葡萄糖耐量因子
铬补充物
葡萄糖耐量因子 (glucose tolerance factor,GTF)是一种高活性的铬补充物,它是小分子的铬结合物质,三价有机铬是其重要活性中心,含有半胱氨酸天门冬氨酸甘氨酸谷氨酸, GTF能提高胰岛素的活性,促进胰岛素与细胞膜受体结合,利于机体组织对葡萄糖的吸收。
简介
葡萄糖耐量因子(Glucose Tolerance Factor ),英文简写GTF,GTF是烟酸谷氨酸甘氨酸半胱氨酸的水溶性配合物,它能增强胰岛素的生物学作用,可通过活化葡萄糖磷酸变位酶而加快体内葡萄糖的利用。
发现
铬是一种重要的矿物质元素,自然界中主要以三价形式存在。1957年Schwarz和Mertz首次在猪肾粉中发现一种能够恢复大鼠糖耐量损伤的物质——GTF,这是首次提出GTF的概念,并逐步证实Cr3+是GTF的中心活性成分。之后Mertz及同事发现,GTF是由Cr3+与烟酸、甘氨酸、谷氨酸和半胱氨酸形成的以Cr3+为中心与两个烟酸的N端配位、氨基酸用来满足其余的配位数所形成的八面体配合物。由于GTF的活性成分是Cr3+,而啤酒酵母中含铬丰富,有学者通过紫外线和化学诱变啤酒酵母菌株来获得GTF。1977年,Mertz详细报道了Brewers酵母GTF分离方法。cr3+虽然与多种氨基酸配合后形成GTF,但由于Cr3+很活跃的特点和氨基酸中存在着氨基和羧基两个配位基团以及Cr3+易发生羟化作用等因素,迄今还未见到有关GTF完整结构的报道。而由于实验室中GTF的提取与纯化技术的限制,还无法根据已知结构进行含铬化合物的完全人工合成,相应的刺激了以模拟GTF生物功效为目的的烟酸铬吡啶甲酸铬、氨基酸类铬等含铬化合物的合成。从20世纪80年代开始,我国学者使用麦汁作为培养基,使cr3+与甘氨酸等氨基酸及烟酸形成GTF络合物,并开展了一系列新的研究。
天门冬氨酸和谷氨酸。蛋白小肽分子量虽小,但它紧密地和4个铬离子结合在一起。科学家已先后从许多动物体内分离和纯化到GTF,GTF普遍存在于哺乳动物体内。GTF的主要生理功能为强化胰岛素的作用,将血糖转化为二氧化碳和脂肪,GTF对胰岛素的强化作用并不增加胰岛素的量,而是胰岛素作用的内源强化剂。GTF的作用大小还与GTF分子中铬含量有关,只有完整的GTF分子,其生物活性才最强。
纯化
国内外许多研究者对GTF分离纯化工作进行了研究,Davies等使用DEAE.cellulose分离纯化酵母氨水提取物,结果显示阴、阳组分皆有GTF活性及铬。Edens等利用C18反相层析和离子对反相高效液相色谱酵母提取物进行纯化研究,得到3个结构组分复杂的分离物。Liu lu和Vincent等通过凝胶过滤层析高效液相色谱对酵母氨水提取物进行分步分离,得至m/z比值分别为712.253 5和769.274 7的铬结合物,但没有对铬结合物进行活性分析。孔凡华等验用氨水提取高铬酵母菌粉中葡萄糖耐量因子,通过SuperdexlM75、Sephadex G25凝胶过滤层析和反相高效液相色谱对其进行纯化,得到GTF纯品。通过胰岛素抵抗型3T3-Ll脂肪细胞评价纯化所得GTF对细胞葡萄糖代谢的调节作用,结果表明:在胰岛素存在时,GTF可以显著提高细胞葡萄糖消耗量,且呈剂量依赖效应。可见,通过联用Superdex。M75和Sephadex G25凝胶过滤层析和反相高效液相色谱,可以对GTF进行有效分离,纯化所得GTF样品具有显著葡萄糖代谢调节活性。
含量测定
测定GTF的方法有2类:一类为通过细胞培养实验测定其生理功能,如葡萄糖转运、转化;另一类为测定其活性铬含量。前者可直观地从功能活性方面进行有效评价,但时间较长,方法繁琐,价格昂贵。而后者可通过测定GTF中的有机铬从侧面对GTF进行量化,方法相对简便。需指出的是酵母富集到菌体内的铬不都是GTF的组成部分,有些转化为有机铬,与蛋白(肽)结合,成为GTF活性中心;有些却仍以无机铬存在。但目前,在检测、评价酵母中的GTF含量时,大多未将有机铬和无机铬分开,将总铬计为有机铬或未将有机铬有效提取,菌体内GTF的含量不能真实反映。所以在评价酵母中GTF含量应该包括2个步骤:有效的从菌体中提取出GTF和检测GTF中有机铬的含量。
参考资料
最新修订时间:2022-08-25 12:50
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概述
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发现
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