几丁类寡糖构效关系及植物免疫诱导活性研究进展
2018-08-24曾粮斌袁善奎李建军杜昱光
王 倬,曾粮斌,袁善奎,李建军,杜昱光*
(1.中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室,北京 100190) (2.中国农业科学院麻类研究所,湖南 长沙 410205) (3.农业部农药检定所,北京 100125)
几丁质(chitin),又名甲壳质、甲壳素,常见于甲壳类动物、昆虫外壳以及真菌细胞壁,是自然界产量仅次于纤维素的天然多糖,年产量约为1011吨[1]。几丁质及其脱乙酰化产物壳聚糖(chitosan)因其具有的多种生物活性,良好的生物可降解性及生物相容性,已被作为一种优秀的天然材料应用于诸多领域。然而,几丁质及壳聚糖较差的水溶性一定程度上限制了其更广泛的应用,其降解得到的低分子量寡糖产物(chitooligosaccharide)水溶性良好,且在抗炎、抗菌、抗癌、免疫调节、细胞修复、植物免疫诱导等多方面展现出更好的生物活性[1-4],在医药、食品、化妆品以及农业等诸多行业展现出巨大的应用潜力[5-7],相关产业近些年成长迅速。
1 分类定义
Chitooligosaccharides在中文中通常被称为壳寡糖、几丁寡糖或低聚壳聚糖,是由N-乙酰氨基葡萄糖及其脱乙酰化产物氨基葡萄糖组成,是聚合度<20、平均分子量<3.9 kDa的低聚糖链[5]。如同其制备原料几丁质与壳聚糖,chitooligosaccharides也常被分为两类:一类是脱乙酰度(DD)>70%的,通常称为壳寡糖(chitosan oligosaccharides),农业上也称为氨基寡糖素;另一类是脱乙酰度较低,<50%的,称为几丁寡糖(chitin oligosaccharides)。这种分类方法很大程度上源于寡糖制备工艺方法局限性。传统工艺中,因为几丁质不溶于水、碱和有机溶液,只溶于部分浓酸,因此甲壳类原料首先通过加入强碱脱乙酰生产可溶于稀酸的脱乙酰度>70%的壳聚糖,从而实现工业上的大规模制备。以此壳聚糖为原料降解制备壳寡糖的,其脱乙酰度也在这个范围。随着对chitooligosaccharide研究的进一步深入,这种分类及中文命名方式出现了一些问题,比如对脱乙酰度在50%~70%之间的寡糖缺乏定义,而这类被称为hetero-chitooligosaccharides的寡糖由于其更优的生物活性及物理化学性质,已成为壳寡糖研究领域及相关产业的最新热点[1,4]。……
