食源性植物糖蛋白研究进展_赵文竹

Progress of research on glycoprotein from edible plant
ZHAO Wen－ zhu1 ，ZHANG Ｒui－ xue1 ，YU Zhi－ peng1，* ，LI Si－ hui1 ， LI Xin－ rui1 ，LIU Jing2 ，LIU Jing－ bo3 ，LI Jian－ rong1，*
Key words： glycoprotein； extraction； separation and purification； structure； activity
中图分类号：TS201.1
文献标识码：A
文 章 编 号：1002－0306（2016）16－0389－07
doi：10． 13386 / j． issn1002 － 0306． 2016． 16． 069
糖蛋白 是 一 种 结 合 蛋 白，由 短 的 寡 糖 链 与 蛋 白 质共价相连构成的分子，以蛋白质为主，以共价键与 若干短的寡糖链相连，其总体性质更接近蛋白质［1］。 糖蛋白是生 物 体 内 重 要 的 一 类 大 分 子，是 生 物 体 内 细胞膜、激 素、细 胞 间 基 质 以 及 抗 体 的 重 要 组 成 成 分。目前，植 物 糖 蛋 白 研 究 日 益 增 多，其 具 有 抗 肿 瘤、抗炎、抗氧化、防衰老、降血糖、降血脂等功效［2］。 因此，本文对食源性植物糖蛋白的提取、分离、纯化、 结构鉴定以 及 活 性 测 定 方 面 的 研 究 进 行 综 述，为 植 物源糖蛋白 的 深 入 研 究 提 供 参 考，同 时 可 以 促 进 植 物资源的利用，对未来食品、保健品乃至药品的开发 具有巨大的借鉴意义。
1 可食性植物源糖蛋白的提取
糖蛋白作为一种结合蛋白，兼具多糖和蛋白质的
某些性质，大多数可溶于水及稀盐、稀酸和稀碱等溶液 中。因此，天然糖蛋白的提取方法主要有水提法、稀盐 溶液或缓冲溶液提取法、酸碱溶液提取法、有机溶剂提 取法、酶解法、超声与微波辅助法等方法。
1.1 水浸提法
大多数 的 糖 蛋 白 在 水 溶 液 中 具 有 良 好 的 溶 解 性，因此可用水提取法获得糖蛋白，然而脂质以及游 离蛋白质的 存 在 会 影 响 糖 蛋 白 的 提 取 率，因 此 对 脂 质和游离蛋白质含量较高的原料在提取前应进行脱 脂和去除游离蛋白处理。王艳等［3］ 在玉竹糖蛋白提 取前用 2 倍体积的石油醚进行脱脂，蛋白质的得率 达到 13.1% 。李金忠［4］ 用乙醚丙酮热回流法去除脂 肪，并用 Sevage 法除游离蛋白，糖蛋白的平均得率为 6.847% 。不同植物源糖蛋白的热水浸提工艺根据其
gram，the research progress was reviewed. The prospect of plant glycoprotein was addressed，aimed to the
comprehensive development of the edible plant glycoprotein.
peptides linked through a variety of covalent forms，natural glycoprotein generally has special physiological
activities，such as anti － oxidation，anti － tumor，enhance immunity.In the current plant glycoprotein research pro －
1.3 酸碱提取法
糖蛋白 中 的 蛋 白 质 是 具 有 等 电 点 的 两 性 电 解 质，提取时溶液的 pH 应偏离等电点，同时针对蛋白 质的不同性质，选取不同 pH 提取溶液来进行提取， 一般情况下，碱性蛋白质用偏酸性溶液提取，酸性蛋 白质用偏碱性溶液提取。用稀酸或稀碱溶液进行提 取时，要注意 防 止 过 酸 或 过 碱 导 致 蛋 白 质 构 象 的 不 可逆变 化。张 黎 明 等［16］ 采 用 微 碱 法 提 取 山 药 糖 蛋 白，并通过正交实验得到最优工艺： 提取温度 60 ℃ 、 料液比 1 ∶ 15、pH10、提取 2 h，提取率为 0.74% 。吕 婧［17］采用碱 溶 酸 沉 法 对 魔 芋 粉 中 的 糖 蛋 白 进 行 提 取，以蛋白质提取率为指标，通过单因素实验和正交 优化提取 工 艺，结 果 表 明： 魔 芋 糖 蛋 白 的 等 电 点 为
励建荣（ 1964－ ） ，男，博士，教授，研究方向： 生鲜食品贮藏加工与质量安全控制，E－ mail： lijr6491@ 。 基金项目： 国家科技支撑课题（ 2012BAD00B03） ； 渤海大学博士启动项目（ 0515bs020） 。
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原料 黄肉甘薯
甘薯 山药 南瓜 紫山药 小球藻 覆盆子
（ 1.College of Food Science and Engineering，Bohai University； National ＆ Local Joint Engineering Ｒesearch Center of Storage Processing and Safety Control Technology for Fresh Agricultural and Aquatic Products，Jinzhou 121013，China；
食源性植物糖蛋白研究进展
赵文竹1 ，张瑞雪1 ，于志鹏1，* ，李思慧1 ，李新蕊1 ，刘 婧2 ，刘静波3 ，励建荣1，* （ 1.渤海大学食品科学与工程学院； 生鲜农产品贮藏加工
及安全控制技术国家地方联合工程研究中心，辽宁锦州 121013； 2.吉林（ 市） 出入境检验检疫局，吉林吉林 132013；
参考文献 ［12］ ［13］ ［14］ ［3］
［15］
原料及其糖 蛋 白 的 性 质 差 异 而 略 有 不 同，具 体 工 艺 参数见表 1。水浸提法是提取糖蛋白较为经济的方 法，其提取工艺简单，但提取过程会将其他物质提取 出来，导致提取出的有效成分浓度降低，同时温度的 升高易引起糖蛋白生物活性的破坏。
Abstract： Glycoprotein is any of a class of proteins which have a carbohydrate group attached to the polypeptide
chain，composed of relatively small number of monosaccharide units and a compound consisting of two or more
得率（ % ） 1.77 1.48 1.007 4.86 5.00 5.375 7.488
参考文献 ［5］ ［6］ ［7］ ［8］ ［9］ ［10］ ［11］
甘薯 蒲公英
丹参 玉竹
温度（ ℃ ） 温水 80 70 0～4
时间（ h） 2.5 3 4 24
油茶籽 室温
8.81
表 2 盐溶液浸提法提取糖蛋白 Table 2 Salty solution extraction of glycoprotein
1.2 稀盐溶液或缓冲盐浸提法
糖蛋白在稀盐和缓冲溶液中具有较好的稳定性 与溶解性，氯 化 钠 溶 液 和 缓 冲 盐 溶 液 是 提 取 植 物 源 糖蛋白的最 常 用 溶 剂，原 因 在 于 稀 盐 溶 液 或 缓 冲 盐 溶液中的盐 离 子 可 以 与 蛋 白 质 部 分 结 合，保 护 蛋 白 质使其不易 变 性，进 而 最 大 限 度 地 保 护 糖 蛋 白 的 完 整性和生 物 活 性。 一 些 糖 蛋 白 能 溶 解 在 水 溶 液 中， 但与细胞颗 粒 结 合 不 太 紧 密，因 此 选 取 适 当 浓 度 和 pH 的稀盐溶液或缓冲溶液进行提取，可有效提高糖 蛋白提取效果（ 见表 2） 。稀盐溶液或缓冲盐溶液浸 提法是制备 糖 蛋 白 最 常 用 的 方 法，其 提 取 出 的 糖 蛋 白具有较高的得率与生物活性，同时提取工艺简单， 易操作。但此种提取工艺的不足在于后续需利用透 析等方法进行脱盐处理。
液固比（ mL / g） 15
盐类别 NaCl
盐浓度 提取次数
0.6 g / L
2
20
NaCl 0.1 mol / L
1
20
NaCl 0.1 mol / L
1
20 11.62
磷酸盐
1
Tris－ HCl
0.1 mo
得率 1.678% （ 200 W 超声）
0.44% 5.03% 蛋白得率 13.1% 蛋白得率为 8.76% ， 糖得率为 10.14%
收稿日期：2016－02－17 作者简介：赵文竹（ 1986－ ） ，女，博士，讲师，研究方向： 植物活性成分，E－ mail： zhaowenzhu777@ 。 * 通讯作者：于志鹏（ 1984－ ） ，男，博士，讲师，研究方向： 蛋白质及活性肽的功能研究与产品开发，E－ mail： yuzhipeng20086@ 。
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pH3.8，最 佳 提 取 条 件 为 料 液 比 1 ∶ 35、提 取 温 度 50 ℃ 、提取时间 50 min、提取 pH10，蛋白的提取率为 34.72% 。酸碱提取法在植物源糖蛋白的提取中应用 不多，大多用在动物源糖蛋白的提取。
1.4 有机溶剂提取法
天然植物源糖蛋白中可能含有一类特殊的糖蛋 白，不溶于水但可溶于乙醇等有机溶剂，有研究选取 不同的有机 溶 剂 来 进 行 提 取，以 期 获 得 更 多 种 类 的 糖蛋白。刘瑞媛［18］ 通过回流提取法、索氏连续提取 法和水煎 煮 提 取 得 到 冬 凌 草 石 油 醚、氯 仿、乙 酸 乙 酯、正 丁 醇、水 五 个 不 同 部 位 的 提 取 物，其 得 率 分 别 为 0.96% 、2.46% 、0.36% 、1.62% 和 4.84% 。王 岸 娜 等［19］通过响应面法优化乙醇提取猕猴桃糖蛋白的提 取工艺，结 果 表 明： 当 液 固 比 6.5 ∶ 1、乙 醇 体 积 分 数 24% 、提取温度 24 ℃ 、提取时间 45 min，蛋白提取率 （ 提取液中的蛋白质量浓度 / 组织液中粗蛋白质量浓 度） 可高达 63.05% 。李慧敏等［20］对富含糖蛋白的山 茱萸果肉提取液的提取工艺进行优化，以 α－ 葡萄糖 苷酶的抑制率为测定指标。结果表明： 在料液比为 1∶ 15，加入体积分数 50% 乙醇、超声处理温度 70 ℃ 、 超声功率 420 W 和超声时间 30 min 的条件下获得的 山茱萸提取液对 α－ 葡萄糖苷酶的抑制率为 98.5% 。 目前，常 用 的 提 取 溶 剂 有 石 油 醚、乙 醇、乙 醚、丙 酮 等，有机溶剂提取法可以提取更多组分的糖蛋白，但 溶剂 耗 用 量 大，生 产 成 本 较 高，同 时 在 去 除 溶 剂 时， 会造成产品品质下降或有机溶剂残留。