ПИТАННЯ ЩОДО СУПРАМОЛЕКУЛЯРНОЇ СТРУКТУРИ β-ГЛЮКАНУ ДРІЖДЖІВ SACCHAROMYCES CEREVISIAE
DOI:
https://doi.org/10.15673/2073-8684.4/2015.55867Ключові слова:
дріжджі Saccharomyces cerevisiae, β-глюкан, супрамолекулярна структура, водорозчинні фрагменти, імуномодуляторАнотація
Біологічна активність β-глюкану залежить від ряду факторів: розчинності полісахариду у воді, його молекулярної маси, типу і конфігурації гликозидних зв’язків між залишками моносахаридів, розгалуженості і конформації макромолекул.
Показано, що в структурі глюкану пекарських дріжджів Saccharomyces cerevisiae, виділеного пероксидним методом, присутні ділянки з різним ступенем упорядкованості. Обробка дріжджів розчинами Н2О2 супроводжується деструкцією аморфних ділянок і збільшенням ступеня кристалічності препаратів глюкану в 2,6 – 3,3 рази в порівнянні зі стандартним зразком. Водорозчинний глюкан характеризується більш упорядкованою супрамолекулярною структурою (індекс кристалічності 4,06), ніж вихідний нерозчинний (індекс кристалічності 2,55). У препараті водорозчинного глюкану, отриманого шляхом часткової ферментативної деструкції структурного β-глюкану, присутні молекулярні утворення у вигляді потрійних спіралей.
У дослідах на тваринах встановлена ефективність дії отриманих препаратів β-глюкану як імуномодуляторів. Сукупність результатів дослідження супрамолекулярної структури препаратів та їх медико-біологічної оцінки можна розцінювати як аргумент, що підтверджує взаємозв'язок біологічної дії β-глюкану з наявністю потрійної спіралі в його структурі.
Посилання
Syed HA The world of β-glucans – a review of biological roles, applications and potential areas of research. Thesis for the requirement of master of Science Medical Biology. 2009; 13-18.
Bohn JA, BeMille JN (1→3)-β-d-Glucans as biological response modifiers: a review of structure-functional activity relationships. Carboh Polym 1995; 28(1): 3-14. DOI:10.1016/0144-8617(95)00076-3
Bacic A, Fincher GB, Stone BA Chemistry, biochemistry, and biology of 1-3 beta glucans and related polysaccharides. Amsterdam: El-sevier.2009; 693 p.
Zhong W, Hansen R, Li B, Cai Y, Salvador C, Moore GD Effect of yeast-derived beta-glucan in conjunction with bevacizumab for the treat-ment of human lung adenocarcinoma in subcutaneous and orthotopic xenograft models. J Immunother. 2009; 32: 703-712. DOI: 10.1097/CJI.0b013e3181ad3fcf.
Hunter Jr KW, Gault RA, Berner MD Preparation of microparticulate B-glucan from Saccharomyces cerevisiae for use in immune potentiation. Letters in Applied Microbiology. 2002; Vol 35 (4): 267-273
Sugiyama A, Hata S, Suzuki K Oral administration of paramylon, a beta-1,3-D-glucan isolated from Euglena gracilis inhibits development of atopic dermatitis-like skin lesions in NC/Nga mice. J. Vet. Med. Sci. 2010; 72(6):755-763/ DOI: 10.1292/jvms.09-0526
Abu-Lail NI, Camesano TA Polysaccharide properties probed with atomic force microscopy. J. Microscopy. 2003; 212: 217-238 DOI: 10.1111/j.1365-2818.2003.01261.x
Gawronski M, Park JT, Magee AS, Conrad H Microfibrillar structure of PGG-Glucan in aqueous solution as triple helix aggregates by small angle x-ray scattering. Biopolymers. 1999; 50: 569-578 DOI: 10.1002/(SICI)1097-0282(199911)50:6<569
Yoshioka Y, Uehara N, Saito H Conformation-dependent change in antitumor activity of linear and branched (1-3)-beta-D-glucans on the basis of conformational elucidation by carbon-13 nuclear magnetic resonance spectroscopy. Chem. Pharm. Bull.1992; 40: 1221–1226.
Young S, Dong W, Jacobs R, Observation of a partially opened triple-helix conformation in 1→3-β-glucan by fluorescence resonance energy transfer spectroscopy. Biological Chem. 2005; 275: 11874-11879.
Bluhm TL, Deslandes Y, Marchessault RM, Perez S, Rinaudo M Solid state and solution conformation of scleroglucan. Carbohydr Res. 1982; 100: 117–130. DOI: 10.1016/S0008-6215(00)81030-7
Gawronski M, Aguirre G, Conrad H, Springer T, Stahmann KP Molecular Structure and Precipitates of a Rodlike Polysaccharide in Aqueous Solution by SAXS Experiments. Macromolecules. 1996; 29: 1516–1520 DOI: 10.1021/ma951368x
Sletmoen M, Stokke BT Higher order structure of (1,3)-beta-D-glucans and its influence on their biological activities and complexation abilities. Biopolymers. 2008; 89(4): 310-321. DOI: 10.1002/bip.20920.
Tabata K, Ito W, Kojima T, Kawabata T, Misaki A Ultrasonic degradation of schizophyllan, an anti-tumor polysaccharide produced by Schizo-phyllum commune. Carbohydr Res. 1981; 89: 121–135. DOI: 10.1016/S0008-6215(00)85234-9
Kitamura SA, Kuge T A differential scanning calorimetric study of the conformational transitions of schizophyllan in mixtures of water and dimethylsulfoxide. Biopolymers. 1989; 28: 639–654. DOI: 10.1002/bip.360280208
Young SH, Dong WJ, Jacobs RR Observation of a partially opened triple-helix conformation in 1→3-beta-glucan by fluorescence resonance energy transfer spectroscopy. J Biol Chem. 2000; 275: 11874–11879. DOI: 10.1074/jbc.275.16.11874
Yanaki T, Norisuye T, Fujita H Cholesteric mesophase in aqueous solutions of a triple helical polysaccharide scleroglucanb. Macromolecules. 1980; 13: 1462–1466. DOI:10.1295/polymj.16.165
Yoshiba K, Teramoto A, Nakamura N, Kikuchi K, Miyazaki Y, Sorai M Static water structure detected by heat capacity measurements on aqueous solutions of a triple-helical polysaccharide schizophyllan. Biomacromolecules. 2003; 4: 1348-1356. DOI: 10.1021/bm0300251
Chernо NK, Shapkina KI, Kovalenko OV Sposib otrymannja beta-gljukanu klitynnyh stinok drizhdzhiv rodu Saccharomycess cerevisie. Zbirnyk nauk prac «Progresyvna tehnika ta tehnologija harchovyh vyrobnyctv restorannogo gospodarstva i torgivli». Harkiv.2012; № 2 (16):321-326.
Chernо NK, Shapkina KI, Kovalenko OV Vodorozchynnyj beta-gljukan Saccharomyces cerevisiae. Harchova nauka i tehnologija. 2012; 4 (21):32-35.
Kochetkov NK Metody himii uglevodov M.: Mir, 1967:125.
Bazarnova NG, Karpova EV, Katrakov IB Metody issledovanija drevesiny i ee proizvodnyh: Uch. Posobie Barnaul: Izd-vo Alt. gos. un-ta, 2002: 160.
