微生物多糖工业化研究进展_黄汉武
多糖与肠道菌群的相互作用研究进展
多糖与肠道菌群的相互作用研究进展
一、多糖与肠道菌群的相互作用机制
1. 多糖的降解与利用
多糖是一类由多个单糖分子通过糖苷键连接而成的化合物，包括淀粉、纤维素、半乳糖等。肠道中存在着大量的微生物，其中包括多种能够降解多糖的菌群。这些菌群能够分解多糖，产生短链脂肪酸、气体等代谢产物，同时也为宿主提供能量和其他营养物质。多糖的降解与利用是肠道菌群与多糖之间相互作用的一个重要环节。
2. 多糖的调节作用
多糖不仅可以作为肠道菌群的营养物质，也能够通过调节菌群的代谢活动来影响菌群的结构和功能。一些研究发现，多糖可以通过改变肠道酸碱平衡、抑制有害菌群的生长、促进有益菌群的繁殖等途径来调节肠道菌群的平衡，从而对肠道菌群产生影响。
二、影响多糖与肠道菌群相互作用的因素
1. 多糖的类型
不同类型的多糖对肠道菌群的影响有所不同。淀粉类多糖易于被肠道菌群降解利用，而纤维素类多糖对有些菌群则有一定的抑制作用。多糖的类型是影响其与肠道菌群相互作用的重要因素之一。
2. 宿主个体差异
不同宿主个体对多糖的吸收利用能力不同，这也会影响多糖与肠道菌群的相互作用。一些研究表明，肥胖者与非肥胖者对多糖的降解和利用能力存在差异，这也会导致宿主个体对肠道菌群的影响有所不同。
3. 肠道环境
肠道环境对多糖与肠道菌群的相互作用也有重要影响。肠道pH值、氧化还原状态、有机酸和酶等因素，都会影响多糖在肠道中的降解和利用情况，从而影响其与菌群的相互作用。
三、多糖与肠道菌群在健康与疾病中的作用
1. 对健康的影响 多糖与肠道菌群的相互作用对维持肠道菌群的平衡、强化肠道黏膜屏障、增强机体免疫功能等方面都具有积极作用。一些研究发现，多糖可以促进有益菌群的繁殖、抑制有害菌群的生长，从而维持良好的肠道菌群平衡，对维持肠道健康起到重要作用。
发酵法工业化生产微生物多糖
发酵法工业化生产微生物多糖
佚 名
【期刊名称】《技术与市场》
【年(卷),期】2002(000)012
【摘 要】南京大学生命科学院真菌生物工程室是研制多糖的生物技术中心,已具有20多年的多糖研究基础,积累了多糖工业化生产新技术的丰富经验,目前已开发了10多种新型微生物有效多糖、如白参菌多糖、虫草多糖、红曲多糖、双蘑多糖、姬松茸多糖、壳聚糖、白僵菌多糖、酵母多糖、猴头多糖、羊肚菌多糖。
【总页数】1页(P25-25)
【正文语种】中 文
【中图分类】TQ929.2
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多糖在微胶囊制备中的应用研究进展如何？
多糖在微胶囊制备中的应用研究进展如何？
一、多糖在微胶囊制备中的应用简介
微胶囊技术作为一种重要的载体制备技术，已经被广泛应用于医药、食品、化妆品等领域。而多糖作为一类重要的生物大分子，因其优异的生物相容性和生物活性，已成为微胶囊制备的研究热点。多糖在微胶囊制备中的应用研究取得了丰硕的成果，为微胶囊技术的发展和应用提供了有力的支持。
二、多糖在微胶囊制备中的应用研究进展
1. 多糖在药物控释微胶囊中的应用
多糖具有良好的生物相容性和可水解性，可用于药物的包埋和控释。如利用多糖的包裹作用将药物封装在微胶囊中，实现了药物的缓释和靶向输送。通过调控多糖的配比、分子量和结构，可改变微胶囊的释药速率和释药机制，从而提高药物的疗效和耐受性。
2. 多糖在食品微胶囊中的应用
多糖作为增稠剂、稳定剂和包埋剂在食品工业中得到广泛应用。通过微胶囊技术，将多糖包埋在食品中，可以保持食品的色泽、口感和营养价值。同时，多糖还可用于制备具有功能性的食品微胶囊，如含有多糖的保健品和功能性食品，具有调节血糖、降血脂和增强免疫力等作用。
3. 多糖在化妆品微胶囊中的应用
多糖作为一种天然的高分子材料，广泛应用于化妆品工业中。通过微胶囊技术，将多糖包埋在化妆品中，可以提高产品的质地和口感。同时，多糖还具有良好的保湿效果和抗氧化性能，可用于制备具有抗皱、保湿和美白作用的化妆品微胶囊。
4. 多糖在生物医学微胶囊中的应用
多糖具有良好的生物相容性和生物活性，可用于制备具有生物医学功能的微胶囊。如利用多糖的黏附和增稠性能，可以制备具有细胞支架、组织修复和药物给药功能的生物医学微胶囊，可用于修复组织缺损和治疗疾病。
三、多糖在微胶囊制备中的应用前景展望
多糖在微胶囊制备中的应用研究已取得了显著的进展，为微胶囊技术的发展和应用提供了新的思路和途径。然而，目前多糖在微胶囊制备中的研究仍面临一些挑战，如多糖的溶解性和稳定性等问题需要进一步解决。随着技术的不断进步，相信多糖在微胶囊制备中的应用前景将更加广阔。
天然多糖抑菌活性及机理研究进展
天然多糖抑菌活性及机理研究进展
一、概要
随着全球范围内对食品安全和公共卫生的关注日益加剧，天然多糖作为一种具有广泛生物活性和安全性的天然资源，受到了越来越多的研究关注。天然多糖抑菌活性及其机理的研究已经成为微生物学、食品科学和生物技术领域的重要课题。本文将对近年来天然多糖抑菌活性及机理研究的进展进行概述，以期为相关领域的研究提供参考。
天然多糖是一类含有大量单糖分子的高分子化合物，主要包括淀粉、果胶、纤维素等。这些多糖在自然界中广泛存在，如植物细胞壁、动物肠道、土壤等。天然多糖具有多种生物活性，如调节免疫功能、抗肿瘤、抗氧化等。近年来研究发现天然多糖还具有显著的抑菌活性，可以抑制多种细菌的生长和繁殖。
天然多糖抑菌活性的机制主要包括以下几个方面：首先，天然多糖通过改变细菌细胞壁的结构和功能，导致细菌失去附着能力，从而抑制其生长。其次天然多糖能够与细菌表面的受体结合，影响细菌的营养摄取和代谢过程，进而抑制其生长。此外天然多糖还可以通过调节宿主免疫反应，增强机体对细菌的抵抗力。
目前关于天然多糖抑菌活性的研究已经取得了一定的成果，但仍存在一些问题有待解决。例如不同来源的天然多糖抑菌活性可能存在差异，需要进一步研究其生物学特性；同时，天然多糖的制备方法和工艺也需要优化，以提高抑菌活性并降低毒性。此外天然多糖抑菌活性与具体应用场景的关系也需要深入探讨，以便为实际应用提供理论依据。
1. 天然多糖的概述
天然多糖是一类具有生物活性的复杂大分子化合物，主要来源于植物、动物和微生物。它们在生物体中具有重要的功能，如储存能量、调节生物代谢、抗病毒、抗菌等。随着生物技术的发展，天然多糖的研究越来越受到重视，其抑菌活性及机理研究也取得了显著的进展。
目前已知的天然多糖主要包括淀粉、纤维素、壳聚糖、几丁质、海藻酸等。这些多糖具有不同的结构和化学性质，因此在抑菌活性和机理上也存在差异。例如淀粉和纤维素是植物细胞壁的主要成分，具有较强的机械强度和刚性，能够阻止细菌侵入；而壳聚糖和几丁质则具有疏水性和阳离子性，可以与细菌表面的带电基团相互作用，从而抑制细菌的生长和繁殖。
三种微生物多糖的研究进展
三种微生物多糖的研究进展
吕俊杨阳
（重庆西南大学食品科学学院４００７１＂６）
摘要：微生物多糖以其安全、无毒、理化性质独特等优良特性，被广泛应用于工业生产中，具有较强 的市场竞争力和广阔的发展前景。本文介绍了黄原胶、结冷胶和短梗霉多糖及这三种微生物多糖的发酵生产 工艺。 关键词：微生物多糖；发酵；黄原胶；结冷胶；短梗霉多糖 中图分类号：ＴＳ２０１．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—２５１３（２００７）０ｌ一０１１７—０５ Ｔｈ ｒｅｅ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｍ ｉｃｒｏｂｉａｌ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ
ＬＶ Ｊａｎ ＹＡＮＧ Ｙａｎｇ （Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｃｏｌｌｅｇｅ Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ４００７ １６）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｓａｆｅｔｙ，ｎｏｎｔｏｘｉｃｉｔｙ ａｎｄ ｓｐｅｃｉａｌ ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｑｕａｌｉｔｙ，ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｐｏｌｙ— ｓａｃｃｈａｒｌｄｅｓ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｉｎｄｕｓＷｉａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｏｓｓｅｓｓ ｓｔｒｏｎｇ ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｉｎ ｍａｒｋｅｔ ａｎｄ ｃａｐａｃｉｏｕｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｓｐｅｒｉｔｙ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｍｄｕｃｅｓ Ｘａｎｔｈａｎ ｇｕｍ， Ｇｅｌｌａｎ Ｇｕｍ ａｎｄ Ｐｕｌｌｕｌａｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｃｓ ｏｆ ｔｈｏｓｅ ｔｈｒｅｅ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ；ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ；ｘａｎｔｈａｎ ｇｕｍ；ｇｅｌｌａｎ ｇｕｍ；ｐｕｌｌｕｌａｎ
０前言 微生物多糖是对微生物有保护作用的生物高 聚物，它是由细菌、真菌、蓝藻等微生物在代谢 过程中产生的。微生物多糖在工业生产与生活的 许多领域具有广泛的应用价值，如作为微生物絮 凝剂、微生物采油中的生物化学调剖剂、食品添 加剂、保鲜剂、抗癌医药品、包装材料等。微生 物多糖生产周期短，不受气候和地理环境条件的 限制，可以在人工控制条件下利用各种废渣、废 液进行生产。另外，由于潜在用途不断被开发， 应用前景比动植物多糖更为广阔。微生物多糖具 有植物多糖不具备的优良性质，安全无毒、理化 收稿日期：２００６－０９—２７ 作者简介：吕俊（１９８２一），男。硕士。研究方向：食品加工。 性质独特，生产周期短，不受季节、地域和病虫 害条件限制，具有较强的市场竞争力和广阔的发 展前景。目前，许多微生物多糖已作为胶凝剂、 成膜剂、保鲜剂、乳化剂等，广泛应用于食品、 制药、石油、化工等多个领域 ‘。。
微生物多糖的研究进展2小论文
微生物多糖的研究进展2小论文
微生物多糖的研究进展
生命科学技术学院08级2班杜长蔓
摘要: 就微生物多糖的种类，生物合成、提取与纯化、实现了工业化的微生物多糖及其应用进行了综述, 展望了微生物多糖开发利用的前景。微生物多糖主要指大部分细菌、少量的真菌和藻类产生的多糖。微生物多糖由于具有安全性高、副作用小、理化特性独特等优点而使其在食品和非食品工业备受关注,尤其在医药领域具有巨大的应用潜力。微生物多糖在细胞内主要有三种存在形式: ①黏附在细胞表面上,即胞壁多糖; ②分泌到培养基中,即胞外多糖; ③构成微生物细胞的成分,即胞内多糖。而其中的胞外多糖具有产生量大、易于与菌体分离、可通过深层发酵实现工业化生产。一般微生物多糖的生产主要是利用淀粉为碳源,经过微生物的发酵进行生产,也有通过利用微生物产生的酶作用制成的。能够产生微生物胞外多糖的微生物种类较多,但是真正有应用价值并已进行或接近工业化生产的仅十几种。近几年,随着对微生物多糖研究的深入,世界上微生物多糖的产量和年增长量在10 %以上,而一些新兴多糖年增长量在30 %以上。到目前为止,已大量投产的微生物胞外多糖有黄原胶(Xant han gum) 、结冷胶( Gellan gum) 、小核菌葡聚糖(Scleeroglucan) 、短梗霉多糖( Pullulan) 、热凝多糖(Curdlan) 等。微生物多糖和植物多糖相比较具有以下优势:①生产周期短,不受季节、地域、病虫害等条件的限制; ②具有较强的市场竞争力和广阔的发展前景; ③应用广泛,例如已作为胶凝剂、成膜剂、保鲜剂、乳化剂等广泛应用于食品、制药、石油、化工等多个领域。据估计,目前全世界微生物多糖年加工业产值可达80 亿左右。
关键词: 微生物多糖; 生物合成; 提取与纯化;开发应用
0引言
多糖是一种天然的大分子化合物，来源于动物、植物及微生物，在海藻、真菌及高等植物中尤为丰富。它是由醛糖和（或）酮糖通过糖苷键连接成的聚合物，作为有机体必不可少的成分，同维持生命体机能密切相关，具有多种多样的生物学功能。
微生物胞外多糖提取纯化研究进展
黑龙江农业科学２０１９(５):１５９Ｇ１６１HeilongjiangAgriculturalScienceshttp://www．haasep．cnDOI:１０．１１９４２/j．issn１００２Ｇ２７６７．２０１９．０５．０１５９韩勇．微生物胞外多糖提取纯化研究进展[J]．黑龙江农业科学,２０１９(５):１５９Ｇ１６１．微生物胞外多糖提取纯化研究进展
韩 勇(山西药科职业学院,山西太原０３００３１)
摘要:近年来,微生物胞外多糖以其众多的生物和药理作用引起人们的重视,研究和开发具有生物活性的胞外多糖已成为科学研究的热点,其提取纯化工艺是多糖研究与开发的重要组成部分.本文综述了近些年微生物胞外多糖的提取纯化方法,旨在为其进一步的开发利用提供参考.关键词:微生物;胞外多糖;提取;纯化
收稿日期:２０１８Ｇ１１Ｇ１９基金项目:山西药科职业学院科研资助项目(２０１６１０６).作者简介:韩勇(１９７８Ｇ),男,硕士,讲师,从事微生物发酵工程研究.EＧmail:swxyhy＠１６３．com. 多糖是一类天然大分子物质,不仅是生物体的组成成分,且具有重要的生物活性功能.胞外多糖是由微生物菌体产生的多糖,易与菌体分离,近些年通过液体深层发酵培养技术实现了许多胞外多糖的大规模工业化生产.到目前为止,已大量投产的微生物胞外多糖主要有黄原胶、结冷胶、热凝多糖等.采用液体深层发酵生产微生物胞外多糖具有生产周期短、产量大、提取率高,易于实现大规模工业化生产等优点,已逐渐成为获取胞外多糖的主要方法,具有广阔的开发应用前景.在微生物胞外多糖的生产过程中,除采用特殊工艺控制发酵过程以外,胞外多糖的提取纯化工艺,同样是保证产品质量、降低生产成本的关键,已成为多糖生产的制约因素.本文就近年来微生物胞外多糖的提取、纯化方法进行了综述,以期为微生物多糖进一步的研究提供参考.１ 微生物胞外多糖的提取１．１ 发酵液预处理发酵液的预处理工艺主要是将培养液中的细胞、残糖、色素及其他代谢产物进行提前处理,尽可能并大量的除去对多糖分离提取有影响的杂质.而且,许多胞外多糖发酵液的粘稠度较高,不易进行液固分离.为改变发酵液的物理流变特性,有必要对发酵液进行预处理操作.预处理可采用的工艺方法包括物理法、化学法、酶处理法等.邓振山等[１]对一株结皮真菌产胞外多糖的研究中,真菌经发酵培养,取其发酵液,布氏漏斗６层滤纸抽滤,５g１００mLＧ１活性炭吸附５min,过滤,取其滤液用旋转蒸发器浓缩至１/４体积.刘晶等[２]在对副干酪乳杆菌VL８产胞外多糖的研究中,将发酵液在９５℃水浴５min去酶活,４℃,８０００rminＧ１条件下离心１５min,得发酵上清液.１．２ 多糖的提取从发酵液中提取多糖的工艺方法主要是根据多糖在发酵液中的性质来决定的.实际生产研究中,可采用一些使多糖在溶液中溶解度降低后分相、脱水、析出或加入能与多糖结合絮凝沉淀的溶剂,以达到沉淀分离多糖的目的.１．２．１ 有机溶剂法 有机溶剂沉淀是多糖分离纯化最常用的工艺方法.在多糖溶液中加入与水互溶的有机溶剂,可降低多糖的溶解度,从而引起多糖沉淀或凝聚,同时有助于脱色及脱去低分子量的杂质.甲醇、乙醇、异丙醇和丙酮等是多糖分离纯化较常用的有机溶剂,其中乙醇应用最为广泛.多糖水溶液中加入乙醇,随着溶液中乙醇浓度逐渐提高,多糖溶解度逐渐降低,形成沉淀析出.目前,醇沉法已广泛用于多糖的提取分离[３Ｇ５].韩蓓等[６]将PantoeaananatisGＧ１４细菌发酵液离心取上清,上清液中加入３倍体积的９５％预冷乙醇过夜沉淀,经离心收集多糖.１．２．２ 超滤 超滤是一种新型膜分离技术,是利用不同截留分子质量的微孔滤膜,将溶液中具有不同分子质量组成的组分高效分离.超滤具有条件温和、操作简单、分离效率高、极少破坏多糖的生物活性、可防止生物热敏性物质失活等优点,且没有有机溶剂法的试剂残留,现已成为多糖提取分离研究的重要方法,正在向大规模工业化方向发展.武忠伟等[７]采用切向流超滤系统,分别使用０．１μm和１００ku膜组件,将蝙蝠蛾拟青霉发酵液中的胞外多糖分为分子质量＞２０００ku,１００~２０００ku和＜１００ku三部分.与传统的分离方法相比,超滤膜法分离发酵液中胞外多糖具有快速、９５１ 黑 龙 江 农 业 科 学５期能耗低和损失率低等优点.１．２．３ 喷雾干燥法 喷雾干燥法具有传热快、水分蒸发迅速、干燥时间短的特点,目前已用于多种生物活性物质的提取分离.张俐娜等[８]将４０L茯苓菌丝体培养液用喷雾干燥机干燥得到５１．８g胞外粗多糖,喷雾干燥机的入口温度２５０℃,出口温度７０~８０℃.１．２．４ 冷冻干燥法 冷冻干燥法是通过冻结后升华原理去除物料中的水分,获得干燥制品的技术.与其他干燥方法相比,具有制品不变质、易长期储存、利于热敏性物质保持生物活性等优点.徐晓芬等[９]采用冷冻干燥,－８０℃预冻１２h,冷阱温度－５０℃,真空度１０Ｇ３mBar,冻干４８h,得类芽孢杆菌BD３５２６的胞外多糖粗品.２ 微生物胞外多糖的脱蛋白在胞外多糖的纯化过程中,多糖中的蛋白质常常影响多糖纯度,因此多糖脱除蛋白质是多糖纯化精制的关键.一般选择使多糖不沉淀而使蛋白质沉淀的试剂来处理,但处理操作要求时间短,温度低,防止多糖降解.常用的多糖除蛋白的方法有:Sevag法、三氯乙酸法、三氟三氯乙烷法和酶法等.２．１ Sevag法多糖脱蛋白较好的方法是Sevag法,蛋白质在氯仿等有机溶剂中变性,形成胶状,可经离心后除去.Sevag法的优点是工艺条件温和,缺点是蛋白质脱除效率较低,需要经过多次操作才能除净蛋白质,并且Sevag法有机试剂用量大,容易造成有毒溶剂残留.杨晨璐等[１０]将植物乳杆菌胞外多糖溶液中加入１/３体积的Sevag试剂,震荡３０min后,４０００rminＧ１离心１５min,收集上层水相溶液,重复以上操作至两相之间无蛋白质层为止.２．２ 三氯乙酸法三氯乙酸法是在粗多糖溶液中加入三氯乙酸,应用三氯乙酸是一种强酸,使蛋白质变性沉淀而去除,但同时会使多糖链水解,造成多糖损失和多糖组分发生变化,此外也会造成有机试剂残留.王金玲等[１１]采用三氯乙酸法对桦褐孔菌胞外多糖进行脱蛋白操作,最佳工艺为三氯乙酸０．５molLＧ１,加入量１５％,振荡时间２０min,静止时间４０min.芦红云等[１２]将灰树花胞外粗多糖用体积分数３％三氯乙酸脱蛋白.２．３ 三氟三氯乙烷法将多糖溶液与三氟三氯乙烷等体积混合,低温下搅拌１０min,离心后得上层水层,水层相继续用此方法处理多次,即得无蛋白质的多糖溶液.此方法的原理是三氟三氯乙烷可将蛋白质沉淀.本方法效率较高,但所用溶剂易挥发,不宜大规模工业化应用.２．４ 酶法酶法是在多糖溶液中加入一定浓度的蛋白酶,在最佳的酶反应条件下水解去除蛋白质的方法.蛋白质水解酶类可以去除多糖的结合蛋白质,常用的酶有胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶等.酶法具有条件温和,多糖损失率低等特点.缺点是酶法不能完全去除多糖中的蛋白质.３ 微生物胞外多糖的纯化从发酵液中获得的多糖经除去杂质后,仍是含有多种不同相对分子质量级的混合物,要得到相对分子质量分布均一的组分,仍需对其进行进一步的纯化.３．１ 脱色有些胞外多糖含有大量色素,影响成品的质量,因此粗多糖必须脱色.多糖脱色常常采用吸附法、氧化法、离子交换法.戴世华等[１３]对秀珍菇胞外多糖活性炭脱色工艺进行了研究,确定最佳的脱色工艺条件为:活性炭用量１．６％,脱色时间７０min,脱色温度７０℃,pH３.在此条件下,色素的脱除率为８０．５％,多糖的保留率为８４．８％.彭期定等[１４]采用３０％H２O２脱色木蹄层孔菌胞外多糖,H２O２用量为粗多糖溶液体积的１/１０.芦红云等[１２]采用大孔吸附树脂D３０３对灰树花胞外粗多糖脱色.３．２ 透析法透析法是利用一定大小孔目的透析袋,使多糖中的无机盐或其他小分子杂质透过从而达到分离纯化的目的.徐健等[１５]采用截留分子量为３５００的透析袋透析厚藤共生真菌胞外多糖,袋内透析液减压浓缩,冷冻干燥得胞外多糖粗品.彭期定等[１４]将预处理后的木蹄层孔菌胞外多糖溶液浓缩后于透析袋(截留量１３０００u中),自来水流动透析４８h,浓缩后真空冷冻干燥得粗品.３．３ 大孔吸附树脂纯化大孔吸附树脂是一类不含交换基团,具有大孔结构的高分子吸附剂,其多孔性网状空穴可较好地吸附多糖中的杂质,主要用于分离、脱无机盐、浓缩及除去有机杂质.徐增龙等[１６]采用D１０１大孔吸附树脂分离冬虫夏草菌丝体发酵液０６１５期 韩 勇:微生物胞外多糖提取纯化研究进展中的多糖,结果表明,在上样量和树脂比例为１∶１０时,多糖的纯化效果最佳,树脂的使用效率最大.大孔吸附树脂具有吸附量大、选择性好、吸附速度快、易于解吸附、机械强度高、再生处理简便等优点,尤其适用于从水溶液中分离低极性或非极性的化合物.３．４ 柱层析法向玉玲等[１７]依次采用DEAEＧ５２柱层析,SephadexGＧ２００柱层析,将桦褐孔菌胞外多糖进行分级纯化.李辉等[１８]采用SepharoseCLＧ６B凝胶柱层析纯化双歧杆菌RH胞外多糖,收集糖峰洗脱液,经透析、冷冻干燥,得胞外多糖纯品.曹永强等[１９]将植物乳杆菌粗多糖依次采用DEＧAEＧSepharoseFastFiow离子交换柱层析,SephＧaroseCLＧ６B凝胶柱层析纯化,得多糖纯品.４ 结语近年来,众多研究结果表明,多糖是一种能够增强人体免疫功能的生物活性物质,可作药物和保健品的有效成分,目前已经成为分子生物学、药学、食品科学等领域中的热点研究内容之一.其中,活性多糖的提取纯化直接影响多糖产品的质量及产量,已成为多糖研究的主要方向.参考文献:[１] 邓振山,崔凡,李军,等．１株结皮真菌胞外多糖的初步研究[J]．微生物学杂志,２０１７,３７(２):６２Ｇ６８．[２] 刘晶,杨森,陈杨杨,等．副干酪乳杆菌VL８产胞外多糖条件优化及其抗氧化性质[J]．中国食品学报,２０１７,１７(５):８２Ｇ８９．[３] 陈丽华,张清华,管咏梅,等．虫草发酵液胞外多糖的醇沉工艺优选[J]．中国实验方剂学杂志,２０１４,２０(１８):２０Ｇ２２．[４] 韩丽荣,程代,孟梦,等．灰树花胞外多糖的分离纯化及免疫调节作用[J]．天津科技大学学报,２０１６,３１(４):２５Ｇ２９．[５] 贾红倩,刘嵬,梁立,等．红曲霉菌胞外多糖的分离纯化、结构鉴定及抗氧化活性测定[J]．食品工业科技,２０１７,３８(１２):９２Ｇ９６．[６] 韩蓓,罗文娟,于燕,等．PantoeaananatisGＧ１４细菌胞外多糖的体外抗氧化活性及抗肿瘤活性研究[J]．天然产物研究与开发,２０１３(２５):１４９４Ｇ１４９８．[７] 武忠伟,张明霞,陆隽雯,等．超滤分离蝙蝠蛾拟青霉胞外多糖工艺优化[J]．中国食品学报,２０１５,１５(１２):１１５Ｇ１２１．[８] 张俐娜,金勇,陈莉,等．一种具有抗肿瘤活性的茯苓菌丝体胞外多糖的制备方法:２００４１００６０６５０．１[P]．２００３Ｇ０６Ｇ２５．[９] 徐晓芬．类芽孢杆菌BD３５２６在无氮固体培养基上产胞外多糖的研究[J]．食品工业科技,２０１７,３８(１６):９５Ｇ１００．[１０] 杨晨璐,马林,周蕊,等．植物乳杆菌胞外多糖的分离纯化及其抗氧化性研究[J]．中国乳品工业,２０１８,４６(５):９Ｇ１３．[１１] 王金玲,杜文婧,王琦．桦褐孔菌胞外多糖脱蛋白工艺比较研究[J]．吉林农业大学学报,２０１０,３２(６):６３３Ｇ６３８．[１２] 芦红云,吴天祥,汤庆莉,等．天麻醇提物对灰树花胞外多糖单糖组成和生物活性的影响[J]．食品科学技术学报,２０１８,３６(３):４０Ｇ４７．[１３] 戴世华,孙玉军,宋玉铃,等．秀珍菇胞外多糖活性炭脱色工艺研究[J]．安徽科技学院学报,２０１４(４):２５Ｇ２９．[１４] 彭期定,梅小飞,徐茹玉,等．木蹄层孔菌胞外多糖的深层培养工艺优化及体外抗氧化研究[J]．食品科技,２０１７,４２(３):２６Ｇ３１．[１５] 徐健,陶洪文,陈荫,等．厚藤共生真菌(FusariumoxyspoＧrumY２４Ｇ２)胞外多糖的化学组成和结构研究[J]．中国海洋大学学报,２０１１,４１(１０):８７Ｇ９２．[１６] 徐增龙,张如松．冬虫夏草菌丝体发酵液中多糖的分离纯化与含量测定[J]．浙江中医药大学学报,２００７,３１(３):３７６Ｇ３７７．[１７] 向玉玲,李娟,徐向群．桦褐孔菌胞外多糖级份的化学性质和抗氧化活性研究[J]．浙江理工大学学报,２０１２,２９(６):８６３Ｇ８６７．[１８] 李辉,宋居易,刘蕾,等．双歧杆菌RH胞外多糖提取纯化及体外抗凝血活性评价[J]．食品科学,２０１４,３５(２３):１２９Ｇ１３３．[１９] 曹永强,张健,赵雯,等．植物乳杆菌胞外多糖的分离纯化及其乳化特性[J]．食品科学,２０１６,３７(１７):７Ｇ１３．
多糖用作结肠靶向给药载体的研究进展
收稿日期:2007-10-16作者简介:李胜方(1972) ),男,湖北汉川人,博士。文章编号:1008-8245(2008)01-0035-05多糖用作结肠靶向给药载体的研究进展
李胜方 刘先利 滕 雷 黄卫东 赵碧琳 邓祥义(黄石理工学院化学与材料工程学院,湖北黄石435003)摘 要:多糖能被结肠内的菌群降解,而被用作结肠靶向给药的载体。用作结肠靶向给药的多糖载体主要有壳聚糖、果胶、瓜尔树胶、葡聚糖、菊粉、直链淀粉、环糊精和海藻酸等,其形式主要为多糖胶衣、多糖凝胶和多糖前药。文章综述了多糖在这几方面的研究进展。关键词:结肠靶向;药物载体;多糖中图分类号:R943 文献标识号:AProgressonPolysaccharidesforColon-SpecificDrugDelivery
LIShengfang LIUXianli TENGLei HUANGWeidong ZHAOBilin DENGXiangyi(SchoolofChemicalandMaterialsEngineering,HuangshiInstituteofTechnology,HuangshiHubei435003)Abstract:Polysaccharidesareusedascolon-specificdrugdeliverycarriersbecausetheycanbedegradedbyen-zymesproducedbycolonbacteria.Polysaccharidesforcolon-specificdrugdeliverycontainchitosan,dextrans,guargum,pectins,inulin,cyclodextrins,amyloseandalginatesetc.Theformationofdrugdeliverycarriersiscoating,hydrogelsorprodrugs.Studiesinthisfieldarereviewedinthispaper.Keywords:colon-specific;drugcarriers;polysaccharides 口服结肠靶向给药已引起了人们的广泛关注。目前,用于结肠靶向定位释药系统主要有pH依赖型释药系统、时滞释药系统、压力控制系统和菌群触发型释药系统[1]。消化道pH值的变化、病人的病理状态、食物的组成以及个体差异等因素,限制了前三种释药系统的发展。菌群触发型系统由于能被结肠内的菌群降解而具有精确的定位性,其研究已成为结肠靶向研究领域的热点。用于结肠靶向给药的载体主要有偶氮聚合物和多糖。虽然偶氮聚合物具有结肠菌降解性,但其毒性限制了其应用[2]。多糖不但具有结肠菌降解性,而且还具有来源丰富、价廉、安全、稳定及无毒的优点,用其作为结肠靶向给药的载体有着非常广阔的应用前景。本文介绍了近年来各种多糖作为结肠靶向给药的载体的研究进展。1 多糖用作结肠靶向载体1.1 壳聚糖壳聚糖是一种高分子量的聚阳离子多糖,它是由天然的甲壳素通过碱脱乙酰化作用得到的衍生物,又称聚氨基葡萄糖。壳聚糖具有良好的生物性能,如无毒、生物相容性好、可生物降解等。然而壳聚糖只溶于弱的酸性溶液,在pH高于7的溶液中会沉淀出来。由于壳聚糖在低的pH范围内可溶,为了使其成功用于结肠定位释药,需要将壳聚糖完全包覆以防止胃酸对其溶解。当系统到达小肠时,随着pH值的增加,包覆层溶解释放出壳聚糖核,壳聚糖核在结肠又会被结肠内的细菌活化降解,药物被释放出来。第24卷 第1期2008年2月 黄 石 理 工 学 院 学 报JOURNALOFHUANGSHIINSTITUTEOFTECHNOLOGY Vo.l24 No.1Feb 2008Tozaki等[3]考察了用邻苯二甲酸化的羟甲基纤维素作胶衣层包覆的壳聚糖胶囊用于结肠释药。体外研究表明,载有可溶性染料(CF)的壳聚糖胶囊在胃液中浸泡2小时(药物在胃内的转运时间),接着在人工的肠液中浸泡4小时,发现CF的释放量非常小,但是在含有33%老鼠结肠内容物的分散流动液中CF的释放量会增加,且在4小时内的释放量为20%~100%。这表明老鼠结肠内容物内的细菌能产生降解壳聚糖的酶。Lorenzo等[4]用喷雾干燥的方法制备了双氯芬酸钠的壳聚糖微粒,用EudragitL-10或者EudragitS-100作这些微粒的包覆胶衣层,Eudragit胶衣层使微胶囊具有pH依赖性释放特性,改变壳聚糖的分子量或用不同的盐如壳聚糖谷氨酸盐控制双氯芬酸钠的释放。在酸性环境pH值3小时没有观察到药物的释放,但是在接着的高pH值条件下4小时内,Eudragit胶衣层逐渐开始溶解,壳聚糖开始溶胀,药物不断地扩散出来直至药物全部被释放完。1.2 葡聚糖葡聚糖是一种多糖,它主要是由1,6-A-D-吡喃葡糖苷键接而成的线性高分子。蔗糖在葡聚糖酶的作用下发酵得到葡聚糖。葡聚糖分子中的糖苷键能被结肠内的厌氧菌产生葡聚糖酶水解。Harboe等[5]制备了不同的葡聚糖-药物前药,药物被键接到葡聚糖大分子链的末端上,在胃和小肠内,前药保持完好没被吸收,一旦达到结肠,葡聚糖的糖苷键被葡聚糖酶降解,药物被释放到结肠内。不同药物如萘普生、布洛芬、5-氨基水杨酸、甲基脱氢皮质甾醇和地塞米松通过以上方法制备出前药,并且在猪体内外进行了测试。结果发现药物在结肠内的释药量是胃肠道内的17倍。这些葡聚糖前药系统能精确定位释药,提高了药物的生物利用度。另外,有些药物如糖(肾上腺)皮质激素由于没有功能基能键接到葡聚糖分子链上,必须通过先与另外一种分子反应,使其具有可键合的基团后,再键接到葡聚糖分子链上[6]。同样也发现这种葡聚糖前药在胃肠消化道内很少水解,在结肠迅速降解。这些葡聚糖前药在治疗老鼠Colitis病症时显示出比原始的药物更好的效果。除了葡聚糖前药外,葡聚糖凝胶也得到了很好的发展。Brondsted等[7]发现用二异氰酸交联的葡聚糖凝胶能被老鼠结肠内的葡聚糖酶完全降解,并且调节凝胶的化学组成可以控制凝胶在消化液中的膨胀性和机械强度,保证药物在胃及小肠内不释放或者少量释放。Chiu等[8]用4-硝基苯氯甲酸酯活化葡聚糖,然后与4-氨基丁酸反应,在用1,10-二氨基癸烷交联,制备了pH敏感的葡聚糖凝胶。将这些葡聚糖凝胶在牛血清白蛋白(BSA)的溶液中浸泡5天,然后洗涤、干燥。药物释放实验结果发现,凝胶内羧基量和交联密度决定了凝胶的溶胀度,进而影响到BSA的释放速率,在溶液介质中添加葡聚糖酶,可以增加BSA的释放速率。Brondsted等[9]用戊二醛交联葡聚糖制备葡聚糖胶囊用于结肠定位传递药物,用氢化可的松作模型药物,结果也表明在葡聚糖酶的作用下,氢化可的松在结肠能完全释放出来。另外葡聚糖脂肪酸酯用作结肠靶向传递药物的胶衣层也有很好的效果[10]。1.3 果胶果胶是一种从植物的细胞壁提取的物质。它主要是由半乳糖醛酸以A-(1-4)键接的线性高分子多糖。果胶的平均分子量大约在5万~18万左右。果胶在人体胃和小肠生理环境内能保持结构的完整性,但是在结肠能被结肠菌产生的酶降解。由于果胶溶于水,当果胶经过胃和小肠时不能有效地保护负载的药物。体内模拟实验表明,为了保护负载的药物核,胶衣层必须有足够的厚度[11]。除了形成胶衣层,人们还在不断寻找既能降低果胶的水溶性又能保持其结肠菌降解性的方法。Morris[12]等发现果胶的钙盐能形成一种/蛋壳0结构,降低了自身的水溶性,并且可以根据不同的药物选择钙盐的用量。Rubinstein等[13]用果胶的钙盐和果胶制备了包覆有茚甲新的药片,药物的释放结果表明:当溶液介质中缺少果胶酶时,药物在6小时内的释放量为0;随溶液介质中果胶酶的增加,药物的释放量也增加;当溶液介质中果胶酶的浓度为120FDU/mL时,药物在6小时内的释放量为100%。这充分说明果胶钙盐能用作结肠靶向释药的载体。Adkin等[14]制备了两种果胶的钙盐胶衣片剂,分别用果胶和瓜尔树胶包覆,闪烁扫描法研究药物在胃肠道内的转运和崩解表明,两种片剂在胃肠道内都保持完好的结构,到达结肠后崩解,用果胶包覆的片剂崩解相对要快。Ashford等[15]研究了羟甲基化的果胶体系,发现羧基羟甲基化70%的果胶胶衣能在胃肠道内保护药片,在结肠内容易被酶降解。并且果胶的羧基羟甲基化程度越低,越容易降解。另外,酰胺36 黄 石 理 工 学 院 学 报 2008年化的果胶也能用作结肠靶向释药的载体。除此外,为了克服果胶的高度水溶性,Wakerly等[16]还报道了用乙基纤维素和果胶的混合物作为药物的胶衣层。这种片材既具有果胶的结肠定位降解性又具有乙基纤维素不溶于水的性质。研究结果表明,增加片材中的乙基纤维素量或者胶衣层厚度,可以降低药物的释放速率,并且这些片材能被结肠内的细菌产生的酶降解。Meshali等[17]制备了果胶与壳聚糖的高分子复合物作为药胶衣层,分别以一种难溶性药和一种水溶性药为药物模型。体外研究表明,只需较薄的胶衣层,就能很好地保护药物,避免其在胃和小肠液的作用下而释放。然而单独使用果胶需要较厚的胶衣层才能达到这种效果,并且发现包覆难溶性药物比包覆水溶性药物的效果更好。果胶、壳聚糖和羟甲基纤维素的混合物也被考察用作结肠定位释药系统。Macfarlane等[18]发现由果胶、壳聚糖和羟甲基纤维素按3B1B1的比例组成的片材难溶于水,改变果胶和壳聚糖的比例,片材出现不同程度的溶胀,溶胀的片材能被果胶酶降解。1.4 瓜尔树胶瓜尔树胶是一种天然的多糖,它是由B-D-吡喃甘露糖以B-(1-4)键连接、吡喃半乳糖在1,6位枝化的高聚物。瓜尔树胶中吡喃甘露糖和吡喃半乳糖的比例为1B2。瓜尔树胶在冷水中能水合、溶胀形成粘性胶状物或者溶胶,这些凝胶能阻止药物从片剂中释放。瓜尔树胶能用作结肠靶向释药的载体,主要是因为它具有阻止药物从片剂中释放的性能,并且很容易被大肠内的微生物降解。Wong等[19]用瓜尔树胶包覆地塞米松片剂作为结肠靶向释药载体,表现出非常好的效果。研究表明,片剂在人工模拟的胃液和小肠液里释放的药物量几乎可以忽略不计,而在人工模拟的结肠液里释放量明显增长。药物在结肠内的溶解程度依赖于半乳甘露聚糖的浓度。当半乳甘露聚糖浓度大于0.1%时,半乳甘露聚糖能加速地塞米松的溶解。Krishnaiah等[20]用含有大约77%的瓜尔树胶片剂负载锝示踪剂,通过闪烁扫描法研究表明,在胃和小肠只有少量的示踪剂释放,然而在升结肠却有大量的示踪剂释放,因而说明结肠菌引发了酶降解。Rubinstein等[21]报道了用硼砂交联的瓜尔树胶。结果发现交联的瓜尔树胶和没有交联的瓜尔树胶被半乳甘露聚糖酶降解的速率相同。交联的瓜尔树胶降解需要的时间与药物在结肠内的释放时间最接近。然而要使其用作结肠靶向的载体,还需要更多的体内实验予以证实。Gl-iko等[22]制备了磷酸盐交联的瓜尔树胶凝胶并进行了体内和体外研究。用这些凝胶负载氢化可的松,然后在pH=6.4的缓冲溶液中浸泡6小时,结果只释放出20%的氢化可的松,接着在缓冲溶液中添加A-半乳糖酶和B-甘露聚糖酶,氢化可的松的释放量明显增加。体内研究也表明磷酸盐交联的瓜尔树胶凝胶适宜用作结肠靶向释药的载体。曹健等[23]以瓜尔树胶、微晶纤维素和其它药用辅料制备了吲哚镁辛瓜尔树胶骨架片,测定了模拟人体胃肠道生理环境下的体外释放度。结果表明,骨架片5小时内释药不超过20%,24小时内不加酶组总释药量不超过40%,加酶组为88%左右,能达到结肠靶向给药的效果。1.5 菊粉菊粉是一种从洋葱、大蒜、菊苣和蓟等植物中的提取物。它是D-果糖以B-(2-1)键接、以一个葡萄糖单元结尾的多糖。菊粉不能被胃和小肠分泌的消化液水解,但是能被结肠内的细菌发酵降解。为了克服菊粉难于形成片材的缺点,通常将菊粉与其它聚合物结合形成片材。这些混合物片材在胃和小肠内不能降解,但能被结肠菌发酵降解。Vervoort等[24]先制备了甲基丙烯酸化的菊粉,然后通过自由基聚合形成凝胶。研究表明高取代度的菊粉能形成很好的网络结构,凝胶具有良好的机械性能。体外降解实验说明增加菊粉酶的浓度以及降解时间都能加快菊粉的降解,但是高取代度的菊粉使得凝胶的交联密度太大,导致酶难于扩散进入凝胶,不利于其降解。1.6 直链淀粉直链淀粉是从植物里提取的一种成分,它主要是由D-吡喃葡萄糖以A-(1-4)键结合的多糖,也称聚(1,4--A-D-吡喃葡萄糖)。直链淀粉能形成片材,这些片材能溶胀抵御胰A-淀粉酶的作用,但能被结肠菌产生的酶降解。为了克服直链淀粉在胃肠道中易膨胀的缺点,Milojevic等[25]在直链淀粉中加入不溶于水的乙基纤维素作5-氨基水杨酸药丸的胶衣层,发现当直链淀粉和乙基纤维素的重量比为1B4时,5-氨基水杨酸药丸在体外溶出介质中经12小时不溶,当溶出介质中加入结肠内容物后,药物开始释放。并且发现直链淀粉和羟甲基纤维素的胶衣层特别适宜传递高度水溶性的药物到结肠。Bajpai等[26]研第1期 李胜方 刘先利 滕 雷 等:多糖用作结肠靶向给药载体的研究进展 37
黄芪多糖提取纯化工艺研究进展
第９期总第２６７期 ２０１６年９月 农业科技与装备 ｃｕｌｔｕｒ￣Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏ￣ｗ ａｎｄ Ｅｏｕｉｔ￣ｍｅｎｔ ＮＯ．９ Ｔｏｔａｌ ＮＯ．２６７ Ｓｅｏ．２０１６
黄芪多糖提取纯化工艺研究进展
樊志强
（本溪化学工业学校，辽宁本溪１１７００４）
摘要：黄芪多糖是中药黄芪的主要有效成分之一，具有增加机体免疫、降血糖、抗氧化、抗衰老等生物活性。综述国内近几年黄芪多 糖的提取分离纯化技术研究进展，为未来进一步开展黄芪多糖研究提供理论参考。 关键词：黄芪多糖；提取；纯化；工艺 中图分类号：Ｒ９３２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４—１ １６１（２０１６）０９—００３９—０３
黄芪为豆科植物蒙古黄芪（Ａｓｔｒａｇａｌｕｓ ｍｅｎｍ．
ｂｒａｎａｃｅｕｓ（Ｆｉｓｃｈ．）Ｂｇｅ ｖａｒ．ｍｏｎｇｈｏｌｉｅｕｓ Ｈｓｉａｏ、膜荚 黄莨Ａｓｔｒａｇａｌｕｓ ｍｅｍｂｒａｎａｃｅｕｓ（Ｆｉｓｃｈ．）Ｂｇｅ．的干燥
根，性温，味甘，具有补气升阳、益卫固表、利水消肿和
托疮生肌之攻效。黄芪多糖是从黄芪中提取的一种生
物活性成分，具有增加机体免疫力、降血糖、抗氧化、
抗衰老等生物活性。目前，国内对黄芪甲苷的提取、分
离纯化工艺进行了大量研究。在查阅收集大量文献的
基础上，综述近几年来黄芪多糖的提取、分离纯化工
艺研究进展，为未来研究提供参考。
１黄芪多糖提取工艺 ，
目前，黄芪多糖的提取方法主要有水提取法、碱
醇提取法、超声波提取法、微波提取法等。
１．１水提醇沉法 黄芪多糖的提取一般采用水提醇沉法，该法工艺
简单，但收率和含量都较低。李金芳采用正交试验对
水提醇沉法提取黄芪多糖的提取条件进行优化。采用
蒽酮一硫酸法测定黄芪多糖含量。确定黄芪多糖提取
的最佳工艺为：提取时间４５ ｍｉｎ、提取温度１００℃、料 液比１：１０、提取次数３次，提取率为１０．３５％。崔红 花等以粗多糖提取率和葡萄糖计总多糖得率为指标．
虫草多糖的化学结构及药理活性研究进展
虫草多糖的化学结构及药理活性研究进展
王普; 郑明; 何军邀; 祝加男
【期刊名称】《《浙江工业大学学报》》
【年(卷),期】2010(38)2
【摘 要】作为虫草的主要活性成分之一,虫草多糖具有多种药理活性.近年来随着虫草菌无性型和液体深层发酵技术的发展,虫草多糖已成为多糖研究的热点.本文概述了发酵虫草及其多糖相关产品的开发,介绍了虫草多糖的化学结构研究及其在质量控制中的应用,重点综述了虫草多糖药理活性的研究进展,包括抗肿瘤、降血糖、对肝脏和肾功能的保护作用,以及免疫调节作用,分析了虫草多糖研究中存在的问题,并对其今后的研究开发进行了展望.
【总页数】6页(P129-133,172)
【作 者】王普; 郑明; 何军邀; 祝加男
【作者单位】浙江工业大学药学院 浙江 杭州 310032
【正文语种】中 文
【中图分类】R28
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