中國生物工程學會會刊 ? ? 創刊于2005年

糖生物工程與大健康產業(2018年第6期)

糖生物工程與大健康產業

中國科學院過程工程研究所生化工程國家重點實驗室

摘要:大健康產業已成為帶動整體國民經濟發展的巨大動力。十九大提出實施健康中國戰略,指出人民健康是民族昌盛和國家富強的重要標志,健康中國已正式寫入國家十三五規劃。糖科學與糖生物工程是大健康產業的重要支柱之一。 糖生物工程是研究糖類物質的結構、功能、制備技術及其應用的一門學科。近三十年來,糖鏈功能研究技術手段不斷發展,大量糖鏈結構及其生物學功能被揭示。糖鏈與生物體生長、發育及疾病過程的密切關系被逐步發現,以此為基礎的糖生物工程技術與應用研究蓬勃發展,已成為繼基因工程、蛋白質工程之后,最為引人注目的新生物技術領域。糖生物工程研究與產業化已取得了豐碩的成果,并由此引發基于糖生物工程產業的國際性競爭,以創新的原創糖藥物、糖鏈植物疫苗及功能糖食品為代表的高附加值糖生物工程技術產品

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功能糖在生命健康領域的研究進展及 產業發展現狀

劉洪濤1,原旭冰1, 2,王倬1,杜昱光1

1. 中國科學院過程工程研究所,生化工程國家重點實驗室,北京 100190 2. 中國科學院大學,北京 100049

摘要:研究表明,功能糖對營養代謝疾病的預防和治療、家禽生長性能及植物的抗逆和抗旱等均具有良好的生物 學活性,并在上述領域得到了廣泛應用。近年來,隨著糖鏈制備技術的日漸完善,針對生命健康的系列功能糖產 品不斷被推出,功能糖開發在生命健康領域具有廣闊的市場前景和發展潛力。主要介紹了國內外功能糖研究技術 及產業化發展狀況,重點論述了功能糖在健康領域的主要產品、研發動向及科技創新情況。

功能性低聚糖及其生產應用

肖敏

山東大學微生物技術國家重點實驗室,國家糖工程技術研究中心,山東省糖化學生物學省級重點實驗室,青島 266237

摘要:功能性食品是當今食品和營養科學中最受關注和推廣的領域之一,功能性低聚糖(又稱非消化性低聚糖)是 功能性食品的重要組成部分。聚焦于功能性低聚糖,首先對與其相關的益生菌、益生元、合生元的基本概念進行說明, 然后對功能性低聚糖的概念及種類、理化性質及生理功能、重要商品化種類的生產方式進行總結和評述,最后對功 能性低聚糖領域的發展進行了展望。

功能性寡糖在動物健康養殖中的應用研究 進展及現狀

喬宇,田丹丹,徐小輕,石波

中國農業科學院飼料研究所,北京 100081

摘要:功能性寡糖屬于糖生物工程產品,具有良好的促生長、改善動物健康的功效。功能性寡糖作為抗生素的替代 物具有良好的應用前景。綜述了功能性寡糖對畜禽的生理作用及其在畜禽養殖中的應用情況,以及功能性寡糖應用 過程中存在的主要問題。

海洋糖類創新藥物研究進展

蔡超1, 2, 3, 于廣利1, 2, 3

1. 中國海洋大學醫藥學院,海洋藥物教育部重點實驗室,青島 266003 2. 中國海洋大學醫藥學院,山東省糖科學與糖工程重點實驗室,青島 266003 3. 青島海洋科學與技術試點國家實驗室,海洋藥物與生物制品功能實驗室,青島 266237

摘要:海洋生物資源作為一種可持續利用的再生性資源,為我們提供了豐富的海洋特征化合物,特別是糖類化合物 已經成為尋找和發現海洋創新藥物的重要源泉。海洋糖類化合物依據其來源可分為:海洋植物來源、動物來源及微 生物來源糖類分子,而不同來源的糖類化合物由于其結構存在較大差異,可被用于不同功能的糖類藥物研發。綜述 了海洋來源糖類化合物的結構與活性特征、修飾與衍生方法以及相關糖類藥物研發的最新進展。盡管我國有豐富的 海洋生物資源,且在海洋糖藥物研發方面走在世界前列,然而目前糖類藥物開發仍面臨巨大挑戰,亟需有效解決糖 類先導化合物的作用靶點、作用機制、藥代動力學性質以及安全性評價等方面問題,進而建立完善的糖類藥物研發 技術平臺,加快推進我國具有自主知識產權的海洋糖類創新藥物的研究與開發

基于專利分析的酶法制糖技術發展研究

王恒哲,王躍,范月蕾,毛開云

中國科學院上海生命科學信息中心,上海 200031

摘要::糖工程是研究糖綴合物糖鏈的結構、功能和代謝調控及其應用的一門包括生命科學與化學的交叉前沿學科。 糖工程技術已經廣泛地應用于醫藥、農業、食品、化工、能源、環保等領域。對全球酶法制糖公開專利進行檢索, 從專利公開趨勢、區域分布、研發機構分布等內容進行了分析。基于專利分析,對我國酶法制糖產業技術的發展 提出參考建議。

生物法合成稀有己酮糖的研究進展

陳洲,李子杰,李愛民,高曉冬

江南大學生物工程學院,糖化學與生物技術教育部重點實驗室,無錫 214122

摘要:稀有糖是一類在自然界中存在但含量很低、同時具有重要生理功能的一類單糖及其衍生物,在膳食、保健、 醫藥等領域中發揮著重要的作用。此外稀有糖還可以作為多種天然產物和藥物的合成前體。然而稀有糖的合成成本 較高,大大制約了其廣泛應用。當前利用微生物和酶轉化法合成稀有糖成為一種強有利的工具。綜述了生物法合成 稀有己酮糖(包括D - 塔格糖、D- 山梨糖、D- 阿洛酮糖、L- 塔格糖、L- 果糖、L- 山梨糖和1- 脫氧-L- 果糖等)的 研究進展,探討了稀有己酮糖合成策略的研究趨勢。

糖鏈植物疫苗與大健康產業

王文霞,孫雪,尹恒

大連市糖類農用制劑工程研究中心,遼寧省碳水化合物研究重點實驗室,中國科學院大連化學物理研究所,大連 116023

摘要:綠色農業是健康產業發展的基石,糖鏈植物疫苗來源于天然產物,具有誘導植物抗性、提高產量、改善品質 等多種活性,其在農業生產中的應用是發展綠色農業的有效途徑。就糖鏈植物疫苗近幾年基礎研究、實際應用進展 及產業發展進行綜述。

糖鞘脂的生物學功能及相關藥物開發研究

關鋒

西北大學生命科學學院,糖生物學和糖藥物化學國際聯合實驗室,西安 710069

摘要:糖鞘脂是一類在細胞膜上成簇排列的兩性分子,參與了細胞的黏附、生長、增殖、凋亡等。細胞發生癌變 時,表面的某些糖鞘脂表達異常,通過檢測特異性糖鞘脂的表達可以對某些癌癥做出診斷。神經性疾病和遺傳性 疾病的產生或許與糖鞘脂的變化有著不可忽視的關系,某些糖脂已被公認為是干細胞的典型生物標志物。開發相 應的糖鞘脂藥物或抗體類藥物,對于實現疾病的早期診斷和治療等都具有重要意義。文章從糖鞘脂的結構與功能、 糖鞘脂與神經性和遺傳性疾病、糖鞘脂與干細胞、糖鞘脂與腫瘤以及鞘脂類藥物開發等方面對近年來的研究進展 作詳細的總結。

質譜技術表征糖藥物結構的前沿進展

崔雪瑩,遲連利

山東大學國家糖工程技術研究中心,青島 266000

摘要:目前,小分子藥物研究已經進入平臺期,而大分子生物藥物迅速發展起來。糖藥物作為生物藥中尤為重要 的一類,被廣泛應用于腫瘤、心腦血管疾病等的預防和治療。然而無論骨架糖鏈還是修飾性糖鏈,都具有結構復 雜且微不均一性的特點,這對現代分析技術提出了較高的要求。隨著軟電離技術、多級質譜技術的發展以及分辨 率和靈敏度的提高,質譜技術已被廣泛應用于糖類藥物的分析和表征。對糖藥物、質譜技術進行了簡要的介紹, 并以多糖藥物和糖綴合物類藥物為例闡述了質譜在糖藥物結構表征方面的技術進展,此外還就質譜在糖藥物新藥 及仿制藥物研發和注冊方面的應用進行了討論。

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