新琼寡糖的酶法制备和化妆品功效的初步评价
琼胶(agar)是从红藻类海藻中提取出的天然多糖胶体，结构上主要是由(l，3)-β-D-半乳糖和(1，4)-3，6-内醚-α-L-半乳糖残基反复交替连接的链状聚合物。琼胶寡糖根据结构的不同可以分为两种，以半乳糖为还原端的新琼寡糖和以3，6-内醚半乳糖为还原端的琼寡糖。在琼胶寡糖制备方面，酶解法较传统的化学法具有底物专一性强、产物特异性高、反应条件温和等优点，能够保证酶解产物结构不被破坏，从而保证寡糖产品的稳定性，使高纯度寡糖的大量制备成为可能。
近年来研究表明，琼寡糖具有抗肿瘤、抗炎、抗氧化等多种生物活性，并且与寡糖的聚合度(DP)密切相关。然而关于新琼寡糖的活性报道相对较少。日本Kobayashi等人发现低分子量的中性新琼二糖具有良好的吸湿和美白双重功效，为开发新琼寡糖在化妆品中的应用提供了有力参考。然而在国内对新琼寡糖的化妆品功效还未有关注。因此对不同聚合度新琼寡糖的化妆品功效的评价具有重要的理论意义和实际应用价值。本研究中，通过酶解法制备得到不同聚合度的A、B系列新琼寡糖，对其在吸湿保湿性和美白两方面的化妆品功效进行了评价，并初步探讨了聚合度(DP)与活性之间的构效关系。
前期实验中，本室验室已从海洋假别单胞菌CY24中克隆重组得到两个高特异性的胞外β—琼胶酶AgaA和AgaB。我们首先利用快速蛋白质液相色谱纯化系统(FPLc)，经过硫酸铵沉淀、疏水层析、凝胶过滤层析三步纯化对两种琼胶酶AgaA和AgaB进行了纯化，并酶解制备出不同聚合度的新琼寡糖混合物A系列和B系列。A系列主要为新琼四糖和新琼六糖，极少量新琼二糖，其中四糖占54．65％，六糖占41.64％，二糖占3.71％；B系列主要为新琼八糖和新琼十糖，少量新琼六糖和四糖，其中八糖占41.24％，十糖占30.58％，六糖占13.22％，四糖占11.96％。
吸湿保湿性实验结果表明，在高、中、低不同湿度环境下，A、B系列新琼寡糖表现出良好的吸湿性，并且能在短时间内发挥较好的吸湿效果，并且在中、低湿度环境中，A、B糖吸湿性能更为优越，A糖吸湿性与甘油接近。两者均具有一定的保湿作用，与甘油和山梨醇接近，但作用并不显著。糖链聚合度的大小与其吸湿保湿功能密切相关，低聚合度寡糖吸湿保湿性优于高聚合度的寡糖。
采用小鼠B-16黑色素瘤细胞作为模型，以曲酸和熊果苷为阳性对照，从对黑素细胞增殖、细胞内酪氨酸酶以及对黑色素合成的影响三个方面，对A、B系列新琼寡糖的美白性能进行了初步评价。实验结果表明，A、B糖对B-16黑素细胞具有低毒性，IC<,50>约为3000ug／mL；A糖对细胞内酪氨酸酶的抑制作用较为平稳，抑制率大约为20％，与熊果苷接近。高聚合度的B糖对酪氨酸酶抑制作用较不明显。
然而，在低浓度下B糖对黑色素合成的抑制作用高于A糖，与熊果苷接近。结果表明，A糖的美白作用是通过抑制酪氨酸酶途径来到实现的；虽然B糖对酪氨酸酶抑制作用较弱，但其还可通过抑制酪氨酸酶以外的其它未知途径达到对黑色素的抑制作用。
为了找出A组分中对酪氨酸酶起抑制效应的聚合度片段，进一步探讨聚合度与活性之间的构效关系，我们利用分子筛技术对A系列寡糖进行了分离纯化，得到了高纯度的新琼二糖、四糖和六糖。对酪氨酸酶活性检测中发现，新琼二糖对酪氨酸酶几乎无抑制作用，纯新琼四糖和六糖对酪氨酸酶均具有一定的抑制作用，然而其单独作用的抑制活性反而低于其混合物A糖。构效关系的分析表明，过高聚合度(新琼八、十糖)或是过低聚合度(新琼二糖)的新琼寡糖对酪氨酸酶的抑制活性都不明显，只有聚合度比较适中(新琼四糖、六糖)，才具有一定的酪氨酸酶抑制作用，并且新琼四、六糖的混合物对酪氨酸酶的抑制作用要强于单独作用的四糖或六糖，推测两者之间通过一定的比例，相互协同，通过多种途径多环节达到对酪氨酸酶的抑制作用。
综上所述，与阳性对照相比尽管作用不够显著，但A、B系列寡糖兼具有一定的吸湿保湿和抑制黑色素生成双重功效，低聚合度寡糖作用优于高聚合度寡糖，并且对细胞无明显的毒副作用，是一种比较难得的化妆品天然原料。这项研究丰富了新琼寡糖的活性研究，为挖掘新琼寡糖的新用途提供了实验依据，也为开发寻找新型多效天然的化妆品原料开辟了新途径。
新琼寡糖;酶法制备;吸湿性;保湿性;美白性能;化妆品功效
中国海洋大学
硕士
生药学
于文功
2006
中文
R282.77;R284
57
2007-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）