最大;李桂娟等[53]采用的提取工艺为温度40ħ㊁料液比1ʒ12㊁p H为9.6,提取效果为46.73%,在碱法提取工艺中p H的影响最大;高兴等[54]采用温度40ħ㊁p H 为9.6,料液比1ʒ9,最终得到的蛋白质为47 34%,在提取过程中影响最大的条件因素为p H;赵素斌等[55]碱法提取过程中,采用1ʒ28的料液比㊁50ħ㊁p H为11,这种工艺条件下燕麦提取率为31.96%,其中p H对提取效果影响最大;刘光明等[56]采用p H为9.5,料液比1ʒ10,温度45~50ħ,燕麦蛋白提取率达到67.24%,并且对蛋白提取效果影响最大的同样为p H.由以上碱法提取的试验可以看出,在碱法提取青稞蛋白过程中p H对提取效果影响最大.赵素斌等[55]采用在碱法㊁酶法的基础上添加物理方法进行燕麦蛋白提取,对比得到与仅用物理法提取燕麦蛋白,加入超声波辅助提取后提取效果提升,并且超声辅助酶法提取的效果更佳,超出单纯碱法提取的92%,其中超声辅助碱法提取蛋白质可达39.31%,其提取工艺为料液比1ʒ28㊁温度60ħ,p H为11,其中p H对蛋白提取影响最大;而超声辅助酶法的蛋白提取率可达61 43%,其提取工艺为1ʒ17的料液比㊁加酶量为1.5%,其中料液比对蛋白提取的影响最大.酶法提取燕麦蛋白相较于碱溶酸提法效果较好,张晓斌等[57]使用两种淀粉酶以及碱法对燕麦蛋白进行提取试验(详见O S I D附表1),碱法相对于两种淀粉酶蛋白提取率更高,但两种淀粉酶提取的蛋白质纯度更高.并且张晓平等[58]㊁李洋等[59]㊁吴素萍[60]㊁刘建垒等[61]采用酶法提取效果均要高于碱法,其提取率均在80%以上,并通过极差分析等得到使用酶法进行蛋白质提取的提取工艺中温度的影响最高(详见O S I D附表1).79Copyright©博看网. All Rights Reserved.㊀㊀㊀㊀㊀黑㊀龙㊀江㊀农㊀业㊀科㊀学4期1.2.2㊀βG葡聚糖提取工艺㊀与青稞相同,燕麦βG葡聚糖在提取过程中采用单一提取工艺的方法,提取得率要低于复合法提取率(详见O S I D 附表2).申瑞玲等[62]采用物理法辅助燕麦βG葡聚糖提取,提取工艺采用固液比1ʒ12,微波功率720W ,pH 为10,进行9m i n 的提取,最终βG葡聚糖的提取率达到8.31%,远高于汪海波等[63]采用水提法提取燕麦βG葡聚糖3.77%的得率.综合以上燕麦βG葡聚糖的提取试验得出,在提取工艺中,对提取效果影响最大的工艺为提取温度[62,64G65],在特殊提取工艺中,则为提取次数[65]㊁微波功率[62]㊁菌种[64]对提取率影响最大.并且酶法整体提取效果要优于水提法的提取效果,潘妍[64]使用酶法㊁水提法以及微生物转化法进行燕麦中βG葡聚糖提取,水提法提取得率为17.30m g g -1,酶法中碱性蛋白酶的提取得率最高,并且高于水提法,提取得率为19.57m g g -1,其使用的微生物转化法采用酵母菌作为菌体,通过酵母菌发酵转化后的提取率达到22.72m g g -1.张玉良[66]使用黑曲霉发酵提取燕麦βG葡聚糖,醇析2次得率为6.28%.可以看出微生物转化法与酶法㊁水提法相比提取效率和稳定性更高.2㊀工艺对比分析已有研究中对青稞㊁燕麦蛋白提取主要提到化学法㊁物理法和酶法.化学法主要为碱溶酸提法,相对酶法较为廉价简便[67],但高浓度的碱会造成蛋白质变性,降低植物蛋白的价值,提取液中蛋白质含量较低,美拉德反应加剧,不仅需要对提取出的蛋白质进行脱色处理,而且会产生破坏肾脏功能的有毒物质[68G70].酶法是利用酶对大米蛋白的降解,使其转化为可溶解肽从而进行提取,其反应条件较为温和,不会使植物蛋白中的营养物质遭到破坏,并且还可以提高植物蛋白质的溶解性,不会产生有害的氯丙醇类物质,但其成本较高,在产业化中需要进行优化[71G72].酶种类对植物蛋白提取效果影响最大,前人使用碱性蛋白酶提取燕麦蛋白,其提取率均达到80%以上[30,58G59,61].碱法与酶法提取植物蛋白各有优缺点,使用碱法进行植物蛋白提取,其起泡性㊁持水性以及吸油性均优于酶法,但酶法提取植物蛋白的泡沫稳定性㊁乳化稳定性和溶解性优于碱法[73].物理法是在提取过程中使用多种物理方法,增加料液接触面积,从而提高提取效果,单独使用物理法进行植物蛋白提取效果较差.席文博等[74]对大米蛋白分离的研究中提出物理法与其他方法结合,可增加植物蛋白的提取效率.许凤等[75]研究了3种物理方法辅助碱法的对比试验,得出胶体磨超声辅助对植物蛋白提取效果提升更加显著.张安宁等[76]使用冻融法辅助提取植物蛋白要比单纯的碱法提取提升11.49%的植物蛋白提取率,并且冻融法提取植物蛋白具有较好的持水性.袁孝瑞等[77]采用的超声辅助碱法提取方法,植物蛋白提取率达到了78.20%,并且显著提高了蛋白的乳化性和起泡性.βG葡聚糖的提取方法与蛋白质稍有不同,分为水提法㊁酶法㊁物理辅助等提取方法,但其水提法溶液p H 同样维持在10左右,提取条件与碱法大致相同.除水提法㊁酶法之外,同样有其他βG葡聚糖提取方法,例如微生物转化法㊁冻融法等.潘妍[64]使用水提法㊁酶法㊁微生物转化法对燕麦βG葡聚糖进行提取,其提取效果分别为微生物转化法>酶法>水提法,微生物转化法提取率最高,达到22.72m g g -1,高出水提法提取率31%,但其成本相较于水提法更高,工艺要求更严格.吴佳等[78]提出的冻融法提取燕麦βG葡聚糖,其提取率仅有1.5%,因目前研究较少,且具体提取方法与其他方法不同,可以为其他提取方法提供参考.3㊀结语通过对大量文献的对比分析,使用酶法加物理辅助的复合法提取效果要远高于使用单一方法.并且根据上述文献分析,淀粉酶㊁碱性蛋白酶对青稞㊁燕麦蛋白质的提取效果更高.单一的方法对植物蛋白质的提取效率较低,这在βG葡聚糖的提取工艺上也同样适用.青稞与燕麦是我国西部地区,特别是高原地区的主要作物.因此,优化两大作物蛋白质及βG葡聚糖的复合提取工艺,对其时间㊁成本进行把控及进一步提高纯度与提取率的综合研究将是未来研究追求的目标.参考文献:[1]㊀杨春艳,沈渭寿,王涛.近30年西藏耕地面积时空变化特征[J ].农业工程学报,2015,31(1):264G271.[2]㊀张毅,马跃峰,贠民政,等.近30年西藏地区耕地面积及主要农作物时空变化特征[J ].高原农业,2020,4(1):17G25.[3]㊀谭占坤,商振达,刘锁珠,等.西藏主要饲料粮调查及养分测定分析[J ].饲料研究,2020,43(6):91G96.[4]㊀罗静,李玉锋,胥霞.青稞中的活性物质及功能研究进展[J ].食品与发酵工业,2018,44(9):300G304.[5]㊀姚豪颖叶,聂少平,鄢为唯,等.不同产地青稞原料中的营养成分分析[J ].南昌大学学报(工科版),2015,37(1):11G15.[6]㊀王鹏珍,牛忠海,张世满,等.青稞原料营养成分浅析[J ].酿酒科技,1997(3):30G31.89Copyright ©博看网. All Rights Reserved.4期㊀㊀王㊀彤等:青稞与燕麦蛋白质及βG葡聚糖提取工艺的研究进展㊀㊀[7]㊀洛桑旦达,强小林.青稞特有营养成份分析与开发利用现状调查研究报告[J].西藏科技,2001(8):55G64,54.[8]㊀I Z Y D O R C Z Y K M S,S T O R S L E Y J,L a b o s s i e r eD,e t a l.V a r i a t i o n i nt o t a la n ds o l u b l eβGg l u c a nc o n t e n ti n h u l l e s sb a r l e y:e f f ec t s o f t h e r m a l,p h y s i c a l,a n de n z y m i c t r e a t m e n t s[J].J o u r n a lo fA g r i c u l t u r a l a n dF o o dC h e m i s t r y,2000,48(4):982G989.[9]㊀徐菲,党斌,杨希娟,等.不同青稞品种的营养品质评价[J].麦类作物学报,2016,36(9):1249G1257.[10]㊀徐冬勤,张晓航,戚春建.βG葡聚糖在抗肿瘤免疫应答中的研究进展[J].中国免疫学杂志,2016,32(11):1715G1717.[11]㊀A G O S T I N IS,C H I A V A C C IE,MA T T E U C C I M,e t a l.B a r l e y b e t aGg l u c a n p r o m o t e s M n S O D e x p r e s s i o n a n de n h a n c e sa n g i o g e n e s i su n d e ro x i d a t i v e m i c r o e n v i r o n m e n t[J].J o u r n a l o fC e l l u l a ra n d M o l e c u l a r M e d i c i n e,2015,19(1):227G238.[12]㊀M C I N T O S H G H,N E WM A N R K,N E WM A NC W.B a r l e yf o o d s a n dt h e i r i n f l u e n c eo nc h o l e s t e r o lm e t a b o l i s m[J].P l a n t s i nH u m a nN u t r i t i o n,1995,77:89G108.[13]㊀D A V I D S O N M H,D U G A N L D,B U R N SJH,e t a l.T h eh y p o c h o l e s t e r o l e m i c e f f e c t s o fβGg l u c a n i no a t m e a l a n do a tb r a n:a d o s eGc o n t r o l l ed s t u d y[J].T he J o u r n a l o ft h eA m e r i c a n M e d i c a lA s s o c i a t i o n,1991,265(14):1833G1839.[14]㊀WO O DP J,B E E R M U,B U T L E RG.E v a l u a t i o n o f r o l e o fc o n c e n t r a t i o n a nd m o le c u l a r w e i g h t of o a tβGg l u c a n i nd e t e r m i n i n g e f f e c t o f v i s c o s i t y o n p l a s m a g l u c o s e a n di n s u l i n f o l l o w i n g a n o r a l g l u c o s e l o a d[J].B r i t i s h J o u r n a l o fN u t r i t i o n,2000,84(1):19G23.[15]㊀H A L L F R I S C H J,S C H O L F I E L D D J,B E H A L L K M.D i e t s c o n t a i n i n g s o l u b l eo a t e x t r a c t s i m p r o v e g l u c o s ea n di n s u l i n r e s p o n s e so fm o d e r a t e l y h y p e r c h o l e s t e r o l e m i cm e na n dw o m e n[J].T h eA m e r i c a nJ o u r n a l o fC l i n i c a lN u t r i t i o n,1995,61(2):379G384.[16]㊀T A P P YL,GÜG O L ZE,WÜR S C H P.E f f e c t s o f b r e a k f a s tc e r e a l sc o n t a i n i n g v a r i o u sa m o u n t so fβGg l u c a nf i b e r so np l a s m a g l u c o s ea n d i n s u l i nr e s p o n s e s i n N I D D M s u b j e c t s[J].D i a b e t e sC a r e,1996,19(8):831G834.[17]㊀O US,KWO KK,L IY,e t a l.I n v i t r o s t u d y o f p o s s i b l e r o l e o f d i e t a r y f i b e r i n l o w e r i n g p o s t p r a n d i a l s e r u m g l u c o s e[J].J o u r n a l o fA g r i c u l t u r a l a n dF o o dC h e m i s t r y,2001,49(2):1026G1029.[18]㊀J E N K I N SAL,J E N K I N SDJA,Z D R A V K O V I CU,e t a l.D e p r e s s i o no f t h e g l y c e m i c i n d e xb y h i g h l e v e l s o fβGg l u c a nf i b e r i n t w o f u n c t i o n a l f o o d s t e s t e d i n t y p e2d i a b e t e s[J].E u r o p e a nJ o u r n a l o f C l i n i c a l N u t r i t i o n,2002,56(7):622G628.[19]㊀章海燕,张晖,王立,等.燕麦研究进展[J].粮食与油脂,2009(8):7G9.[20]㊀M O H AM E D A,B I R E S AW G,X U J,e ta l.O a t s p r o t e i ni s o l a t e:t h e r m a l,r h e o l o g i c a l,s u r f a c ea n df u n c t i o n a l p r o p e r t i e s[J].F o o dR e s e a r c h I n t e r n a t i o n a l,2008,42(1):107G114.[21]㊀许英一,王宇,林巍.酶法提取燕麦蛋白理化性质研究[J].食品工业,2018,39(7):72G75.[22]㊀徐悦,郭亚男,李顺秀,等.超声对燕麦蛋白氧化聚集体结构及特性的影响[J].食品工业科技,2020,41(11):85G91,116.[23]㊀Y U EJX,G U ZX,Z HU ZB,e t a l.I m p a c to f d e f a t t i n g t r e a t m e n t a n d o a t v a r i e t i e s o n s t r u c t u r a l,f u n c t i o n a lp r o p e r t i e s,a n da r o m a t i c p r o f i l eo fo a t p r o t e i n[J].F o o dH y d r o c o l l o i d s,2021,112:106368.[24]㊀谢昊宇,贾冬英,迟原龙,等.青稞蛋白质碱法提取条件的优化研究[J].食品工业科技,2014,35(18):281G283,287.[25]㊀吴桂玲,刘立品,李文浩,等.碱溶酸沉法提取青稞蛋白质的工艺研究[J].食品研究与开发,2015,36(5):19G24.[26]㊀张文会,顿珠次仁.碱溶酸沉法提取青稞蛋白的工艺研究[J].食品科技,2014,39(10):219G222.[27]㊀王金水,李涛,焦健.水酶法提取青稞蛋白工艺研究[J].食品工业科技,2010,31(9):267G269.[28]㊀葛娜,易翠平,姚惠源.碱性蛋白酶提取大米水解蛋白的研究[J].粮食与饲料工业,2006(4):25G27.[29]㊀葛娜,易翠平,姚惠源.酸性蛋白酶提取大米水解蛋白的研究[J].食品与机械,2006(1):53G55,58.[30]㊀葛娜.酶法提取大米蛋白及其应用的研究[D].无锡:江南大学,2006.[31]㊀奚海燕.大米蛋白的提取及改性研究[D].无锡:江南大学,2008.[32]㊀萨如拉,文静,于田田,等.超声波辅助酶法提取燕麦麸皮蛋白质的工艺研究[J].赤峰学院学报(自然科学版),2021,37(1):17G20.[33]㊀杨希娟,党斌,吴昆仑,等.青稞蛋白的超声波辅助提取工艺及其功能特性研究[J].中国食品学报,2013,13(6):48G56.[34]㊀霍金杰,肖志刚,王娜,等.青稞蛋白质的微波辅助提取工艺及性质研究[J].食品研究与开发,2020,41(21):145G153.[35]㊀杨进妹,王婷,何荣海.超声对酶解反应的影响[J].农产品加工,2010(7):70G71,73.[36]㊀游茂兰,覃小丽,段娇娇,等.超声G微波协同提取青稞βG葡聚糖[J].食品与发酵工业,2019,45(8):178G183.[37]㊀马国刚,王建中.超声波辅助提取青稞βG葡聚糖的工艺条件优化[J].食品科技,2009,34(11):168G174.[38]㊀徐菲,党斌,迟德钊.超声波辅助提取青稞βG葡聚糖工艺优化[J].食品科技,2014,39(12):217G221.[39]㊀连喜军,张平平,罗庆丰.西藏青稞中βG葡聚糖提取的研究[J].天津农学院学报,2005(4):25G27.[40]㊀郝勇.青稞βG葡聚糖提取纯化工艺研究[D].兰州:兰州大学,2011.[41]㊀罗燕平,李家林,张雪飞.微波辅助提取青稞βG葡聚糖工艺优化[J].农产品加工,2016(14):35G38.[42]㊀王谦,董海丽.超高压提取青稞βG葡聚糖工艺优化[J].粮食与油脂,2016,29(5):79G81.[43]㊀王谦,董海丽.青稞βG葡聚糖高压微波提取工艺条件的优化[J].轻工科技,2015,31(3):16G17,41.[44]㊀邓爱华,杨品红,刘也嘉,等.青稞βG葡聚糖超声辅助提取工艺优化[J].粮食科技与经济,2022,47(3):108G112.[45]㊀郭欢.青稞βG葡聚糖的提取分离㊁结构表征㊁化学修饰及其生物活性研究[D].成都:四川农业大学,2020.[46]㊀T E M E L L IF.E x t r a c t i o na n df u n c t i o n a l p r o p e r t i e so fb a r l e y βGg l u c a n a s a f f e c t e db y t e m p e r a t u r e a n d p H[J].J o u r n a l o fF o o dS c i e n c e,1997,62(6):1194G1201.[47]㊀张峰.青稞βG葡聚糖的分离纯化及其理化性质研究[D].重庆:西南农业大学,2005.99Copyright©博看网. All Rights Reserved.㊀㊀㊀㊀㊀黑㊀龙㊀江㊀农㊀业㊀科㊀学4期[48]㊀顾飞燕.青稞βG葡聚糖的提取及其在化妆品中的应用[D ].上海:上海应用技术大学,2018.[49]㊀刘新琦,何先喆,刘洁纯,等.发酵法提取青稞麸皮中βG葡聚糖的工艺优化及其理化性质研究[J ].食品工业科技,2020,41(7):49G54.[50]㊀刘建垒,郝利平.影响碱提酸沉法提取燕麦蛋白因素的分析[J ].山西农业大学学报(自然科学版),2013,33(5):429G435.[51]㊀翟爱华,季娜,刘恒芝.燕麦分离蛋白提取工艺研究[J ].食品科学,2006(12):439G441.[52]㊀曹辉,李蕾,马海乐.燕麦分离蛋白提取工艺研究[J ].安徽农业科学,2009,37(22):10681G10683.[53]㊀李桂娟,樊守瑞,尤伟,等.燕麦蛋白的制备工艺研究[J ].食品与机械,2009,25(1):120G123.[54]㊀高兴,李桂娟.碱提酸沉法提取燕麦蛋白的工艺研究[J ].中国西部科技,2010,9(31):29G31.[55]㊀赵素斌,张晓平,任清.3种方法提取燕麦麸蛋白及其产物的比较[J ].食品科学,2010,31(14):71G79.[56]㊀刘光明,李林.碱提酸沉法制备燕麦浓缩蛋白的工艺研究[J ].湖南文理学院学报(自然科学版),2011,23(1):60G62.[57]㊀张晓斌.燕麦蛋白和淀粉的提取纯化工艺研究[J ].粮油食品科技,2011,19(5):12G14,32.[58]㊀张晓平,任清,蒋琼,等.酶法提取燕麦蛋白及脱色工艺的研究[J ].食品工业科技,2009,30(6):268G270,274.[59]㊀李洋,韩小贤,张杰,等.碱性蛋白酶法提取燕麦蛋白的研究[J ].河南工业大学学报(自然科学版),2012,33(6):77G80.[60]㊀吴素萍.超声辅助酶法提取燕麦蛋白的研究[J ].粮食与饲料工业,2007(9):22G25.[61]㊀刘建垒,李英杰,郝利平.均匀试验设计优化酶法提取燕麦全粉蛋白质研究[J ].中国粮油学报,2013,28(8):78G82,86.[62]㊀申瑞玲,董吉林,王章存.裸燕麦麸皮βG葡聚糖微波提取工艺研究[J ].中国农学通报,2006(10):316G320.[63]㊀汪海波,刘大川,谢笔钧.燕麦中βG葡聚糖的提取及分离纯化工艺研究[J ].食品科学,2004(5):143G147.[64]㊀潘妍.生物转化提取燕麦βG葡聚糖及其化妆品功效研究[D ].北京:北京工商大学,2010.[65]㊀张娟,杜先锋.二次回归法优化燕麦βG葡聚糖提取工艺的研究[J ].中国食品添加剂,2006(5):81G85.[66]㊀张玉良.燕麦βG葡聚糖的微生物法提取及理化性质研究[D ].大连:大连工业大学,2012.[67]㊀谢宇霞,吴家乾,黄玉,等.碱法提取米糠中粗蛋白的几个影响因素探讨[J ].粮食加工,2022,47(3):34G36.[68]㊀d eG R O O TAP ,S L UM PP .E f f e c t s o f s e v e r e a l k a l i t r e a t m e n t o f p r o t e i n so na m i n oa c i dc o m po s i t i o na n dn u t r i t i v ev a l u e [J ].T h e J o u r n a l o fN u t r i t i o n ,1969,98(1):45G56.[69]㊀魏明英,邬应龙.大米蛋白的研究进展[J ].粮食与饲料工业,2003(3):44G45.[70]㊀王文高,陈正行,姚惠源.不同蛋白酶提取大米蛋白质的研究[J ].粮食与饲料工业,2002(2):41G42.[71]㊀李宏凯.酶法水解植物蛋白概况[J ].中国食品添加剂,2010(4):233G237.[72]㊀彭清辉,林亲录,陈亚泉.大米蛋白研究与利用概述[J ].中国食物与营养,2008(8):34G36.[73]㊀郭荣荣,潘思轶,王可兴.碱法与酶法提取大米蛋白工艺及功能特性比较研究[J ].食品科学,2005(3):173G177.[74]㊀席文博,赵思明,刘友明.大米蛋白分离提取的研究进展[J ].粮食与饲料工业,2003(10):45G47.[75]㊀许凤,王长远.响应面法优化物理辅助碱法提取米糠蛋白工艺[J ].食品科学,2014,35(20):11G16.[76]㊀张安宁,王晔,李照晴,等.反复冻融辅助弱碱法提取米糠蛋白[J ].食品工业,2020,41(10):141G145.[77]㊀袁孝瑞,陈贺宇,刘玉,等.超声波辅助热碱法提取藜麦蛋白的工艺优化[J ].食品工业科技,2022,43(13):190G197.[78]㊀吴佳,林向阳,黄迪惠,等.燕麦βG葡聚糖的冻融法提取及其结构表征[J ].中国食品学报,2011,11(4):48G54.R e s e a r c hP r o g r e s s o nE x t r a c t i o nT e c h n o l o g y o fP r o t e i na n d βGG l u c a n i nH i g h l a n dB a r l e y a n dO a t W A N GT o n g ,Z H O UC h e n n i ,L IT a o ,L I UC h a n g s h e n g,WH A N GC h a o (I n s t i t u t e o fT i b e tP l a t e a uE c o l o g y ,T i b e tA g r i c u l t u r e &A n i m a lH u s b a n d r y U n i v e r s i t y /K e y L a b o r a t o r y of F o r e s tE c o l og y i nT i b e tP l a t e a u ,M i n i s t r y o fE d u c a t i o n /N y i n g ch iN a ti o n a lF o r e s tE c o s ys t e m O b s e r v a t i o n &R e s e a r c hS t a t i o n o f T i b e t /K e y L a b o r a t o r y o fA l p i n eV e g e t a t i o nE c o l o g i c a l S e c u r i t y i nT i b e t ,N y i n gc h i 860000,C h i n a )A b s t r a c t :T h e e x t r a c t i o n t e c h n o l o g i e s o f p r o t e i n a nd βGg l u c a n i nh i g h l a n db a r le y a n do a tm a i n l y i n c l u d e a l k a l i n e m e t h o d ,e n z y m a t i cm e t h o da n d c o m p o s i t em e t h o d .T h i s a r t i c l em a i n l y d i s c u s s e d t h e a l k a l im e t h o d ,e n z ym a t i c m e t h o da n d p h y s i c a lm e t h o d a n d t h e i r a s s i s t i n g o t h e r e x t r a c t i o nm e t h o d s .I t i s c o m p r e h e n s i v e l y co n c l u d e d t h a t a l t h o u g ha l k a l im e t h o dw a s s u i t a b l e f o r e x t r a c t i n gp l a n t p r o t e i n ,i t s h i g h c o n c e n t r a t i o no f a l k a l iw i l l a f f e c t t h e p l a n t p r o t e i n ,m a k i n g i t sn u t r i e n t sd e n a t u r e da n dd e s t r o y e d ,a n d w i l l p r o d u c et o x i cs u b s t a n c e st h a td a m a ge k i d n e yf u n c t i o n .C o m p a r e dw i t ha l k a l i n e p r o c e s s ,e n z ym a t i c r e a c t i o n c o n d i t i o n sw e r em i l da n dd on o t p r o d u c e t o x i c s u b s t a n c e s ,b u t i t s c o s tw a s h i g h .T h e a d d i t i o n o f p h y s i c a lm e t h o d i n t h e e x t r a c t i o n p r o c e s s c a nn o t o n l yr e d u c e t h e e x t r a c t i o n c o s t ,b u t a l s o s i g n i f i c a n t l y i m p r o v e t h e e f f i c i e n c y o f p l a n t p r o t e i ne x t r a c t i o n .K e y w o r d s :h i g h l a n db a r l e y ;o a t ;p r o t e i n ;βGg l u c a n ;e x t r a c t i o n p r o c e s s 001Copyright ©博看网. All Rights Reserved.。
酵母β-葡聚糖|试验表明:对人体健康非常有益,被誉为“超级灵芝”,“免疫黄金”!β-葡聚糖的开发以及研究现已非常火热!β-葡聚糖(β-glucan)是一种葡萄糖的同聚物,大量存在于微生物、植物以及动物体内。
不同来源的β-葡聚糖的葡萄糖单元以不同的方式连接在一起,形成有生物活性的聚合物。
Pillemer和Ecker等在20世纪40年代,发现了在酵母细胞中有一种活性物质,它有着免疫刺激的作用。
Di Luzio和Riggi到了1960年左右才确定了这一活性物质就是β-1, 3-葡聚糖。
这几年的很多试验研究都表明,对人体的生理功能非常有益的β-葡聚糖,可以明显地降血糖、降血脂,还可以提高免疫力等,所以β-葡聚糖的开发以及研究现已非常火热。
生物活性最高是酵母β-葡聚糖!β-葡聚糖生物活性最高的β-葡聚糖就是酵母β-葡聚糖。
酵母是一种重要的食品工业微生物,葡聚糖、蛋白质以及甘露聚糖分别是酵母细胞壁的最内层到最外层,其中位于最内层的葡聚糖就是均一的活性多糖,酵母中的β-葡聚糖是由β-1, 3键相连的D-葡萄糖组成的线性骨架以及β-1, 6键的分支和主干相连构成,酵母β-葡聚糖跟一般的真菌相比其分支较长,酵母β-葡聚糖在很多行业中都有着巨大的商业价值,如食品、医药、化妆品和水产养殖等。
超级“细胞分子”免疫调节,平衡免疫!β-葡聚糖的最基本的功能就是有着免疫调节作用,体内及体外的试验研究发现,β-葡聚糖可以刺激先天免疫系统,从而达到抵抗细菌、真菌以及病毒等的能力大大提高。
β-葡聚糖可以通过活化T细胞、巨噬细胞以及自然杀伤细胞,还可以刺激T淋巴细胞的分化和活化,影响并激活途径补体的变化,最终达到增强机体细胞和体液免疫的效果。
被誉誉为“超级灵芝”,“免疫黄金”。
抗癌,抗炎、抗氧化、抗辐射、抗血栓!降糖,降血脂,调肠道,促进伤口愈合!1. 提高机体免疫力,抗感染酵母β-葡聚糖具有对免疫调节作用,能够与动物体中的巨噬细胞结合而激活巨噬细胞; 能激活T 淋巴细胞、B 淋巴细胞、巨嗜细胞、自然杀伤细胞( NK) 等发挥免疫增强剂的作用;可分泌一些激活免疫细胞的细胞因子,从而增强动物免疫系统的功能,因此被用作免疫刺激剂; 还可活化胃肠组织中的嗜中性粒细胞和吞噬细胞,由此进一步活化和影响“免疫-神经-内分泌”调控网络,增强其抗感染、抗应激和细胞适应性保护能力。
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
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
药用、食用菌β-葡聚糖的研究进展
孙培龙;胡君荣;杨开;张安强
【期刊名称】《中国食用菌》
【年(卷),期】2008(27)1
【摘要】越来越多的研究表明,药用、食用菌β-葡聚糖具有抗肿瘤、抗病毒以及提高免疫力等多种药用价值,对药用、食用菌的研究日益深入.β-葡聚糖的快速、准确
测定,是进一步深入研究的基础.对β-葡聚糖的构效关系和测定方法,荧光法、酶法、蛋白特异识别法(鲎因子G、Dectin-1)等做相关介绍.
【总页数】5页(P9-13)
【作者】孙培龙;胡君荣;杨开;张安强
【作者单位】浙江工业大学生物与环境学院,浙江,杭州,310032;浙江工业大学生物
与环境学院,浙江,杭州,310032;浙江工业大学生物与环境学院,浙江,杭州,310032;浙江工业大学生物与环境学院,浙江,杭州,310032
【正文语种】中文
【中图分类】S646.9
【相关文献】
1.食用菌的药用价值研究进展 [J], 刘翠;窦肇华;
2.食用菌营养及药用价值研究进展 [J], 李亚娇;孙国琴;郭九峰;解亚杰;王海燕;庞杰;
3.药用真菌葡聚糖免疫调节作用的研究进展 [J], 叶红;余为一
4.药用真菌β-(1,3)-D-葡聚糖构效关系及检测方法研究进展 [J], 陈春锋;杨晓彤
5.食用菌多糖的药用价值研究进展 [J], 李依霖;姜明;谭明琪
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
燕麦β-葡聚糖降血脂作用的研究进展
于永华(综述);徐飞飞(综述);林琳(综述);黄明莉(审校)
【期刊名称】《临床与病理杂志》
【年(卷),期】2022(42)2
【摘要】燕麦β-葡聚糖作为可溶性膳食纤维的一种,降脂、降糖作用明显,尤其是降脂效果显著。
随着冠心病(coronary heart disease,CHD)发生率的升高,寻求安全有效的降脂方法尤为重要。
对燕麦β-葡聚糖的理化性质、安全性及应用进行阐述,表明燕麦β-葡聚糖对细胞无毒性,其效果与黏度密切相关,可应用于降血脂、降糖、抗氧化作用等方面。
此外还分析燕麦β-葡聚糖的降脂作用及机制,研究表明燕麦β-葡聚糖通过影响胆固醇的合成、吸收、排泄等过程,从而不同程度地改善血脂指标。
【总页数】6页(P486-491)
【作者】于永华(综述);徐飞飞(综述);林琳(综述);黄明莉(审校)
【作者单位】哈尔滨医科大学附属第一医院产科
【正文语种】中文
【中图分类】TS2
【相关文献】
1.燕麦片β-葡聚糖抗氧化及降血脂作用的研究
2.燕麦片β-葡聚糖抗氧化及降血脂作用的研究
3.燕麦β-葡聚糖的提取制备及纯化研究进展
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
5.燕麦和大麦β-葡聚糖的生理功能研究进展
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
β-葡萄糖苷酶研究进展β-葡萄糖苷酶研究进展1.1问题的提出及意义随着能源危机、⾷物短缺、环境污染等问题正⽇益严重地困扰着整个世界,寻找开发新能源、节省粮⾷、减少环境污染显得越来越重要。
纤维素类物质是⾃然界中存在的最廉价、最丰富的⼀类可再⽣资源。
全世界每年的植物体⽣成量⾼达100-500亿吨⼲物质,其中⼀半以上为纤维素和半纤维素[1]。
纤维素在⼀定条件下可以被⽔解成单糖,单糖可再通过微⽣物发酵⽣产各种有⽤的产品,如饲料、燃料、化⼯原料、⾷品、药品等,并且可取代⽬前的淀粉原料发酵⽣产的各种产品,以及由化⼯燃料合成⽣产的部分有机产品[2,3]。
开发⾼效转化⽊质纤维素类可再⽣资源的微⽣物技术,利⽤⼯农业废弃物等发酵⽣产⼈类急需的燃料、饲料及化⼯产品,即化⼯原料的“绿⾊化”,具有极其重要的意义和光明的发展前景。
纤维素酶是⼀类能够降解纤维素⽣成葡萄糖的酶的总称,它是⼀类复杂的复合物,称之为纤维素酶系,根据其中各酶功能的差异,可将其分为三⼤类:(1)内切β- 1,4- 葡聚糖酶(endo- β- 1, 4- glucanase,EC3.2.1.4,也称Cx 酶),作⽤于纤维素分⼦内部的⾮结晶区或羧甲基纤维素,随机⽔解β - 1 ,4 - 糖苷键,将长链纤维分⼦截断,产⽣⼤量⼩分⼦纤维素;(2)外切β- 1,4-葡聚糖酶(exo- β- 1, 4- glucanase,EC3.2.1.91,也称C1 酶),作⽤于纤维素线状分⼦末端,⽔解β - 1 , 4 - 糖苷键,每次从纤维素链的⾮还原端切下⼀个纤维⼆糖分⼦,可以⽔解微晶纤维素;(3)β-葡萄糖苷酶(cellobiohydrolase,EC2.1.21,简称CBH),⽔解纤维⼆糖和短链的纤维寡糖⽣成葡萄糖[4]。
3种酶协同作⽤,完成对纤维素的降解。
1837年,Liebig 和Wohler ⾸次在苦杏仁中发现β-葡萄糖苷酶[5]。
后来研究发现,β-葡萄糖苷酶存在于植物[6]、昆⾍[7]、酵母、曲霉及细菌体内。
综述 1 ß-葡聚糖的研究进展 程彦伟 李魁 赵江 燕麦β-葡聚糖是一种存在于大燕麦皮中的天然非淀粉类水溶性植物糖,其基本结构是由D葡萄糖以β14,β1-3糖苷键连接而成的线性多糖, 这两种糖苷键的比例大致为7:3。 燕麦β-葡聚糖是一种水溶性膳食纤维,因其具有的黏性阻碍淀粉、蛋白质等物质 的消化和吸收,并可增殖消化道有益菌,所以可对人体具有一些极为有利的生理功能:具有显著的降血脂、降血糖及提高免疫能力,维持肠道微生态环境等。另外,它还能加快确定人群的免疫细胞。对细菌感染的反应并控制住细菌感染的位置,使感染面尽快恢复;作为化妆品的有效成分,可以提高皮肤抗过敏能力,激活免疫功能, 延缓皮肤衰老。燕麦水溶性膳食纤维和燕麦葡聚糖,可有效降低餐后血糖浓度和胰岛素水平,降低胆固醇和预防心血管疾病.燕麦纤维食品易被人体吸收,并且因含热量很低,既有利于减肥,又适合心脏病,高血压和糖尿病患者食疗的需要。
降低胆固醇 早在多年,科学家就发现bata一葡聚糖能够减少肠胃吸收脂肪酸的速率,降低人体胆固醇的合成.随着bata一葡聚糖研究的日趋成熟,学者们先后在动物及人体实验水平上进行了大量的实验,证实了bata一葡聚糖在降低胆固醇和低密度脂蛋白方面具有特异的生理功能.科学家发现bata一葡聚糖对胆固醇的影响主要在于能显著降低血浆中总胆固醇(TC)和低密度脂蛋白胆固醇(LDI一TC),而对高密度脂蛋白(HDL)和甘油三醋(TG)没有明显影响仁。燕麦葡聚糖对高血脂人群有明显的降低胆固醇的作用。 有关燕麦葡聚糖降低胆固醇的机理目前有四种假说: ①可结合胆汁酸,增加了胆汁酸的排泄,从而降低胆汁酸水平和血浆胆固醇浓度。 ②可被肠道中微生物发酵而产生短链脂肪酸,可抑制肝脏中胆固醇的合成。 ③可促进LDL一C分解。 ④可在消化道中形成高粘度环境,阻碍消化道对脂肪,胆固醇和胆汁酸的吸收。
降血糖 每天食用葡聚糖燕麦食品后,患者血糖水平可降低约50%,使用燕麦食品有显著降低血糖作用燕麦汗葡聚糖可通过降低血脂含量,改善血液流动性能,加快糖类成分在吸收利用过程中的转运速度和效率,同时对糖尿病所并发的肝肾组织病变有良好的修复作用,并且可有效降低肝糖原的分解,从而导致血糖降低。
增强免疫力 燕麦葡聚糖具有免疫调节作用,燕麦p一葡聚糖可使小鼠淋巴细胞增值,增强小鼠抵抗细菌侵袭的能力;可刺激小鼠腹膜巨噬细胞释放肿瘤坏死因子(TNF一ALPHAhe)和白介素一1(In-terlukinIL一1)及巨噬细胞p338DI的释放,经灌胃或肠外注射燕麦葡聚糖,小鼠血清免疫球蛋白数量明显增加,说明燕麦葡聚糖具有提高小鼠免疫力的作用。
抗癌功能 综述 2 燕麦葡聚糖在肠道发酵产生的短链脂肪酸,能够降低葡萄糖苷酶,葡萄糖醛酸酶和脉酶等微生物代谢酶的活性;粘性的p一葡聚糖,还能增加肠道内次级胆酸的排出,这些酶及次级胆酸是结肠癌的诱发因子,因而燕麦葡聚糖具有抗癌作用.
改善肠道 燕麦葡聚糖在小肠中不能水解,而在大肠中降解并作为细菌发酵的底物,发酵产生短链脂肪酸,特别是丁酸,有益于肠道功能.燕麦p一葡聚糖能使小鼠肠道和粪便中双歧杆菌和乳酸杆菌增值,而使大肠杆菌的数量减少,因此燕麦葡聚糖还具有改善肠道功能,促进肠道有益菌的增值.
美容功效 人们很早就已经懂得利用燕麦来治疗皮肤干燥和痊痒。使用方法是直接将燕麦制成糊状敷在皮肤上。但因为制作方法各异燕麦的品质高低不同效果难以保持稳定。随着科技的发展科学家们逐渐发现了燕麦美容护肤的主要成分和作用机理。 燕麦β-葡聚糖其拥有优异的抗衰老功效,能够抚平细小皱纹,提高皮肤弹性,改善皮肤纹理度;具有独特的直链分子结构,赋予了良好的透皮吸收性能;促进成纤维细胞合成胶原蛋白,促进伤口愈合,修复受损肌肤,给予皮肤如丝绸般滋润光滑的触感。
燕麦含有丰富的葡聚糖,利用先進的生物提取分离技术从燕麦中得到β-葡聚糖,具有良好的透皮吸收性能,保湿、抗皱、抗衰老效果,而且能賦予皮肤如丝绸般滋潤光滑的触感。 从燕麦中分离得到的燕麦β-葡聚糖,融合了目前最主要的抗衰老和纯天然两个发展趋势。在这方面,由于燕麦β-葡聚糖是免疫系统的非常有效的刺激物,因此对于阻止皮肤老化的过程,它是非常好的候选人。燕麦-葡聚糖是一种来源于裂褶菌的β-葡聚糖,它既是水溶性的,又是中性的,因此更加适合于化妆品的应用。
作用机理: 燕麦β-葡聚糖可以刺激巨噬细胞,激活免疫系统,产生促进伤口愈合的细胞因子,保护细胞; 长时间的高效保湿效果 显著的抗衰老功能,减少皮肤皱,提高皮肤弹性,改善皮肤纹理 度 增强对皮肤保护,提高皮肤抵抗刺激的能力 促进成纤维细胞合成胶原蛋白,促进伤口愈合,修复受损肌肤。 抗过敏(Allergy)作用,消除皮肤炎症和组织水肿; 加速皮肤的晒后修复,提高受损细胞的免疫能力; 促进胶原蛋白的合成和皮肤细胞的分裂增殖; 强效保湿能力,提高肌肤细胞的滋润度,令皮肤光泽细腻富有弹性。
第一节谷物功能性成分58 一、活性多糖58 二、膳食纤维59 三、抗性淀粉60 四、谷胱甘肽60 五、植酸和肌醇60 六、酚类物61 七、二十八烷醇61 综述 3 八、谷维素61
一、ß-葡聚糖的性质 1、ß-葡聚糖的结构 ß-葡聚糖(Glucan)是一种天然提取的多糖,分子量大约在6500以上,大多数为水不溶性或胶质的颗粒,易溶于水,溶解度大于70%,10%水溶液的pH值为2.5-7.0,无特殊气味。在自然环境中可以找到相当多种类的ß-葡聚糖,通常存在于特殊种类的细菌、酵母菌、真菌(灵芝)的细胞壁中,也可存在于高等植物种子的包被中。ß-葡聚糖不同于一般常见糖类(如淀粉、肝糖、糊精等),最主要的差别在于键连接方式不同,一般糖类以α-1,4-糖苷键结合而成为线形分子,而ß-葡聚糖以β-1,3-糖苷键为主体,且含有一些β-1,6-糖苷键的支链。ß-葡聚糖因其特殊的键连接方式和分子内氢键的存在,造成螺旋形的分子结构,这种独特的构形很容易被免疫系统接受。 β-葡聚糖属于植物细胞壁中的结构性非淀粉多糖,是以混合的(1,3),(1,4)-β-糖苷键连接形成的D型葡萄糖聚合物。β-葡聚糖分水溶性和非水溶性两种,但是水溶性占大多数。β-葡聚糖的溶解性受结构中β- (1,3)-糖苷键的含量和聚合度的影响。水溶性β-葡聚糖中(1,3)糖苷键与(1,4) 糖苷键含量之比为1:(2.5~2.6),而非水溶性β-葡聚糖中相应糖苷键含量之比为1:4.2。水溶性β-葡聚糖中约90%由β- (1,3)-糖苷键随机连接起来的纤维三糖和纤维四糖构成,剩余的10%由β- (1,3)-糖苷键连接的10个或10个以上β- (1,4)-糖苷键组成。在40 oC或65 oC条件下提取的水溶性β-葡聚糖分子量和粘度都较高,但二者在精细结构上却存在着差异。65 oC下的提取物分子中由纤维三糖或纤维四糖连接构成的部分较少。分子量也比40 oC条件下的提取物低些(Woodward等,1988)。 2、ß-葡聚糖的功能 早在上世纪80年代末,美国科学家发现大麦特别是裸大麦(青稞)中的β-葡聚糖具有降血脂、降胆固醇和预防心血管疾病的作用,后来,β-葡聚糖的调节血糖、提高免疫力、抗肿瘤的作用陆续被发现,引起了全世界的广泛关注。目前,生物医学界普遍认为β-葡聚糖具有清肠、降低胆固醇、调节血糖、提高免疫力等四大生理作用。 Degret在1963年对燕麦的研究表明,燕麦中特别是在燕麦麸皮中可溶性纤维含量较高,其有效成分除和其他食用纤维一样具有通便作用以外,还能够降低人体胆固醇的合成。由于β-葡聚糖和水混合后具有粘性,食用后降低了肠胃道吸收脂肪的速率。据报道,β-葡聚糖能够降低造成心血管疾病的低密度脂蛋白,保持和提高防止动脉粥样硬化的高密度脂蛋白的含量。一种名为washonupana的蜡质大麦能引起胆固醇含量和低密度脂蛋白的减少。 β-葡聚糖还能控制血糖的水平。一些糖尿病患者食用高燕麦纤维食物后可减轻依赖于胰岛素的治疗。尽管在一些研究中也提到燕麦中亚油酸及燕麦、大麦中三甘油脂和大麦中的生育三烯酚也具有降脂作用,但在这些因子中,当今的研究重点仍是燕麦,大麦,小麦和其他谷物中的β-葡聚糖。 葡聚糖还具有低热值,抗龋齿功能。龋齿的形成实际上是口腔食物经唾液酶降解后,其分解物沉积在牙齿上,这些物质大部分为胶质物,由于这些物质营养比较丰富,很容易被口腔中的微生物利用,特别是一些产酸微生物,这些微生物的分泌物会对牙齿产生不同程度的腐蚀,久而久之牙齿会变的脆弱,而小麦麸皮制备的低聚糖属于难消化糖,口腔中的微生物不能利用这种糖源,因此具有抗龋齿功能;另外由于人体缺乏水解该聚糖的酶系,其能量值很低,又由于其代谢不受胰岛素调节控制,因此该聚糖产品是糖尿病,肥胖病,高血脂等病人的理想糖源。 β-葡聚糖是食用纤维的组成部分。食用纤维对人体的作用已为广泛地了解。一个最主要的功能是预防肠癌。医学上的解释是食用纤维减少肠道黏膜和致癌物质的接触,从而使肠内物质快速通过内脏。由于结肠内微生物的作用,β-葡聚糖分解生成挥发性脂肪酸,降低了pH值,从而降低了胆酸的脱羟基作用。这一结果降低了第一级胆酸转换到第二级胆酸,如肿瘤促进剂的脱氧胆酸,起到了抑制一些肿瘤微生物的作用。 早在20世纪40年代,就有Louis博士发现酵母细胞中存在一种活性物质具有免疫刺激作用,但不知是哪种物质。一直到20世纪60年代,Nichclas博士才发现这种活性物质正是ß-葡聚糖。20世纪70年代,ß-葡聚糖