天然糖蛋白研究进展

唐嘉诚，包建强,2,3*，陈彦婕，黄可承，宫萱，单钱艺

1(上海海洋大学 食品学院，上海，201306)2(上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心，上海，201306)3(农业部水产品贮藏保鲜质量安全风险评估实验室(上海)，上海，201306)4(上海市质量监督检验技术研究院，国家食品质量监督检验中心，上海，200233)

糖蛋白是碳水化合物基团共价附于蛋白质上的一类结合蛋白，组成上以蛋白为主[1]，而不同糖蛋白中，其糖所占比例差异较为明显，占蛋白重量的2%～60%不等[2]。糖蛋白在自然界中来源广泛，动物、植物以及微生物中都能提取到天然糖蛋白成分。由于有着特殊生物化学作用，例如抗氧化、抗肿瘤、抗疲劳等，近年来对于糖蛋白的研究成为食品科学、免疫学、医药学、生物化学和细胞生物学的研究热点。通过了解糖蛋白的提取纯化方法及结构功能，对未来食品及药物研发行业研究具有重要作用。本文对天然糖蛋白研究进行概述，分析了其提取和分离纯化技术以及理化表征手段，为天然糖蛋白开发利用研究提供一定借鉴。

1 糖蛋白简介

1.1 糖蛋白组成结构

糖蛋白是指具有多分支的寡糖链(一般为15～20个单糖单元)与多肽链以共价键相连而成的复合物，其含量以蛋白为主[3]。糖蛋白在动物、植物和微生物中广泛存在，是生命活动中一种重要大分子。

糖蛋白所含氨基酸种类较为全面，其中苏氨酸(Thr)、丝氨酸(Ser)、赖氨酸(Lys)、羟脯氨酸(Pro)、天门冬酰胺酸(Asn)这5种氨基酸的含量较高[4]。构成糖蛋白的单糖主要有葡萄糖、半乳糖、甘露糖、阿拉伯糖、木糖、N-乙酞葡萄糖胺以及糖醛酸等[5]，不同种类的糖蛋白，其糖所占比例也有所不同。糖链的存在提高了糖蛋白的亲水性，一般亲水性较强的糖蛋白含有较高的硫酸化或唾液酸化的糖链，能够提高糖蛋白的总电荷，增加糖蛋白的溶解度，如糖蛋白中的黏蛋白和蛋白聚糖[6]。通过糖链，糖蛋白能与其他蛋白质形成共价键和氢键相连起到结构支架的作用。糖蛋白中糖链和肽链主要有2种结合方式：N-链接，糖链和天冬酰胺基结合；O-链接，通过糖苷键，糖基和含羟基的Lys之间相结合或是糖基和Thr或Ser的羟基相连接[7]，如图1所示[8]。后者容易在碱性溶液中发生β-消除反应，易被碱溶液水解,根据这个特性可以初步判断糖肽键类型。

A-O-糖肽键；B-N-糖肽键图1 O-糖肽键和N-糖肽键[8]Fig.1 O-glycopeptide linkage and N-glycopeptide linkage

1.2 糖蛋白种类

糖蛋白广泛存在于自然界中。按照其提取来源可分为动物源糖蛋白、植物源糖蛋白和微生物源糖蛋白。其中植物和微生物中所提取的天然糖蛋白类型较为类似。糖蛋白在机体内承担着重要的功能，如结构、转运、酶促反应等，并且具有广泛的用途，如表1所示。

表1 糖蛋白来源及分类Table 1 Resources and types of glycoprotein

不同来源的糖蛋白中氨基酸组分都较为全面，一般含有全部的氨基酸种类；组成糖链的单糖通常只有11种。糖蛋白其结构种类多样，形成了其不同的特性及类别。

从动物原料中提取的糖蛋白主要类型为胶原蛋白以及黏蛋白：胶原蛋白种类繁多、来源广泛，主要由3种特殊的左手螺旋多肽链结构构成，其中胶原蛋白长链中每3个氨基酸是甘氨酸占主要部分，链中剩余位点由脯氨酸和羟脯氨酸填充，其中羟赖氨酸残基能够是糖类结合位点，易形成糖基化结构。胶原蛋白因其肽链上多种反应基团和低抗原性，易于结合多种酶和细胞，能够制备成多种产品，有广阔的应用前景；黏蛋白是构成生物黏液凝胶结构的一类大分子，其主要结构特征为中心区域含有较多的苏氨酸或丝氨酸，寡糖侧链通过O-糖肽键与丝氨酸或苏氨酸相连，而糖类占黏蛋白总分子质量50%以上，故黏蛋白含有重度O-糖肽键结构，因而具有较好的水溶性，可作为化妆品保湿剂和用于干眼症的治疗。

植物及微生物中主要提取糖蛋白主要类型为凝集素及伸展蛋白，相比于动物糖蛋白，植物及微生物源糖蛋白其羟脯氨酸残基含量有较大变化，从而影响了其糖蛋白结构构型，容易形成如凝集素中特殊的结合位点[18]：凝集素主要从植物中提取，因其含有能够识别复杂碳水化合物结构的结构域，能够与特异性糖基可逆结合，故常用作分离纯化多糖和糖蛋白，目前应用最多的是豆科凝集素，根据糖结合结构域种类分为4种不同凝集素类别；伸展蛋白富含羟脯氨酸，存在于植物细胞壁中，是一种重要的结构蛋白，对植物中抗病，抗逆作用起到重要作用。

2 粗糖蛋白提取工艺

糖蛋白是1种结合蛋白，因其同时具有糖类以及蛋白质的某些性质，根据这类性质来确定提取方法。大部分溶剂如水、稀酸、稀碱和酶解溶液都能良好溶解糖蛋白，可以根据需求以及溶剂种类和浓度等来确定提取糖蛋白的方法。而为了提高提取效率，在糖蛋白提取过程中，常用超声辅助或微波辅助的方法，利于糖蛋白的溶出，在糖蛋白的提取过程中，要避免过酸、过碱、高温和机械作用等不利因素影响最终糖蛋白的生物活性。

根据糖蛋白的性质，常用的提取方法有水浸提法、酸碱提取法、盐溶液浸提法、酶解提取法和乙醇浸提法，而有些时候也采用混合的提取方式，以获得更高的提取效率。而根据不同物料的性质，其提取方式也有所改变。不同的提取方法，影响提取率高低的因素不同，为了有更高的提取率，常用正交试验法或是响应面试验法去优化提取工艺，得出一种较优方案，以期达到更好的提取目的。常用的提取方法如表2所示。

表2 糖蛋白提取方法Table 2 The method of glycoprotein extraction

2.1 水浸提法

糖蛋白中的糖链为多羟基结构，易溶于水，而含有高度O-糖肽键结构的糖蛋白在水中溶解程度更高，因此水提取法是最为普遍的提取方法之一，不同物料来源用水浸提时效果略有差异。水浸提法相比于其他方法更为经济，实验材料易得，污染少并且工艺较为简单，其氨基酸及单糖组分、理化性质如流变性等几乎不受影响。提取温度、提取时间、提取次数和料液比，通常是水浸提法较为常见的考察指标以及优化条件。水浸提法常见应用于植物糖蛋白的提取过程中，为了有更好的提取效果，常辅以超声等实验条件，并结合多次提取。ZHOU等[20]采用水提醇沉法提取苦荞糖蛋白，在450 W超声辅助提取条件下，经后续除杂，冻干得到粗糖蛋白，得率为2.31%。

2.2 酸碱浸提法

糖蛋白中蛋白为两性电解质，用偏离糖蛋白等电点的提取溶剂提取，根据糖蛋白的酸碱性质选择提取溶液，酸性蛋白采用偏碱性的溶液提取，碱性蛋白采用偏酸性溶液提取。并且酸碱溶液能够破坏糖蛋白分子中存在的分子内氢键和共价键，更易于溶出提取，如具有三螺旋结构的胶原蛋白在酸碱作用下转变为可溶性的螺旋结构，而酸处理会将一些谷氨酰胺和天冬酰胺分别转化为谷氨酸和天冬氨酸[29]，一般酸碱法适用于提取含有较多共价交联的复杂糖蛋白，如生物黏液等。徐伟良[30]分别采用酸、碱、水、酶法提取大鲵黏液糖蛋白，结果证明碱法提取得率最高，达到3.85%。在用酸碱法提取时，要注意酸碱对于糖蛋白活性的影响，避免糖蛋白发生不可逆变性。

2.3 盐和缓冲溶液浸提法

盐溶液和缓冲溶中的离子能够与糖蛋白部分结合，稳定性高、溶解度大，一定浓度的盐溶液可促进糖蛋白溶解。与水浸提法相比，盐和缓冲溶液浸提法提取效果更好，也能极大程度保证糖蛋白的生物活性，适用于一些易变性的糖蛋白提取。常用的提取液为氯化钠溶液、磷酸盐缓冲溶液和三羟甲基氨基甲烷盐酸盐缓冲溶液。但是在后续提纯前需要进行脱盐处理，常用的方式是经透析袋透析或是凝胶柱层析脱盐操作。

2.4 酶解提取法

酶是一种对底物具有高度特异性和高度催化效能的一类生物大分子。酶解法能够使不溶性糖蛋白分解成为可溶性的糖肽、肽和氨基酸，有较高的提取效率以及较少的污染。酶能够特异性降解糖蛋白中一些特异性的肽键，有较高的得率。提取糖蛋白所采用的酶会影响所提取糖蛋白的性质，降解糖蛋白中结构，影响其理化性质，如分子质量等[31]。由于其专一性和高度选择性，能够一定程度上避免杂质的引入。但是采用酶解法提取糖蛋白时，需要考虑所使用酶的种类，以及提取温度、pH对于酶活性的影响，所需要考虑的交互作用较多，前期需要对不同的酶进行筛选，实验操作较为复杂，后续需要灭酶操作等。目前对于酶解提取糖蛋白的报道较少。

2.5 其他提取法

一般为了提高糖蛋白的提取效率，常辅以其他设备进行共同辅助提取，常见的是超声辅助提取以及微波辅助提取，两者均可提高糖蛋白的提取效率，超声波所产生的空穴作用有助于其溶出过程，同样在提取过程中需要考虑超声及微波设备设定指标，如频率和功率等。王芳等[32]采用超声辅助提取覆盆子糖蛋白，相比单一使用热水浸提法，其糖蛋白得率提高了2.733个百分点。

少数糖蛋白具有醇溶性可以采用乙醇浸提法进行提取，但是采用乙醇浸提法所花费的试剂量大，提取周期长、成本较高，一般适合用于提取特定的醇溶性蛋白，通常不单一使用乙醇浸提的方法对糖蛋白进行提取，通常辅以其他方法，如水浸提、盐溶液浸提等方法。KRISHNAN等[33]研究美洲可食用块茎，采用硫酸铵沉淀，并用70%乙醇萃取，后经过亲和色谱纯化得到了29 kDa大小的糖蛋白。方旭波等[34]采用85%乙醇浸提白骨壤，结合100 ℃热水浸提法，经纯化，脱色后得到了具有一定抗补体活性的白色纤维状糖蛋白。

3 粗糖蛋白分离纯化工艺

得到纯品糖蛋白是后续进行理化研究的重要前提，糖蛋白的纯化指的是通过去除杂质获得单一成分的过程。糖蛋白的分离纯化过程与蛋白、多糖纯化过程类似，首先是经过初步纯化，除去粗提物中游离蛋白以及小分子杂质，再经后续分级纯化，能够得到较纯的糖蛋白单品。

3.1 小分子除杂

常用的去除游离蛋白质的方法是Sevage试剂法，在提取液中加入氯仿-正丁醇混合液经过剧烈振荡，将游离蛋白变为不溶性物质除去[35]。Sevage试剂法较为温和，对多糖结构影响不大，在糖蛋白提取实验中最为常见，而根据不同研究对象，所使用的Sevage溶液中氯仿-正丁醇比例需要进行相应调整，并且反应时间以及除杂次数同样需要实验所验证。

常用透析法除去小分子杂质，也有学者采用超滤的方式提纯糖蛋白。而采用(NH4)2SO4分级沉淀得到糖蛋白，通过获取不同饱和度下的糖蛋白沉淀，同样也可以达到初步纯化的效果。

3.2 柱层析法

经初步除杂的糖蛋白需要经过进一步分级纯化，常用的方法是色谱柱分离技术，如阴离子交换色谱柱、凝胶柱色谱柱、亲和色谱柱和高效液相色谱等。而实验中经常采用多种方法进行分离纯化，具体见表3。

表3 糖蛋白纯化方法Table 3 The method of Glycoprotein purification

3.2.1 阴离子交换柱层析

应用最为广泛的阴离子交换柱层析填料为二乙基氨基纤维素，利用生物大分子所带电荷不同，根据与离子交换剂结合能力的不同达到分离效果[41]。为了既保证蛋白质生物大分子的活性，又要保证样品与填料有适中的结合能力，一般使得溶液pH值与蛋白质等电点应相差一个单位，有较好的分离效果，常用的填料类别有DEAE-纤维素、DEAE-葡萄糖凝胶、DEAE-琼脂糖凝胶。

为了完全分离与填料相结合的复杂组分，通常需要改变溶液pH值或是离子强度。实际实验过程中，常改变离子强度，即盐溶液的浓度，其操作方便并且能够极大程度上保证蛋白质的活性。常用的洗脱方式是用NaCl溶液或是NaHCO3溶液进行等浓度梯度洗脱和连续梯度洗脱，根据填料所带不同离子型而确定洗脱液类型，其中连续梯度洗脱有着更精细的分离度，所得产品有较好的生物活性。QIN等[42]采用DEAE 琼脂糖凝胶(DEAE Sepharose)阴离子交换柱对粗豌豆糖蛋白进行纯化，采用NaCl梯度洗脱液进行洗脱，3个峰形较好的洗脱峰，结合后续十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱证明，其3种不同的糖蛋白组分为单一条带，证明阴离子交换柱层析有较好分离度。SONG等[38]以白玉蜗牛黏液为研究对象，经前处理后，于DEAE Sepharose FF 阴离子交换柱上进行梯度洗脱，得到3个分离尖峰，后续实验证明1 mg/mL纯化黏液糖蛋白对DPPH自由基清除率达到13.77%，并且具有显著地促进伤口愈合活性。

3.2.2 凝胶柱层析

经阴离子交换柱层析所得到的样品，其分子质量可能具有一定的差异性，凝胶柱层析法是根据目标分子质量大小的不同而达到分离的目的，在对未知糖链结构的糖蛋白进行分离纯化时，2种层析法共同使用可达到较高的区分度。大分子不能进入凝胶颗粒中，而小分子能够自由进入凝胶颗粒，需要花费更长时间流经柱床，故凝胶柱层析又名排阻色谱。常用的洗脱剂为无盐水，通过一定的流速控制，达到进一步分离不同大小糖蛋白的目的。而为了避免凝胶对于糖蛋白少量的吸附，可以使用适量的盐溶液对其洗脱，则有更好的洗脱效果。刘豪[36]通过交联葡聚糖凝胶G-100(Sephadex G-100)进一步纯化大鲵黏液糖蛋白，得到2个较好分离度的尖峰，经苯酚硫酸法验证后，得到目标糖蛋白，结合十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳证明得到了单一大鲵黏液糖蛋白纯品。

3.2.3 亲和柱层析

生物大分子具有生物学特异性，即为专一性亲和力，利用单糖和寡糖能够与凝集素可逆结合的原理来分离纯化糖蛋白。含有糖基的生物大分子：糖蛋白、酶、多糖和抗原等能够与凝集素产生亲和吸附，而不能与凝集素产生特异结合的物质会随着洗脱液流出，后续再用含有某种甲基糖苷或是某种糖的缓冲液洗脱特异吸附的目标物质[43]。在已知提取目标糖蛋白含有特定的糖链结构时，采用亲和柱层析分离效果较好，区分度高。不同的凝集素所能结合的糖链结构有所不同，例如，刀豆凝集素可结合二天线(无平分型N-乙酰氨基葡萄糖基)、高甘露糖型、杂合型糖链；麦胚凝集素可结合平分型N-乙酰氨基葡萄糖基、唾液酸;花生凝集素可结合N-乙酰半乳糖胺基Gal β1-3 GalNAc等。王艳等[40]采用刀豆凝集素A亲和层析法，分离纯化玉竹糖蛋白，结合HPLC分析，得到2组不同尖峰，证明亲和层析分离度优良。而随着对不同种类糖蛋白糖链结构的深入了解，根据其活性位点的不同，更多的方法，如酰肼法、硼酸亲和层析法、免疫法等也有一定的应用。

4 糖蛋白理化表征方式

结构决定物质的性质。对于糖蛋白理化表征，常用的方法有气相色谱、差示扫描量热分析、红外吸收光谱、显色反应、凝胶电泳、薄层层析、氨基酸分析、全波长紫外扫描、单糖组成分析、糖肽键的测定、等电点测定等。不同结构以及单糖和氨基酸组成以及排列顺序都会影响其生物活性。而通过一系列的检测能够解释糖蛋白独特生理活性，为糖蛋白的研究提供有力论据。

4.1 糖蛋白纯度鉴定

常用的糖蛋白纯度鉴定方法有凝胶层析法、亲和层析法、高压电泳法、毛细管电泳法、高效液相色谱法、超速离心法和旋光法等。一般来说对于糖蛋白纯度的鉴定需要采用2种以上的方法。

薛张芝等[23]采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳对墨鱼缠卵腺糖蛋白纯度进行鉴定，采用考马斯亮蓝染色法以及糖原染色法对其染色，由于糖蛋白本身所具有的糖与蛋白的性质，会对2种不同的染色方法产生表征反应，2块不同的染色胶上相近位置只有1条染色条带，并且两者位置相同，证明纯化物是糖蛋白，达到电泳纯。田庚元等[44]通过高效液相色谱法鉴定枸杞子糖蛋白纯度得到单一对称峰，并且采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳，以蛋白质和糖原2种染色方法对2种胶块进行染色，得到了位置相近的单一条带，由此证明所提取的糖蛋白为单一纯品。LI等[45]分离纯化了灰鼬肉水解产物中的糖蛋白成分，经柱层析纯化和HPLC检测，为单一对称峰，结果表明得到了糖蛋白纯品。

4.2 单糖与氨基酸组成分析

作为一种结合蛋白，不同糖蛋白中单糖与氨基酸的组成与含量都会影响其生物活性，所以分析糖蛋白的单糖与氨基酸组成是探索糖蛋白的重要步骤，如一些氨基酸排序以及构成与其氧化性有密切关系。

糖蛋白中单糖组分常见的分析方法有气相色谱法、薄层色谱法、高效液相色谱法和纸层析法。LI等[46]对油茶糖蛋白用H2SO4在氮气条件下进行水解，衍生化后采用GC对样品进行分析，来检测其中的单糖的组成，同时采用氨基酸自动分析仪检测检测油茶糖蛋白中的氨基酸成分结果证明其主要含有鼠李糖、阿拉伯糖、木糖三种单糖；谷氨酸、精氨酸、天冬氨酸3种氨基酸。一些糖蛋白中含有人体必需氨基酸以及药用氨基酸，后续的加工工艺中可以考虑应用于产品的开发研究。

4.3 糖肽键类别鉴定

糖蛋白中糖肽键为2种：O-型糖肽键和N-型糖肽键，前者对碱不稳定，在NaOH溶液中易发生β-消除反应，糖肽键上的丝氨酸和苏氨酸由于碱的作用下被转化成α-氨基丙烯酸和α-丁基丙烯酸，这两者会在240 nm吸光度处产生明显的紫外吸收[47]。通常对于糖蛋白样品溶于NaOH溶液中进行反应，以溶于水的样品作为对照，进行全波长紫外扫描，通过判断对照240 nm处吸光度的变化对糖蛋白中糖肽键类别进行初步判断。

4.4 糖链结构分析

糖蛋白中单糖的组成、环状构象、不同单糖之间的连接位置、链接顺序等对糖链组成结构有影响[48]。通常采用直接分析，即芯片法或是糖链释放的方法对糖链结构进行分析。芯片法通过凝集素对糖蛋白进行一定的化学修饰所采用的方法，通过凝集素与糖蛋白特异性结合进行分析。糖链释放是通过化学或者酶法特异性切割糖蛋白，得到完整的糖链结构，能够更完整地得到糖链地信息如单糖的组成、分支、链接方式等。

目前通过红外吸收光谱和核磁共振波谱法能够了解糖苷键的位置、糖残基、糖苷键类型等。廉亚楠等[49]对甘草硒糖蛋白进行红外光谱分析，结果表明其在1 000～1 200 cm-1处存在C—O键的吸收峰，表明糖蛋白中含有吡喃环。ZHANG等[50]提取链霉菌中的糖蛋白，进行核磁共振波谱法分析。其1H谱图像证明，链霉菌糖蛋白中含有苯丙氨酸残基和鼠李糖残基甲基而13C谱图像则表明其含有D-(1,6)连接的糖苷残基。

5 糖蛋白生物活性作用

作为一种结合型蛋白，糖蛋白有着蛋白与多糖2种物质的特点，具有多种生物活性功能，例如抗氧化、抗疲劳、抗肿瘤、抗菌作用，免疫调节功能以及细胞间相互识别的作用等，这些作用取决于自身蛋白以及寡糖链的结构以及组成，相互协同作用共同构成了糖蛋白的独特生理活性。

5.1 抗氧化作用

人体在生命活动中会产生自由基，它能够破坏人体组织，导致许多疾病的产生和发展，自由基累积到一定程度还会诱发细胞癌变，破坏周围正常细胞。所以开发一种能够去除人体内自由基、具有抗氧化和抗衰老功效的物质具有重大的意义，尤其是天然的抗氧化物更是研究热点。有许多的研究表明，糖蛋白具有抗氧化、清除自由基以及活性氧的功效，这些功效与糖蛋白中蛋白与糖的组成，以及糖蛋白的结构密不可分。

裙带菜糖蛋白[51]具有清除DPPH自由基和ABTS阳离子自由基的能力,并且呈现出一定的剂量与pH的相关性，这些活性可能与糖蛋白的结构多样性有关。张金豫等[52]通过水提醇沉法提取，并且经过纯化得到大鲵黏液糖蛋白能够起到对羟自由基、超氧阴离子自由基和DPPH自由基的清除作用。从海马中分离纯化得到的2组糖蛋白HG-11与HG-21对DPPH自由基均有一定的清除能力[53]，而由于疏水性氨基酸以及芳香族氨基酸含量的差异，HG-21的抗氧化性强于HG-11。

5.2 抗菌作用

细菌广泛地存在于自然界之中，一些细菌能够与人共存且不会引起疾病。但是有些细菌却是致病甚至是致命的，例如链球菌或是葡萄球菌，可能会引起肺炎和脑膜炎等疾病。近年来，人们对具有抗生素抗性的细菌关注不断上升，而考虑到化学抗菌剂的有害作用，近年对于具有天然抗菌能力的产品研究日趋增长，并用于健康以及食品工业方面。其中糖蛋白具有广泛的结构多样性，在生物学中起到重要的作用，能够作为抗菌、抗病毒或是抗真菌剂。

ABDEL-SHAFI等[54]通过硫酸铵沉淀法提取并纯化非洲鲶鱼的黏液糖蛋白(mucous glycoprotein，CFG)，对9种病原菌进行抗菌实验，结果证明其最低抑菌浓度为50 μg/mL，并且CFG对9种致病菌的生长有抑制作用，尤其是大肠杆菌和伤寒沙门氏菌在30 h 的生长内能够起到完全抑制作用，当CFG与抗生素联合使用时有显著的协同抗菌作用。陈淑敏等[55]提取纯化曼氏无针乌贼缠卵腺糖蛋白，以金黄色葡萄球菌和大肠杆菌作为研究对象，采用牛津杯法测定其抑菌效果，结果表明曼氏无针乌贼缠卵腺糖蛋白抗菌活性优于同浓度的山梨酸钾，对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效果显著。表明天然糖蛋白能够应用于某些食品应用和保存过程中，能够减少化学抗生素的用量，具有一定的实用前景。

5.3 抗肿瘤作用

肿瘤是人体某部位由于某种外因或内因诱发导致细胞异常形成的局部肿块，经常出现在炎症结束的过程之中，成为对人类健康的重大威胁。近几年的药理实验证明，天然提取的糖蛋白可以通过作用于免疫调节机制增强巨噬细胞吞噬能力、凋亡蛋白等达到有效预防肿瘤和抗肿瘤的目的。

从甘薯中分离的糖蛋白SPG-8700能够通过线粒体途径诱导细胞，亡并且显著抑制无胸腺裸鼠中HCT116肿瘤细胞的生长[56]，减少肿瘤48%的体积，同时伴随凋亡蛋白Bax的剂量依赖性上升和抗凋亡细胞Bcl-2的下降；ELENA等[57]分离纯化担子菌菌丝体中的糖蛋白能够抑制人与动物癌细胞系如:A549S、HeLa、Hep-2、SPEV-2和C6，对其产生细胞毒性，而担子菌菌丝体中高活性凝集素能显著抑制细胞系的代谢活性。从油茶中分离纯化的COG2a糖蛋白[58]能够有效诱导HepG2细胞的凋亡，激活caspase-3和Bax的促凋亡基因，提高小鼠胸腺和胰腺指数、淋巴细胞数、白细胞数、CD4/CD8比值和干扰素-γ指数，增强免疫功能。

5.4 其他生物活性

糖蛋白还能够起到调节免疫活性、降血糖和降血脂的作用等的潜力。而机体有良好的免疫功能是保持身体健康的重要前提条件，能够抵御病原的危害。

甘薯糖蛋白具有加强巨噬细胞吞噬作用的功能，并且能够显著降低患有高血脂症大鼠体内血清胆固醇以及甘油三酯的含量，显著提高高密度脂蛋白并且降低低密度脂蛋白的含量[59]。张琳等[60]采用水提醇沉法和硫酸铵分级沉淀法提取南瓜糖蛋白，建立嘧啶型糖尿病小鼠模型，通过监测血糖值发现，高剂量南瓜糖蛋白能够达到33.75%的降糖率，对小白鼠体重和血糖有显著影响。任国艳等[61]从海蜇中分离纯化出1种新型糖蛋白(JGP-III2)，通过建立免疫底下小鼠模型，进行免疫活性机理研究，结果表明JGP-III2能够显著提高免疫低下小鼠脾脏指数、巨噬细胞吞噬能力等指标，促进免疫低下小鼠淋巴细胞Th1类细胞因子mRNA表达，抑制Th2类细胞因子mRNA表达，整体提高细胞免疫活性。

6 结论与展望

近年来，人们对于健康问题愈发重视，诸如一些含有“抗氧化”“天然抗菌”等标签的保健品颇受青睐，而人们同时看重这些保健品所含的成分是否“天然”。随着科学研究的进一步深入，天然糖蛋白的各种生理功能也被不断发掘，在食品科学、免疫学、医药学、生物化学和细胞生物学多领域能够得到更多的应用。如前文所述，一些糖蛋白具有抗氧化、抗癌细胞增殖的活性作用。我国动植物资源丰富，能够从中提取大量天然糖蛋白，甚至是从一些如大鲵黏液、贝壳内脏等加工时所丢弃的材料中提取富含生物活性的糖蛋白，能够提高产品加工过程中的附加价值。

对于糖蛋白的研究也存在着一些问题，例如糖蛋白的富集纯化过程复杂，难以适应工业上的大规模生产，不同的糖蛋白其性质也略有差异，故需要优化糖蛋白的提取工艺，以期能达到最高得率。如前文中提到，富集纯化的过程需经过层层提取、筛选，在这些过程中保证糖蛋白的生物活性同样也是亟待解决的问题。目前对于糖蛋白的研究很大程度上停留在对于目标产物的提取纯化方面，结构、功能甚至是一些临床应用方面也较少，诸如抗氧化、抗癌和细胞实验大部分停留在体外实验的过程，对于建立人体模型还鲜有报道。

其次天然糖蛋白具有多种生物活性，其特殊的生物活性与糖蛋白的结构紧密相关，未来对于糖蛋白的研究可以从糖蛋白的生物活性与其构效关系方面进行研究，如:糖基化修饰位点、糖链结构、单糖与氨基酸组成排列、糖苷键等相关性分析。目前对于糖蛋白结构以及生理活性的研究存在不足，需要进一步深入。

虽然对于糖蛋白的研究还有诸多的困难和问题，但无疑对于糖蛋白的研究仍具有广阔前景。通过研究不仅能够探索更多具有生物活性的物质，还能够提高一些“下脚料”的附加产值，为一些药品和食品的开发提供新思路。