红藻淀粉

广泛分布于红色植物中的特有的同化产物，一种类似于高等植物淀粉的α-葡萄糖。是小的为0.5微米、大的为3—6微米的颗粒。在碘反应中呈黄至淡褐色或葡萄酒红色，随着淀粉的膨胀，最后呈现青绿色。

结构和位置红藻淀粉同高等植物的淀粉颗粒的结构类似,它是由α-1, 4连接的主链和α-1, 6的支链葡糖单位连接组成, 一般不存在直链淀粉(除了少数单细胞红藻)。通过对红藻超微结构的研究发现,与绿藻和高等植物不同的是在红藻中淀粉颗粒主要储存在胞液中 , 且位于色素体外, 有些红藻淀粉紧贴在色素体被膜外并与色素体关系密切。红藻淀粉颗粒呈半晶体状,大小随着红藻种类以及细胞的相对变化而改变 ;总体储存量与藻的种类以及氮吸收有着密切的关系。 在有些红藻中红藻淀粉能够占到整个细胞体积的80%,研究最多的就是红藻淀粉的代谢。1

代谢途径高等植物的淀粉合成在叶绿体内完成, 红藻和其他原核生物以及高等动物则在胞液内就完成了淀粉颗粒的合成 , 不需要相关的转运蛋白的参与。有关学者对多种红藻的研究发现, 红藻淀粉的前体物质存在两种即UDP-D-葡萄糖和ADP-葡萄糖,分别由UDP-D-葡萄糖淀粉合酶和ADP-葡萄糖淀粉合酶来催化完成前体单体间的连接, 完成淀粉链的延伸 ,主要通过对两种不同合酶的活性检测来确定底物的类型。 对于UDP-D-葡萄糖和ADP-葡萄糖在不同红藻中的分配则一直存在争议。后来有研究者发现红藻中存在不同的前体类型可能也与实验过程中柠檬酸盐对UDP-葡糖合酶有强烈的激活作用有关。Barbier等通过对多种单细胞红藻的研究发现红藻中红藻淀粉链延伸的前体物质为UDP-葡萄糖而不是ADP-葡萄糖。具体这两种不同的底物是共同存在于同一物种中还是因红藻种类而异 , 有待通过新的实验手段来验证。

红藻淀粉的合成路径单一, 酶的影响因素少, 含量很容易通过环境的改变来改变。红藻淀粉的各种降解途径有一个共同的终产物-葡萄糖-1-磷酸, 葡萄糖-1-磷酸又最终参与到其他多糖类产物的合成中去, 这在红藻中是一种节能机制。α-葡糖苷酶调控从麦芽糖至葡萄糖的转变 ,

不仅催化红藻淀粉降解而且有可能从外界摄取游离的麦芽糖使之参与结构多糖的合成。在其余几条降解途径中α-1,4-葡聚糖磷酸化酶参与的途径较多, 它催化的底物广泛, 能够引导多种小分子糖进入循环途径,根据YU的研究发现ADP-葡萄糖和UDP-葡萄糖都是它强有力的抑制因子 。1

本词条内容贡献者为:

魏大勇 - 副教授 - 西南大学