《Food Bioscience》：Amination of yeast β-modification glucan and its anti-inflammatory activity
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•氨基化修饰赋予酵母β-葡聚糖更好的水溶性。•BNs在水溶液中可自发组装成稳定的纳米颗粒。•BNs表现出比未修饰BYG更强的抗炎活性。•BNs促进巨噬细胞向M2表型极化。引言酵母β-葡聚糖是一种源自酵母细胞壁的天然多糖，主要由β-1,3-葡聚糖和β-1,6-葡聚糖组成。其中，
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氨基化修饰赋予酵母β-葡聚糖更好的水溶性。
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BNs在水溶液中可自发组装成稳定的纳米颗粒。
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BNs表现出比未修饰BYG更强的抗炎活性。
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BNs促进巨噬细胞向M2表型极化。
引言
酵母β-葡聚糖是一种源自酵母细胞壁的天然多糖，主要由β-1,3-葡聚糖和β-1,6-葡聚糖组成。其中，β-1,3-葡聚糖构成主链骨架，而β-1,6-葡聚糖作为支链连接在β-1,3-葡聚糖主链上（Dong等，2024；Lee等，2021；Reidzane等，2022）。近期研究表明，酵母β-葡聚糖具有多种生物活性，包括免疫调节、抗炎、抗肿瘤和抗氧化作用（Karole等，2025；Lee等，2021）。它可以通过激活包括dectin-1在内的受体来调节巨噬细胞功能，并在炎症性疾病（如炎症性肠病和动脉粥样硬化）的治疗中展现潜在应用前景（Tsoni & Brown, 2008）。
由于强分子内和分子间氢键作用，酵母β-葡聚糖的水溶性较差，这在一定程度上限制了其在生物医学领域的实际应用和推广（Sun等，2023）。多糖修饰可破坏分子内和分子间形成的致密氢键网络，从而提高水溶性（Wang等，2017）。同时，多糖溶解度的提高有助于提高体内生物利用度和与免疫细胞的相互作用，从而增强其免疫调节和抗炎等生物活性，促进多糖在药物递送等领域的应用（Dowdall & Hoare, 2025；Qiu等，2022）。
目前，关于酵母β-葡聚糖修饰的研究主要集中在化学修饰，包括羧甲基化、硫酸化和乙酰化等（Liu等，2023；Xu等，2024；Zhang等，2017）。尽管这些修饰方法在一定程度上提高了酵母β-葡聚糖的水溶性，但仍存在若干局限性（Yuan, Lan, He, Li, & Ma, 2019）。例如，羧甲基化和硫酸化修饰引入的阴离子基团可能会削弱葡聚糖与免疫细胞带负电细胞膜之间的相互作用，不利于其生物活性的发挥。相比之下，阳离子修饰可赋予多糖正电荷特性，因此在生物医学应用中比阴离子或中性修饰更具优势（Lan等，2020）。首先，阳离子基团的亲水性可破坏分子内和分子间氢键以增强水溶性（Dong等，2008）。同时，阳离子基团可通过静电作用与带负电的生物分子结合，为药物递送系统和基因载体的构建提供基础（Majtan & Jesenak, 2018）。例如，Tan等人（Tan, Ma, Lin, Liu, & Tang, 2013）证明壳聚糖的季铵化修饰改变了氢键网络，显著增强了其水溶性。高电荷密度促进了与生物膜的静电相互作用，拓展了其在抗菌和药物递送方面的潜在应用。此外，阳离子多糖具有良好的生物相容性和低毒性，可增强细胞摄取内化和靶向效率（Lee, Park, Lee, Oh, & Kim, 2019）。Wang等人（Wang等，2011）开发了一种阳离子化的Lycium barbarum多糖作为基因递送载体。转染后的细胞保持了高存活率，表明修饰后的多糖细胞毒性较低，并展示了高效的基因转移和细胞摄取能力。
迄今为止，关于酵母β-葡聚糖化学修饰的大多数研究主要集中在中性或阴离子修饰，如乙酰化、羧甲基化和硫酸化，而基于氨基化的阳离子修饰及其应用研究仍相对有限（Alfinaikh, Alamry, & Hussein, 2025）。因此，本研究合成了氨基化 baker's yeast β-葡聚糖（BYG-NH2）。我们系统评估了其结构特征、靶向识别能力以及抗炎和免疫调节活性，并探索了其在炎症治疗中的潜在前景。
分节摘要
材料与试剂
酵母粗多糖（G70）由湖北安基生物技术有限公司（中国宜昌）提供。乙二胺（EDA）和N,N′-碳酰二亚胺（CDI）购自上海阿拉丁试剂有限公司（中国上海）。浓硫酸和苯酚购自国药集团化学试剂有限公司（中国北京）。胎牛血清（FBS）和青霉素-链霉素（抗生素）购自Hyclone公司（美国犹他州洛根市）。细胞计数试剂盒-8（CCK-8）检测试剂盒、小鼠
BYG的纯化与表征
粗酵母多糖（G70，糖含量约为70%）按照我们之前的研究进行了纯化（Cao等，2017b；Chen等，2022）。纯化后的酵母β-葡聚糖（BYG）通过苯酚-硫酸法测定其糖含量为96.95%，证实了从高纯度酵母β-葡聚糖中成功分离。BYG的分子量通过GPC进行了表征和分析（图1A）。分子量分布
结论
本文中，成功合成了具有不同接枝比的氨基化酵母β-葡聚糖。系统表征验证了氨基成功接枝到BYG的糖链上，实现了BYG从不溶于水到溶于水的转变，并使其能够自组装成表面带正电荷的稳定纳米颗粒。体外抗炎实验表明，BNs可显著抑制促炎介质的产生
CRediT作者贡献声明
彭凯迪：验证、监督、概念构思。蒋雪宇：验证、监督、概念构思。邓娜：写作 – 初稿、调查、数据整理。孙颖：写作 – 审阅与编辑、方法论、资金获取。易扬：验证、监督、概念构思。王洪勋：监督、概念构思
利益冲突声明
? 作者声明，他们不存在已知的竞争性经济利益或个人关系可能影响本文所报道的工作。
致谢
本研究由湖北省自然科学基金青年项目[2024AFB439]和国家自然科学基金[32402102]资助。
邓娜|蒋雪宇|彭凯迪|王洪勋|易扬|孙颖
