多糖的硫酸化修饰及其结构与生物活性关系研究进展

多糖是生物体内除蛋白质和核酸外又一类重要的生物活性大分子。其具有抗肿瘤、抗凝血和免疫调节活性等多种功能活性,已引起生物医学领域研究者的关注。近10年来的研究发现:硫酸化修饰可以改善多糖的诸多理化性质,显著地增强其原有生物活性,甚至使其产生新的活性。本文概述了多糖硫酸化修饰、结构分析的方法,综述了硫酸化多糖的主要生物活性以及硫酸化修饰对多糖抗肿瘤、抗病毒、抗氧化、免疫调节等生物活性的影响等相关研究进展,可为今后开展硫酸化多糖结构、活性的深入研究及应用开发提供参考。     

岩藻聚糖硫酸酯的硫酸化修饰对其生物活性的影响

岩藻聚糖硫酸酯是一种硫酸化多糖,因其具有多种生物活性而得到广泛的研究,有研究表明岩藻聚糖硫酸酯的生物活性与其硫酸基团含量与位置息息相关。因此,对岩藻聚糖硫酸酯进行硫酸化修饰将有利于提高其生物活性。简述了硫酸基团对岩藻聚糖硫酸酯活性的影响以及岩藻聚糖硫酸酯的硫酸化方法,介绍了硫酸化修饰后的岩藻聚糖硫酸酯生物活性的变化,以期为岩藻聚糖硫酸酯硫酸化修饰的应用与发展提供理论参考。     

硫酸化修饰对红枣多糖自由基和亚硝基清除活性的影响

为探讨硫酸化修饰对红枣多糖生物活性的影响,从红枣中提取多糖,并采用氯磺酸-吡啶法对其进行硫酸化修饰;对红枣多糖及其硫酸化衍生物的自由基和亚硝基清除活性进行了体外试验和比较,结果表明:硫酸化修饰可以显著增强红枣多糖对超氧阴离子自由基的清除活性,对羟自由基和DPPH自由基的清除作用也提高了。此外,硫酸化修饰的红枣多糖还产生了对亚硝基的清除活性。因此对红枣多糖进行硫酸化修饰,可以提高其自由基清除活性并产生新的活性。     

多糖的分子修饰及其在功能性食品中的应用展望

多糖含有重要的生物活性成分,具有免疫调节活性等多种保健功能,而多糖的分子修饰能够提高它原有的活性或增加新的活性。详细阐述了多糖的硫酸化、磷酸化、乙酰化等分子修饰及其对生物活性的影响,并对多糖的分子修饰及其在功能性食品中的应用进行了展望。     

多糖磷酸化修饰的研究进展

多糖是由多个单糖分子缩合而成的一类重要的大分子物质,因其具有抗病毒、抗癌、抗氧化、调节免疫、降血糖等生物活性,受到广泛关注,通过多糖的结构修饰(如硫酸化、羧甲基化、磷酸化等)可提高其生物活性,甚至产生新的生物活性。文章就多糖磷酸化修饰方法、多糖磷酸酯结构表征、生物活性等方面进行概述,以期为多糖磷酸化修饰提供参考依据。     

多糖化学修饰的方法及其对抗肿瘤活性影响的研究进展

多糖是一种重要的生物大分子物质,具有多种生物活性。多糖的生物活性与本身的结构有着直接联系。因此,对多糖结构进行修饰,选择合适的修饰方法成为研究多糖的一个重要方向。本文主要综述了多糖的化学修饰方法及化学修饰对多糖抗肿瘤活性的影响,包括多糖的硫酸化修饰、羧甲基化修饰、酸化修饰、乙酰修饰等,并对多糖结构修饰的应用前景进行展望,以期为多糖化学修饰的深入研究与探索及糖类产品的开发与利用提供参考。     

多糖酯的制备与活性研究进展

多糖是一类重要的生物大分子物质,具有抗氧化、抗衰老、抗癌和提高机体免疫力等功能。近年来研究表明,多糖的分子修饰不仅可以提高多糖的生物活性而且能够拓展多糖的功能活性。综述了多糖修饰化学法中的硫酸化、磷酸化、乙酰化和酶法等酯化修饰方法,以及修饰后多糖的抗氧化、抗癌、抗病毒和免疫力等生物活性的变化,并展望其未来发展方向,为多糖酯开发及其在食品、药品等领域的广泛应用提供参考。     

壶瓶碎米荠多糖硫酸化结构修饰及抗氧化活性研究

为探索壶瓶碎米荠多糖结构修饰以及修饰后多糖的生物活性变化规律,利用三氧化硫-吡啶法对壶瓶碎米荠多糖进行了硫酸化结构修饰,得到了五种不同取代度的硫酸化壶瓶碎米荠多糖,取代度分别为0.46、0.55、0.69、0.72、0.80。通过傅立叶变红外光谱初步对其改性效果进行了分析,在此基础上研究了改性壶瓶碎米荠多糖的抗氧化活性。结果显示：硫酸化改性壶瓶碎米荠多糖可以改善壶瓶碎米荠多糖的抗氧化活性,其中取代度为0.80的硫酸化壶瓶碎米荠多糖在ABTS自由基、羟自由基、DPPH自由基上具有较好的清除能力。该研究结果为壶瓶碎米荠多糖的结构以及活性研究提供了一定的试验基础。     

卡拉胶多糖的分子修饰：卡拉胶酶和硫酸化酶的研究进展

卡拉胶（carrageenan）是一种从海洋红藻细胞壁中提取出来的多糖物质,通过1,3-β-D-吡喃半乳糖和1,4-α-D -吡喃半乳糖交替连接作为基本骨架形成的线性硫酸多糖。研究表明,卡拉胶及其分子修饰后获得的衍生物具有抗肿瘤、抗病毒、抗凝血、增强人体细胞免疫和体液免疫力等多方面生物活性。卡拉胶酶属于糖苷水解酶,通过使β-1,4糖苷键断裂来降解卡拉胶。卡拉胶硫酸酯酶又被称作卡拉胶硫酸化酶,是一种作用于卡拉胶寡糖的硫酸基使之游离出无机硫酸的酶。经研究证实,这两种酶对于卡拉胶多糖的降解具有协同作用。然而由于卡拉胶多糖结构的复杂性,人们对于卡拉胶的降解及分子修饰大多数尚未探索。现如今,随着技术的进步以及卡拉胶多糖生物活性的多样性,卡拉胶多糖的分子修饰引起了相关研究者的持续关注。作者概括了近年来卡拉胶多糖的分子修饰,重点介绍了卡拉胶酶和硫酸化酶的研究进展,进一步阐述了其修饰后的生理活性变化。     

微波辅助合成硫酸化发酵灵芝胞外多糖的研究

多糖的硫酸化修饰能提高多糖的生物活性。从灵芝深层发酵液中获取灵芝胞外多糖,以二甲基甲酰胺为反应溶剂,采用氨基磺酸为酯化剂,探讨了微波辅助加热合成多糖的途径。结果表明,将尿素作为催化剂微波辅助合成硫酸酯化多糖,反应条件温和,取代度可高达2.67。因此微波辅助合成法为获取高取代度硫酸化灵芝多糖开辟了一条新途径。     

乌龙茶多糖的化学修饰及其理化性质和活性研究

目的对乌龙茶多糖进行硫酸化和乙酰化的化学修饰。探讨不同的结构修饰对乌龙茶多糖理化性质和活性的影响。方法通过对乌龙茶多糖进行硫酸化和乙酰化,应用红外、紫外光谱分析和原子力显微镜观察对两种衍生化的多糖和未衍生化的多糖进行结构分析。为检测乌龙茶多糖的物理性质变化,进行了溶解度变化的检测。通过还原力实验和脂质过氧化抑制试验模型研究比较乌龙茶多糖的体外抗氧化活性变化。结果通过红外光谱和紫外光谱证实了在衍生化多糖中硫酸基和乙酰基的存在。通过原子力显微镜观察发现,与未衍生化的乌龙茶多糖相比,乙酰化的多糖平面图由圆棒形变成长棒形。硫酸化多糖的平面图呈大小不一的圆岛状,高度图显示尺寸分布较窄。经过乙酰化和硫酸化衍生后的样品,溶解性明显改善。活性分析显示在铁还原力模型实验下,乙酰化后的多糖活性明显升高。在抑制脂质过氧化实验中,硫酸化后多糖的抑制能力极显著增强(P0.01)。结论对多糖进行衍生化有利于其活性的提高。     

Sulfated modification of polysaccharides: Synthesis,characterization and bioactivities

BackgroundPolysaccharides are a kind of biological macromolecular substance with multiple biological effects. Natural polysaccharides derived from plants and fungi are known as ideal raw food supplements for health food and pharmaceuticals due to their few side effects. Sulfated modification could significantly improve structure characteristics, promote bioactivities, and even add new bioactivities to polysaccharides. Thus, sulfated polysaccharides are increasingly causing more attention, as they have been proved to possess a variety of biological activities, including antioxidant, anticancer, and immunoregulatory, and anticoagulant activities. Furthermore, recent advances in synthesis, characterization and bioactivities of sulfated polysaccharides can promote its application in the food industry or pharmaceutics.Scope and approachThis paper reviewed the main methods of sulfated modification, structural changes and the bioactivities of sulfated polysaccharide derivatives. We have comprehensively discussed biological activities of sulfated polysaccharides, emphatically the effects of sulfated group, composition, functional groups, as well as their replaced position on the bioactivities of sulfated polysaccharides, in order to reveal the potential mechanism of sulfation on bioactivities of polysaccharides.Key findings and conclusionsThis paper reviewed the recent research in the sulfated modification of polysaccharides and provided future directions for research in this area. There are many methods for sulfated modification, such as chlorosulfonic acid-pyridine method, concentrated sulfuric acid method, and sulfur trioxide-pyridine method, which could improve anti-coagulant, anti-oxidative, immunoregulation, anti-tumor, and anti-virus activities of polysaccharides. Sulfated modification could change bioactivities of polysaccharides due to their effects on structure characteristics. DS, monosaccharide compositions, replaced position of sulfated groups were considered to contribute to their bioactivities promotion. Further studies are required to explore the application of sulfated polysaccharides in pharmaceutical and food industries.     

硫酸化修饰对红枣多糖结构及抗氧化活性的影响

目的：探究纯化红枣多糖ZJP-1和硫酸化红枣多糖S-ZJP-1的结构和抗氧化活性之间的关系。方法：以残次红枣为原料,经热水浸提、DEAE-52离子交换色谱及Sephadex-200葡聚糖凝胶柱层析纯化得到纯化红枣多糖(ZJP-1),通过氯磺酸—吡啶法硫酸化修饰获得红枣多糖硫酸化衍生物(S-ZJP-1)。结果：ZJP-1和S-ZJP-1均由葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖3种单糖组成,但是比例有所不同。两种多糖具有多糖特征吸收峰,S-ZJP-1具有硫酸基的特征吸收峰,表示硫酸化修饰成功。ZJP-1和S-ZJP-1不具有三股螺旋结构,表观呈片状结构。活性试验结果证实多糖ZJP-1和S-ZJP-1对DPPH自由基具有显著的清除活性,并具有一定的还原力,当多糖质量浓度达到0.5 mg/mL时,DPPH自由基清除活性分别为40.4%和47.6%,还原力分别为0.419和0.531。结论：硫酸化修饰的红枣多糖抗氧化活性更高,是一种良好的天然抗氧化剂。     

马尾松花粉多糖硫酸酯化前后清除活性氧自由基能力的比较

目的：对松花粉多糖硫酸酯化前后清除超氧阴离子自由基（O2^-·）和羟自由基（·OH）的作用进行比较。方法：用荧光分光光度法检测松花粉多糖及其硫酸酯体外清除O2^-·和·OH的作用。结果：松花粉多糖硫酸酯化前后对活性氧自由基均有一定的清除作用,酯化后对O2^-·的清除能力增强（P〈0．01）,对·OH的清除能力降低（P〈0．01）。     

岩藻多糖的研究进展

岩藻多糖,被称为墨角藻多糖、岩藻聚糖硫酸酯、褐藻糖胶、褐藻多糖硫酸酯等,主要来源于褐藻,是一类含有L-岩藻糖和硫酸基团的多糖。它具有多种生物学功能,如抗凝血、抗肿瘤、抗血栓、抗病毒、抗氧化和增强机体免疫机能等,因而被广泛地应用于医药领域和现代食品工业。文中概述了岩藻多糖和低分子量岩藻多糖的制备,结构组成,生物学功能以及其毒性的研究进展。     

米糠多糖硫酸酯化工艺的研究

采用氯磺酸-吡啶法合成硫酸酯化米糠多糖,以取代度为指标,采用正交设计对硫酸酯化试剂比例,反应温度以及反应时间进行优化,通过傅立叶红外光谱分析酯化前后的结构。结果表明,米糠多糖硫酸酯化修饰的最佳条件为:氯磺酸和吡啶的体积比为1∶4,反应温度70℃,反应时间2 h,取代度达到1.29。红外光谱表明,硫酸酯化后的米糠多糖具有硫酸酯键的特征吸收峰。     

石莼属绿藻多糖的生物活性研究进展

石莼属绿藻中含有多种生物活性物质,其中最主要的生物活性成分为石莼属绿藻多糖（ulvan）。石莼属绿藻多糖是位于绿藻细胞壁上的一类酸性多糖,具有特殊的分子结构,主要由硫酸化的鼠李糖、糖醛酸和木糖组成;其可通过调节细胞信号传导功能而发挥多种生物功能。因此,石莼属绿藻多糖已逐渐成为功能食品和医药等领域的研究热点。本文首先概述了石莼属绿藻多糖的理化性质、平均分子量、单糖组成以及化学结构;其次,详细介绍了石莼属绿藻多糖抗氧化、免疫调节、抗肿瘤、抗凝血、抗病毒和降血脂等生物活性的研究进展;最后介绍了石莼属绿藻多糖结构对活性的影响,以期为石莼属绿藻资源的深入开发和石莼属绿藻多糖的进一步利用提供参考依据。     

仿刺参纵肌多糖的纯化及体外抗氧化

目的：以仿刺参纵肌多糖为对象,探讨其纯化方法,并对其抗氧化活性进行研究。方法：仿刺参纵肌经木瓜蛋白酶水解、三氯乙酸去蛋白、Sephacryl S-400凝胶柱层析,得到一种多糖,进行红外光谱、分子质量和硫酸基含量测定,并进行硫酸酯化及体外抗氧化实验。结果：红外光谱初步显示所得纯化多糖具有酸性糖胺聚糖结构,分子质量约为676kD,硫酸基含量为10.98%,取代度为0.285;硫酸酯化后硫酸基含量为17.43%,取代度为0.360;纯化多糖及酯化多糖都具有抗氧化活性。结论：仿刺参纵肌多糖随着硫酸基含量及取代度的提高,抗氧化活性逐渐增强。     

Beneficial role of sulfated polysaccharides from edible seaweed Fucus vesiculosus in experimental hyperoxaluria

Sulfated polysaccharides from marine algae are known to possess numerous properties of pharmacological importance. The present study is an attempt to evaluate the efficacy of the sulfated polysaccharides from edible seaweed, Fucus vesiculosus in ameliorating the abnormal biochemical changes in experimental hyperoxaluria. Two groups of male albino rats of Wistar strain (140 ± 20 g) received 0.75% ethylene glycol for 28 days to induce hyperoxaluria, and one of them received sulfated polysaccharides (fucoidan from F. vesiculosus, 5 mg/kg b.wt., s.c.) treatment, commencing from the 8th day of the experimental period. One group was maintained as a control group and another group served as a drug control, which received only sulfated polysaccharides. Incongruity in the renal tissue enzymes (ALP, β-Glu and γ-GT) were observed during hyperoxaluria along with an increased activity of oxalate metabolizing enzymes like LDH, GAO and XO. These changes were reverted to near normalcy with sulfated polysaccharide administration. Alterations were observed in the activities/levels of tissue enzymic (superoxide dismutase, catalase, glutathione peroxidase, glutathione reductase, glutathione S-transferase and glucose-6-phosphate dehydrogenase) and non-enzymic (reduced glutathione, ascorbate and -tocopherol) antioxidants, along with high malondialdehyde levels in the hyperoxaluric group. However, normalized lipid peroxidation status and antioxidant defences were noticed with sulfated polysaccharide administration. Biochemical discrepancies observed in hyperoxaluria disrupt membrane integrity, favouring a milieu for crystal retention. Advocation of sulfated polysaccharides enhanced the antioxidant status, thereby preventing membrane injury and alleviating the microenvironment favourable for stone formation.