酵母甘露聚糖构象变化与免疫活性增强机理研究

酵母细胞壁中的甘露聚糖因具有提高机体免疫力、抗肿瘤、抗辐射等生物活性功能而倍受关注。本项目拟研究在一级结构及分子量不变、外界条件变化的情况下，甘露聚糖分子链柔顺性及分子链参数的变化规律。在此基础上，对构象变化前后甘露聚糖样品的免疫活性进行评价，分析样品单位围长摩尔质量、持久长度、链的直径、高分子特征比等构象参数变化与小鼠脾淋巴细胞转化、迟发型变态反应、血清溶血素、小鼠腹腔巨噬细胞吞噬鸡红细胞等结果的相关性，推断甘露聚糖分子链的刚柔性以及单股螺旋、三股螺旋、无规则线团状、聚集体等多糖构象与细胞免疫、体液免疫、单核-巨噬细胞功能活性的构效关系，揭示甘露聚糖构象变化与免疫活性增强的作用机理，为多糖以及功能食品产业的发展提供科学依据。

酵母细胞壁中的甘露聚糖因具有提高机体免疫力、抗肿瘤、抗辐射等生物活性功能而倍受关注。目前国内外围绕酵母甘露聚糖开展了制备、基本结构及其功能活性研究，而有关甘露聚糖高分子链构象形态以及构象变化对其免疫增强作用的影响研究尚未见报道，因此本项目对酵母甘露聚糖溶液构象与增强免疫活性开展了系统研究。通过离子色谱分析表明，甘露聚糖由氨基葡萄糖、葡萄糖与甘露糖以摩尔比为0.55:1:88.55组成，糖苷键构型为α构型，1,6-Manp: 37.28%，1,2-Manp：8.79 %，五种连接方式的摩尔比约为t-Manp:t-Galp:1,2,6-Manp:1,6-Manp:1,2-Manp= 8:1:10:14:4，甘露聚糖的主链联接方式为α-1,6糖苷键，侧链为α-1,2糖苷键，其重复单元为： ；酵母甘露聚糖含有17种常见氨基酸，其中能够构成O-糖肽键的苏氨酸（Thr）和丝氨酸（Ser）有较高的比例，分别占总量的20.08%和11.46%。通过Mark-Houwink方程[η]= 0.013Mw0.65，α=0.65，判断其构象为球形。随着多糖浓度的升高，平均流体力学半径（Rh）降低，复性后其溶液构象恢复原始状态。溶液中的阴、阳离子，会使甘露聚糖的Rh显著的增加，构象发生变化，在Al3+浓度为0.5mol/L时变化最大，且构象无法恢复，其Mw约为317.3KDa，表明形成了螯合物。强碱条件会对氢键造成破坏，从而解聚。当DMSO浓度升至80%时，甘露聚糖Rh开始降低，并且无法复性。甘露聚糖去除蛋白以后，由假塑性流体转化为牛顿流体，推断可能由无规则卷曲转变为球形构象。随着高压微射流压力增大，甘露聚糖表面从致密的鳞片聚集变成海绵网状结构，但溶液构象无变化。动物免疫增强试验表明，WSMP高、中、低剂量组，WSM中、低剂量可显著促进脾淋巴细胞增殖（p<0.05）。WSMP和WSM均能增强绵羊红细胞诱导的小鼠迟发型变态反应，即可增强细胞免疫功能，WSM的促进作用最为明显。体外抗肿瘤实验得出，WSMP 去蛋白后降低了对HL-60、Eca-109与HepG2细胞的体外抑制作用。40 ug/mL的甘露聚糖经200 MPa高压微射流处理后，体外抗肿瘤活性作用效果最佳，K562细胞抑制率达54%，IC50值为22.2 ug/mL。上述研究为酵母细胞壁多糖产业的发展提供了技术支撑。