[发明专利]一种呋喃半乳寡糖及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种以深海真菌灰黄青霉的胞外甘露半乳聚糖为原料制备的呋喃半乳寡糖及其制备方法和应用。

背景技术

海洋特征寡糖主要是指通过化学和生物酶法从海洋动物多糖、藻类多糖和微生物多糖中降解获得的寡糖。海洋寡糖与陆地寡糖相比，具有结构特异和生物活性广泛，和人类健康、重大疾病的发生发展关系密切的特点。早期海洋寡糖的制备主要是为了结构分析，而目前则是用于活性和构效关系研究，开发海洋寡糖类药物及其功能制品。如海洋中褐藻胶寡糖及其衍生物具有抗心脑血管疾病、抗老年痴呆症等；卡拉胶寡糖及其衍生物具有抗病毒、抗肿瘤活性等；琼胶寡糖则具有抗氧化和抗糖尿病活性等；甲壳胺寡糖及其衍生物具有抗动脉粥样硬化、提高机体免疫等。这些结构和功能独特的海洋寡糖具备十分广阔的开发应用前景。除了对海洋药物产业的贡献，结构和功能独特的海洋寡糖在其它领域还具备广阔的开发空间，在食品、化妆品、军工及农业等行业均有应用。随着研究的不断深入，新的寡糖资源和生物功能被不断发现。从不同海洋生物中获得结构特异和活性丰富的海洋特征寡糖，开发海洋寡糖资源仍然是海洋寡糖研究的重要方向。

微生物具有发酵条件可控，发酵产物稳定的优势。从不同海洋环境中发掘新型海洋微生物多糖和寡糖资源也是海洋多糖的研究热点之一。从采自太平洋2481m左右的深海海底底泥中分离得到的一株真菌灰黄青霉(Penicillium griseofulvum)的发酵液中分离得到一种结构新颖的半乳甘露聚糖(Galactomannan),含有聚合度约为8的长链呋喃半乳糖[→5)-β-D-Galf-(1→5)-β-D-Galf-(1→]n结构。独特之处在于其半乳糖全部以呋喃构型存在。单糖具有吡喃和呋喃两种构型，但从自然界发现的糖类物质中一直以来只有吡喃构型，因为吡喃构型的糖立体选择上最为稳定，近几十年才发现呋喃构型的糖。一经发现呋喃构型的糖复合物吸引了广泛的注意。因为呋喃构型的六碳己糖只存在于低等生物中主要是细菌和真菌包括一些病原微生物，在哺乳动物体内不存在，以及其氢键的高效性及立体多样性，具有潜在的生物及化学应用价值。因此，含有呋喃构型的糖复合物及其衍生物很有可能成为候选药物。

自然界中呋喃糖复合物还包括一些糖蛋白、糖肽和糖脂，如今对其生物学功能和生物活性研究还不是很透彻，其生物学功能可能与维持微生物细胞壁的稳定性和与微生物的致病力有关。目前研究的重点主要是对呋喃糖进行结构修饰或者合成特异结构的呋喃糖衍生物用于微生物呋喃糖合成相关酶类的功能研究和抗菌药物的新靶点开发，即通过抑制合成呋喃糖的相关变构酶和糖基转移酶达到抑制一些病原体细胞壁合成，使其丧失致病力。对呋喃糖生物活性的深入报道也不多，已有的报道显示一些呋喃寡糖衍生物具有体外抗肿瘤活性，一些选凝素也能够识别特定结构的呋喃糖，提示我们具有独特立体选择性结构的呋喃糖复合物可能存在特异的生物活性。目前发现的呋喃构型的糖中以呋喃半乳糖(Galf)为主。呋喃半乳寡糖具有独特的性质，到目前为止，国内外尚未有对呋喃半乳寡糖进行制备和免疫调节等生物活性研究和报道。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种深海真菌来源特征寡糖的呋喃半乳寡糖。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种利用深海真菌灰黄青霉的胞外甘露半乳聚糖为原料制备呋喃半乳寡糖的制备方法。

本发明所要解决的第三个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种呋喃半乳寡糖在免疫调节药物中的应用。

一种呋喃半乳寡糖，其特征在于：该呋喃半乳糖的结构简式为[→5)-β-D-Galf-(1→5)-β-D-Galf-(1→]n，由不同聚合度n为2～7的呋喃构形的半乳糖通过β-(1→5)连接方式依次连接。

一种呋喃半乳寡糖的制备方法，包括步骤：

a、菌种的发酵：以深海真菌灰黄青霉菌为出发菌株，采用斜面菌种进行液体摇瓶培养；

b、真菌胞外多糖的提取：包括①过滤、②脱色、③醇沉、④透析、⑤纯化，其中：

①过滤：取步骤a的发酵液经滤纸抽滤除去菌丝体及其中的粗杂质，再萃取除去脂溶性小分子物质；

②脱色：采用活性炭脱色，在80-100℃水浴中0.5-1.5％活性炭缓慢加入到过滤后的发酵液中保温并搅拌5-10min，待溶液冷却至室温后，用漏斗抽滤至干即可；