那些年被你忽略的β-葡聚糖——技術篇(上)

2017-06-08

上一次我們針對β-葡聚糖在市場中的應用進行了介紹,這次我們針對β-葡聚糖的構成、來源以及生物活性進行一些技術上的分享:

β-葡聚糖屬于多聚糖類,由單柵之間脫水形成糖苷鍵,并以糖苷鍵線性或分支連接而成的鏈狀聚合物。多聚糖是除了蛋白質和核酸以外的一類重要的生物大分子,其來源于動物(比如:殼聚糖、透明質酸、角質素等)、植物(比如:燕麥葡聚糖、海藻酸鈉、人參多糖、銀耳多糖、黃芪多糖等)和微生物(酵母葡聚糖、小核菌膠、β-1,3-葡聚糖)。

β-葡聚糖的主要結構分為:β-1,3-1,4-葡聚糖(燕麥葡聚糖為代表)、β-1,3-1,6-葡聚糖(酵母葡聚糖為代表)和β-1,3-葡聚糖(Salecan)三種。前兩種葡聚糖,在醫療、食品和化妝品行業均有普遍應用。國內外多家科研機構和專家學者對β-葡聚糖進行了深入研究,結論是β-葡聚糖中的β-1,3鍵起到了至關重要的作用,由于β-1,3鍵與人體細胞內受體(Dectin-1)存在特異性結合的點位,β-葡聚糖因此能夠活化郎格漢氏細胞、巨噬細胞和嗜中性白細胞等,提高白細胞素、細胞分裂素和特殊抗體含量,全面刺激機體免疫系統,從而使機體能更好地抵抗微生物引起的疾病以及外界其它因素對人體的侵害。綜上,β-葡聚糖中β-1,3糖苷鍵的數量決定了該多糖能夠在多大程度上與人體細胞結合,即生物活性的程度有多大。

從結構分析來看,前兩種具有支鏈的β-葡聚糖其β-1,3鍵只占到總體糖苷鍵數量的20%30%,生物活性一般,直到第三種β-1,3-葡聚糖的出現彌補了這一項短板。這種在海洋微生物體中得來的β-葡聚糖在結構單元中具有7個β-1,3鍵、2個α-1,3鍵,其β-1,3鍵的占比超過了75%,也就是說生物活性超過了75%,在作用于人體細胞時,其活化效能更強。這一發現又使β-葡聚糖在未來的應用層面達到了一個新的高度,不僅可以比之前葡聚糖應用領域的效能提高,而且可以開發出一些創新應用。

當前,運用在化妝品原料領域的β-葡聚糖主要有來源于植物的燕麥葡聚糖、來源于真菌的酵母葡聚糖和小核菌膠以及最新的來源于微生物的β-1,3-葡聚糖。這些葡聚糖因其大分子的特性均具有一定保濕功效,除β-1,3-葡聚糖以外活化細胞的功效均不太顯著,再加上前面幾種β-葡聚糖的制備均以提取為主要工藝,提純程度參差不齊進一步造成葡聚糖生物活性的不確定性,另外,燕麥葡聚糖和酵母葡聚糖本身的水溶性太差,在化妝品里應用時不得不進行諸如羧甲基化的化學改性去溶水,然而羧甲基化本身也會降低葡聚糖的生物活性,當羧甲基達到一定比例時其生物活性會完全消失,綜合以上情況,這些都制約了β-葡聚糖在化妝品領域的應用。最新出現在市場的β-1,3-葡聚糖除了其生物活性高的優勢外,不僅擺脫了傳統的提取工藝而且其本身就是天然水溶的葡聚糖,這些又給β-葡聚糖在化妝品領域的應用帶來一線生機。


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