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白芸豆中α-淀粉酶抑制剂糖蛋白的提取纯化、组成结构及生物活性研究

杨明琰  
【摘要】: 本文采用现代分离纯化技术从白芸豆中分离提取得到单一组分的α-淀粉酶抑制剂(α-AI)糖蛋白,对其生物学性质、超滤提取工艺、生物降糖、降脂活性及结构与功能之间的构效关系进行了系统的研究。 采用柱色谱分离技术从白芸豆中分离得到单一组分的α-AI,其为相对分子量为36000 Da的糖蛋白,对猪胰α-淀粉酶具有较高的抑制活性,抑制类型呈非竞争性抑制。白芸豆α-AI糖蛋白对温度、pH具有较高的稳定性。 白芸豆α-AI糖蛋白中蛋白质含量占88.2%,蛋白质中含有17种常见氨基酸,其中天冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸和苏氨酸占有较高的比例;糖链中单糖组成为甘露糖、葡萄糖、半乳糖和木糖,其摩尔比为2.42:1.50:1.52:1.00,糖链中单糖残基以α-糖苷键连接。糖蛋白中蛋白质和糖链的连接方式为O-糖肽键。构效关系研究结果表明α-AI糖蛋白中单独的糖链和蛋白链都没有生物活性,只有糖链和蛋白链结合在一起形成完整的糖蛋白时,才对猪胰α-淀粉酶具有抑制活性。 分别采用有机膜超滤和无机膜超滤对白芸豆提取液中α-AI糖蛋白的浓缩提取工艺进行了对比研究。结果表明截留分子量为10000 Da的有机超滤膜更适合白芸豆中α-AI糖蛋白的分离浓缩。其最佳工艺条件为操作压力0.8MPa,物料质量分数7%(1:15),物料温度35℃,物料pH为自然pH。在此条件下,其稳定膜通量为35.6 L/m~2h,体积浓缩倍数为8.3倍,多糖的截留率为20.1%,蛋白质的截留率为72.7%,活性物质收率为80.6%。 对白芸豆中α-AI的食用安全性和生物降糖、降脂活性进行了研究。结果表明α-AI无急性毒性;α-AI能显著降低四氧嘧啶糖尿病大鼠的空腹血糖,降低餐后血糖峰值,增加其淀粉耐量;α-AI能显著降低高血脂模型大鼠血清的TG、TC和LDL-C含量,升高HDL-C含量,具有调节高血脂模型大鼠血脂的功效。


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