背景及概述[1][2]
据报道，日本、欧美和中国都很关注低聚异麦芽糖的工业化生产和相关研究工作，作为低聚异麦芽糖工业化生产关键酶制剂α-葡糖苷酶，倍受国内外食品工业界的重视。而由于α-葡糖苷酶的稳定性和可控性欠佳，以及价格昂贵等问题，在一定程度上制约了低聚异麦芽糖的发展和应用。而酶工程的主要内容就是把游离酶固定化，称为固定化酶。采用固定化酶技术，不但能降低成本，还能提高酶的耐酸碱稳定性、热稳定性、耐有机溶剂性及储存稳定性等，而且能增强工程可控性，因此与游离酶相比，具有明显优势。
理化性质及结构[1]
α-葡(萄)糖苷酶，又称葡萄糖基转移酶（α-glucosidase,EC.3.2.1.20），系统命名为α-D-葡萄糖苷葡萄糖水解酶。它在糖的催化反应中具有水解和转糖苷的双重作用。水解作用可从α-葡萄糖苷、寡糖和葡聚糖的非还原性末端切开α-1,4糖苷键，释放出葡萄糖；转糖苷作用又可将游离出的葡萄糖残基以α-1,6糖苷键转移到另一个葡萄糖或麦芽糖类底物上，从而得到非发酵性的低聚异麦芽糖（简称IMO）。
自20世纪80年代日本从黑曲霉中筛选出Α-葡(萄)糖苷酶生产菌种，并得以工业化生产酶制剂以来，Α-葡(萄)糖苷酶在基础研究和工业生产上发挥着越来越重要的作用。目前，国外生产的Α-葡(萄)糖苷酶大部分为纯酶，酶活较高；而国内主要以粗酶液为主，酶活较低。而且，国内尚未有商品化Α-葡(萄)糖苷酶酶制剂出售，用于生产的酶均来自国外少数几个酶制剂厂，进口价格昂贵，导致IMO的生产成本居高不，一定程度上制约了我国IMO产业的发展。
α-葡(萄)糖苷酶能催化α-1.4-糖苷键水解，使小肠内麦芽糖、蔗糖等寡糖水解。抑制Α-葡(萄)糖苷酶的活性，可使葡萄糖的生成及吸收减缓，降低餐后血糖峰值，调整血糖水平，在调节糖代谢的同时也调节了脂肪的生成。Α-葡(萄)糖苷酶抑制药物成为近年来药物化学的研究热点。传统筛选Α-葡(萄)糖苷酶抑制剂方法是用游离的Α-葡(萄)糖苷酶同时和它的底物(4-硝基苯-α-D-吡喃葡萄糖苷(PNPG))以及和被筛选的抑制剂作用。
α-葡(萄)糖苷酶
应用[3]
α-葡(萄)糖苷酶可用于筛选活性天然药物；
1.Α-葡(萄)糖苷酶固定化：用三羟甲基磷为交联剂，以壳聚糖作载体固定化α-葡萄糖苷酶；
2.制作抑制剂筛选模型：将上述固定化Α-葡(萄)糖苷酶装入直径为0.8cm、长度为8cm的层析柱中，柱中加入pH6.8的磷酸钾缓冲液，于4℃保存，构成筛选模型；
3.模型有效性验证：用具有代表性的Α-葡(萄)糖苷酶抑制剂阿卡波糖进行该筛选模型有效性验证，将上述柱子下端紧密插入带有活塞的小管，上端插入一注射器，将柱中的缓冲溶液压到离柱顶下约0.4cm后，分别加入50μl的4-硝基苯-α-D-吡喃葡萄糖苷(0.116mol/L)和一定量的阿卡波糖溶液(250mg/L)，轻轻震荡使柱顶的溶液混匀，然后继续压溶液至液面和柱顶相平，关上底端活塞，再把该柱放入水溶槽，在37℃下温育10分钟，待反应完毕，用5ml pH6.8磷酸钾缓冲液冲洗柱内，收集洗液，把洗脱液稀释至10ml体积，用紫外分光光度计在400nm处测定吸光度值；并把上述50μl的4-硝基苯-α-D-吡喃葡萄糖苷、阿卡波糖溶液和5ml缓冲溶液稀释至10ml作空白，按照所得反应液的吸光度数据计算抑制剂阿卡波糖的抑制率；
4.抑制率I(％)的计算：I(％)＝(ΔAE-ΔA)/ΔAE×100％，ΔAE＝未加抑制剂前固定Α-葡(萄)糖苷酶与4-硝基苯-α-D-吡喃葡萄糖苷反应后的吸光度值(扣除相应空白)；ΔA＝加入抑制剂后固定化Α-葡(萄)糖苷酶与4-硝基苯-α-D-吡喃葡萄糖苷反应后的吸光度值(扣除相应空白)；C为抑制剂浓度，C为横坐标，抑制率I％为纵坐标，作抑制剂浓度C与相应抑制率I％的回归曲线，并于50％抑制率处得到半抑制率浓度IC50。
5用固定化Α-葡(萄)糖苷酶筛选模型进行中药虎仗水溶性部位的Α-葡(萄)糖苷酶抑制活性筛选，筛选虎仗水溶性部位。
主要参考资料
[1] 康文艺, 张丽, & 宋艳丽. (2009). 茜草抑制α-葡萄糖苷酶活性成分研究. 中国中药杂志, 34(9), 1104-1107.
[2] 顾觉奋, & 陈紫娟. (2009). α-葡萄糖苷酶抑制剂的研究及应用. 药学进展, 33(2), 62-67.
[3] 康文艺, 张东娣, 刘瑜新, 张丽, & 宋艳丽. (2009). 七种菊花对α-葡萄糖苷酶的抑制活性. 精细化工, 26(4), 351-354.