β-葡聚糖研究进展
综述
1 ß-葡聚糖的研究进展
程彦伟 李魁 赵江
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 综述
2 开始用于治疗人的疾病。ß-葡聚糖可以加强巨噬细胞的活性及吞噬能力,起到抗癌的功效。ß-葡聚糖可以增强高等哺乳动物血浆内补体系统的溶菌功能,还可以促进细胞毒性D细胞的分化,以及促进由E细胞分化而来的浆细胞产生专一性抗体的功能,从而促使免疫机能的增加,进而提高免疫能力。ß-葡聚糖能有效提高动物机体免疫能力,形成保护,这在许多动物包括人体在内都得到了实验证明,ß-葡聚糖具有免疫保护的功能。
二、 ß-葡聚糖的提取方法及含量测定方法
1、β-葡聚糖的提取方法
(1)、常规分离法:多糖多具有热水溶性,一般可用热水提取,并减少脂溶性物质溶出,对细胞多糖直接提取率不高,多采用两种处理方法:酶解或弱碱溶解以破坏细胞壁,增加多糖的溶出。
(2)、膜分离纯化多糖:膜分离是近年来发展起来的超过滤技术,它不需加热和化学物质处理,不仅节约能源、无环境污染,且保留生物活性成分的高效价,因而得到广泛的应用。目前所用超滤膜是高分子材料制成,较多为纤维素膜和聚砜膜。可截留不同分子量的β-葡聚糖。
2、β-葡聚糖含量的测定方法
β-葡聚糖含量的测定方法,大致可归纳为如下几类:
(1)、粘度法:其原理是大麦抽提液的粘度主要由β-葡聚糖产生(Burnett,1966;White等,1983)。这种方法可靠性较差,因为不同来源的β-葡聚糖的分子量不同;而在葡聚糖含量相同时,分子量较大者产生的粘度较大,这样β-葡聚糖粘性的大小并不完全取决于其含量,也取决于分子量大小(Sanlinier等,1994)。另外,抽提条件对其粘度有明显的影响。
(2)、沉淀法:其原理是利用特定的盐或有机溶剂沉淀抽提液中的β-葡聚糖(Wood,1986)。该方法的局限性在于抽提不能完全排除其它物质的干扰。在高温下抽提时,抽提液中含有其它成分如淀粉等,因而干扰测定的结果。
(3)、酶法:Anderson等(1978)采用特定的β-葡聚糖内切酶得到寡糖,经酸解后采用葡萄糖氧化酶/过氧化酶试剂测定葡萄糖的含量。此法后经Henry等(1988)修改为测定还原糖的含量,这样虽然精确性和可靠性有所降低,但因测定更为迅速而实用性明显提高。另外,Martin等(1981)和郑祥建等(1995)用纤维素酶测定谷物中β-葡聚糖的含量。这主要根据纤维酶不能分解微晶纤维素,而谷物中的纤维素多为微晶状,因而不至于干扰β-葡聚糖的测定结果。由于酶法不需要抽提,选用的酶为特定的,因而精确性和可靠性较高。
(4)、荧光法:主要是利用荧光物质(Calcoflour)可与β-葡聚糖特异性结合,而与其它多糖如纤维素、戊聚糖的亲和力很弱这一特性进行测定。Wood等(1984)利用此法测定了燕麦的β-葡聚糖含量。Sendry等(1989)则利用改进的Calcoflour-FIA法测定了啤酒和麦芽汁的β-葡聚糖含量。由于此法操作简单,可进行大批量的样品测定,因此有较好的实际应用价值
(5)刚果红法:根据刚果红与β-葡聚糖结合具有高度专一性,将刚果红加入样品溶液中,在一定温度下准确反应一定时间后,测定其吸光度,根据β-葡聚糖标准曲线可知样品中β-葡聚糖的含量。
三、 ß-葡聚糖的研究国内外现状
β-吡喃葡萄糖是构成β-葡聚糖的基本结构单位。这与纤维素相似,所不同的是β-葡聚糖的结构中含有β(1→3)和β(1→4)两种糖苷键。β-葡聚糖中β(1→3)和β(1→4)键的排布无一定的规则,而对某一种来源的β-葡聚糖来说,其β(1→3)与β(1→4)的比例是较为恒定的。Parrish等用纤维素酶(Cellulase EC3214)或地衣多糖酶(Lichenase EC3217)对具有混合键β-葡聚糖进行选择性水解,证实β-葡聚糖是由两种主要成分组成:一是含1个β-1,3键和3个β-1,4键的五糖单位;另一种是含1个β-1,3键和2个β-1,4键的四糖单位。因而推断出β-葡聚糖可能是由纤维三糖和纤维四糖以β-1,3键连接而成的高聚物。但Wood等(1991)用甲基化分析发现,β-葡聚糖中有少量较长的β(1→4)键存在。Edney等(1991)则发现不同品种大麦的葡聚糖结构有所不同,但均无连续的β(1→3)键存在。大麦β-葡聚糖的理化特征与其结构密切相关。由于β(1→3)和β(1→4)混合键的存在,影响分子内的联系,使其内部结构较为松散,就使大麦β-葡聚糖部分溶于水,产生较高的粘性。但大麦中有些葡聚糖不溶于水,可能与其含长链β(1→4)键有关。一般说来,所有的β-葡聚糖均溶于酸和碱,所以要完全地抽提β-葡聚糖多以酸和碱为溶剂。
β-葡聚糖、戊聚糖和纤维素是大麦细胞壁的结构多糖,其中β-葡聚糖是大麦胚乳细胞壁基质多糖的 综述
3 主要成分。而水溶性的食用纤维主要由葡聚糖组成。β-葡聚糖是半纤维素和麦胶物质的主要成分,麦胶物质所含的β-葡聚糖其分子量较半纤维素者小,易溶于水,并呈粘稠性溶液,β-葡聚糖的分子量愈低,其水溶性粘度也相对愈低。大量研究表明,食用β-葡聚糖有一定的保健和防病作用。
大麦胚乳中细胞壁主要由β-D-葡聚糖、戊聚糖和蛋白质组成,戊聚糖尽管没有以共价键的形式和β-D-葡聚糖结合,但一些蛋白质却与β-D-葡聚糖化合在一起,β-D-葡聚糖的分子量一般在4×107以上。大麦胚乳细胞壁中β-葡聚糖是以(1,4)、(1,3)糖苷键存在的寡聚糖,β-(1,3)糖苷键的β-葡聚糖的存在导致了纤维素分子不规则的排序,使得这些物质在生理、化学特性,包括其水溶性都有一定的差异。大麦β-葡聚糖结构中1/3或1/4由β-(1,4)糖苷键连接而成的多糖,还结合了单个β-(1,3)糖苷键多糖。β-葡聚糖的水溶性很高,并且在相应的酸溶液中粘性较大。大麦胚乳细胞壁中约70%是由β-葡聚糖组成,剩余的物质主要是阿拉伯木糖、纤维素、蛋白质、甘露聚糖等。多数栽培大麦中β-葡聚糖、厚壁细胞、粘性以及其他物质(如蛋白质)可能结合的总量和溶解的程度变化范围较大。
当大麦籽粒制作的麦芽用于酿造啤酒时,β-葡聚糖不仅影响麦芽汁的过滤速度,降低固形物的浸出量,还会因胶凝沉淀作用而降低啤酒的品质。当大麦籽粒用作饲料时,β-葡聚糖会增加非反刍畜禽的肠液粘度,从而降低饲用价值。但是,由于可溶性β-葡聚糖可参于人体内血清中的葡萄糖水平调节,降低胆固醇和低密度脂蛋白的含量,对人类而言,是一种天然的极具发展潜力的保健食品的功能因子。大麦中β-葡聚糖含量高(4%~10%),是不利于啤酒酿造的重要原因,也是大麦作为饲料的抗营养因子之一。
动物和人的实验表明,大麦和燕麦中可溶性纤维相混合糖苷键β-葡聚糖对低胆固醇血有影响,对正常人和低胆固醇血病人试验表明,食用筛选过的燕麦片和大麦片,能降低低密度脂蛋白(LDL)胆固醇。
酶解法改善燕麦β葡聚糖溶解性能
酶解法改善燕麦β葡聚糖溶解性能
一、燕麦β葡聚糖概述
燕麦β葡聚糖是一种存在于燕麦中的天然多糖,以其独特的健康益处而闻名。这种多糖主要由β-1,3和β-1,4糖苷键连接的葡萄糖分子组成,形成复杂的三维结构。燕麦β葡聚糖因其在降低胆固醇、控制血糖和改善肠道健康方面的潜在功效而被广泛研究。然而,燕麦β葡聚糖的溶解性能限制了其在食品工业中的应用。为了提高其溶解性和功能性,酶解法作为一种有效的技术手段被提出并研究。
二、酶解法的基本原理
酶解法是一种利用酶的催化作用来分解大分子物质的方法。在燕麦β葡聚糖的改善中,酶解法通过特定的酶类,如β-葡聚糖酶,来切断β葡聚糖分子间的糖苷键,从而降低其分子量和改善其溶解性。酶解过程中,酶的选择性作用于特定的糖苷键,使得燕麦β葡聚糖的分子结构发生变化,进而影响其物理和化学性质。
2.1 酶的选择与作用机制
选择合适的酶是酶解法成功的关键。β-葡聚糖酶是一类能够特异性作用于β葡聚糖的酶,它们能够识别并切断β-1,3和β-1,4糖苷键。这些酶的作用机制涉及酶活性位点与底物的结合,以及随后的催化反应,导致糖苷键的断裂。酶的种类、来源和活性对酶解效果有显著影响。
2.2 酶解条件的优化 酶解条件,包括pH值、温度、酶浓度和底物浓度等,对酶解效果有着重要影响。优化这些条件可以提高酶的催化效率和选择性,从而获得理想的酶解产物。例如,不同的β-葡聚糖酶可能在不同的pH值和温度下表现出最佳活性,因此需要通过实验来确定最佳条件。
2.3 酶解产物的分析
酶解后,燕麦β葡聚糖的分子量、分子结构和溶解性等特性都会发生变化。通过凝胶渗透色谱(GPC)、高效液相色谱(HPLC)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等技术可以对酶解产物进行分析,以评估酶解效果。
三、燕麦β葡聚糖溶解性能的改善
通过酶解法改善燕麦β葡聚糖的溶解性能,可以提高其在食品工业中的应用潜力。以下是一些具体的改善措施和效果。
(1,3)-β-D葡聚糖在侵袭性真菌感染中的研究进展
浙江临床医学2017年9月第l9卷第9期 ・1769・
(1,3)一 —D葡聚糖在侵袭性真菌感染中的研究进展
尹秋生冬兰
近年来,随着广谱抗生素、糖皮质激素、免疫抑制剂、
抗肿瘤化疗药物等广泛应用,体内留置导管时间延长及器官
移植的广泛开展;老年人、自身免疫缺陷病毒感染者机体
免疫力下降等因素,导致侵袭性真菌感染(inversive fungal
infection IFI)的发生率与病死率显著上升[1-2]。多数真菌感
染的临床表现和影像学特征不典型,细菌培养等微生物学检
测方法耗时长,活检病理学的应用有一定的局限性,致使临
床医师多是经验性地应用抗真菌药物。近年来,无创性实验
室检测技术受到关注,尤其是(1,3)~B—D葡聚糖[(1,
3)一B—D—glucan,BG]检测真菌抗原(又称G试验),具
有早期、快速、准确的特点,越来越广泛应用于临床 3。本
文对G试验在IFI中的诊断作用作一综述。
1 G试验的反应机制
BG广泛存在于除接合菌和隐球菌以外的真菌细胞壁中,
占真菌细胞壁成分>50%,在酵母菌中的水平最高,其他微
生物、动物及人的细胞均不含该成分。当真菌进入血液或深
部组织后,经吞噬细胞的吞噬、消化等处理后,BG可从胞
壁中释放出来,使血液及其他体液中含量增高;而在浅部
真菌感染中,BG未被释放,故其在血液、体液中的量未增
高。鲎是一种海洋节肢动物,其凝固酶原G因子能特异性
识别BG,G因子的d亚基特异性识别BG后,可激活血清
凝固酶原上的B亚基,形成凝固酶,凝固酶可以参与凝血
酶原级联反应,使凝固蛋白原转变为凝胶状的凝固蛋白,使
整个反应可通过光谱仪测量其光密度进行量化。目前国外检
测BG的两种试验分别为日本研制的Fungitec—Ggluca.试剂,
阳性阈值为>20 ng/L,以及美国研制的Glucatell试剂,阳性
阈值为>60ng/L;国内目前多采用GKT25M set动态真菌检
燕麦β-葡聚糖的物理特性和生理功能研究进展
《现代食品科技》 Modern Food Science and Technology Vo1.23 No.8(总98) 燕麦 一葡聚糖的物理特性和生理功能研究进展 杨卫东,吴晖,赖富饶,陆玲,王蓓蓓,刘志雄 (华南理工大学轻工与食品学院,广州广东510640) 摘要:本文综述了燕麦p一葡聚糖的特性以及生理功能,展望了燕麦p一葡聚糖作为一种功能性营养因子的应用前景。 关键词:燕麦;p一葡聚糖;膳食纤维;流变学特性;热稳定性;短链脂肪酸 中图分类号:TS202.3;文献标识码:A:文章篇号:1673—9078(2007)08—0090—04 Research 0n Properties and Physiological Functions of Oat p-glucan YANG Wei-dong,WU Hui,LAI Fu-rao,LU Ling,WANG Bei-bei,LIU Zhi-xiong (College ofLight Industry and Food Sciences,South China University ofTechnology,Guangzhou 510640 China) Abstract:The properties and physiological functions of oat 13-glucan were reviewed and the application of the oat-glucan as a functional nutritional factors Was prospected. Key words:oat;13-glucan;dietary fiber;rheological properties;heat stability;short-chain fatty acid(SCFA) 燕麦是一种较耐旱、耐寒、耐瘠、喜阴凉、长日 照的一年生禾本科作物…。是世界上主要的农作物之 一。燕麦一般分为带稃型和裸粒型两大类,目前国外 燕麦以带稃型为主,常称为皮燕麦;我国燕麦以裸粒 型为主,称为裸燕麦【2】。燕麦的高营养价值不仅表现 在其富含蛋白质、油脂等营养成分,更主要的是因其 含有6.葡聚糖。 6一葡聚糖是一种水溶性非淀粉多糖,主要存在于 燕麦籽粒的糊粉层和亚糊粉层中,燕麦经加工处理后, 主要存在于麸皮中。M.Papageorgiou等pJ研究表明皮 燕麦麸皮中B一葡聚糖的干基含量一般为2.1% 3.9%。 它通过D一(1 3)和D一(1— )糖苷键把p—D吡喃葡萄糖 单位连接起来而形成的一种高分子无分支线性黏多 糖,其中约含有7O%的D一(1— )键和3O%的p一(1 3) 键[4-5]。无论从营养还是从加工方面来讲,D一葡聚糖溶 液都具有其独特的性质,人-ffJ ̄JJ用它的这一物理特性 加工成增稠剂、稳定剂等。经大量的研究证实6一葡聚 糖能够降低血糖和胆固醇【3 J、防止便秘、降低直肠癌 的发病率,发酵产生短链脂肪酸(SCFA) ̄促进肠道有 益细菌的繁殖,并且还能减少心血管疾病、预防糖尿 病等生理功能。6一葡聚糖分子量比较大,溶于水后能 形成高黏度的溶液。本文对燕麦B一葡聚糖的物理特性 及其生理功能进行了概述。 收稿日期:2007-07—11 作者简介:杨卫东(1982一),男,硕士研究生,研究方向为粮油科学工程 通讯作者:吴晖,教授 90 1 燕麦6一葡聚糖的特性 1.1 13-葡聚糖的流变学特性 6一葡聚糖的功能特性,主要是其在溶于水和进入 小肠后所显示出来的独特功能性质。即使在相对比较 低的浓度范围内,它的黏度都很高【6J,当浓度达到2 gm 以上时,具有假塑性流体的特性,其表观粘度值随剪 切速率的增大而减小。这就为其在食品中作为增稠剂 和稳定剂奠定了基础。Autio,Myllymaki等 研究表明: 浓度低于1%时候,6一葡聚糖显示出较好的均质特性 和黏性流体特性,如同甘油一样。然而,当浓度达到 2%时候,6一葡聚糖就会显示出一些异质和黏弹性,所 有这些性质的变化发生在浓度1% %之间的很狭窄 的范围内。这种特性的改变可能与B一葡聚糖分子链与 链之间在高浓度条件下强烈的相互作用以及聚合有 关。从燕麦中提取出6一葡聚糖,其流变学特性比较复 杂,主要受物料来源、前处理技术和提取液的浓度, 温度和pH值的影响。酸对6一葡聚糖稳定性的影响比 较小,但随着温度的上升,其黏度会发生不同程度的 下降。 B一葡聚糖溶液的黏度随剪切速率的升高而降低, 表现出非牛顿流体的性质【7】。张美莉等人研究表明: 随着剪切速率的增加,相邻浓度间6.葡聚糖溶液的黏 度变化不显著,但都呈下降的趋势,在高浓度范围内 随着B一葡聚糖溶液浓度的降低,其溶液的黏度明显下 降。这可能是由于溶液中B一葡聚糖分子具有长的线性
燕麦中β-葡聚糖的含量及相对分子质量测定方法的研究进展
第10期(总第151期) 2008年1O月 农产品加工・学刊 M ̄demic Periodical of Farm Products Processing NO.10 Oct. 文章编号:1671—9646(2008)10—0076—03
燕麦中p一葡聚糖的含量及相对分子质量
测定方法的研究进展
段中华,乔有明,朱海梅,王振群
(青海大学生物科学系,青海西宁810016)
摘要:阐述了燕麦中B一葡聚糖的含量及相对分子质量测定方法的国内外研究动态和研究成果,其中包括对B一葡 聚糖含量的测定方法(酶测定法、荧光法 高效液相色谱法、刚果红分光光度比色法)的研究,以及对B一葡聚糖 相对分子质量测定方法(高效凝胶色谱法、凝胶色谱法、高效液相色谱法)的研究。 关键词:燕麦;p一葡聚糖含量;相对分子质量;测定方法 中图分类号:TS207.3 文献标志码:A
The Research Progress in Determining of 13——Glucan Content
and Molecular Weight in Oat
Duan Zhonghua,Qiao Youming,Zhu Haimei,Wang Zhenqun (Department of Biological Sciences,Qinghai University,Xining,Qinghai 810016,China) AbstTact:The main trends and conclusions on the determinative methods of B-glucan’s content and molecular weight in oat were expatiated in this study,it included the research of the determinative methods(enzyme determining method, fluorescence method,high—performance liquid chromatography method,Congo red method)of B—glucan’S content;also included the TeseoA'ch of the determinative methods of its molecular weight(high-performance gel-filtration chromatography method,gel-filtration chromatography method,high-performance liquid chromatography method). Key words:oat; 8一glucan;content;molecular weight;determinative method
药用、食用菌β-葡聚糖的研究进展
中国食用菌2008,27(1):9~13EDIBLEFUNGl0FCHINACN53—1054/QISSN1003—8310
药用、食用菌p一葡聚糖的研究进展
孙培龙,胡君荣,杨开,张安强术
(浙江工业大学生物与环境学院,浙江杭州310032)
摘要:越来越多的研究表明,药用、食用菌B一葡聚糖具有抗肿瘤、抗病毒以及提高免疫力等多种药用价值,对
药用、食用茵的研究日益深入。p一葡聚糖的快速、准确测定,是进一步深入研究的基础。对p一葡聚糖的构效关
系和测定方法,荧光法、酶法、蛋白特异识别法(鲎因子G、Dectin一1)等做相关介绍。关键词:¥一葡聚糖;构效关系;测定法
中图分类号:S“6.9文献标识码:A文章编号:l003—83lO(2008)01一0009—05
近年来,多糖的多种生物活性的发现引发了科研工作
者的普遍关注,特别是随着生物高分子研究新技术、新方
法在多糖研究上的应用,使国内外对生物活性多糖的研究
迅速发展。国内外学者的研究表明葡聚糖具有独特的生理活性和药用价值。
药用、食用菌B一葡聚糖作为多糖研究领域中的一个
重要分支,正因其独特的生物活性而引起越来越多的关
注。自1958年BmndeⅢ报道了酵母细胞壁多糖具有抗肿瘤
作用以来,人们对药用、食用菌多糖的化学结构及生物活
性进行了深入细致的研究并己取得了丰硕的成果。近20
年来,已有大量关于食用菌B一葡聚糖生物活性的研究报道,主要集中在抗肿瘤、免疫调节、抗病毒及抗氧化等方
面。因此,8一葡聚糖的研究具有重要的意义。
1B一葡聚糖的来源及构效关系1.1B一葡聚糖来源
B一葡聚糖广泛地分布于真菌、细菌和植物体内,不仅
在各种生物体内发挥多种生物学活性,而且在各种生物间的相互影响过程中也具有多种功能,是高效的生物反应调
节因子(BRM)。目前,药用、食用菌B一葡聚糖主要来源
于食用、药用担子真菌和子囊酵母菌的细胞壁口1。种类有香
菇多糖(Lentinan)、云芝多糖(PSK,PSP)、灰树花多糖
β-葡聚糖研究进展
第29卷第5期 哈尔滨商业大学学报(自然科学版) v。1.29 N。.5
2013年10月 Journal of Harbin University of Commerce(Natural Sciences Edition) Oct.2013
一葡聚糖研究进展
汲晨锋 ,郭守东 ,申 奥
(1.国家教育部抗肿瘤天然药物工程研究中心,哈尔滨150076; 2.哈尔滨商业大学生命科学与环境科学研究中心,哈尔滨150076)
摘要:卢一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 一葡聚糖的质量、结构、分子质量以及其他功能和属性.阐述了口
~葡聚糖的来源、提取、结构、分子质量等方面的研究进展.同时,还对口一葡聚糖在健康保健方面的
应用进行了概述.
关键词:卢一葡聚糖;提取;结构;保健功能
中图分类号:Q935 文献标识码:A 文章编号:1672—0946(2013)05—0516—05
Review on ・glucan
JI Chen—feng 一,GUO Shou—dong。,SHEN Ao
(1.Engineering Research Center of Natural Anticancer Drugs,Ministry of Education,Harbin
University of Commerce,Harbin 150076,China;2.Center of Research on Life Science and
Environmental Science,Harbin University of Conlmeree,Harbin 150076,China)
Abstract:/3一glucan is a valuable functional ingredient and various extraction techniques are
β-葡聚糖酶
植物β-1,3-葡聚糖酶的研究进展
β-1,3-葡聚糖酶参与了植物的多种生长发育过程,包括细胞分裂、小孢子发生、花粉萌发、育性、韧皮部胼胝质去除、受精、种子萌芽及植物生长调控等过程。20世纪70年代以前,对β-1,3-葡聚糖酶的研究主要集中于它对植物本身不同发育阶段的作用,随着分子生物学技术在植物抗病基因工程中的逐步应用,β-1,3-葡聚糖酶基因的抗病研究取得了快速发展。目前,β-1,3-葡聚糖酶基因在植物抗病基因工程研究中已被认为是最具吸引力的基因之一。
1 β-1,3-葡聚糖酶基本生物学特性和分类
已知的β-1,3-葡聚糖酶均属于糖基水解酶第十七家族,其成员具有共同的氨基酸序列结构:(LIVM)一x一(LIVM-FVW)3一(STAG)-E-(ST)-G- W-P-(Srr)-X-G.(Lan等,1998),β-1,3-葡聚糖酶分为外切酶和内切酶,目前主要研究的是内切酶。它的分子量为32-37kD,等电点从酸性到碱性。它的作用底物为以β-1,3-苷键连接起来的多聚糖,以随机作用方式将多聚糖分解成为糊精或寡聚糖。各种类型的β-1,3-葡聚糖酶已从多种植物中分离出来。根据其等电点、定位、mRNA表达模式及序列的同源性等特点可将其分为四种不同类型。I类葡聚糖酶为碱性,主要存在于液泡中,体外具较强抑菌活性。碱性β-1,3-葡聚糖酶通常具有1个液泡定位的羧基末端多肽(carboxyl terminal polypetide,CTPP)结构,CTPP中往往含有糖基化位点即CTPP切除信号氨基酸结构, CTPP的缺乏使得β-l,3-葡聚糖酶分泌到胞外,因此,CTPP存在与否成为β-1,3-葡聚糖酶分类的重要依据。现已分离出三种编码I类葡聚糖酶的cDNA,它的前体蛋白含有N一端信号肽及C一端液泡导向肽序列。在根及老叶中组成型表达.占可溶性蛋白的5%-10%,且主要分布在叶的表皮细胞层中。受病源菌、乙烯、水杨酸、伤口、UV等因素诱导,但被auxin/cytokine所抑制,并受发育的调节。Ⅱ类葡聚糖酶具有较低等电点,被称为酸性葡聚糖酶。主要分布在细胞间隙,在体外无抑菌活性,它的氨基酸序列中不具有C一端延伸序列。与I类酶有55%同源性,但Ⅱ类酶与I类酶在血清学上具有相似性。它主要包括PR2(又称PR-36)。PR-N,PR-O(又称PR-37),能被病原菌诱导,I类葡聚糖酶与Ⅱ类葡聚糖酶相比.只有54%~59%的同源性。Ⅲ类酶属于分布在胞外的诱导物释放型β-1,3-葡聚糖酶(PR-Q’),分子量为35KD(又称PR-35)。PR-Q’由烟草花叶病毒(TMV)诱导表达,其诱导速度慢于或相同于Ⅱ类葡聚糖酶,持续时间也较短嘲。Ⅳ类葡聚糖酶为酸性胞外非诱导型β-1,3-葡聚糖酶(PR-O’),分子量为25KD,是一种二聚体,不能被病原物诱导㈣。与Ⅱ类、Ⅲ类酶相似性较小,且与前三种酶均不能发生抗血清交叉反应。
《燕麦β-葡聚糖的理化性质、结构特征及其在面包中的应用研究》
《燕麦β-葡聚糖的理化性质、结构特征及其在面包中的应用研究》
一、引言
燕麦β-葡聚糖作为一种天然的植物多糖,具有独特的理化性质和结构特征。近年来,其在食品工业中的应用越来越广泛,尤其在面包制作中,燕麦β-葡聚糖的添加能够显著改善面包的品质和营养价值。本文将就燕麦β-葡聚糖的理化性质、结构特征及其在面包中的应用进行深入研究。
二、燕麦β-葡聚糖的理化性质
1. 化学结构
燕麦β-葡聚糖是一种由燕麦细胞壁中的β-1,3和β-1,4糖苷键连接而成的多糖。其分子链长且具有分支结构,这种特殊的结构使得燕麦β-葡聚糖具有较高的粘度和良好的水溶性。
2. 理化性质
燕麦β-葡聚糖具有较高的热稳定性,能在较宽的温度范围内保持其理化性质。此外,它还具有良好的乳化性、成膜性和增稠性等特性,使其在食品加工中具有广泛的应用价值。
三、燕麦β-葡聚糖的结构特征
1. 分子量与分子构型 燕麦β-葡聚糖的分子量较大,具有高度分支的分子构型。这种特殊的分子结构使得其具有较高的粘度和良好的水溶性,为它在食品中的应用提供了基础。
2. 空间结构
燕麦β-葡聚糖的空间结构呈现出一种网状结构,这种结构使得其具有良好的乳化性和成膜性。在食品加工中,这种网状结构能够与其他成分相互作用,提高食品的稳定性和口感。
四、燕麦β-葡聚糖在面包中的应用研究
1. 改善面包品质
燕麦β-葡聚糖的添加能够显著改善面包的品质。它能够提高面包的体积、改善面包的内部结构,使面包更加松软细腻。此外,它还能提高面包的抗老化性能,延长面包的保质期。
2. 增加营养价值
燕麦β-葡聚糖富含膳食纤维、低聚糖等营养成分,能够为人体提供更多的营养价值。在面包中添加燕麦β-葡聚糖,不仅可以改善面包的营养价值,还能增加消费者的食欲和饱腹感。
3. 提高面包的加工性能
燕麦β-葡聚糖具有良好的乳化性、成膜性和增稠性等特性,能够改善面包的加工性能。它能够与其他成分相互作用,提高面团的黏度和弹性,使面团更易于加工和操作。同时,它还能改善面团的发酵性能,使面包在烘焙过程中更加均匀地膨胀和上色。
燕麦β-葡聚糖分析检测方法研究进展
2010,No.7
燕麦I]l一葡聚糖分析检测方法研究进展
邹丽萍 ,田 晶 ,徐龙权 ,伏萃翠 ,吴文忠
(1.大连工业大学,辽宁大连 116034;2.大连医诺生物有限公司,辽宁大连 1】6600) 艟潮与分析一
摘 要:燕麦作为世界上最重要的功能性谷物食品之一,对其研究与开发已引起广泛关注,其中,燕麦中富含的
膳食纤维——燕麦j3一葡聚糖更是当前研究的热点。通过对国内外燕麦J3一葡聚糖分析检测方法研究成果的归纳、
总结,其中包括含量分析、相对分子质量分析和结构分析,提出了燕麦p一葡聚糖研究过程中各阶段较为有效的分 析方法。 关键词:燕麦;B一葡聚糖;含量分析;相对分子质量分析;结构分析 中图分类号:TS207.3 文献标识码:A 文章编号:1003 6202(2O1O)07—0057—03
Research progress of analysis and detection methods for p-glucan in oat
ABSTRACT:()at was one of the world most important functional cereal foods and its research as well as develop—
ment had attracted wide attentions,where,dietary fiber 8 glucan contained highly therein was especially a hot spot.This paper put forward the comparatively effective analysis methods for each research stage of t?-glucan in
oat,through summarizing the research findings of p—glucan in oat by various analysis and detection methods at home and abroad,including the content analysis,relative molecular mass analysis and structural analysis.
燕麦β-葡聚糖的研究进展
燕麦p一葡聚糖的研究进展
王超赵有斌赵建城薛庆林
(巾 农业机械化科学研究院,:I匕京100083)
【摘要】研究表明:燕麦的营养价值和保健功效主要归功于籽粒中的可溶性晤食纤维——8一葡聚糖 本
文详细阐述了燕麦p一葡聚糖的特性、功能、影响因素以及在食品X-业中的应用,并时燕麦3-葡聚糖的发展现 状和应用前景进行分析: 【关键字】燕麦;舄一葡聚糖;营养价值;保健功效;研究进展
中图分类号:S 512.6文献标识码:B 文章编号:2095—6495(2014)02—0062—05
Research Progress on[3-glucan of Oat
Wallg Chao Zt1ao Youbin Zhao JiallC ̄leng Xue Qinglin
(Chinese A codemy ’AgriculturalMechanization SCi ̄I1,CCS,Beijing100083)
Abstract:()at S nutrition va]ue and healt}1 eli ̄eli)in mailllY due t(1 soluble dietary fiber in grain——p—gluean. Chara ̄:leristies,flmetion,influenee factor s and its applicati(,n in tbod industU of()at 13-gluean WeFe introduced briefly. and developnlent presetll situation alld application prospect Oil()at p-glucan were alia]yzed. Key words:Oat,[3-gll(tall,Nutt。iriotlal value,Health effeclion,Research progress
