α-葡萄糖苷酶的提取及酶學(xué)性質(zhì)研究【文獻(xiàn)綜述】

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1、畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述生物工程α-葡萄糖苷酶的提取及酶學(xué)性質(zhì)研究摘要:α-葡萄糖苷酶是一類能夠從含α-糖苷鍵底物的非還原端催化水解α葡萄糖基酶的總稱，它可從低聚糖類底物的非還原末端切開(kāi)α-1，4糖苷鍵，釋放出葡萄糖或?qū)⒂坞x出的葡萄糖殘基轉(zhuǎn)移到另一糖類底物形成α-1，6糖苷鍵，從而得到非發(fā)酵性的低聚異麥芽糖或糖酯、糖肽等。目前，對(duì)α-葡萄糖苷酶的提取方法主要有水醇法，硫酸銨沉淀法，大孔樹脂吸附，色譜柱分離法。我國(guó)對(duì)α-葡萄糖苷酶的研究還處于起步階段，主要是對(duì)酶的性質(zhì)研究，酶活測(cè)定等方面。關(guān)鍵字：α-葡萄糖苷酶；性質(zhì)；提取1前言α-葡萄糖苷酶（α-glycosi

2、dase，簡(jiǎn)稱α-糖苷酶）是能夠水解含糖苷鍵底物產(chǎn)生單糖的一類酶的總稱。α-糖苷酶抑制劑可競(jìng)爭(zhēng)性地抑制小腸內(nèi)α-糖苷酶的活性，延緩或抑制葡萄糖在腸道內(nèi)的吸收，從而有效地降低餐后血糖的峰值，調(diào)整血糖的水減少高血糖對(duì)胰腺的刺激，保護(hù)胰腺的功能。近年來(lái)的研究表明，α-葡萄糖苷酶抑制劑對(duì)預(yù)防和治療糖尿病具有重要的作用，僅α-葡萄糖苷酶是一類能夠從含α-糖苷鍵底物的非還原端催化水解α葡萄糖基酶的總稱，它可從低聚糖類底物的非還原末端切開(kāi)α-1，4糖苷鍵，釋放出葡萄糖或?qū)⒂坞x出的葡萄糖殘基轉(zhuǎn)移到另一糖類底物形成α-1，6糖苷鍵，從而得到非發(fā)酵性的低聚異麥芽糖或糖酯、

3、糖肽等,它是現(xiàn)今開(kāi)發(fā)α-葡萄糖苷酶抑制劑類降糖藥物的仿生實(shí)中必不可少的原料之一，它是國(guó)外近年來(lái)積極開(kāi)發(fā)的一種優(yōu)良的功能型食品添加劑和保健食品基料。它具有預(yù)防齲齒等諸多的保健作用尤其是它能有效促進(jìn)人體腸道內(nèi)有益菌種—雙歧桿菌的增值，但國(guó)內(nèi)均來(lái)自進(jìn)口。α葡萄糖苷酶在自然界廣泛分布，種類繁多，幾乎存在于所有生物體內(nèi)，它在人類的糖基降解和動(dòng)物,植物，微生物的糖類代謝方面具有重要的生理功能。為此，充分研究α-葡萄糖苷酶的提取方法，以便從天然生物體中提取純化α-葡萄糖苷酶，我國(guó)天然資源豐富，為我們提取α-葡萄糖苷酶提供了一個(gè)巨大的醫(yī)藥寶庫(kù),對(duì)降低實(shí)驗(yàn)成本，提高研究

4、水平具有重要意義。2α-葡萄糖苷酶的來(lái)源2.1從植物中提取植物中提取α-葡萄糖苷酶常用的方法有：醇法[1]、水-醇法[2]、醇吸附樹脂法舊[3]、醇提-醚(酮)沉淀法[4]、透析法[5]、氧化鎂吸附法[6]、葡聚糖凝膠法[7]、大孔樹脂吸附法[8]、硅膠柱層析法[9]等。2.2從微生物發(fā)酵而得來(lái)最初工業(yè)生產(chǎn)中的酶是由黑曲霉經(jīng)液體發(fā)酵得來(lái)，且發(fā)現(xiàn)表達(dá)產(chǎn)物具有較好的酶活性，純化后純度可達(dá)90％以上[10]。3α-葡萄糖苷酶的提取方法3.1水醇法本法是目前應(yīng)用最為廣泛的一種精制方法，其原理是中藥有效成分既溶于水又溶于醇。利用中藥在水中或乙醇中溶解度不同的特性

5、，先以水為溶劑提取藥材中有效成分后，再用乙醇沉淀除去其中雜質(zhì)，以純化藥液。由于這種方法操作簡(jiǎn)單，技術(shù)與設(shè)備要求不高，故自七十年代初一直沿用至今，成為目前“法定”的精制方法。該法的不足是，乙醇的用量太大，太浪費(fèi)了，若攪拌不均或不及時(shí)，則“團(tuán)粒”將增大增多且不散而沉，棄之則有效成分隨之損失，影響成分含量和療效[11]。3.2硫酸銨沉淀法目前國(guó)內(nèi)對(duì)α-葡萄糖苷酶初級(jí)提純階段的提取多見(jiàn)用硫酸銨分級(jí)沉淀，這是因?yàn)榱蛩徜@沉淀酶對(duì)活性損傷少，且沉淀可長(zhǎng)時(shí)間保存，同時(shí)還除去大部分雜蛋白。但該法純化缺點(diǎn)是分辨力差，純化倍數(shù)不高，且酶中混雜大量鹽分。細(xì)胞中各種雜質(zhì)蛋白總是

6、存在的，嚴(yán)重干擾目標(biāo)酶的提純，使分離步驟增多，時(shí)間延長(zhǎng)，從而可能導(dǎo)致酶的變性，失活，失去實(shí)驗(yàn)的意義[12]。3.3大孔樹脂吸附法大孔吸附樹脂自八十年代初開(kāi)始用于中草藥化學(xué)成分的分離，應(yīng)用較多的主要為D-101型、D-201型等。大孔吸附樹脂法具有高選擇性、吸附容量大、解吸容易、再生簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，在酶的提取中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。大孔吸附樹脂在分離、純化中藥提取液方面已日益顯示其獨(dú)特的效果，它有著廣闊的應(yīng)用前途，不僅為中藥制劑質(zhì)量控制和中藥現(xiàn)代化研究提供更有效、可靠的純化手段，更重要的是能改善傳統(tǒng)中藥制劑“粗、大、黑”的外觀和服用量過(guò)大等缺點(diǎn)，對(duì)中藥制劑的革新起

7、積極的推動(dòng)作用[13]。3.4色譜柱分離法色譜柱分離法是基于混合物中各組分與色譜柱的填料間結(jié)合力強(qiáng)弱的差異，而使混合物中難吸附與易吸附組分分離的技術(shù)。色譜柱分離法的主要優(yōu)點(diǎn)在于通過(guò)循環(huán)操作、重復(fù)利用吸附劑，可以充分利用材料、能量和時(shí)間。4α-葡萄糖苷酶的性質(zhì)4.1相對(duì)分子質(zhì)量即使是同一菌屬的不同菌株或同一植物組織中的不同α-葡萄糖苷酶的相對(duì)分子質(zhì)量也存在顯著差異，一般均介于40000~150000之間[14-15]。4.2等電點(diǎn)及最適pH目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的所有α-葡萄糖苷酶的pI都在酸性范圍，并且變化不大，一般在3.0~5.0之間，但最適pH值可以超過(guò)7.

8、0[16]。BacilluscaldolyticusC2的pI均為4.85，最適pH值為7.0