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上一次我们针对β-葡聚糖在市场中的应用进行了介绍,这次我们针对β-葡聚糖的构成、来源以及生物活性进行一些技术上的分享:

β-葡聚糖属于多聚糖类,由单栅之间脱水形成糖苷键,并以糖苷键线性或分支连接而成的链状聚合物。多聚糖是除了蛋白质和核酸以外的一类重要的生物大分子,其来源于动物(比如:壳聚糖、透明质酸、角质素等)、植物(比如:燕麦葡聚糖、海藻酸钠、人参多糖、银耳多糖、黄芪多糖等)和微生物(酵母葡聚糖、小核菌胶、β-1,3-葡聚糖)。

β-葡聚糖的主要结构分为:β-1,3-1,4-葡聚糖(燕麦葡聚糖为代表)、β-1,3-1,6-葡聚糖(酵母葡聚糖为代表)和β-1,3-葡聚糖(Salecan)三种。前两种葡聚糖,在医疗、食品和化妆品行业均有普遍应用。国内外多家科研机构和专家学者对β-葡聚糖进行了深入研究,结论是β-葡聚糖中的β-1,3键起到了至关重要的作用,由于β-1,3键与人体细胞内受体(Dectin-1)存在特异性结合的点位,β-葡聚糖因此能够活化郎格汉氏细胞、巨噬细胞和嗜中性白细胞等,提高白细胞素、细胞分裂素和特殊抗体含量,全面刺激机体免疫系统,从而使机体能更好地抵抗微生物引起的疾病以及外界其它因素对人体的侵害。综上,β-葡聚糖中β-1,3糖苷键的数量决定了该多糖能够在多大程度上与人体细胞结合,即生物活性的程度有多大。

从结构分析来看,前两种具有支链的β-葡聚糖其β-1,3键只占到总体糖苷键数量的20%30%,生物活性一般,直到第三种β-1,3-葡聚糖的出现弥补了这一项短板。这种在海洋微生物体中得来的β-葡聚糖在结构单元中具有7个β-1,3键、2个α-1,3键,其β-1,3键的占比超过了75%,也就是说生物活性超过了75%,在作用于人体细胞时,其活化效能更强。这一发现又使β-葡聚糖在未来的应用层面达到了一个新的高度,不仅可以比之前葡聚糖应用领域的效能提高,而且可以开发出一些创新应用。

当前,运用在化妆品原料领域的β-葡聚糖主要有来源于植物的燕麦葡聚糖、来源于真菌的酵母葡聚糖和小核菌胶以及最新的来源于微生物的β-1,3-葡聚糖。这些葡聚糖因其大分子的特性均具有一定保湿功效,除β-1,3-葡聚糖以外活化细胞的功效均不太显著,再加上前面几种β-葡聚糖的制备均以提取为主要工艺,提纯程度参差不齐进一步造成葡聚糖生物活性的不确定性,另外,燕麦葡聚糖和酵母葡聚糖本身的水溶性太差,在化妆品里应用时不得不进行诸如羧甲基化的化学改性去溶水,然而羧甲基化本身也会降低葡聚糖的生物活性,当羧甲基达到一定比例时其生物活性会完全消失,综合以上情况,这些都制约了β-葡聚糖在化妆品领域的应用。最新出现在市场的β-1,3-葡聚糖除了其生物活性高的优势外,不仅摆脱了传统的提取工艺而且其本身就是天然水溶的葡聚糖,这些又给β-葡聚糖在化妆品领域的应用带来一线生机。


那些年被你忽略的β-葡聚糖——技术篇(上)

2017-06-08 16:13