酸性枸杞多糖及其酶解产物的均一化制备文献综述

 2023-01-13 17:49:59

一.研究背景

多糖是生物体中广泛存在的物质,是生物体内除蛋白质和核酸以外的又一类重要的生物大分子[1]。它是醛糖和(或)酮糖通过糖苷键连接在一起的聚合物,具有多种生物学活性。近年来,植物、动物及微生物等来源的多糖已作为活性天然产物中的一个重要类型出现,各种多糖所具有的抗肿瘤、免疫调节、抗凝血、降血糖和抗病毒等活性也相继被发现[2]。然而目前针对多糖的研究基本还是集中在高效的分离纯化以及相关活性的检测方面,对其结构基础的研究依然呈现发展缓慢的态势,这严重影响了糖类药物的开发。

多糖结构的分析是糖化学研究者一项具有挑战性的任务,这主要源于糖结构的高度复杂性。和蛋白质、核酸相似,糖类物质的结构也有初级和高级之分,但其初级结构的要义相对于上述两者要丰富的多,主要表现为包括糖基种类、糖环形式、异头碳构型、糖苷键的连接位点及排列顺序以及分支等。针对这种情况,将多糖降解,在获得低聚糖片段的基础上进行结构的深入研究逐渐成为活性多糖物质基础研究的重要方法[3]。而多糖分子的降解及特定结构域的分离纯化与结构解析是实现上述目标的重要基础。Rana[4]等人研究黄檀叶多糖的结构时就采用了上述的研究思路,从多种寡糖产物结构解析的角度提升对多糖整体结构的了解。

目前研究较多的多糖降解方法主要有三大类:化学法[5]是较为常用的方法,一般包括NaNO2降解、酸降解以及氧化降解等,该类方法使多糖分子的糖苷键断裂或发生分子重排,从而生成单糖或低聚糖,但是得到的产物分子量分布比较宽,不利于收集;物理法[6],包括利用辐射、微波以及超声波等进行多糖降解,降解过程缺少特异性;生物降解法[7]主要是指酶降解法,与其它降解方法相比,它具有无副反应、降解条件温和、降解过程及降解产物相对分子量分布容易控制等优势。此外,酶的专一性,即特定酶断裂特定糖苷键的性质能够提供一定的结构信息,有助于研究目的多糖的整体结构。因此近年来国内外对酶法降解多糖的报道较多。严薇[8]等人采用alpha;-淀粉酶降解海洋真菌多糖,并对其酶解产物进行结构解析:初始分子量为2.4106 Da的多糖经过一定条件的酶解后形成6.6103 Da的单一组分,采用薄层色谱分析显示单一葡萄糖斑点说明酶解前后单糖组成未改变;采用傅里叶变换红外光谱分析在850 cm- 1、930 cm- 1处有特征吸收峰说明糖环存在形式为吡喃型。

枸杞多糖(Lycium barbarum polysaccharides,LBPs)是本课题组从中国宁夏农林科学院枸杞研究所购得的枸杞子(Lycium barbarum L)中提取纯化获得的具有多种生物活性的植物多糖。在前期研究[9,10]中,本课题组已建立了稳定的分离纯化工艺,同时获得了包括分子量、单糖组成比例、糖苷键构型等在内的部分结构信息,对于其物质基础的全面研究还较为缺乏。本课题旨在以前期研究结果为基础,选用一种或多种特异性降解酶对LBP进行可控性降解,在确定层析模式的前提下,分离纯化获得多种具有代表性的枸杞多糖片段,为其结构的深入研究提供物质基础。

二. 研究目的、意义

本课题计划以枸杞多糖的现有结构信息为基础,选用合适的酶及酶解模式对其进行特异性降解,并利用现代分离纯化手段均一化制备降解片段,获得具有结构解析实际意义的特征性降解产物,为枸杞多糖LBP的深度结构解析提供一定的物质基础。

三.实验内容

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