基本内容

动物淀粉即糖原,是一种多糖类，白色粉末，有甜味。存在于动物体内，肝脏中最多，是动物能量的来源。糖原是单纯的多糖 , 存在于动物体内。 因其功能与结构和植物淀粉相似 , 故又称动物淀粉 。 糖原是由葡萄糖组成的带分枝的大分子多糖。糖原的结构与淀粉相似，主要以 α-1,4-糖苷键相连形成直链，一部分支链则由 α-1,6-糖苷键连接而成，平均链长为 12-18 个葡萄糖单位。糖原主要贮存于肝脏和肌肉 , 在肝内糖原是作为能量的暂时贮备 , 在肌肉主要作为供给肌肉活动的能量 。正常情况 下 ,糖原位于胞质内 , 组织 内可分为不稳定性和稳定性糖原 。 不稳定性糖原正常诸积于肝脏和 肌肉 , 根据身体能量需要很易转化为葡萄糖 。稳定性糖原仅以微量存积于子宫颈和阴道上皮细胞 、 软骨细胞 、 白细胞和神经细胞等1。

1糖原变化的影响因素

11低氧对糖原变化的影响

长期 以来人们对低氧应激条件下 糖原 的变化作了大量的研究 , 证 明低氧可引起动物组织糖原含量下降；肝 组织和肌肉组织在低氧糖原代谢机理方面有所异 同2。

12酶对糖原变化的影响

糖原在细胞内的分解与合 成 , 受糖原磷酸化酶和糖合成酶的控制 。这两种酶的活性有赖于体内激素代谢 物质和 神经 因素的调节 。 肝糖原的主要作用是维持体 内血 糖水平的相对恒定 。 在低氧应激时 , 由于糖原磷 酸化酶 被激活 , 催化肝糖原大量分解成前萄糖进入血液 中 , 致使 血糖浓度升 高。肌糖原的功能 仅作为 肌 肉收缩 时提供能量之用 。 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维持血糖浓度的正常水 平 。

2糖原提取纯化及化学结构研究

21提取糖原的提取

糖原的提取是重点也是难点，是研究的基础。不同的提取方法不仅会影响糖原的性质，而且也可能导致活性结构的变化。因此，选择合适的方法至关重要，在尽可能少地破坏糖原原有结构的基础上，得到较高的提取率。糖原的提取依然沿用传统的提取技术：水提取法、碱提取法和酶提取法。水提取法：此法一般用于中性多糖的提取，具有条件温和、简单等特点，但耗时长，提取率不高。 碱提取法：此法能从动物组织中对多糖进行较完全的提取，这基于动物体内，糖多与蛋白结合形成糖蛋白，其共价键遇碱不稳定，从而达到释放多糖的目的。一般用 Na OH、KOH 等碱溶液作为提取剂，提取率较高，但多糖分子有可能被降解，对多糖的结构和活性有一定的影响。酶提取法：采用生物酶提取活性多糖，因为酶的专一性和选择性较强，故此法具有条件温和，不破坏多糖活性等优点。酶法提取分为单酶提取和复合酶提取此外，一些现代高新技术也应用于多糖的提取，如超声波提取法和超临界萃取法。尹华等人对比超声波提取法和水提法对提取文蛤多糖的效果，发现两者得率相差不大，但超声波提取法更节省时间。

22糖原的纯化

糖原粗品经过脱色、除蛋白、透析等除杂处理后，必须对其进一步分离纯化。根据糖原的分子量大小、极性大小可以有多种方法进行纯化，如超滤法、柱层析法、色谱法、沉淀法等。其中柱层析法是最常用的纯化方法，不仅操作简单，还能达到很好的分离效果。柱层析法主要有离子交换柱层析法和凝胶柱层析法。离子交换柱层析法是以离子交换剂作固定相，利用它能与流动相中的离子进行可逆的交换这一性质来分离离子型化合物的层析方法。由于各物质的带电荷不同，与离子交换剂的结合力就存在差异，通过不同离子强度或不同 p H 的缓冲液逐级洗脱，使这些物质根据结合力大小 依 次 从 层 析 柱 中 分 离 出 来 。 常 见 的 离 子 交 换 树 脂 有 DEAE-cellulose 、DEAE-Sephadex、CM-cellulose 等。此法适用于各种酸性多糖、中性多糖和粘多糖的分级纯化。凝胶柱层析法是利用了分子筛的原理，根据多糖分子的形状和大小不同而达到分离目的，适合分离分子量相差较大的多糖。常用的有葡聚糖凝胶(Sephadex)和琼脂糖凝胶(Sepharose)。学者一般结合纤维素离子交换柱层析和凝胶柱层析这两种方法来纯化多糖。李志先后用阴离子交换柱 DEAE-cellulose 52 和葡聚糖凝胶 Sephadex G-100 分离纯化牡蛎糖原，得到一个纯度很高的均一组分。

23糖原的结构

糖原组分一般与其他多糖分子一样，糖原的结构分为一级结构和高级结构(包括二级、三级、四级结构)，而高级结构是以一级结构为基础。糖原的一级结构较蛋白质和核酸更为复杂，这也是糖原结构研究的重点和难点。解析糖原的一级结构，内容包括：糖链的分子量，糖链中糖残基组成、构型及各组成单糖的分子数比例，糖链中糖残基的连接位置和连接次序，糖链上分支点的位置，糖链与非糖部分连接点的情况。常用的结构分析方法有化学方法(如酸水解、甲基化、过碘酸氧化、Smith 降解等)、物理方法(包括高效液相色谱法、气相色谱法、质谱法、红外光谱法、核磁共振波谱法等)和生物方法(主要是酶学法和免疫学法)。由于结构分析所需要的的信息量大，单一的方法和技术都不可能达到这一要求，往往需要几种方法协同完成。对于糖原高级结构的测定，还没有一种高效统一的方法，通常是将多种方法一起使用，综合分析所得数据从而进行推断。常用的方法有核磁共振技术、圆二色谱法、X-射线衍射法等3。

参考资料