酶在植物多糖研究中的应用进展

刘丽阳，胡彦波，王西，崔洋洋，周佳宁，王钰帆，刘多

（1.长春大学食品科学与工程学院,吉林长春 130022；2.长春师范大学生命科学学院,吉林长春 130123）

多糖是由多种单糖通过糖苷键组成的线性或带有支链的生物大分子,广泛存在于动植物、微生物、藻类中,与蛋白质和核酸同为生命活动必不可少的物质,具有免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、降血压、神经保护等生物活性,在生命活动中发挥着重要作用[1]。植物多糖的提取分离、结构修饰、结构解析及生物活性是当前研究的热点问题。生物酶因其高效、专一的特性,被广泛应用于多糖的研究中[2]。本文主要综述生物酶在植物多糖辅助提取、结构修饰及结构解析方面的研究进展,以期深化对酶、植物多糖的理解以及开发多糖在食品、生物医药和其他领域的应用。

1 植物多糖概述

植物多糖是植物重要的结构组成部分及能量来源,在自然界来源广泛,不同植物多糖分子构成及分子量差异化显著,因此表现出不同的功效作用。明确其结构组成,解析结构与功效联系已经成为植物多糖研究的热点[3]。常见植物多糖如淀粉、纤维素、果胶等,早已成为人们日常生活的重要组成部分。

淀粉是葡萄糖的高聚体,分子式为（C6H10O5）n,其基本构成单元为α-D-吡喃葡萄糖。天然淀粉平均含有20%～30% 直链淀粉和70%～80% 支链淀粉。直链淀粉是由吡喃式葡萄糖残基通过α-（1,4）葡萄糖苷键连接的线性大分子,相对分子质量为105～106,相当于500～6 000 个葡萄糖单位,在多数情况下只有1 个非还原端和1 个还原端,呈无分支的螺旋结构。支链淀粉是一种高度分子化的大分子,主链由10～60 个葡萄糖单元通过α-（1,4）糖苷键连接,侧链由15～45 个葡萄糖单元通过α-（1,6）糖苷键连接组成,它的相对分子质量为107～109[4]。

纤维素是植物细胞壁的主要成分,分子式为（C6H10O5）n,不溶于水及一般有机溶剂,是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖,占植物界碳含量的50%以上[5]。其结构是由吡喃式葡萄糖残基通过β-（1,4）葡萄糖苷键连接的线性聚合物,其中吡喃式葡萄糖基的构象为椅式,相邻葡萄糖基在形成糖苷键时会旋转180°,因此,纤维二糖被认为是纤维素的基本重复单元。

果胶是在植物细胞壁内的一种多糖,由多达17 种类型的单糖通过20 种以上不同的连接方式组成[6]。在果胶中,半乳糖醛酸是含量最高的单糖,其次是阿拉伯糖、半乳糖（galactose,Gal）和鼠李糖（L-rhamnose monohydrate,Rha）等单糖。天然果胶通常由以下结构域组成:同型半乳糖醛酸聚糖（homogalacturonan,HG）、鼠李半乳糖醛酸聚糖I（rhamnogalacturonan I,RG I）、鼠李半乳糖醛酸聚糖II（rhamnogalacturonan II,RG II）和木糖半乳糖醛酸聚糖（xylogalacturonan,XG）。

半纤维素是植物细胞壁中使纤维素和木质素相互贯穿的多糖聚合物,是由重复的二糖单位构成的不均一聚糖。它是由20 多种单糖组成的一种无定形的异质多糖,包括木糖、阿拉伯糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖、焦糖、葡萄糖醛酸和半乳糖醛酸[7]。在大多数植物中,半纤维素约占生物干重的15%～35%,平均约占硬木的26%,软木的22%[8]。重要的半纤维素主要有木聚糖和甘露聚糖。

2 植物多糖研究中相关的酶

2.1 淀粉酶

淀粉酶是能够水解淀粉中糖苷键,获得葡萄糖、寡糖、糊精等产物的一类酶。淀粉酶一般是从细菌、真菌和植物中分离。根据反应机理、底物特异性和蛋白质序列,淀粉酶被分为糖基水解酶（EC3.2.1.X）和糖基转移酶（EC2.4.X.Y）,前者分裂α-（1,4）和α-（1,6）糖苷键,后者分裂α-（1,4）糖苷键,从而形成新的α-（1,3）、α-（1,4）或α-（1,6）键[9]。研究表明,淀粉酶主要有α-淀粉酶（EC3.2.1.1）、β-淀粉酶（EC3.2.1.2）、葡萄糖淀粉酶（EC3.2.1.3）、α-葡萄糖苷酶（EC3.2.1.20）、普鲁兰酶或支链普鲁兰酶（EC3.2.1.41）和环糊精糖基转移酶（EC2.4.1.19）,切割α-1,4 或α-1,6-糖苷键,导致淀粉降解,这些酶被大量用于麦芽糖糊精、改性淀粉或葡萄糖糖浆的生产等[10]。α-淀粉酶（EC3.2.1.1）是一类水解淀粉、糖原等葡聚糖分子中α-（1,4）糖苷键的水解酶。α-淀粉酶在糖苷水解酶（glycoside hydrolase,GH）13 家族、GH57 家族、GH119 家族及GH126 家族中均有分布,主要集中在GH13 家族[11]。β-淀粉酶（EC3.2.1.2）是一种外切型淀粉酶,能从淀粉分子的非还原性末端水解α-（1,4）糖苷键并顺次切下一个麦芽糖单元,生成β-麦芽糖及大分子的β-极限糊精。该酶在作用于淀粉底物时,由于发生沃尔登转位反应,使产物异头碳由α-构型变成了β-构型,因此得名β-淀粉酶,在碳水化合物活性酶数据库CAZy（https://www.CAZy.org/,包括GH13、GH57、GH70 和GH77[12]）分类系统中,β-淀粉酶属于GH13 家族和GH14 家族[13]。

2.2 纤维素酶

纤维素酶是一类能够作用于纤维素分子的酶,根据酶的功能差异,可分为三大类:内切葡聚糖酶（EC3.2.1.4）、外切纤维素酶和β-葡萄糖苷酶（EC 3.2.1.21）[14]。内切葡聚糖酶分布在不同的糖苷水解酶（GH）家族上,如GH5、GH9、GH12、GH44、GH45、GH48、GH51 和GH74[9]。内切葡聚糖酶主要作用于纤维素的无定形区,随机水解β-（1,4）糖苷键,将纤维素分子长链截短,产生含有不溶性非还原性末端的低聚糖,为纤维二糖水解酶的外切作用提供大量的反应末端。外切纤维素酶是一种于纤维素线状分子尾部发挥功能的酶,能够水解β-（1,4）糖苷键,每次从纤维素末端水解下来一个纤维二糖分子,由此也被称为纤维二糖水解酶（cellobiohydrolase,CBH）[15]。在国际命名EC法中,外切纤维素酶有2 个编号,分别为EC3.2.1.91 和EC3.2.1.176。其中,编号为EC3.2.1.91 的外切纤维素酶从纤维素链非还原末端起始催化,即CBHI；编号为EC3.2.1.176 的外切纤维素酶从纤维素链还原末端起始催化,即CBHII[16]。β-葡萄糖苷酶是一种非专一性酶,它可以破坏多种β-糖苷键,也能水解纤维六糖、纤维三糖等低聚糖[17]。3 种纤维素酶协同作用,可将纤维素彻底水解成单糖。

2.3 果胶酶

果胶酶是一组降解果胶分子的酶的总称,果胶酶可以由许多生物体产生,如细菌、放线菌、酵母和真菌。根据裂解位点将果胶酶分为3 类:（1）由聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase,PG）（EC3.2.1.15）组成的水解酶；（2）裂解酶/反式消除酶,包括果胶裂解酶（pectin lyase,PNL）（EC4.2.2.10）和果胶酸裂解酶（pectinase lyase,PL）（EC4.2.2.2）；（3）果胶酯酶（pectin esterase,PE）（EC3.1.1.11）[18]。PG 是一类果胶水解酶,可专一性地切断未发生甲酯化的两个半乳糖醛酸单元间的糖苷键,从而可将果胶长链结构高效水解为小分子片段,是果胶降解中的重要酶类。PG 有内切酶（endo-PG）和外切酶（exo-PG）之分,endo-PG 可随机切断果胶多糖的α-（1,4）糖苷键,exo-PG 则从多糖链的非还原性末端逐个切断糖苷键[19]。果胶裂解酶和果胶酸裂解酶都通过β-消除来裂解果胶平滑区两个D-半乳糖酸残基之间的α-（1,4）糖苷键。果胶裂解酶只攻击高度甲基化的区域,而果胶酸裂解酶通常裂解甲基化程度低的链[20]。果胶酯酶包括果胶甲酯酶、果胶乙酯酶和原果胶酶,它们催化果胶进行脱酯化反应,这些酶中研究最多的是果胶甲酯酶（pectin methylesterase,PME）。

2.4 半纤维素酶

半纤维素酶是一类能有效水解半纤维素多糖的酶,大多数的纤维素都来源于微生物,主要的微生物半纤维素酶有木聚糖酶、葡萄糖醛酸酶、阿拉伯呋喃苷酶、半乳糖苷酶和甘露聚糖酶[15]。半纤维素酶根据其催化活性分为糖基水解酶、酯酶和碳水化合物解酶,它们分别催化糖苷键的水解、乙酸或阿魏酸侧基的酯键的水解和糖苷键的裂解。通过它们的协同作用才能将半纤维素完全降解[21]。木聚糖酶（EC3.2.1.8）水解木聚糖主链上的β-（1,4）糖苷键,生成短链木聚糖。大多数已知的木聚糖酶属于GH 家族10 和11（已知的基因序列超过300 个）,大约有20 多个木聚糖酶基因分布在GH 家族5、8 和43 之间。短链木聚糖再由β-木聚糖酶（EC3.2.1.37）从非还原端水解下单个木聚糖。内切甘露聚糖酶（EC3.2.1.78）从甘露聚糖内部水解β-（1,4）糖苷键形成低聚甘露糖链,外切甘露聚糖酶（EC3.2.1.25）再进一步把低聚甘露聚糖水解成甘露糖[22]。还有一些酶如α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶、α-D-葡萄糖醛酸酶、乙酰乙酸酯酶等参与到半纤维素的降解中。

绝大多数木聚糖酶限于糖苷水解酶家族10（GH10）和家族11（GH11）,后来在GH 家族5、8、30、43、51、198 和141 中也发现了木聚糖降解酶。与木聚糖酶分布在9 个家族不同,甘露聚糖酶目前被限制在4 个家族,GH 家族5、26、113 和134。GH5 和GH26是大多数甘露聚糖酶所属的两个家族。表1 总结了半纤维素酶的基本信息。

表1 半纤维素酶信息Table 1 Hemicellulase information

2.5 可用于多糖研究的其他酶

蛋白酶是一类裂解肽链中肽键的酶,广泛存在于植物体内,蛋白酶的作用主要包括:1）消除错误折叠、修饰及定位的蛋白；2）为合成新的蛋白质提供氨基酸；3）通过限制性切割促使酶原成熟；4）降低关键酶和调节蛋白含量以控制新陈代谢平衡；5）切除已定位蛋白的定位信号[23]。根据肽链降解的起始位点可将蛋白酶分为肽链外切酶和肽链内切酶,肽链外切酶从肽链的一端开始切割,又可分为氨基肽酶和羧肽酶。肽链内切酶是从肽链的内部进行切割,并按照催化活性中心基团的特性进行分类。肽链内切酶的主要种类都已在植物中发现,包括丝氨酸蛋白酶（EC3.4.21）、半胱氨酸蛋白酶（EC3.4.22）、天冬氨酸蛋白酶（EC3.4.23）和金属蛋白酶（EC3.4.24）[24]。

3 酶在植物多糖研究中的应用

近年来,酶在植物多糖研究中越来越受到关注,酶在植物多糖的提取、结构修饰以及结构分析中均取得了重要进展。酶法因其具有条件温和、能耗低、提取效率高且不改变提取物分子结构的优点,被广泛应用到植物多糖提取中；利用酶可以对植物多糖进行修饰改性以提高多糖的利用率或者改善其生物活性；酶更重要的是能在植物多糖结构分析中发挥巨大的作用,对多糖的结构与生物活性关系研究做出贡献。

3.1 酶在植物多糖提取中的应用

生物酶法提取植物多糖是在传统方法的基础上,利用酶的专一性和高效性特点,根据植物细胞壁的组成,选择相应的生物酶,将细胞壁中的纤维素、半纤维素、果胶等物质水解,从而使植物细胞中的有效成分更容易溶解扩散的一种提取方法。传统方法苛刻的提取条件可能破坏多糖的分子结构,影响其功能性质和生物活性[25]。酶辅助提取是一种有巨大潜力的技术,具有能耗低、效率高、不改变提取成分分子结构的优势。酶作为一种常见的生物催化剂,已被广泛应用于不同植物组织中活性成分的提取[26]。植物中提取多糖常用的酶有α-淀粉酶、纤维素酶、果胶酶、半纤维素酶、蛋白酶等[27]。

根据试验条件和提取方法的差异,研究者会选择单酶或者复合酶加入其中以提高植物多糖的提取效率。Song 等[28]在紫菀多糖的提取中将紫菀混合液在α-淀粉酶、纤维素酶、果胶酶的最适合温度下反应24 h,然后酶解液在100 ℃下加热20 min 使酶失活,离心后的上清液在3 倍体积乙醇-20 ℃下过夜,粗多糖得率分别为果胶酶3.8%、纤维素酶3.4%、α-淀粉酶3.1%,其中,果胶酶和纤维素酶的得率高于热水浸提法的得率（3.3%）,这2 种酶可以破坏植物的细胞壁结构,使多糖等物质更好的溶解释放。此外,果胶酶解多糖提取物具有更好的免疫刺激应激反应,因此,果胶酶辅助提取紫菀多糖在提高提取率及免疫活性方面具有更好的效果。Zhai 等[29]通过单因素试验考察提取温度、pH 值、酶解时间、液固比和果胶酶添加量对石榴皮多糖得率的影响,结果表明酶解时间、固液比和果胶酶添加量对石榴皮多糖的提取具有更显著的影响,在响应面设计中得到最优条件为酶解时间19.70 min、固液比1∶20.5（g/mL）、果胶酶添加量0.68%时,石榴皮多糖最大提取效率为（27.3±0.8）%,与模型试验预测的得率十分接近。酶解得到的石榴皮多糖在体外具有更高的自由基清除能力,试验表明,酶解不仅能够提高植物多糖的得率,也能一定程度提高多糖的纯度。

单个酶对一些植物多糖提取有效,但多数情况下一种酶不能很好地分解植物细胞壁,通常需加入复合酶,如在纤维素酶、果胶酶、木瓜蛋白酶等共同作用下彻底破坏细胞壁的交联组织,使有效成分更好溶解、释放到溶液里。复合酶的使用能够更好地破坏植物细胞中的物质（如细胞壁、纤维素、淀粉颗粒等）从而提高多糖的得率。

目前酶法更多的是与其他新型提取技术如超声波辅助提取、微波辅助提取等相结合,如超声-酶辅助提取法,酶水解植物细胞使细胞壁松动和分解,降低传质阻力,促进细胞壁多糖和胞内多糖的溶解,同时去除蛋白质等部分杂质,随后超声波使溶剂渗透到细胞中,引起酶与底物碰撞的增加,加速有效成分的溶解[30]。与传统的热水提取法相比,该提取方法使多糖具有更高的得率、纯度和生物活性,具有经济、环保、高效的优点。这种通过酶处理和超声降解的分子修饰技术可以改变多糖的空间结构,降低分子量,提高溶解度,从而影响多糖的生物活性。Olawuyi 等[31]在对秋葵多糖的提取中,用酶提取法和酶超声联合提取出的多糖与之前的热水浸提法所提取多糖的性质进行了对比,发现在提取性能上,酶提取法的提取率比热水浸提法低但是连续性更好,且酶解提取的秋葵多糖分子量低、纯度高、单糖组成不同,但化学性质不变。酶-超声联合提取可促进生物活性物质的释放,增强秋葵多糖的抗氧化活性和抑菌能力,扩大秋葵多糖在食品中的应用。Yang 等[32]用木瓜蛋白酶和纤维素酶1∶1 组成的复合酶提取红芪多糖,在pH5、50 ℃条件下水浴2 h 后,105 W、60 ℃条件下提取1 h,处理3 次。酶解和超声处理后提取的多糖得率以及碳水化合物含量分别为14.01% 和 92.45%,与之前的水提法（5.82% 和79.40%）对比有了很大的提升,二者都是以葡萄糖为主的杂多糖,对酶提取的红芪多糖做细胞免疫活性测定,发现当红芪多糖在200 ng/mL 以上浓度时,与热水浸提法提取的红芪多糖相比,能极显著增强脂多糖诱导的淋巴细胞增殖,红芪多糖的巨噬细胞免疫调节活性与多糖平均分子量呈正相关。酶解和超声作用引起多糖的降解、接枝和交联反应,改变其大小、空间构象和溶解度,影响其物理化学性质和生物活性。表2 总结了部分酶在多糖提取中的应用情况。

表2 酶在植物多糖提取中的应用Table 2 Application of enzymes in extraction of plant polysaccharides

3.2 酶法在植物多糖修饰中的应用

多糖的生物活性与其结构有着密切联系,由于多糖结构的复杂性,多糖并不利于人体的消化吸收,低聚糖作为多糖的水解产物,本身和多糖有许多相似生物活性和结构,低聚糖作为多糖的替代品在食品领域受到越来越多的重视。目前,酸水解和酶解是多糖制备低聚糖的主要方法[39-40]。各种制备低聚糖的方法都有其独特的特点,但也存在时间长、效率低、污染大的缺点。酶解法是一种较为成熟的多糖降解方法,具有降解条件温和、酶切位点特异、低聚糖得率高、工艺简单、重复性高、开发潜力大等优点[41]。

目前已有很多研究将生物酶法应用到低聚糖制备中,并取得了一定的成果。酶法修饰多糖会根据多糖的组成选择合适的酶,通常使用果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶等中的一种或多种酶来修饰多糖,得到更好生物活性的低聚糖或寡糖。Song 等[42]在对人参多糖进行提取时加入纤维素酶50 ℃下处理24 h、α-淀粉酶90 ℃处理24 h 以及纤维素酶和α-淀粉酶的联合试剂处理24 h,最后得到了3 种多糖,与热水浸提法相比,3 种酶辅助提取方法多糖的得率较低,但是酶解改变了多糖中各种单糖的比例,两种酶联合提取的多糖具有更显著的体外免疫刺激特性,这表明两种酶联合可有效提取新鲜人参中新型功能性多糖。Hu 等[43]以桑叶多糖为原料用半纤维素酶进行降解得到了桑叶寡糖,其中与多糖相比,桑叶寡糖羰基、羟基和羧基含量增加,但分子量、表面张力、表观黏度和热稳定性降低。酶解还改善了桑叶多糖的触变性能和结构恢复性能。酶解后桑叶寡糖结构和流变学行为的变化导致其抗氧化能力增强,促进两歧双歧杆菌、青春双歧杆菌、鼠李糖乳杆菌和嗜酸乳酸杆菌的生长,表明酶修饰是一种能提高多糖生物活性的方法。Fang 等[44]用果胶酶、葡萄糖淀粉酶、纤维素酶、木聚糖酶和β-葡聚糖酶将江蓠多糖分别降解为低分子量多糖,酶解后的江蓠多糖的抗氧化活性均高于原多糖,其中β-葡聚糖酶降解的江蓠多糖的抗氧化活性最好,检测其对H2O2诱导的人胎肺成纤维细胞（human fetal lung fibroblasts 1,HFL1）氧化损伤的细胞保护作用,结果表明江蓠多糖经酶预处理后,可显著提高HFL1 细胞活力,降低活性氧和丙二醛水平,提高抗氧化酶活性和线粒体膜电位,减轻HFL1 细胞的氧化损伤,β-葡聚糖酶降解江蓠多糖可显著提高其抗氧化活性,证明酶解法是使多糖获得更好生物活性、具有开发潜力的新型方法,这也是酶在植物多糖降解的典型应用。酶解改性可以降低多糖的黏度和稠度指数,提高多糖的结晶度和流动行为指数[45]。在很多的研究中发现,经酶解处理后多糖的生物利用度以及抗凋亡、抗氧化和免疫活性增加,这是由于多糖在水解后暴露了许多活性基团所致。

单一的酶制剂使用较为广泛,为了提升多糖的生物活性会利用复合酶对多糖进行降解,有研究用细菌或真菌中的胞内酶来降解糖以达到提升其生物活性的目的。复合酶相较于单酶酶切位点更加丰富,可以把多糖切割为更小的结构单元,使多糖暴露更多的活性位点。Liu 等[46]利用可食用菌胞内酶来降解米糠多糖,通过正交试验优化得到了酶解米糠多糖的最佳条件,降解后米糠多糖的单糖组成比例发生改变,分子量降低,对自然杀伤细胞的毒性提升（12.01±0.08）%,且抗氧化试验研究表明,降解后米糠多糖的自由基清除能力更强。表3 列出了酶在植物多糖修饰中的应用。多糖活性的提升与其分子量大小的改变、单糖组成比例、活性基团的暴露有密切联系,利用复合酶或食用菌内酶来降解多糖相较于其他方法更加节省时间和成本。

表3 酶在植物多糖修饰中的应用Table 3 Application of enzymes in modification of plant polysaccharides

3.3 酶法在植物多糖结构解析中的应用

多糖的结构表征和构效分析是研究多糖生物活性的关键,目前多糖的结构表征和构效分析仍然是一个挑战。酶法分析多糖结构具有选择性和高效性,对于结构未知的多糖,酶解法可以保持多糖分子重复单元的完整性,与酸水解相比酶解的特异性强,可控性比较高,污染少,条件温和且利于实现,酸水解有时也会除去多糖的分支,改变多糖结构的完整性[21]。但在分析多糖分子中存在的各种单糖的差向异构化时存在局限性。要区分具有不同异构体的单糖,并确定该多糖的精细结构,需要采用其他仪器分析方法。

随着科学技术的发展,酶法逐渐成为分析多糖结构的主要技术,利用内切糖苷酶可以将多糖降解成寡糖片段,并从混合物中通过选择性纯化特定的多糖。这些来自聚合物酶解的组分可以通过进一步的酶降解、甲基化分析、核磁共振光谱和质谱检测。利用外切糖苷酶可以对多糖结构进行解析,确定末端糖基的连接方式,也可以对多糖结构进行修饰,研究多糖结构与活性之间的联系。Ji 等[51]在人参碱性多糖的研究中,通过淀粉酶和木聚糖酶对纯化后的人参多糖进行酶解,然后对得到的高聚组分和低聚组分进行分析。结果显示,低聚组分中主要含有葡萄糖,同时还包含少量的阿拉伯糖、木糖和甘露糖,表明人参多糖中存在淀粉样多糖。而高聚组分则主要由葡萄糖和木糖构成,同时也含有少量的半纤维素成分,如半乳糖、阿拉伯糖和甘露糖。通过红外光谱中的β-连接糖残基波段进一步证实了人参多糖中的淀粉样多糖、果胶多糖和半纤维素多糖成分,通过特定的酶产物可更加快捷地分辨多糖的性质。酶法不仅能正面分析多糖的结构特征,也能利用酶解逆向推理出多糖的结构。Liu 等[52]对枸杞多糖进行了结构分析。他们使用热水提取、脱色、色谱和透析等方法,从枸杞中提取并纯化了酸性多糖。经过整体结构表征后,发现枸杞酸性多糖的主链由→4-α-GalpA-（1）→重复单元组成,同时存在一些支链,其中包括少量的→4-α-GalpA-（1）→和→2-α-Rhap-（1）→。枸杞多糖属于典型的果胶分子。通过对其酶降解产物的分析,研究结果证实了枸杞多糖中含有高甲基果胶、寡聚半乳糖醛酸、寡聚阿拉伯糖醛酸和寡聚阿拉伯糖醛酸区域。这些结构特征与典型的果胶分子相符,因此,对枸杞多糖的构效研究可以与果胶的结构研究有进一步的相关性。

目前酶法分析多糖结构最常见的应用是根据酶切位点确定多糖的链接方式,从烟草叶片中脉提取的半纤维素为阿拉伯木聚糖,经纤维素酶处理后,得到复杂的低聚糖混合物,这些混合物的分离和表征为α-L-阿拉伯吡喃糖与D-木糖残基的结合提供了第一个依据。为获得结构更简单的低聚糖,对阿拉伯木聚糖进行弱酸预处理（去除L-阿拉伯糖）,再进行纤维素酶处理。对得到的三糖、五糖进行了化学性质和质谱分析,分别得到它们的结构信息,最终判断其精细结构[53]。

4 展望

展望未来,酶法在多糖研究领域将持续发挥重要作用。随着生物技术和工程学的进步,新的酶工程方法可以创造更高效、更专一性的酶,用于多糖的提取和纯化,将大幅提高多糖的产量和纯度。继续为多糖的结构修饰提供有力工具。通过精确控制反应条件,包括温度、pH 值、酶浓度等,研究人员可以通过调整多糖的结构实现特定的生物活性和功能。这将为制定多糖药物和医疗材料打开新的可能性,有助于更深入地解析多糖的生物活性和功效。同时可以期待更多的多糖与生物分子的相互作用研究,以揭示多糖在药物传递、免疫调节和抗氧化等方面的应用潜力。通过不断创新和跨学科合作,采用酶法可以更深入地了解多糖的结构和功能,以及它们在医药、食品、材料等领域的广泛应用,为人类健康和可持续发展做出更大贡献。