海藻糖对人血清中的成分的保护作用

海藻糖对人血清中的成分的保护作用 海藻糖对酶具有保护作用,可能与其特有的水合性质 有关。对海藻糖溶液的性质研究发现,与其他同类糖相比, 海藻糖具有较大的水化体积,能够竞争更多的蛋白质水化 层中的水,因此使蛋白质结构堆积得更紧密,不易受到外 界不利环境的影响[2]。由于冻结过程造成生物分子内冰晶 的生长,推测糖的保护机制在于强有力地束缚水分子,降 低冰品形成的速度[3]。Tadanori等通过对海藻糖溶液中冰晶 生长速率和形态学观察研究明,海藻糖溶液中冰晶生长 速率要比纯水中小得多,海藻糖抑制冰晶生长的能力是蔗 糖的2倍[4]。而且与蔗糖相比,它能显著抑制冰晶生成的 形态不稳定性。他们认为这是由于海藻糖能够结合更多的 水分所致。本研究证实了海藻糖不仅是生物大分子的稳定 剂,同时在4?液态也是良好的抗冻剂。在冷藏保存过程 中,由于蛋白质与蛋白质之间的相互作用,不可避免会引 起蛋白质的变性、聚集,维持蛋白质立体结构的作用力被 破坏。目前人们倾向于用两大学说来进行解释,即“水替 代学说[5]和“玻璃态”学说[6]。前者认为在脱水过程中, 糖可在干燥生物分子的失水部位以羟基和分子形成氢键, 取代了由水形成的氢键,这使得分子在缺水条件下仍保持 其原有结构,而不丧失活性。而后者认为当干燥时糖类能 紧密地包住相邻近的分子,形成一种碳水化合物玻璃体, 这种非晶体结构的扩散系数很低,能够使生物分子维持一 定的空间结构。在我们的研究中发现,在4?液态条件下, 海藻糖的玻璃态转变温度最高。因此推测,海藻糖能够有 效地使各酶的二级结构维持在天然水化状态;在溶液中 保护作用可能是海藻糖易结合水分子、发生水合作用,减 少了游离水的含量并增加了溶液粘性的结果。至于海藻糖 在酶保存过程中的特异表现,有学者认为与其玻璃基质的 动力学性质有关,海藻糖能够在储藏过程中有效地抑制相 分离和结晶形成[7]。 液态人血清基质生化质控品由于避免了分装、冻干、 复溶等带来的误差,通过实验研究证实了海藻糖对人血清 基质生化质控品液态冷藏状态下具有保活作用,是一种多 酶等复合质控品的良好稳定剂。对不稳定的成分有待更进 一步的研究。