動物澱粉

動物澱粉即糖原,是有機化合物，屬於多糖類，白色粉末，有甜味。存在於動物體內，肝臟中最多，是動物能量的來源。糖原是單純的多糖 , 存在於動物體內。 因其功能與結構和植物澱粉相似 , 故又稱動物澱粉 。 糖原是由葡萄糖組成的帶分枝的大分子多糖。糖原的結構與澱粉相似，主要以 α-1,4-糖苷鍵相連形成直鏈，一部分支鏈則由 α-1,6-糖苷鍵連線而成，平均鏈長為 12-18 個葡萄糖單位。

基本介紹

• 中文名：動物澱粉
• 外文名：Animal starch
• 性質：是一種多糖類，白色粉末，有甜味
• 詞語解析：即糖原,有機化合物。
• 拼音：dòng wù diàn fěn

動物澱粉即糖原,是一種多糖類，白色粉末，有甜味。存在於動物體內，肝臟中最多，是動物能量的來源。糖原是單純的多糖 , 存在於動物體內。 因其功能與結構和植物澱粉相似 , 故又稱動物澱粉 。 糖原是由葡萄糖組成的帶分枝的大分子多糖。糖原的結構與澱粉相似，主要以 α-1,4-糖苷鍵相連形成直鏈，一部分支鏈則由 α-1,6-糖苷鍵連線而成，平均鏈長為 12-18 個葡萄糖單位。糖原主要貯存於肝臟和肌肉 , 在肝內糖原是作為能量的暫時貯備 , 在肌肉主要作為供給肌肉活動的能量 。正常情況 下 ,糖原位於胞質內 , 組織 內可分為不穩定性和穩定性糖原 。 不穩定性糖原正常諸積於肝臟和 肌肉 , 根據身體能量需要很易轉化為葡萄糖 。穩定性糖原僅以微量存積於子宮頸和陰道上皮細胞 、 軟骨細胞 、 白細胞和神經細胞等 。

1 糖原變化的影響因素

1.1 低氧對糖原變化的影響

長期 以來人們對低氧應激條件下 糖原 的變化作了大量的研究 , 證 明低氧可引起動物組織糖原含量下降；肝 組織和肌肉組織在低氧糖原代謝機理方面有所異 同 。

1.2 酶對糖原變化的影響

糖原在細胞內的分解與合 成 , 受糖原磷酸化酶和糖合成酶的控制 。這兩種酶的活性有賴於體內激素代謝 物質和 神經 因素的調節 。 肝糖原的主要作用是維持體 內血 糖水平的相對恆定 。 在低氧應激時 , 由於糖原磷 酸化酶 被激活 , 催化肝糖原大量分解成前萄糖進入血液 中 , 致使 血糖濃度升 高。肌糖原的功能 僅作為 肌 肉收縮 時提供能量之用 。 骨骼肌中缺乏葡萄糖-6-磷酸 酶 , 不 能使 6-磷酸葡萄糖水解成葡萄糖而維持血糖濃度的正常水 平 。

2糖原提取、純化及化學結構研究

2.1 提取糖原的提取

糖原的提取是重點也是難點，是研究的基礎。不同的提取方法不僅會影響糖原的性質，而且也可能導致活性結構的變化。因此，選擇合適的方法至關重要，在儘可能少地破壞糖原原有結構的基礎上，得到較高的提取率。目前，糖原的提取依然沿用傳統的提取技術：水提取法、鹼提取法和酶提取法。水提取法：此法一般用於中性多糖的提取，具有條件溫和、簡單等特點，但耗時長，提取率不高。 鹼提取法：此法能從動物組織中對多糖進行較完全的提取，這基於動物體內，糖多與蛋白結合形成糖蛋白，其共價鍵遇鹼不穩定，從而達到釋放多糖的目的。一般用 Na OH、KOH 等鹼溶液作為提取劑，提取率較高，但多糖分子有可能被降解，對多糖的結構和活性有一定的影響。酶提取法：採用生物酶提取活性多糖，因為酶的專一性和選擇性較強，故此法具有條件溫和，不破壞多糖活性等優點。酶法提取分為單酶提取和複合酶提取此外，一些現代高新技術也套用於多糖的提取，如超音波提取法和超臨界萃取法。尹華等人對比超音波提取法和水提法對提取文蛤多糖的效果，發現兩者得率相差不大，但超音波提取法更節省時間。

2.2糖原的純化

糖原粗品經過脫色、除蛋白、透析等除雜處理後，必須對其進一步分離純化。根據糖原的分子量大小、極性大小可以有多種方法進行純化，如超濾法、柱層析法、色譜法、沉澱法等。其中柱層析法是最常用的純化方法，不僅操作簡單，還能達到很好的分離效果。柱層析法主要有離子交換柱層析法和凝膠柱層析法。離子交換柱層析法是以離子交換劑作固定相，利用它能與流動相中的離子進行可逆的交換這一性質來分離離子型化合物的層析方法。由於各物質的帶電荷不同，與離子交換劑的結合力就存在差異，通過不同離子強度或不同 p H 的緩衝液逐級洗脫，使這些物質根據結合力大小 依 次 從 層 析 柱 中 分 離 出 來 。 常 見 的 離 子 交 換 樹 脂 有 DEAE-cellulose 、DEAE-Sephadex、CM-cellulose 等。此法適用於各種酸性多糖、中性多糖和粘多糖的分級純化。凝膠柱層析法是利用了分子篩的原理，根據多糖分子的形狀和大小不同而達到分離目的，適合分離分子量相差較大的多糖。常用的有葡聚糖凝膠(Sephadex)和瓊脂糖凝膠(Sepharose)。目前，學者一般結合纖維素離子交換柱層析和凝膠柱層析這兩種方法來純化多糖。李志先後用陰離子交換柱 DEAE-cellulose 52 和葡聚糖凝膠 Sephadex G-100 分離純化牡蠣糖原，得到一個純度很高的均一組分。

2.3糖原的結構

糖原組分一般與其他多糖分子一樣，糖原的結構分為一級結構和高級結構(包括二級、三級、四級結構)，而高級結構是以一級結構為基礎。糖原的一級結構較蛋白質和核酸更為複雜，這也是糖原結構研究的重點和難點。解析糖原的一級結構，內容包括：糖鏈的分子量，糖鏈中糖殘基組成、構型及各組成單糖的分子數比例，糖鏈中糖殘基的連線位置和連線次序，糖鏈上分支點的位置，糖鏈與非糖部分連線點的情況。目前常用的結構分析方法有化學方法(如酸水解、甲基化、過碘酸氧化、Smith 降解等)、物理方法(包括高效液相色譜法、氣相色譜法、質譜法、紅外光譜法、核磁共振波譜法等)和生物方法(主要是酶學法和免疫學法)。由於結構分析所需要的的信息量大，單一的方法和技術都不可能達到這一要求，往往需要幾種方法協同完成。對於糖原高級結構的測定，目前還沒有一種高效統一的方法，通常是將多種方法一起使用，綜合分析所得數據從而進行推斷。目前常用的方法有核磁共振技術、圓二色譜法、X-射線衍射法等。