生物信息大分子结构修饰对其功能的影响--酵母甘露聚糖硫酸酯化衍生物的制备及其对HIV-1细胞生长抑制效应的初步研究

研究由安徽大学ADF实验室以拟规模化环保型循环工艺生产流程分离、提取、纯化制得的生物多糖-酵母甘露聚糖(Yeast Mannan,简称Man),在对其结构、性质和生物活性研究的基础上,进一步对其结构进行硫酸酯化修饰,制得新产品硫酸酯化酵母甘露聚糖(Man-Sulfated),并探索Man、Man-Sulfated对HIV-1病毒细胞生长的抑制作用。研究结果表明:1)Man对宿主细胞C8166无毒性;2)实验用HIV-1病毒细胞对宿主细胞C8166有毒性,TCID50为1.1×10~6Cells/m L;3)用氯磺酸∶吡啶(2∶1)甲酰胺法制得的Man-Sulfated对宿主细胞C8166也无毒性,并具有抑制HIV-1病毒细胞生长的功能,而Man则无此新功能;4)Man-Sulfated具有抑制HIV-1生长的效能,其与硫酸酯化修饰Man结构时使用的硫酸酯化试剂类别、方法及反应条件的不同,而引起对Man结构、构象的修饰变化程度不同密切相关。浓硫酸酯化法对Man结构修饰太强烈,构象变化过大,影响其生物功能。

酵母甘露聚糖分离提取及功能活性研究进展

本文全面综述了甘露聚糖分离提取方法、功能活性等方面的研究进展,重点对酵母甘露聚糖的酸、碱等分离提取方法及增强机体免疫活力、调节肠道菌群平衡等功能活性进行系统分析,最后对目前甘露聚糖研究中存在的问题、发展方向、重点和趋势进行了展望。

酵母甘露聚糖硫酸酯化前后结构与生物活性比较研究

对酵母甘露聚糖及硫酸酯化酵酯母甘露聚糖的相对分子质量、红外光谱、离子色谱、比旋光度、IO-4氧化、SO2 -4含量、Smith降解、电泳及THP - 1细胞分泌IL -la的水平等进行了测定 ,结果表明 ,硫酸酯化后相对分子质量增加 ,IR光谱 [α]D2 0 均有明显变化 ,电泳迁移加快 ,IO-4氧化甲酸生成量减少 ,硫酸酯化位置在非还原末端 ,C(3)对碱位置稳定 ,Smith降解结果表明硫酸化前后基本结构无明显变化 .硫酸酯化前后样品对THP - 1细胞分泌IL - 1a水平影响差异显著 ,对IL - 6 ,IL - 8,TNFa,IL -

激光在研究生物大分子结构与功能中的应用——酵母甘露聚糖波谱性质和形成分子载体的初步研究

为了进一步了解酵母甘露聚糖的精细结构信息，以便研究其功能，我们采用本实验室“拟规模化制备酵母甘露聚糖新工艺”，从废啤酒酵母（工厂下脚料）和市售鲜酵母细胞壁中制取了纯化的酵母甘露聚糖（ｍａｎｎａｎ）。气相色谱法测定它们的糖组分和其相对含量，并且测定和比较分析酵母甘露聚糖与其组份糖的游离形式（甘露糖和葡萄糖）和酸解后的单体糖的可见—紫外吸收光谱和荧光发射光谱，和以Ｈｅ—Ｎｅ激光为激发光源的红外光谱。从中获得了：组份单糖聚合成甘露聚糖和多聚糖再分解成组份糖单体的光谱特征峰；和这些相关样品的光谱特征峰在聚合和分解过程中的变化与相应糖的细微结构变化的相关光谱信息。这些糖结构光谱特征相关信息为我们制备新型分子载体——甘露聚糖的聚合物（ｐｏｌｙｍａｎｎａｎ）和其功能研究提供了研究基础。

XeCl(308nm)准分子紫外激光对生物大分子酵母甘露聚糖分子结构的辐照效应

激光在农业和医疗等方面已有广泛应用,并且取得增产和一定疗效,但也有费介现象(暂称后继效应或潜在效应)。激光辐照生物体虽然是局部的有限时间,但对由多种生物大分子组成的生物体的影响可能是综合的。为了探索激光生物学效应的分子机理,以便进一步认识和掌握激光的生物学效应,对激光直接辐照有生物活性的生物大分子—酵母甘露聚糖产生的效应进行电镜扫描观察和紫外及红外光谱法分析研究。实验结果表明:308 nm激光(单脉冲25 m J,33.3 m J^34.4 m J,脉冲频率2次/s)无论是固定辐照时间(45 s)变化样品所置距离,或反之固定样品所置距离(290 mm)改变辐照时间为15 s、30 s、45 s或60 s,都能引起受照样品的结构(构象)变化,特别是糖分子结构中富含的-OH-、CH-OH、-C-O-C--、N-C=O-、C=O等结构部件处的IR谱线对激光能量变化影响敏感。它们既是糖分子内或分子间形成氢键和糖苷键的结构基础部件,又是甘露聚糖(M an-nan)糖基化其他生物大分子进而影响它们在生物信息流中作用的重要结构部件。结果显示糖在激光生物效应中起了不可忽视的作用,这为综合探索激光生物效应分子机理和糖在生物信息传递中的作用提供了重要线索,为选择甘露聚糖作为生物导弹载体提供了参考依据。

酵母甘露聚糖处理对番茄果实贮藏效果的影响

为了研究酵母甘露聚糖对番茄果实贮藏效果的影响,利用不同质量浓度(0、1.0、10.0 g/L)酵母甘露聚糖溶液对番茄果实进行负压渗透处理,测定贮藏过程中果实硬度、可溶性固形物含量、色差、转色指数、乙烯释放速率、呼吸强度、β-半乳糖苷酶活性及损伤接种链格孢菌等指标。结果表明:酵母甘露聚糖能够延缓番茄果实硬度的下降,减缓可溶性固形物含量的变化,降低乙烯释放速率和呼吸强度,推迟果实转色,从而有效地延缓了番茄果实后熟进程,提高了贮藏效果。其中,1.0 g/L酵母甘露聚糖作用效果最为显著。进一步测定表明,酵母甘露聚糖处理可抑制番茄果实β-半乳糖苷酶活性变化。损伤接种链格孢菌实验表明,酵母甘露聚糖还能有效地抑制由链格孢菌引起的番茄果实黑霉病,减小病斑面积,降低病害发病率。

生物信息大分子功能的研究——酵母甘露聚糖对鼠Sarcoma-180瘤生长的抑制效应

酵母甘露聚糖(Mannan,简称Man)是能参与生物信息流影响生物体、特别是在糖基化方面起着重要调控作用的生物信息大分子。它是否能在抑制生物机体中肿瘤生长方面具有重要作用?研究结果表明:酵母甘露聚糖既能使患S-180瘤鼠的体质增强的同时又有抑制其体内所患S-180瘤生长的功效。Man抑制患鼠机体内的S-180瘤生长的功效(抑瘤率)随用量的增加而提高,当Man用量达360 mg(40 mg/Kg/d·9d)时,其抑瘤率达98.4%的最高水平,此时鼠体重增加1.66倍。Man的抑瘤功效有最佳适用量并存在性别敏感性,通常是雄性鼠的抑瘤率高于雌性鼠。Man抑制鼠S-180肿瘤生长的作用优于市售5-氟尿嘧啶的作用。

脾酪氨酸激酶参与酿酒酵母甘露聚糖诱导绵羊瘤胃上皮细胞β-防御素-1(SBD-1)的表达

为了探索脾酪氨酸激酶(Syk)是否参与酿酒酵母甘露聚糖(S.c M)诱导绵羊瘤胃上皮细胞(ORECs)β-防御素-1(SBD-1)表达的过程,首先利用免疫组化、RT-PCR和免疫荧光等方法检测Syk在ORECs内的表达情况;然后采用qPCR和Western blot方法检测S.c M刺激ORECs后Syk的表达变化,同时用Western blot方法检测Syk的磷酸化水平;接着用3条Syk特异性siRNAs(#1、#2和#3)转染ORECs 24 h后,qPCR检测Syk mRNA的表达变化,筛选出干扰效果最佳的Syk siRNA;最后用效果最佳的siRNA和Syk特异性抑制剂R406分别处理ORECs后,采用qPCR和ELISA检测SBD-1的表达变化,以确定Syk在S.c M诱导SBD-1表达过程中的作用。结果显示:Syk在ORECs内表达;且S.c M刺激ORECs后Syk的mRNA和蛋白表达水平显著高于未刺激组(P<0.01或P<0.05),S.c M刺激ORECs不同时间(5、15、30、45和60 min)均能使Syk发生磷酸化,且刺激15 min后磷酸化水平达到最大(P<0.01);此外,Syk的3条特异性siRNAs转染ORECs后Syk的表达均降低,且Syk siRNA#2的抑制效果最明显(P<0.01);同时Syk siRNA#2和R406均能极显著降低S.c M诱导ORECs SBD-1的表达(P<0.01)。上述结果表明,Syk参与S.c M诱导ORECs SBD-1的表达。

磷酸化酵母甘露聚糖的抑菌性初探

采用三聚磷酸钠对酵母甘露聚糖进行磷酸化修饰，并对其进行抗菌谱的测定。结果表明：磷取代度为0．014的酿酒酵母甘露聚糖对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌的最低抑制浓度分别为O．05mg／mL、O．06mg／mL、0．06mg／mL，而对毛霉菌、青霉菌、黑曲霉菌均无抑菌作用。

复配酵母甘露聚糖对草莓的保鲜研究

探讨了复配酵母甘露聚糖保鲜涂膜在常温下对草莓的货架期的影响，通过草莓腐烂度、Vc和失重率的变化来评定保鲜效果。结果表明：浓度为1．32％的酵母甘露聚糖、卡拉胶／酵母甘露聚糖比为1：4与浓度2.0％的甘油复配制成的保鲜涂膜具有较好的水溶性和成膜性，在贮藏期间能有效降低草莓的失重率、腐烂率和呼吸强度，减少水分及营养物质的损失。

壳聚糖和酵母甘露聚糖对蓝莓酒单宁特性及品质的影响

为探究壳聚糖和酵母甘露聚糖对蓝莓酒单宁特性、理化指标、香气成分及感官品质的影响。通过比色法测定单宁的含量及平均聚合度,并运用高效液相色谱法(HPLC)和气相色谱-质谱(GC-MS)技术分析蓝莓酒中的有机酸和挥发性香气成分。结果表明,添加多糖后蓝莓酒中单宁的含量和平均聚合度较未添加多糖显著增加(P<0.05)。酵母甘露聚糖组蓝莓酒中乳酸的含量最高,为1.15 g/L。香气成分GC-MS分析表明,酵母甘露聚糖组的香气成分种类(35种)和质量浓度(205.65 mg/L)均最高,主要是乙酸乙酯、月桂酸乙酯、香茅醇、α-松油醇、苯乙酸、β-大马士酮等物质。感官评价结果表明,酵母甘露聚糖组的涩感最弱,圆润度和香气浓郁度最高。综上可知,添加酵母甘露聚糖比添加壳聚糖更适合蓝莓酒的酿造。

酵母甘露聚糖(20 kDa)的生物安全性及体内分布研究

酵母甘露聚糖具有多种生物活性,对其生物安全性、体内分布的研究可为体内应用提供基础数据。通过MTT法和体外溶血实验,研究了酵母甘露聚糖(20 k Da)对Caco-2细胞的毒性和红细胞的溶血性,通过对KM实验小鼠灌服100 mg/kg的酵母甘露聚糖溶液,检测酵母甘露聚糖随时间在动物肠道(十二指肠、空肠、回肠)、血液及脏器(心、肝、脾、肺和肾)的分布情况。结果表明:160μg/m L的酵母甘露聚糖对Caco-2细胞无明显毒性,反而有轻微的促增殖作用(115.6%);在80~200μg/m L范围内,酵母甘露聚糖对红细胞的溶血性低于5%,在生物安全范围内;小鼠灌服酵母甘露聚糖后,30~90 min能明显提高血糖水平;1~3 h糖主要分布在肝脏和肺脏中,心脏和肾脏中糖含量变化不大,脾脏糖含量缓慢下降;肠道中未吸收的酵母甘露聚糖,随着时间(0~90 min)推移,在十二指肠中留存时间较短,空肠的糖含量在30 min较高,约60 min时,糖流动到达回肠,酵母甘露聚糖主要在空肠和回肠被吸收。酵母甘露聚糖(20 kDa)有高的生物相容性,无细胞毒性、溶血性,能在小肠中被机体吸收入血,主要分布于肝脏和肺脏中。

采用均匀试验设计法优化啤酒废酵母甘露聚糖提取条件

利用单因素实验和均匀实验对酵母甘露聚糖提取工艺进行研究,考察不同温度和时间条件浸提下的甘露聚糖含量和蛋白质含量,用同一标准评价两种实验方法,结果证实两方法得到的结果一致,均匀实验更能够简化实验程序,提高实验效率。

不同添加量酵母甘露聚糖对乳化型香肠品质的影响

本文将酵母甘露聚糖添加应用到乳化型猪肉香肠中,探究不同添加量的酵母甘露聚糖对香肠蒸煮损失率、色泽、感官评定、储藏稳定性和质构的影响。结果表明,以猪肉总量100 g为基准,加5%酵母甘露聚糖可以显著(P<0.05)降低香肠的蒸煮损失率、改善香肠的质构、抑制香肠过氧化值和酸价的增高。

3种纯度酵母甘露聚糖的流变学性质

目的:研究纯度对酵母甘露聚糖(YM)溶液的表观黏度(η)和动态粘弹性(G′,G″)的影响。方法:利用MCR301流变仪测定3种纯度YM的静态和动态流变学性质。结果:通过水提醇沉、木瓜蛋白酶、链霉蛋白酶处理,分别得到YM1、YM2、YM3样品,其纯度依次升高。在剪切速率0.1~100/s范围,YM1、YM2的η逐渐下降,YM3基本不变。在相同剪切速率下,YM1、YM2的η高于YM3。在5~85℃范围,η均逐渐下降,其中,YM2的黏度受温度影响最弱;恒温条件下,YM1、YM2呈剪切变稀趋势,非牛顿指数(n)分别在0.23~0.30,0.35~0.41范围,其中YM1的非牛顿性始终强于YM2;5℃下,YM3的n为0.914,为假塑性流体。初始添加盐离子引起η下降,继续添加,3种样品η没有显著变化。在扫描频率范围,YM2样品的G′始终高于YM1,当频率高于10/s时,YM1与YM2的凝胶结构被破坏。结论:YM的纯度提高时,溶液由假塑性流体转化为牛顿流体,影响其在外界条件下的流变学性质。以上结果为YM的功能化结构设计奠定理论基础。

用氨基柱或石墨化碳柱对来源于酿酒酵母甘露聚糖的甘露-低聚糖进行HPLC分析

试图通过分离乙酰裂解片段从酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中分离得到纯化的甘露-低聚糖。经氨丙基-硅柱完全分离得到甘露二糖(M_2)、甘露三糖(M_3s)和甘露四糖(M_4);经石墨化碳柱得到M_3s的2个异构体(M_(3-1)、M_(3-2))。并用MALDI-TOF-MS和NMR对其结构进行了鉴定。

siRNA干扰TLR4影响两种酵母多糖处理RAW264.7细胞NF-κB/MAPK信号通路的激活

为了探究Toll样受体4(TLR4)在两种酵母多糖激活NF-κB/MAPK信号通路中发挥的作用,本研究利用CCK8法检测酵母β-葡聚糖和甘露聚糖的细胞毒性,并利用多种方法筛选效果最佳的TLR4 siRNA,然后利用ELISA、RT-qPCR方法检测相关炎症因子的分泌量及其m RNA表达量的变化,最后通过Western-blot检测NF-κB/MAPK信号通路关键蛋白磷酸化水平。结果显示,2.5~20μg/m Lβ-葡聚糖及2.5~50μg/m L甘露聚糖对RAW264.7细胞的活力没有影响;TLR4 siRNA-2可以高效敲低TLR4 m RNA和蛋白表达水平;两种酵母多糖处理敲低TLR4的细胞后,IL-6、IL-12、IL-1β、TNF-α、NO分泌量及IL-6、IL-12、IL-1β、TNF-α、i NOSm RNA表达水平显著下降,NF-κB/MAPK信号通路关键蛋白p-P65、p-P38、p-ERK1/2、p-JNK和p-IκB水平显著降低。结果表明,两种酵母多糖可以通过TLR4调控NF-κB/MAPK信号通路及相关细胞因子的分泌,最终确定TLR4是两种酵母多糖发挥免疫调节作用的重要受体。