科學(xué)網(wǎng)：科學(xué)家解析最不被了解的生物聚合物

來源：科學(xué)網(wǎng) 2024年10月26日

標(biāo)題：科學(xué)家解析最不被了解的生物聚合物

記者：江慶齡

上海師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授楊仲南團(tuán)隊(duì)與上海中醫(yī)藥大學(xué)教授陳萬生課題組合作，找到了一個(gè)適合孢粉素化學(xué)分離和解析的溶解方法，得到了油菜孢粉素的結(jié)構(gòu)，將加深對(duì)植物生殖發(fā)育過程的理解，促進(jìn)孢粉學(xué)這一交叉學(xué)科的發(fā)展。相關(guān)研究在線發(fā)表于《自然—植物》。

圖片由楊仲南團(tuán)隊(duì)提供。

孢粉素是所有陸生植物孢子和花粉外壁的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，是植物分類學(xué)的重要依據(jù)之一。孢粉素廣泛保留在地層中，并形成了豐富的化石，可用于探尋煤和石油等礦產(chǎn)，也可用于研究古生態(tài)、古環(huán)境、古地理和古氣候?qū)W。作為天然多孔的生物納米材料，孢粉素也被開發(fā)為藥物和食品補(bǔ)充劑的載體、免疫調(diào)節(jié)劑、紫外線阻斷劑以及有毒污染物的補(bǔ)救劑。

然而，孢粉素的結(jié)構(gòu)解析至今仍是一大挑戰(zhàn)。即便經(jīng)過了近百年的探索，科學(xué)家們僅從孢粉素部分降解產(chǎn)物中分離到了少數(shù)幾個(gè)化合物。也因此，有學(xué)者認(rèn)為，孢粉素是人類目前最后，也最不被了解的一種生物聚合物。

研究團(tuán)隊(duì)通過乙醇胺降解和化學(xué)分離手段，從油菜孢粉素中分離和鑒定到了22種組分。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，孢粉素結(jié)構(gòu)可以劃分為不影響形態(tài)的外周孢粉素和堿不敏感的核心孢粉素，而羥基脂肪酸和聚合苯丙烷類衍生物是后者的關(guān)鍵組分。

具體而言，羥基脂肪酸通過脂鍵交聯(lián)聚合苯丙烷類衍生物，構(gòu)成孢粉素的核心結(jié)構(gòu)。核心結(jié)構(gòu)與柚皮素、脂肪酸和β-谷甾醇等外周物質(zhì)相連，形成孢粉素的整體結(jié)構(gòu)。孢粉素核心結(jié)構(gòu)的化學(xué)穩(wěn)定性和疏水性數(shù)據(jù)顯示，與已知孢粉素的理化性質(zhì)相吻合。

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