糖苷类化合物体外生物转化
糖基转移酶合成相关糖苷类化合物研究进展
糖基转移酶合成相关糖苷类化合物研究进展赵千婧;程瑶;王佳;孙新晓;申晓林;袁其朋【摘要】许多天然产物是中药中的活性成份,拥有良好的药理活性.通过糖基化反应后形成的糖苷类化合物可以提高天然产物的稳定性、水溶性和生物利用度,因而受到越来越多的关注.糖苷类化合物一般通过化学合成和植物提取的方式获得,近年来利用糖基转移酶合成糖苷类化合物成为了一个研究热点.糖基转移酶是通过天然产物合成糖苷类化合物的关键酶,作为一类庞大的基因家族酶,通常来源于植物和微生物.本文将阐述利用糖基转移酶合成糖苷类化合物的研究进展,为糖基转移酶合成糖苷类化合物工业化提供参考和方向.【期刊名称】《北京化工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(045)005【总页数】8页(P92-99)【关键词】糖苷类化合物;糖基转移酶;天然产物;糖基化反应【作者】赵千婧;程瑶;王佳;孙新晓;申晓林;袁其朋【作者单位】北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室,北京 100029;北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室,北京 100029;北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室,北京 100029;北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室,北京 100029;北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室,北京100029;北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室,北京 100029【正文语种】中文【中图分类】Q812引言天然产物，特别是植物的次级代谢产物，由于具有抗疟疾、抗凝血、抗肿瘤、抗氧化、抗衰老和消炎等一系列生物活性，常被用于药品、营养品和化妆品等的生产[1-4]。
在中草药中，存在许多具有良好药理活性的天然产物，如红豆杉中的紫杉醇[5]，黄花蒿茎叶中的青蒿素[6]和红景天中的红景天苷[7]。
然而，纯天然产物实际的人体利用效果并不显著，主要原因是天然产物特殊的化学结构使其稳定性、水溶性不高，进而导致生物利用率较低。
为了有效解决这一问题，目前多利用糖基化、甲基化、羟基化和异戊烯化反应来提高天然产物结构的复杂性和多样性。
发酵技术改善中药降血糖作用的研究进展
发酵技术改善中药降血糖作用的研究进展于婷;李雪;韩春姬;朴松山;崔承弼【摘要】传统中药类植物具有无毒、副作用小等特点,近年来常被用于辅助治疗糖尿病.此外,随着新兴的益生菌发酵技术在中药研究中的广泛应用,使发酵中药逐渐成为医药保健研究行业的热点.本文对利用微生物发酵技术引起的中药主要成分的变化和发酵技术对中药类植物降血糖作用的影响进行了综述,以期为发酵中药在降血糖研究中奠定理论基础.【期刊名称】《延边大学农学学报》【年(卷),期】2015(037)001【总页数】5页(P80-84)【关键词】发酵;改善;中药;降血糖【作者】于婷;李雪;韩春姬;朴松山;崔承弼【作者单位】延边大学医学院吉林延吉133000;延边大学医学院吉林延吉133000;延边大学医学院吉林延吉133000;延边大学附属医院吉林延吉133000;延边大学农学院吉林延吉133000【正文语种】中文【中图分类】R284.1当今社会，人们对药物保健作用有着安全、高效、低毒等更为严格的要求。
而中药因其历史悠久且产自天然，越来越受到人们的青睐。
但从药效和物尽其用的角度上讲，中药中的某些成分在加工过程中被除去，没能发挥其固有的价值。
为此，微生物发酵技术近年来被用于提高中药药效。
中药的微生物发酵技术在我国有着悠久的历史，《神农本草经》中早就记载了利用灵芝、五倍子等中药进行微生物发酵，用于治疗各类疾病[1-2]。
古代中药发酵技术是指依赖自然界中的霉菌和酵母菌等微生物体内酶的作用，使中药自然发酵的方法[3-4]。
现代中药发酵技术始于上世纪，发酵微生物以挑选出的酵母菌、枯草芽胞杆菌和乳酸菌为主，对灵芝、人参、扯根菜、鸡腿菇等优质中药材进行发酵，发酵后有益成分如真菌多糖类和植物皂苷等得到显著提高，降血糖作用也明显增强[5-8]。
随着科技的飞速发展，新兴的微生物发酵技术具有相对安全性，逐渐成为一种提高传统中药活性成分的方法。
发酵作用利用植物中的天然物质产生具有更强生物活性的次级代谢产物，如生物碱类和苯丙酯类化合物可防治心脑血管疾病、癌症和辅助治疗糖尿病[9-10]。
肝的生物转化作用(精)
(2)单胺氧化酶系(monoamine oxidase, MAO)
存在于线粒体内，可催化胺类生成相应的醛类。
催化的主要反应：
RCH2NH2+O2+H2O RCHO+NH 2 3+H2O (3)脱氢酶系
内源性：如激素、胺类、胆红素、氨等 非营养物质 外源性：如色素、药物、毒物等
＊生物转化的主要场所
肝是生物转化最重要器官，但在肺、肾、胃肠道
和皮肤也有一定生物转化功能 。
＊生物转化的意义
对体内的非营养物质 (xenobiotics) 进行转化，使 其灭活 (inactivate)，或解毒(detoxicate)；更为重要的 是可使这些物质的溶解度增加，易于排出体外。
第十四章 肝脏生化
第一节 肝的生物转化作用
一、生物转化的概念与意义
二、生物转化的类型及酶系
三、影响生物转化的因素
一、生物转化的概念与意义 (一) 生物转化的概念
非营养物质经氧化、还原、水解、结合反应使其 极性增强，水溶性增加，易随胆汁或尿液排出体 外，这一过程称为生物转化（biotransformation）。
COOH
乙酰水杨酸 （阿司匹林）
水杨酸
乙酸
(二)第二相反应
1. 葡萄糖醛酸结合反应——是体内生物转化最重要、
最普遍的结合反应。
葡糖醛酸基的直接供体是—— 尿苷二磷酸葡萄糖醛酸 (UDPGA)
2NAD+
2NADH+ 2H+
UDPG脱氢酶
经过葡萄糖醛酸结合反应，物质极性增强，水溶性提高， 毒性减弱，易于排泄。
糖苷水解酶在中药成分生物转化中的应用研究
糖苷水解酶在中药成分生物转化中的应用研究
糖苷水解酶是一种能够催化糖苷水解反应的酶，能够在中药成分生物转化中发挥重要作用。
糖苷水解酶可以将糖苷键水解，将糖苷化合物分解为相应的糖和无糖基化的化合物。
在中药成分生物转化中，糖苷水解酶广泛应用于提高药效、改善药物质量和探索新药。
以三七皂苷、野香菜苷、龙胆苦苷、丹参苷等为例，这些化合物都是含有糖苷键的化合物，糖苷水解酶能够将其水解为对应的糖和无糖基化的化合物，从而提高其药效和降低其毒性。
另外，糖苷水解酶也可用于改善中药药物质量，如将含有糖苷键的化合物水解为相应的糖和无糖基化的化合物，使得药物更加纯净、易于贮存和传输。
总之，糖苷水解酶在中药成分生物转化中具有重要的应用价值，尤其是对于含有糖苷键的化合物进行转化时，可以发挥其优越的催化作用，提高中药药效和质量。
植物UDP-糖基转移酶结构及活性研究进展
植物UDP-糖基转移酶结构及活性研究进展马风伟; 邓青芳; 陈海江; 程永友; 许粟【期刊名称】《《贵阳学院学报（自然科学版）》》【年(卷),期】2019(014)003【总页数】10页(P73-82)【关键词】糖基转移酶; 命名; 分类; 功能; 应用【作者】马风伟; 邓青芳; 陈海江; 程永友; 许粟【作者单位】贵阳学院食品与制药工程学院贵州贵阳550005; 贵州师范大学贵州省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室贵州贵阳550001【正文语种】中文【中图分类】R93; Q945糖基转移酶GTs是一类广泛存在于有机体中能催化特定的糖基与受体之间形成糖苷键的一个多成员的转移酶家族[1]。
糖供体分子在其催化下，将糖基转移到特定的受体分子位点上。
糖基化反应是自然界最为广泛的一类化学发应[2]，通过糖基化修饰，苷元生物活性增加[3]，稳定性提高[4]。
近年来，利用不同来源的糖基转移酶合成糖苷类化合物的研究取得了一定的进展，本文对其结构、分类及活性进行综述，为今后深入研究GTs和工业化生产低成本高活性药用化合物奠定基础。
1 糖基转移酶的命名GTs的命名主要是基于氨基酸序列的相似性原则，按照国际命名委员的命名规则[5]，其命名要点有以下几点：①GTs为一个超家族，不同的糖基供体有不同的代号，如UGT家族(图1)表示UDP-glycosyltransferase，即尿苷二磷酸-糖基转移酶；②其后的阿拉伯数字代表家族，其中1～50为动物糖基转移酶，51～70为酵母家族，71～100为植物家族，101～200为细菌(图2)。
如果新发现的基因超过现有指定的家族编号时[6]，采用基因编号×10处理，即如GT71～100家族编号全部占用，则其后发现的基因为GT710～GT1000；氨基酸序列的相似性>40%，可以化为同一家族，采用相同的阿拉伯数字表示。
③数字后的字母为亚家族，其氨基酸序列的相似性>60%，可以化为同一亚家族，采用相同的阿拉伯数字后的相同字母表示。
12肝脏的生物转化作用
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医学生物化学
国家开放大学
性体内半衰期约为 13.4 h，而在女性体内半衰期只有 10.3 h。 肝功能低下可降低肝的生物转化能力，故对肝病患者用药要慎重；单加氧酶系特异性较差，
能催化多种物质进行不同类型的氧化反应。例如，长期服用苯巴比妥的病人，对氨基比林等药 物的转化能力也增强，产生耐药性。用药时还应考虑用药配伍对药物生物转化的影响。另外利 用苯巴比妥能诱导葡萄糖醛酸基转移酶的合成，此酶可催化脂溶性的游离胆红素转变为水溶性 的胆红素葡萄糖醛酸酯（结合胆红素），故临床用苯巴比妥治疗新生儿高胆红素血症，以防止发 生“核黄疸”（胆红素脑病）。
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医学生物化学
国家开放大学
烷基反应、氧化反应等，故有重要的生理意义。 单加氧酶系催化分子氧中的一个氧原子掺入底物，而另一个氧原子被 NADPH 还原为水分
子。由于一个氧分子发挥了两种功能，故又称其为混合功能氧化酶。又由于其氧化产物是羟化 物，故又称其为羟化酶。
单加氧酶系由细胞色素 P450、NADPH-细胞色素 P450 还原酶（其辅酶为 FAD）和细胞色 素 b5 还原酶组成。
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（一）内源性 内源性物质为体内代谢产生的各种生物活性物质，如激素、神经递质和其他胺类物质，还 有一些对机体有毒的代谢产物，如胺和胆红素等。 （二）外源性 外源性物质为外界进入体内的药物、食品添加剂、色素、误服的毒物及蛋白质在肠道的腐 败产物（如胺类物质）等。
二、生物转化作用概述 （一）生物转化作用的概念 非营养物质在肝脏内进行氧化、还原、水解和结合反应后，其极性（水溶性）增强，更易
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医学生物化学
国家开放大学
过上述氧化、还原或水解的第一相反应后，还需要进一步进行第二相的结合反应才能完成生物 转化作用。
肠道菌群对中药糖苷类成分脱糖基代谢的研究进展_张圣洁
·综述·肠道菌群对中药糖苷类成分脱糖基代谢的研究进展张圣洁1，2，3，郭锦瑞1，康安1，2，4，狄留庆1，2，3*(1.南京中医药大学药学院，江苏南京210023;2.江苏省中药高效给药系统工程技术研究中心，江苏南京210023;3.南京市中药微丸产业化工程技术研究中心，江苏南京210023;4.中国药科大学天然药物活性组分与功效国家重点实验室，江苏南京210009)［摘要］中药糖苷类成分是中药中一类重要的活性物质，其药理活性、药代动力学特征及体内存在是目前研究的热点。
糖苷类成分在生物体内代谢转化途径主要是由肠道菌群介导的脱糖基代谢，生成苷元后更易吸收入血并发挥药效。
该文基于肠道菌群在中药糖苷类成分体内代谢及药效发挥中的重要作用，综述了肠道菌群中代谢中药糖苷类成分的主要糖苷酶，产生糖苷酶的主要菌属，以及代表性糖苷类成分的脱糖基代谢途径。
并针对肠道菌群对中药糖苷类成分代谢研究过程中存在的问题进行了初步探讨。
［关键词］肠道菌群；中药糖苷类成分；脱糖基代谢［稿件编号］20121229005［基金项目］国家自然科学基金项目（81202983，81073071，81273655）；天然药物活性组分与功效国家重点实验室（中国药科大学）项目（SKLNMKF201209）；南京中医药大学青年自然科学基金项目（11XZR09）［通信作者］*狄留庆，教授，博士生导师，Tel ：（025）85811230，E-mail ：diliuqing928@［作者简介］张圣洁，硕士研究生，Tel ：（025）85811230，E-mail ：zsj114@近年来，中药糖苷类成分因其突出的药效活性而受到国内外学者的广泛关注。
药代动力学研究表明，糖苷类成分在肠道较难吸收，其生物利用度低、肠内滞留时间较长、药理活性相对较小，在人体内难以直接发挥药效作用，因此，绝大多数糖苷类化合物需经肠道菌群酶解为苷元而发挥疗效。
沙棘黄酮及其转化研究最新进展
冯淑环1,殷丽君1,王 佳1,袁 圆1,焦 翔2,李 刚3,薛文通1,程永强1,*(1 中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京100083;2 中绿华夏有机食品认证中心,北京100081;3 青海康普德生物制品有限公司,青海西宁810003)摘 要:沙棘黄酮是沙棘中的主要活性成分,其主要的存在形式是由槲皮素等苷元构成的糖苷型化合物。
由于相对于糖苷型黄酮来说,苷元型黄酮更利于吸收且功能性更强,因此很多实验报告对糖苷型黄酮类化合物转化为苷元型化合物进行了报道。
基于目前的研究情况,本文对沙棘黄酮的结构、存在形式、功能特性及其生物转化等的最新研究进展做了综述。
关键词:沙棘,黄酮,苷元,糖苷,转化The latest research progress i nsea buck t horn flavono i ds and t heir transf or m ationFENG Shu -huan 1,Y IN Li -jun 1,WANG Jia 1,YUAN Yuan 1,JI AO X iang 2,LI Gang 3,XUE W en -tong 2,C HENG Yong -qi ang1,*(1 College of Food Science&Nu tritional Engi neering ,China Agri cultural Universit y ,Beiji ng 100083,Chi na ;2 Ch i na Organ i c Food C ertifi cati on Center ,Beiiji ng 100081,Ch i na ;3 Q i nghaiCom fort B i oproducts Co ,Ltd ,X i n i ng 810003,Ch i na)Abstrac:t Fl a vono i d s a re the m a i n ac ti ve i ng red i ent i n Sea bucktho rn The m a i n for m a re a type o f g l ycos i d ecom p ounds cons tit u t ed b y querce ti n and so on Com p ared to g l ycos i d es t ype,the ag l ycone type can be abso rbed b ett e r and i s m ore f uncti ona l S o m any exp erm i en t a l rep orts on the b i o trans f o r m a ti o n of g l ycos i d es i nto ag l y cone type com p ounds have been repo rt ed Based on cu rrent resea rch ,the l ates t research p rog ress i n the sea bucktho rn fl avone s tructure,f o r m,f uncti on and o the r charac t e ri s ti c s and b i otrans f o r m a ti on w e r e rev i e w ed i n th i s p ape r Key w ords :sea bucktho rn ;fl avono i ds;g l ycos i d e;ag l y cone;b i otrans f o r m a ti on 中图分类号:TS201 1 文献标识码:A 文章编号:1002-0306(2010)02-0351-05收稿日期:2009-03-23 *通讯联系人作者简介:冯淑环(1985-),女,硕士在读,研究方向:食品生物技术。
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体外生物转化糖苷化合物的应用
• 黄翻苷的转化 • 皂苷的转化 • 萜苷的转化生物转化
黄酮苷的转化
• 生物转化技术在银杏黄酮苷、大豆异黄酮苷、淫羊藿苷、 柚皮苷、黄芩苷、芒果苷等黄酮苷的转化方面有广泛的应 用[3-4]。银杏叶黄酮主要是以黄酮苷的形式存在，占黄酮 提取物总含量的95％以上[5]，银杏黄酮苷元的效价是黄酮 葡糖苷效价的7倍[6]，因为大部分的银杏黄酮在人体内不 能通过小肠壁进入到血液中，仅有小部分在结肠内益生菌 (如乳酸菌和双歧杆菌)分泌的B一葡糖苷酶作用下，产生 苷元再吸收进入血液，因此，通过改善黄酮的构型、提高 其在肠道中的吸收率是提高其生物利用度的于中药苷类物质在肠道内代谢的原理，该技术在医药行 业也有很好的应用前景。中药含有的糖苷类种类丰富，经 过体外生物转化，可大大提高药物的生物利用度，生产上 可节省大量的药材资源，临床上苷元应用于患者，特别是 在病理状态下肠 道菌群失调的患者，服用后无需肠道微 生物转化可直接被机体吸收，与葡糖苷类药物相比具有起 效迅速，适用人群广的优点。因此，体外生物转化糖苷类 中药在创新药物研究与开发中具有良好前景。
糖苷类化合物体外生物转化
摘要
• 糖苷类化合物的体外生物转化可为 发掘药物体内起效的物质基础提供 依据，同时能极大提高药物的生物 利用度。本文对黄酮苷、皂苷、环 烯醚萜苷的体外生物转化进行了综 述
苷类
• 苷类又称配糖体。是糖或糖的衍生物与另一类非糖物质通 过糖的端基碳原子连接而成的一类化合物。苷的共性在糖 的部分，而苷元部分几乎包罗各种类型的天然成分，故其 性质各异。苷大多数是无色无臭的结晶或粉末，味苦或无 味；多能溶于水与稀醇，亦能溶于其他溶剂；遇湿气及酶 或酸、碱时即能被分解，生成苷元和糖。苷类可根据苷键 原子不同而分为氧苷、硫苷、氮苷和碳苷，其中氧苷为最 常见。体外生物转化技术在转化糖苷类化合物方面的应用， 将有助于进一步明确苷类药物口服起效的机制，同时对指 导开发以苷元为药效物质基础的高效制剂具有潜在的价值。
萜苷的转化生物转化
在中药芍药苷、京尼平苷、桃叶珊瑚苷、牛蒡子苷等单 萜苷，穿心莲内酯苷二萜苷，虎杖蒽醌萜苷等萜苷向苷 元转化方面有广泛的应用。研究结果表明，芍药苷及其 代谢产物是镇痛和镇静有效成分，并且芍药苷代谢产物 作用强于芍药苷，而芍药苷的口服生物利用度仅为3％一 4％，美国休斯顿大学的研究人员的研究结果表明造成芍 药苷口服生物利用度低的主要原因是芍药苷口服后在肠 道细菌分泌的p一葡糖苷酶催化下转化成了芍药苷代谢产 物。Hattori[26]等首先报道了芍药苷在人肠内菌体外培 养液中转化成芍药苷代谢素-I、Ⅱ、Ⅲ，芍药苷代谢素-I 为主要产物。
皂苷的转化
• 通过体外生物转化可以将原人参二醇类皂苷或者原人参三 醇类皂苷转化生成次生皂苷。人参皂苷C．K在天然的人 参中并不存在，是二醇型人参皂苷在肠道内的降解产物和 最终吸收形式，可发挥多种生物学活性。糖苷酶在体外可 将人参皂苷Rb．C一3位的两个一Glc键和C-20位的一个一 Glc键水解，得到稀有皂苷c—K。陈娇娇[16]等刮对 Absidia sp．G8r菌产的人参皂苷糖苷酶进行了分离纯化， 利用该酶水解人参皂苷Rbl得到了稀有皂苷C-K，发现水解 过程是分步进行的，酶先水解Rb．生成Rd，大约8 h，酶 水解Rd生成F2，大约18 h，酶水解F2生成C-K。