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多糖
发布时间: 2010-12-6 16:33:43

 

多糖
多糖作为药物研究开始于20世纪50年代,从20世纪60年代以来逐渐发现多糖在肿瘤、肝炎、心血管和抗衰老等方面有独特的生物活性,并且细胞毒性极低。由于多糖具有广泛的来源(存在于动物、高等植物、微生物和海洋生物等有机体中)、多样的生物活性以及极低的细胞毒性,所以有学者提出多糖必将成为一类未来具有发展前途的新型药物和功能性食品。
我国对多糖的研究起步比较晚,始于20世纪70年代,但近年来发展迅速,研究对象涉及真菌类、地衣类、植物、花粉和动物等。研究的范围包括多糖的分离纯化、结构分析、理化性质、免疫学、药理学以及治疗应用等,对其免疫增强作用机制的研究已深入到分子和受体水平。研究的方法涉及化学、生物学和医药学等诸多领域。
糖的定义
糖是多羟基醛或多羟基酮及其衍生物、聚合物的总称。在有机化学中,把带有羟基的化合物称为醇类。而糖类是同时带有羰基和多个羟基,而不含有苯环的化合物,含有醛基和酮基的糖分别被称为醛糖和酮糖。糖的分子中含有碳、氢和氧三种元素,多数糖分子中氢和氧的比例是2:1,所以糖又被称为碳水化合物。
糖类的分类
糖类物质根据其能否水解和分子量的大小分为单糖、低聚糖和多糖。
单糖。单糖是指不能再被简单地水解成更小分子的糖,是糖类物质的最小单位,也是构成其他糖类物质的基本单元。
低聚糖。低聚糖又称为寡糖,寡糖是指能被水解成为少数单糖分子的糖类物质,如蔗糖、乳糖和麦芽糖等。
多聚糖。多聚糖又称多糖,是由10个以上的单糖分子通过苷键聚合而成。分子量较大,一般由几百个甚至几万个单糖分子组成,如淀粉、纤维素等,能被水解为多个单糖。已失去一半单糖的性质,一般无甜味,也无还原性。由于单糖分子中各碳位具有不同性质的羟基,糖环上存在竖键和横键不同的空间配置,连接各个糖单位的糖苷键又有a和ß两种不同的键型,任何一种单糖可能组成11种不同的二聚体或176种三聚体。
真菌多糖。多聚糖根据来源可分为植物多糖、动物多糖和菌多糖。早在两千多年前的东汉末期,世界上第一部药物专著《神农本草经》就记载了灵芝、茯苓和猪苓等真菌药物的药效。真菌多糖是从真菌子实体、菌丝体和发酵液中分离出的一类可以控制细胞分裂、调节细胞生长和衰老的活性多糖,一般都是由十个分子以上的单糖通过糖苷键连接而成的高分子多聚体。真菌多糖根据功效不同可分结构多糖和活性多糖。
1958年Brander报道了酵母细胞壁多糖具有抗肿瘤作用以来,人们对真菌多糖产生了浓厚兴趣。真菌多糖是一种非特异性免疫促进剂,具有抗肿瘤、抗病毒、延缓衰老、降血脂、护肝排毒、促进核酸和蛋白质生物合成等多种生物功效。
真菌多糖的一级结构主链是均多糖。主要有葡聚糖和甘露聚糖两种。葡聚糖以ß(1→4)或其他糖苷键连接,如香菇多糖、茯苓多糖、裂褶均多糖和云芝多糖的一级结构都属于这种连接。甘露聚糖主要由α(1→2)糖苷键连接。银耳多糖和黑木耳多糖为α(1→3)糖苷键连接,灵芝多糖是由α(1→4)糖苷键连接。真菌多糖的侧链有很多种,不同的真菌多糖其侧链也不同。
真菌多糖的二级结构是多糖骨架链间以氢键结合形成的各种聚合体,只关系到其分子主链的构象,不涉及侧链的空间排布。真菌多糖的三级结构是由多糖中糖残基的羟基、羧基、氨基及其他官能团间通过非共价作用而导致的有序、规则而粗大的空间构象。真菌多糖的四级结构是多糖多聚链间以非共价作用而结合形成的聚集体。真菌多糖的构型有可拉伸带状、蜷曲螺旋状、皱纹状和不规则蜷曲状四种。
研究发现,真菌多糖其活性成分是具有分支的ß-(1→3)-D葡聚糖。这些活性多糖具有一个共同的结构,即主链由ß-(1→3)连接的葡萄糖基组成,沿主链随机分布着由ß-(1→6)连接的葡萄糖基,呈梳状结构。生物活性的大小随多糖的精细结构和构象不同而变化。
多糖的药理作用
多糖是一类广泛存在于动物、植物和微生物细胞中的重要生物大分子物质。随着分子生物学研究的进展,人们逐渐发现不同来源的多糖具有广泛而复杂的生物活性,已经引起医药界高度重视,并成为当今生命科学研究的热点之一。
大量研究表明,外源性多糖对正常机体可以产生明显生物效应,对患病机体产生有效的治疗作用。随着多糖药物对机体作用研究日益增多,发现许多多糖具有广泛生物效应和药理作用。目前已发现数百种多糖具有确切的药物效应,从最初提高免疫功能到现在抗肿瘤、抗病毒、抗氧化、抗自由基、抗衰老、降血糖、降血脂以及治疗艾滋病和心脑血管疾病等药理作用。
现已证明,多糖药物主要是通过激活T细胞、B细胞、NK细胞和补体系统,刺激巨噬细胞产生IL-1、IL-2、IL-18、IL-12、TNF和IFN-γ等因子而发挥调节免疫作用,多糖药物作为信号分子而调控体内的生理和生化反应。在分子内,通过影响缀合物构象而改变生物效应。在细胞间,靠细胞表面的糖链特征标记发挥着细胞识别功能。而且许多研究结果表明,绝大多数多糖药物使用安全,几乎无毒性。
1、免疫调节作用。
2、抗肿瘤作用。
3、抗病毒作用。
4、抗衰老作用。
5、抗动脉粥样硬化作用。
6、对物质代谢具有影响。
7、抗溃疡作用。
8、类肾上腺皮质激素和促肾上腺皮质激素作用。
9、对辐射损伤的保护作用。
参考文献:《多糖药物学》刘吉成、牛英才编著,人民卫生出版社,2008.1
 

 



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