甘露聚糖酶酶系组成对酶法制备魔芋葡甘露低聚糖的影响文献综述

 2022-05-12 20:57:43

  1. 前言

医疗健康向来是民生问题的重点，其中糖尿病、心血管疾病、肥胖症等疾病使患者深受其扰，且患病人数日益增多，由于药物具有毒性副作用，因此寻找功能性糖及其低聚糖以增强机体免疫力成为生命科学领域研究的热点问题之一。葡甘露聚糖和葡甘露低聚糖是一类潜在具有提高免疫活性的功能性糖。

而魔芋(Amorphophallus konjac)作为天南星科魔芋属的多年生草本植物，其块茎中含葡甘露聚糖(Konjac Glucomannan，KGM)45.7%～54.7%，KGM是由含D-葡萄糖和D-甘露糖结合的复合多糖，经过适当的降解处理可得葡甘露低聚糖(Konjac Oligo-glucomannan，KOG)。魔芋的块茎作为中医药，具有较高的药用和食用价值。传统医学认为[1] 食用魔芋具有治疗烧伤、乳房疼痛、疝气、咳嗽、气喘以及皮肤和血液疾病的功效，既可内服，又可外用。现代研究表明KGM和KOG具有调节胃肠道、降血糖、降血脂、减肥、抗衰老、抗肿瘤和调节机体免疫力等诸多功效。

纯化的魔芋粉在过去的20年里已在美国和欧洲等地作为营养补充剂和食品添加剂使用[1]。因此，魔芋葡甘露聚糖及其低聚糖的生理活性评价对指导葡甘露聚糖及其低聚糖进一步广泛应用具有重要的理论价值。

  1. 魔芋葡甘露聚糖及其低聚糖的结构与性质

魔芋是一种功效多、用途广的植物资源，且在我国的种植分布较广。虽然对KGM和KOG的化学结构、理化性质已经有数十年的研究背景，但至今人们仍无法对其了解透彻，因此探究KGM和KOG的化学结构和理化性质有利于进一步深入对其的应用，充分发挥其在国民经济中的应有作用。

2.1 魔芋葡甘露聚糖的化学结构

虽然探究KGM化学结构的相关报道很多，但其确切结构至今仍无统一定论，但目前的推测性结构如下[2]：KGM是由beta;-D-葡萄糖和beta;-D-甘露糖以2：3或1：1.6的摩尔比以beta;-1，4糖苷键结合构成的杂多糖，在主链甘露糖的C3位上存在通过beta;-1，3键结合的支链结构，每32个糖残基上有3个左右的支链，支链的长度只有几个残基。天然的KGM分子除了葡萄糖和甘露糖外，还含有少量的乙酰基、糖醛酸残基和磷酸基。此外，也有观点[2]认为KGM主链中大约每20个己糖残基中含有1个糖醛酸残基，每19个己糖基中含有1个乙酰基，每70个左右的己糖基中含有1个磷酸基，分别以支链形成与酯结合，大约每17个糖残基中在甘露糖的C6位上有1个乙酰基。贾成禹[3]等对国产花魔芋和白魔芋中的KGM进行研究，花魔芋与白魔芋多糖经分离、纯化、超离心、电泳和层析,证明二者所含都是均一多糖。经过化学结构分析，发现其中葡萄糖：甘露糖分别为1：1.6和1：1.69。

图2-1 KGM的推测性结构图[4]

图2-2 KGM的局部结构图[5]

2.2 魔芋葡甘露聚糖及其低聚糖的理化性质

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