真菌多糖的生理活性研究技术资料.ppt

桑黄子实体多糖的分离纯化工艺及生物活性研究 报告人：程伟 主要内容 真菌多糖概述 桑黄多糖概述 桑黄子实体多糖的提取 桑黄子实体多糖的纯化 桑黄多糖的结构分析与活性研究 应用前景 继基因组学、蛋白质组学之后，糖类研究成为21世纪巨大的科学前沿。药物糖与功能糖、用糖进行能源/资源开发等正成为我国经济的增长点。 糖工程共性关键技术主要围绕糖制备技术，以及糖分离、分析和功能评价技术展开。包含各种各样天然多糖制备、多糖降解与分离、寡糖化学-酶合成、糖化学-酶法转化等技术。 真菌多糖概述 2001年Science（Vol.291）43篇论文涉及糖的研究。2007年Nature（Vol.26）7篇论文综述糖化学糖生物学研究进展。发达国家在糖研究上不惜斥巨资建立各种平台，展开糖生物学、化学糖生物学、糖组学、糖芯片、糖工程、糖药物等领域的研发。 真菌多糖： 1、一类天然高分子化合物，它广泛存在于真菌的细胞壁中，是由醛基和酮基通过糖苷键连接起来的高分子聚合物。 2、有螺旋状的三维立体结构，其构型近似于DNA，是一种β型的多糖。 3、是控制细胞分裂分化，调节细胞生长衰老的一类活性多糖。 4、其进入体内后不会被消化、分解、吸收，能够和细胞膜上的受体结合，从而能发生药理活性。因此，是一类具有广泛药理活性的功效十分显著的活性物质。 真菌多糖分类：一般分为胞外多糖和胞内多糖； 高等真菌多糖主要是胞内多糖，它主要存在于菌丝体的细胞壁或细胞间质中，通过普通粉碎不能提高其含量的是胞外多糖，反之则是胞内多糖。 真菌多糖主要分布于真菌的菌丝、子实体及其发酵液中。在不同的部位含量有所不同，在真菌的菌丝体的细胞壁和细胞质中存在较多，其他地方较少。故真菌多糖主要是在菌丝体细胞壁和细胞质中提取。 真菌多糖具有降血压、血脂、健胃保肝、抗氧化、延缓衰老、抗感染、抗辐射、促进核酸和蛋白质的生物合成，修复损伤的组织细胞等多种功效。 真菌多糖的抗肿瘤作用是目前所知其最为重要的生物活性，也是研究最为活跃的部分。 一级结构 一级结构是指其单糖残基的组成、排列序列、连接方式等。真菌多糖的一级结构主链主要有2 种：（1）葡聚糖（2）甘露聚糖 真菌多糖的二级结构 二级结构是指多糖骨架链间以氢键结合形成的各种聚合体，这只是关系到其分子主链的构象， 而不涉及侧链的空间排布。 三级结构 三级结构是指由多糖中糖残基中的羟基、羧基、氨基及其他功能团，通过非共价作用而形成的有序、规则而粗大的空间构象。 四级结构 四级结构是指多糖多聚链间以非共价作用力而结合形成的聚集体。 结构的分析方法 对于多糖一级结构，传统的分析方法是用化学分析法。多糖样品用酸全部水解后，经纸色谱或薄层色谱与标准样品对照，并用气相色谱法测出多糖的相对含量。通过甲基化、Smith 降解和高碘酸氧化等确定多糖中单糖的连接点，然后用酶降解，逐步测出糖链顺序，用凝胶渗透色谱法测出多糖的平均分子量。这种方法所需要的样品量大，操作繁杂、费时，且分析精度不高。 现代仪器分析法是在化学分析法的基础上更进一步地了解和研究多糖结构特性的方法。与化学分析法相比，现代仪器分析法具有快速、准确、灵敏和操作方便等优点。 目前，在此方面应用较多的有紫外光谱法（UV）、红外光谱法（IR）、气相色谱法（GC）、高效液相色谱法（HPLC）、质谱法（MS）、核磁共振法（NMR）及电泳等。其中IR法和MS法是多糖结构分析的有效手段，而NMR法在解决糖的立体化学方面起着重要的作用。 多糖的高级结构分析 多糖的二级结构分析常用的手段是NMR技术。另外在多糖的三维结构测定中，X-射线衍射分析是较好的方法。 构效关系 活性多糖的化学结构是其生物活性的基础。多糖的构效关系就是指多糖的一级结构和高级结构与其生物活性的关系，是当前糖化学和糖生物学共同关注的焦点问题。可能是因为多糖的结构过于复杂，从总体上看，对多糖构效关系的研究很不完善。 就多糖一级结构与其生物活性的关系而言，一方面多糖的糖组成和糖苷键类型对其生物活性有一定的影响，如从菌体中获得的活性多糖一般是由葡萄糖构成的，而且葡萄糖主链上的β-1,6 糖苷键是抗肿瘤所必需的。 对具有抗病毒活性的硫酸酯化多糖而言，硫酸酯化均多糖的活性大于硫酸酯化杂多糖，且β-1,3-D-葡聚糖和以β-1,3-D-葡聚糖为主的多糖活性明显高于β-1,6-D-葡聚糖。 多糖一级结构对其生物活性影响的第2个方面是多糖中的一些官能团。多糖中的官能团种类或有无官能团对其生物活性有极大的影响，而这些官能团往往可以通过一定的化学方式进行添加或消除，所以多糖中官能团的改造已成为研究多糖构效关系的有力手段。常用于多糖官能团改造的方法有降解、羧甲基化、硫酸酯化、乙酰化、烷基化、磷酸酯化、二乙基氨基乙基化、碘化和氨化等。