酶法合成糖原状α-葡聚糖的研究进展
2021-09-27刘佳林柏玉香李晓晓孙纯锐邱洪伟干福良金征宇
刘佳林,柏玉香,李晓晓,孙纯锐,邱洪伟,干福良,金征宇,*
(1.江南大学食品学院,食品科学与技术国家重点实验室,食品安全与营养协同创新中心,食品安全国际联合实验室,江苏 无锡 214122;2.诸城兴贸玉米开发有限公司,山东 潍坊 262200)
糖原是一种复杂的高度分支的葡萄糖聚合物(结合有少量但具有重要作用的蛋白质),其中的α-D-葡萄糖单元由α-1,4-糖苷键连接组成线性链,并通过α-1,4-糖苷键作为分支点连接形成糖原β-颗粒[1],糖原β-颗粒进一步通过糖原蛋白(glycogenin,GN)二聚体连接形成粒径更大的糖原α-颗粒(粒径最大为300 nm)[2],在透射电子显微镜下呈玫瑰花状[3]。糖原分子中的α-1,6-糖苷键比例约为7%~10%[4],其分子质量范围为105~108Da[5]。
糖原作为动物和微生物体内的主要储能多糖[6],是一种无规则分支的树状大分子[7]。天然糖原在生物体内具有较低的渗透压,例如肝细胞中储存的糖原相当于400 mmol/L的葡萄糖,但对细胞质渗透压仅为该浓度葡萄糖的4×10-7倍[4]。糖原还具有大量随机分布的较短侧链,使其在水溶液中呈球形构象,因此糖原分子具有易溶于冷水并且易与酶接触的特点[8]。除此之外,还可以在温和条件下使用无毒成分将功能基团通过化学反应连接至糖原的葡萄糖残基的羟基部分,或物理地捕获在其超支化的结构内部[9],从而对多糖链进行修饰使其功能化。修饰后的糖原仍然可以部分生物降解[10],因此认为糖原适合应用于食品及生物医学领域[11]。
糖原颗粒尺寸的大小与其生物学功能息息相关,可以在肝脏等器官中形成较大的颗粒从而缓慢释放葡萄糖,也可以在肌肉中形成较小颗粒实现葡萄糖的快速释放[12]。……
