多糖

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多糖(polysaccharide)是由糖苷鍵結合的糖鏈,至少要超過10個以上的單糖組成的聚合糖高分子碳水化合物,可用通式(c6h10o5)n表示。由相同的單糖組成的多糖稱為多糖,如澱粉纖維素糖原;以沒的單糖組成的多糖稱為雜多糖,如阿拉伯膠是由戊糖和半乳糖等組成。多糖不是一種純粹的化學物質,而是聚合程度不同的物質的混合物。糖類一般不溶於水,無甜味,不能形成結晶,無還原性和變旋現象。多糖也是糖苷,所以可以水解,在水解過程中,往往產生一系列的中間產物,最終完全水解得到單糖。

結構

  多糖(polysaccharide)是由多個單糖分子縮合、失水而成,是一類分子機構複雜且龐大的糖類物質。凡符合高分子化合物概念的碳水化合物及其衍生物均稱為多糖。

多糖

多糖在自然界分佈極廣,亦很重要。有的是構成動植物骨架結構的組成成分,如纖維素;有的是作為動植物儲藏的養分,如糖原和澱粉;有的具有特殊的生物活性,像人體中的肝素抗凝血作用,肺炎球菌細胞壁中的多糖有抗原作用。多糖的結構單位是單糖,多糖相對分子質量從幾萬到幾千萬。結構單位之間以苷鍵相連接,常見的苷鍵有α-1,4-、β-1,4-和α-1,6-苷鍵。結構單位可以連成直鏈,也可以形成支鏈,直鏈一般以α-1,4-苷鍵(如澱粉)和β-1,4-苷鍵9如纖維素)連成;支鏈中鏈與鏈的連接點常是α-1,6-苷鍵。   由一種類型的單糖組成的有葡萄糖甘露聚糖半乳聚糖等,由二種以上的單糖組成的雜多糖(hetero polysaccharide)有氨基糖的葡糖胺葡聚糖等,在化學結構上實屬多種多樣。就分子量而論,有從0.5萬個分子組成的到超過106個的多糖。比10個少的短鏈的稱為寡糖。不過,就糖鏈而論即使是寡糖,在寡糖上結合了蛋白質脂類的,就整個分子而論,如果是屬於高分子,則從廣義上來看也屬於多糖,因此特稱為複合多糖 (conjugated polysaccharide,complex poly-saccharide)或複合糖質(glycoconjugate)(糖蛋白、糖脂類、蛋白多糖)。[1]

分類

  多糖的廣義分類分為: 均一性多糖和不均一性多糖。

黃芪多糖

均一性多糖

  由一種單糖分子縮合而成的多糖,叫做均一性多糖。自然界中最豐富的均一性多糖是澱粉和糖原、纖維素。它們都是由葡萄糖組成。澱粉和糖原分別是植物和動物中葡萄糖的貯存形式,纖維素是植物細胞主要的結構組分。   1. 澱粉   澱粉是植物營養物質的一種貯存形式,也是植物性食物中重要的營養成分,分為直鏈澱粉支鏈澱粉。   ① 直鏈澱粉:許多α-葡萄糖以α(1-4)糖苷鍵依次相連成長而不分開的葡萄糖多聚物。典型情況下由數千個葡萄糖線基組成,分子量從150000到600000。結構:長而緊密的螺旋管形。這種緊實的結構是

人蔘多糖

與其貯藏功能相適應的。遇碘顯蘭色。   ② 支鏈澱粉:在直鏈的基礎上每隔20-25個葡萄糖殘基就形成一個-(1-6)支鏈。不能形成螺旋管,遇碘顯紫色澱粉酶:內切澱粉酶(α-澱粉酶)水解α-1.4鍵,外切澱粉酶(β-澱粉酶)α-1.4,脫支酶α-1.6。   2.糖元   糖元與支鏈澱粉類似,只是分支程度更高,每隔4個葡萄糖殘基便有一個分支。結構更緊密,更適應其貯藏功能,這是動物將其作為能量貯藏形式的一個重要原因,另一個原因是它含有大量的非原性端,可以被迅速動員水解。糖元遇碘顯紅褐色。   3. 纖維素結構   許多β-D-葡萄糖分子以β-(1-4)糖苷鍵相連而成直鏈。纖維素是植物細胞壁的主要結構成份,占植物體總重量的1/3左右,也是自然界最豐富的有機物,地球上每年約生產1011噸纖維素。經濟價值木材、紙張、纖維、棉花亞麻。完整的細胞壁是以纖維素為主,並粘連有半纖維素、果膠木質素。約40條纖維素鏈相互間以氫鍵相連成纖維細絲,無數纖維細絲構成細胞壁完整的纖維骨架。降解纖維素的纖維素主要存在微生物中,一些反芻動物可以利用消化道內的微生物消化纖維素,產生的葡萄糖供自身和微生物共同利用。雖大多數的動物(包括人)不能消化纖維素,但是含有纖維素的食物對於健康是必需的和有益的。   4. 幾丁質(殼多糖)   N-乙酰-D-葡萄糖胺以(1,4)糖苷鏈相連成的直鏈。   5.菊 糖   多聚果糖,存在於菊科植物根部。   6. 瓊 脂   多聚半乳糖,是某些海藻所含的多糖,人和微生物不能消化瓊脂

不均一性多糖

  有不同的單糖分子縮合而成的多糖,叫做不均一多糖。常見的有:透明質酸硫酸軟骨素等。 

糖澱粉分子的基間狀態

  有一些不均一性多糖由含糖胺的重複雙糖系列組成,稱為糖胺聚糖(glyeosaminoglycans,GAGs),又稱粘多糖。(mucopoly saceharides)、氨基多糖等。   糖胺聚糖是蛋白聚糖的主要組分,按重複雙糖單位的不同,糖胺聚糖有五類:   1.透明質酸   2.硫酸軟骨素   3.硫酸皮膚素   4.硫酸用層酸   5.肝素   6.硫酸乙酰肝素

臨床作用

免疫調節

  Hosono Akira等將雙岐桿菌細菌的細胞超聲粉碎提取后,用超濾設備和陰離子交換樹脂、凝膠色譜純化出具有免疫增強活性的多糖。Oka Shuichi等從紫蘇(Perilla)中分離得到的多糖具有抗變態反應作用。Fujimiy hjaki

注XX用黃芪多糖

蘑菇屬(Agr/cus)植物的子實體中提取出的多糖具有免疫抑製作用,它能減少我們通常使用免疫製劑的諸如細胞毒性、機體抗感染能力下降、對骨髓造血細胞的繁殖抑制副作用,此多糖可以做成口服或注XX用藥物,也可製成一種功能性食品

病毒抗癌

  大多數多糖的抗病毒機制是抑制病毒對細胞的吸附,這可能是由於多糖大分子機械性或化學性地結合到HW—I的Gp120分子上,遮蓋了病毒與細胞的結合位點,從而競爭性地封鎖了病毒感染細胞。Hara Masahiko等從第一季和第二季採收的茶葉中得到一種植物病毒抑製劑,它是一種含有鞣酸的單糖或多糖類成分,不僅可抑制病毒的致病作用,而且可抑制病毒的傳播。據報道,從蘑菇屬(Agr/cus)植物的培養物中也能分離得到大量的具有抗癌活性成分的水溶性物質,包括從蘑菇屬植物的子實體中分離出的酸性多糖、水溶性中性多糖和水溶性蛋白多糖。NodaKiyoshiC和Kato Toshimitsu等分別從小球藻和螺旋藻中分離出具有抗癌活性的多糖和硫酸酯化多糖,可抑制腫瘤轉移,安全性優於傳統的手術治療化療。Nakano Masa hi從

糖原的分去狀結構示意圖

  美洲山核桃樹的堅果杜仲以及豆科植物Aspa/athus linearis中提取出一種抗氧化酸性多糖,它不僅能抑制艾滋病病毒等逆轉錄酶病毒的複製,而且能起到免疫調節作用,在某種程度上可替代傳統的價格昂貴且副作用較大的抗病毒藥物

血糖

  Ukai Shigeo等從一種銀耳(KINJI)的子實體或菌絲體中提取出抗高血糖

纖維素的結構(構象式)

酸性多糖。FujiiMakoto等從海藻類植物中提取出一種能夠降低血糖水平的藻類多糖,並製成了以岩藻依聚糖(Fucoidan)為主要成分的保健食品,它可以顯著提高人們的免疫功能。

治療

  Kanou Kokuki等從丹參中分離出的丹參多糖能夠抑制尿蛋白分泌,緩解肝腎疾病癥狀,可製成口服或肌注製劑,減少由於長期服用雙嘧達莫等類固醇血小板抑製劑造成的不良反應。ShibatHideyuki等發明了一種含有硫酸化岩藻依聚糖活性成分的多糖製劑,它能減少諸如消炎痛、阿司匹林等非甾體消炎鎮痛劑的副作用。

美容

  Honda Yasuki等從西洋櫻草屬(Polyanthus)植物中獲得一種具有良好的保濕抗皺等作用的酸性雜多糖。Sawai Yasuko等從石菖蒲(Acorusgram/neus)的根莖中分離得到的多糖可抑制黑色素的產生,具有抗炎、抗氧化作用,可用於黑變病的治療,且因其具有良好的保濕作用,故又可作為化妝品的有效成分。Shimomura K~nji等從甲殼類動物的肉類降解產物中得到一種具有美容功效的酸性多糖。實驗證明,此酸性多糖可抑制延緩衰老的透明質酸的分解,減少皮膚細紋和乾裂,因而可作為美容食品和化妝品的有效成分。

乳化

枸杞提取多糖

  Keiichi等從禾本科(Gramineae)羊茅屬(Festuca)植物(如大麥)的體細胞壁提取得到具有乳化作用的多糖,可作為乳化劑廣泛應用於工業生產,且安全、無污染。KuraneRyuichiro等通過培養廣泛產鹼菌B一16(~3ca//geneshuus B一16),得到並分離出一種由海藻糖甘露糖組成的多糖,此多糖在水中溶解性好,有良好的穩定性,可作為研磨劑、乳化劑的穩定劑增稠劑

其它用途

  Sakata Shigenobu等通過對多種單糖、多糖及其衍生化糖類(如醛糖、黏多糖、多糖酵解后的糖)進行發酵或提取,得到一類穩定、安全的試劑,它可減少典型的有害物(如二氧芑、氰基化合物、多氯聯苯等)對環境和人體的侵害,是極有意義的環保試劑。Watanabe Sa J用一種以吸附多糖(如澱粉)的羥磷灰石作載體的培養基質培養造骨細胞。此載體的特點在於不用加入血清細胞生長因子等物質就可刺激造骨細胞生長因子受體,而且它可避免在培養某種造骨細胞時,由於血清種類的特異性而必須篩選最適血清所耗費的大量人力、財力,因而此項發明的問世無疑大大地降低了造骨細胞的培養費用,具有極高的經濟價值和社會價值。

化學性質

  多糖無甜味,在水中不能形成真溶液,只能形成膠體,無還原性,無變旋性,但有旋光性。

生物學功能

  某些多糖,如纖維素和幾丁質,可構成植物或動物骨架。澱粉和糖原等多糖可

党參中提取多糖

作為生物體儲存能量的物質。不均一多糖通過共價鍵與蛋白質構成蛋白聚糖發揮生物學功能,如作為機體XX、識別外來組織的細胞、血型物質的基本成分等。   多糖類化合物廣泛存在於動物細胞膜和植物、微生物的細胞壁中,是由醛基和酮基通過苷鍵連接的高分子聚合物,也是構成生命的四大基本物質之一。   20世紀50年代發現真菌多糖具有抗癌作用,後來又發現地衣、花粉及許多植物均含有多糖類化合物,並進行分離提純,確定了其化學結構、物理化學性質、藥理作用,尤其對多糖類化合物的抗腫瘤和免疫增強作用進行深入研究。

真菌多糖

  活性多糖大多數可以刺激免疫活性,能增強網狀內皮系統吞噬腫瘤細胞的作用,促進淋巴細胞轉化,激活T細胞B細胞,並促進抗體的形成。從而在一定程度上具有抗腫瘤的活性。但對於腫瘤細胞並無直接的殺傷作用。活性多糖能降低甲基膽蒽誘發腫瘤的發生率,對一些易發生廣泛轉移,不宜採取手術治療和放XX療法的白血病淋巴瘤等,特別有價值。

豬苓多糖

酵母多糖——優質免疫多糖、優質功能膳食纖維   2001年,哈特韋爾、納斯、亨特因發現了控制細胞分裂的關鍵性物質而獲得諾貝爾醫學獎。   讓人們意想不到的是,2002年10月7日,諾貝爾醫學獎又再次被授予發現了控制細胞程序化死亡基因的羅伯特?霍維茨等三位專家,從而開創了同一領域研究連續兩年獲同一諾貝爾獎項的先例,由此也引發了世界醫學對靶向抑制病毒物質-葡聚糖的研究熱潮。   人的機體中不斷會有變異的細胞出現,應該不斷地被免疫系統識別並及時清除。若變異的細胞不走向細胞凋亡,就可能形成惡性細胞而發生腫瘤、病毒感染疾病等。科學家一直在尋找一種即夠抑制惡性細胞增殖並誘導其凋亡、又不影響人體正常細胞功能的物質,它就是被稱為病毒細胞的激光制導炸彈的酵母葡聚糖。 酵母葡聚糖是一種存在於天然營養酵母細胞壁中的免疫多糖。1963年首次發現其具有抗腫瘤活性,以後又相繼發現其具有抗菌及免疫調節作用。對腫瘤、肝炎心血管糖尿病、降血脂抗衰老等方面均有獨特的生物活性。

枸杞多糖

近年,研究發現酵母葡聚糖可作為生命活動中起核心作用的遺傳物質,具有控制細胞分裂與分化、調節細胞生長與衰老等多種複雜的功能,目前世界各國,尤其是美國、日本、前蘇聯等國對葡聚糖進行了大量深入的研究。   其特有的靶向性特點,能鎖定休眠期、耐藥性及亞臨床病灶的「殘存病毒細胞」,從而「同步」減毒增效,極大限度的保障臨床治療效果。同時,酵母葡聚糖可以快速激活機體自身的免疫監管和識別機制,從而增強它們的戰鬥力,使自身免疫系統達到最佳平衡狀態,保持肌體的健康。   中醫中被稱為可以起死回生、長生不老的聖葯靈芝中含有的靈芝多糖,大部分都是β(1→3)葡聚糖。這也能夠解釋靈芝為什麼會有如此神奇的功效。 現存許多醫學文

金針菇中提取多糖

獻都已證實酵母有助增強機體抵抗力,因為酵母中含有β(1→3)葡聚糖,而多種免疫細胞表面都具有能夠與葡聚糖結合或對它做出反應的接收器(Receptors),故酵母可以對免疫細胞產生功效。   酵母葡聚糖是第一個被發現具有免疫活性的葡聚糖。   美國哈佛大學、圖倫大學、華盛頓大學以及美國空軍放XX生物學研究所等都證實:天然酵母葡聚糖具有的獨特靶向作用,能夠定向清除體內毒素,同時提高巨噬細胞的吞噬能力達10倍以上,使人體免疫系統迅速達到最佳平衡,無任何藥物的毒副作用,有效預防各類慢性疾病的發生。   天然酵母葡聚糖在免疫調節、抗輻XX、調節腸胃、幫助組織結構再生或修復、促進傷口愈合及預防心腦血管和糖尿病等方面均具有突出表現,對肝炎、腫瘤、心血管、糖尿病、降血脂、抗衰老等方面均有獨特的生物活性。   1957年,醫學專家就發現了靜脈注XX來自酵母細胞壁的酵母聚糖(Zymosan)對巨噬細胞的吞噬活性,1961年,Dr.Riggi確定了酵母聚糖中的這種活性成分是葡聚糖。實驗證明,酵母葡聚糖能夠增強吞筮細胞吞筮能力達10倍以上,具有95%以上的腫瘤抑制率,是生物活性最強的葡聚糖。   ●美國哈佛大學Czap教授說,酵母葡聚糖使使人體的免疫細胞成為「防衛的兵工廠」;   ●天然酵母葡聚糖被譽為「超級靈芝」、「定向清毒,免疫先鋒」、「病毒細胞的追捕者」以及「腫瘤患者的最後希望」等;   ●美國空軍輻XX生物研究所給小白鼠致死劑量的輻XX處理,發現事先口服酵母葡聚糖的有70%完全不受輻XX影響;   ●美國自受911襲擊后,利用酵母葡聚糖開發出對抗炭疽病毒新葯;   ●天然酵母葡聚糖已被美國FDA列為防治病毒,提高免疫的首選用藥;   ●天然酵母葡聚糖+化療=零毒化療(同步減毒增效,保障化療效果);

牛膝提取多糖

  ●天然酵母葡聚糖已成為世界免疫學界研究的熱門課題之一。   天然酵母葡聚糖的藥理特點:   1.活化並增強人體免疫系統,快速調節免疫   2.抑制腫瘤。   3.抗氧化、輻XX作用。   4.幫助身體組織結構再生和修復,促進傷口愈合。   5.潤腸通便、調節胃腸功能、降低膽固醇。   特別推薦人群:   中老年人、體質虛弱者、病人特別是重症患者(如放化療等);   高齡慢XX患者,有免疫系統疾病的患者;   經常出差、生活無規律、交際應酬多的商務白領人士;   工作或生活環境受輻XX影響重者(鋼鐵石油、化工、駕駛、IT等)。