α-葡萄糖苷酶的提取及酶学性质研究【文献综述】

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1、毕业论文文献综述生物工程α-葡萄糖苷酶的提取及酶学性质研究摘要:α-葡萄糖苷酶是一类能够从含α-糖苷键底物的非还原端催化水解α葡萄糖基酶的总称，它可从低聚糖类底物的非还原末端切开α-1，4糖苷键，释放出葡萄糖或将游离出的葡萄糖残基转移到另一糖类底物形成α-1，6糖苷键，从而得到非发酵性的低聚异麦芽糖或糖酯、糖肽等。目前，对α-葡萄糖苷酶的提取方法主要有水醇法，硫酸铵沉淀法，大孔树脂吸附，色谱柱分离法。我国对α-葡萄糖苷酶的研究还处于起步阶段，主要是对酶的性质研究，酶活测定等方面。关键字：α-葡萄糖苷酶；性质；提取1前言α-葡萄糖苷酶（α-glycosi

2、dase，简称α-糖苷酶）是能够水解含糖苷键底物产生单糖的一类酶的总称。α-糖苷酶抑制剂可竞争性地抑制小肠内α-糖苷酶的活性，延缓或抑制葡萄糖在肠道内的吸收，从而有效地降低餐后血糖的峰值，调整血糖的水减少高血糖对胰腺的刺激，保护胰腺的功能。近年来的研究表明，α-葡萄糖苷酶抑制剂对预防和治疗糖尿病具有重要的作用，仅α-葡萄糖苷酶是一类能够从含α-糖苷键底物的非还原端催化水解α葡萄糖基酶的总称，它可从低聚糖类底物的非还原末端切开α-1，4糖苷键，释放出葡萄糖或将游离出的葡萄糖残基转移到另一糖类底物形成α-1，6糖苷键，从而得到非发酵性的低聚异麦芽糖或糖酯、

3、糖肽等,它是现今开发α-葡萄糖苷酶抑制剂类降糖药物的仿生实中必不可少的原料之一，它是国外近年来积极开发的一种优良的功能型食品添加剂和保健食品基料。它具有预防龋齿等诸多的保健作用尤其是它能有效促进人体肠道内有益菌种—双歧杆菌的增值，但国内均来自进口。α葡萄糖苷酶在自然界广泛分布，种类繁多，几乎存在于所有生物体内，它在人类的糖基降解和动物,植物，微生物的糖类代谢方面具有重要的生理功能。为此，充分研究α-葡萄糖苷酶的提取方法，以便从天然生物体中提取纯化α-葡萄糖苷酶，我国天然资源丰富，为我们提取α-葡萄糖苷酶提供了一个巨大的医药宝库,对降低实验成本，提高研究

4、水平具有重要意义。2α-葡萄糖苷酶的来源2.1从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]、醇吸附树脂法旧[3]、醇提-醚(酮)沉淀法[4]、透析法[5]、氧化镁吸附法[6]、葡聚糖凝胶法[7]、大孔树脂吸附法[8]、硅胶柱层析法[9]等。2.2从微生物发酵而得来最初工业生产中的酶是由黑曲霉经液体发酵得来，且发现表达产物具有较好的酶活性，纯化后纯度可达90％以上[10]。3α-葡萄糖苷酶的提取方法3.1水醇法本法是目前应用最为广泛的一种精制方法，其原理是中药有效成分既溶于水又溶于醇。利用中药在水中或乙醇中溶解度不同的特性

5、，先以水为溶剂提取药材中有效成分后，再用乙醇沉淀除去其中杂质，以纯化药液。由于这种方法操作简单，技术与设备要求不高，故自七十年代初一直沿用至今，成为目前“法定”的精制方法。该法的不足是，乙醇的用量太大，太浪费了，若搅拌不均或不及时，则“团粒”将增大增多且不散而沉，弃之则有效成分随之损失，影响成分含量和疗效[11]。3.2硫酸铵沉淀法目前国内对α-葡萄糖苷酶初级提纯阶段的提取多见用硫酸铵分级沉淀，这是因为硫酸铵沉淀酶对活性损伤少，且沉淀可长时间保存，同时还除去大部分杂蛋白。但该法纯化缺点是分辨力差，纯化倍数不高，且酶中混杂大量盐分。细胞中各种杂质蛋白总是

6、存在的，严重干扰目标酶的提纯，使分离步骤增多，时间延长，从而可能导致酶的变性，失活，失去实验的意义[12]。3.3大孔树脂吸附法大孔吸附树脂自八十年代初开始用于中草药化学成分的分离，应用较多的主要为D-101型、D-201型等。大孔吸附树脂法具有高选择性、吸附容量大、解吸容易、再生简便等优点，在酶的提取中应用越来越广泛。大孔吸附树脂在分离、纯化中药提取液方面已日益显示其独特的效果，它有着广阔的应用前途，不仅为中药制剂质量控制和中药现代化研究提供更有效、可靠的纯化手段，更重要的是能改善传统中药制剂“粗、大、黑”的外观和服用量过大等缺点，对中药制剂的革新起

7、积极的推动作用[13]。3.4色谱柱分离法色谱柱分离法是基于混合物中各组分与色谱柱的填料间结合力强弱的差异，而使混合物中难吸附与易吸附组分分离的技术。色谱柱分离法的主要优点在于通过循环操作、重复利用吸附剂，可以充分利用材料、能量和时间。4α-葡萄糖苷酶的性质4.1相对分子质量即使是同一菌属的不同菌株或同一植物组织中的不同α-葡萄糖苷酶的相对分子质量也存在显著差异，一般均介于40000~150000之间[14-15]。4.2等电点及最适pH目前已经发现的所有α-葡萄糖苷酶的pI都在酸性范围，并且变化不大，一般在3.0~5.0之间，但最适pH值可以超过7.

8、0[16]。BacilluscaldolyticusC2的pI均为4.85，最适pH值为7.0