多糖综述.doc

多糖生物活性的研究进展摘要：多糖具有多种生物活性, 在生物体内起着重要作用, 随着生物学、化学等学科的飞速发展, 多糖的研究受到越来越广泛的重视。本文就多糖的一些显著的生物活性及在此方面的研究进展作以下阐述。关键词：多糖；生物活性；研究进展多糖(polysaccharides)广泛存在于动物、植物和微生物中，是构成生命的四大基本物质之一，它广泛参与了细胞的各种生命现象及生理过程的调节,如免疫细胞间信息的传递与感受,细胞的转化、分裂及再生等活动。多糖具有多种生物活性属非细胞毒物质, 同维持生物机能密切相关。随着生物学、化学等学科的飞速发展,多糖的研究在医药领域受到越来越广泛的重视，并且逐渐成为当今新药开发的重要方向之一。目前对多糖的免疫药理及构效关系研究已进入了分子和受体水平,但总体上对多糖的结构及其生物活性的作用机理研究尚不十分清楚。据文献报道多糖具有抗氧化、调节免疫、降血糖、抗衰老、抗肿瘤等重要的生物活性。本文着重介绍了以上几种生物活性，并对其近几年来的研究进展概述如下。1多糖的生物活性1.1抗氧化 自由基是人体内的正常代谢产物，具有调节细胞间的信号传递和细胞生长、抑制病毒和细菌的作用，一般情况下人体内的自由基处于动态平衡中,但是一旦该平衡被打破,就会造成机体在分子水平、细胞水平及组织器官水平的各种损伤，加速机体的衰老进程并诱发各种疾病，如炎症、肿瘤、衰老和辐射损伤等。以上疾病的发生和发展与体内的自由基有密切的关系,而许多果蔬可以清除这些自由基并且能够预防上述疾病的发生和发展。沈建林等1发现香蕉多糖在抑制羟基自由基诱导红细胞溶血和小鼠肝脏脂质过氧化方面均具有明显的抗氧化活性，对心血管疾病有一定的疗效，并且有一定延缓衰老的作用。李雪华等2发现大枣多糖在全血生理环境下对全血中活性氧的清除能力最强；中华猕猴桃多糖3、油柑多糖4在体外对OH-和O2-有较强的清除作用（P0.01）；陈留勇等5发现黄桃多糖对羟自由基和超氧阴离子自由基均有一定的清除作用；吴华慧等6利用AP-TEMED法，对荔枝、龙眼果肉对活性氧自由基O2-的清除作用以及对龙眼、荔枝多糖的抗脂质过氧化物的作用进行了测定，发现两种水果果肉对活性氧具有较强的清除能力，在防止老年性的退行性变、预防和延缓衰老方面均有显著疗效。此外Iokuk等7报道了洋葱多糖具有很强的抗氧化作用，严浪等8研究发现莲藕多糖能够有效抑制红细胞氧化损伤。1.2免疫活性调节机体免疫功能作为大多数植物多糖所共有的生物活性，其作用是多途径、多环节、多靶点的。大量免疫试验证明，多糖不仅能够激活M，NK、T和B 淋巴细胞，还能促进IL、TNF-、IFN等细胞因子和抗体产生。李明春9等报道，灵芝多糖能剂量依赖性地引起小鼠腹腔M中cAMP浓度的升高，从而引起蛋白激酶A的活化，激活M。邵树军等10实验证明，牛膝多糖不仅能对抗环磷酰胺所致的小鼠外周血中NK细胞活性降低，还能提高正常小鼠外周血中NK细胞活性。阮红等11报道女贞子多糖体外在一定浓度范围内单独刺激可明显促进脾淋巴细胞增殖或协同刺激有丝分裂原PHA或ConA促进T淋巴细胞增殖，但多糖的作用呈现为剂量依赖的双向调节作用，即低浓度下激活增殖而高浓度下抑制增殖。从六味地黄汤中提取的酸性多糖可明显改善脾细胞抗体生成低下的状态，体外应用可直接促进B细胞增殖分化、产生IgG类抗体12。灰树花多糖能增强类巨噬细胞中IL-1 ,IL-6 和TNF-13,14。奚瑾磊等15发现在510-3 20 10 - 3 g/ml浓度范围，当归多糖体外能明显增强腹腔M分泌TNF-的作用，并表现出剂量依赖关系。倪峰16介绍了用平盖灵芝提取的多糖在体外可诱导Th细胞产生IFN ,在体内增强ConA诱导T淋巴细胞增殖效应并产生IFN-。Lu等17用枸杞多糖对小鼠S180肿瘤免疫进行实验，结果证实多糖在浓度为10 mg/kg时对S180肿瘤小鼠处理10d，脾细胞的抗体分泌大量增加，同时可以促进巨噬细胞吞噬，T细胞增殖。更多研究显示，多糖可以使诱导产生的补体成分更好地集中于发炎部位,从而可用于指导疾病治疗18。多糖还能对红细胞免疫功能、神经内分泌免疫调节网络有一定程度的影响19。灵芝、枸杞多糖等可促进免疫功能低下或衰老机体红细胞免疫功能的提高20。活性多糖可显著增强网状内皮系统的活性,并增加红细胞抗体的生成21。1.3降血糖作用多糖降低血糖作用的研究至今国内外还处于动物实验研究阶段，植物多糖降糖的机理可能是通过多糖受体调节影响糖代谢激素水平和酶的活性、抗氧化作用和提高机体免疫力等途径，增加糖利用，抑制糖异生，达到改善糖代谢紊乱和胰岛素抵抗的作用。多糖在降血糖方面发挥着重要的生物活性作用, 其中苦瓜传统就被用来治疗糖尿病22，新鲜未成熟苦瓜的水提组分的降糖效果可和合成药优降糖相媲美23。董英等24通过苦瓜碱提多糖对链脲霉素（STZ）诱导的糖尿病小鼠的降糖效果进行了初步分析，发现苦瓜碱提多糖能减弱或改善STZ对胰岛细胞损伤的功能，并且能提高糖尿病小鼠的葡萄糖耐量与肝糖原含量，有益于缓解糖尿病症状。百合多糖降血糖能修复胰岛细胞、增强分泌胰岛素功能和降低肾上皮质激素分泌，以及促进肝脏中血糖转化为糖原的联合作用，从而使血糖降低,对治疗糖尿病有显著的效果25。南瓜具有多种保健和药用价值,尤其是抗糖尿病作用26。朱红艳等27通过对小鼠腹腔注射四氧嘧啶(220mg/kg)建立四氧嘧啶性糖尿病模型，用葡萄糖氧化酶法检测血糖值，观察用南瓜多糖(360mg/kg)灌胃后对四氧嘧啶致糖尿病模型小鼠的降糖作用，结果发现南瓜多糖可降低四氧嘧啶糖尿病小鼠的血糖，给药后2h、4h降糖百分率分别为(71.3438.72)%、(88.4722.39)%(P0.05)。薛惟建等人研究了昆布多糖及褐藻淀粉对小鼠实验性高血糖的防治作用，注射后小鼠血糖水平明显降低28。枸杞多糖对实验性糖尿病兔有明显的降血糖作用，有效率达100 %，且对正常小鼠血糖无影响29。黄芪多糖对血糖及肝糖原含量影响的研究发现黄芪多糖具有双向调节血糖的作用。1.4抗肿瘤目前，多糖抗肿瘤作用的机理研究作为多糖研究的一个热点。其作用机理可能是通过活化巨噬细胞、淋巴细胞，活化补体提高宿主免疫功能，促进细胞因子分泌，影响肿瘤细胞膜生化、抗自由基、诱导肿瘤细胞分化与凋亡，影响肿瘤细胞超微结构等途径而实现抗肿瘤作用。免疫调节是多糖抗肿瘤作用的主要机制之一。王立生等30的研究表明，肽聚糖能激活巨噬细胞，提高巨噬细胞内游离Ca2+离子浓度，增强其杀瘤活性。猪苓多糖能明显增强小鼠对异型脾细胞的DTH，以及促进异型脾细胞激活的CTL对靶细胞的杀伤作用，多糖可能通过活化TD细胞，分泌细胞因子，活化CTL而诱导TH11型应答发挥免疫抗肿瘤作用31。魏虎来等的研究表明,硒酸酯多糖能增强荷瘤小鼠自身肿瘤杀伤活性32。黄芪多糖、党参多糖、人参多糖对正常豚鼠无影响, 但对经过眼镜蛇蛇毒因子处理后的补体下降、吞噬率下降的豚鼠有促进补体恢复的功能，并能促进中性白细胞吞噬率提高和恢复33。刺五加多糖34和牛膝多糖35可以提高S180 细胞膜表面SA 的含量，还可引起S180 细胞膜磷脂减少，提示这些多糖改变细胞膜的生化特性与它们抗肿瘤作用有关。海藻多糖能抑制自由基的产生和加快自由基的清除,减少或防止原初氢氧自由基和单线态氧的产生，使细胞分裂发生抑制，导致肿瘤生长抑制36。地黄低聚多糖能使Lewis肺癌细胞内的P53基因表达增加，故LRPS可能通过调控P53基因的表达而影响肿瘤细胞的增殖、分化和凋亡37。王满霞等发现红毛五加茎皮多糖可以破坏癌细胞的细胞器和细胞核,干扰癌细胞代谢与复制,导致细胞死亡38。1.5抗衰老多糖具有抗衰老作用与提高免疫功能、清除体内氧自由基及抗脂质过氧化密切相关。肉从蓉多糖可显著增加老龄小鼠血清中活性，并能显著降低老龄小鼠心肌脂褐质含量，增强机体免疫功能，延缓皮肤衰老39。灵芝多糖能降低小鼠腹腔巨噬细胞活性氧的产生,拮抗豆蔻酰佛波醇乙酯引起的小鼠腹腔巨噬细胞活性氧的产生,具有清除活性氧自由基的作用,这是灵芝多糖产生免疫作用和抗衰老作用的重要途径40。怀山药多糖能显著提高衰老模型小鼠血红细胞中活力及血过氧化氢酶活力，提高机体抗氧化活性，抑制脂褐质等的形成，使衰老模型小鼠血、脑匀浆和肝匀浆中过氧化脂质水平明显降低41。1.6其它多糖具有多种多样的生物活性，除了上述功效外。许多多糖对各种病毒有抑制作用，如艾滋病毒(H IV-1)、单纯疱疹病毒、流感病毒、囊状胃炎病毒等42。有些多糖具有抗菌活性。中华猕猴桃多糖对大肠埃希氏菌有抑制作用，能增强抗菌抗体的水平；黄芪多糖也能显著抑制结核分枝杆菌43。红藻类多糖、鹿茸多糖等具有较好的抗溃疡作用。海带多糖、褐藻多糖、甘蔗多糖具有降血脂作用43。黑木耳多糖有抗辐射作用，对Co60照射的动物可提高存活率44。人参多糖45、山大黄多糖46和山药多糖47等还有抗突变作用。2 多糖的研究展望目前，国内外对多糖的研究及开发利用进展得很快，在多糖的分离提取、化学组成、结构分析、生物活性等方面做了大量的工作,发现了许多具有独特功能的多糖。2.1毒副作用 多糖的来源广泛，价格低廉，无毒副作用，并且生物活性显著，所以在医药和食品方面具有广阔的开发和利用前景。目前以多糖作为功能添加剂的保健食品相继出现，并且多种多糖已被制成药品。2.2研究方向 虽然多糖具有抗氧化、免疫调节、抗疲劳、抗病毒、降糖等多方面显著的生物活性，但其作用机理的研究还需进一步完善，如此数量繁多的中药多糖对机体的作用存在哪些区别? 其给药的最佳剂量和最佳途径如何? 这些问题有待进一步研究。目前多糖的研究主要集中在生物活性和临床应用、提取分离与纯化、纯度和分子量测定及结构确定等四个方面。但是，对于未开发的中药多糖来说，需要进一步加强研究和开发的深度和广度，使多糖在食品工业、发酵工业、医疗保健等领域得到更广泛的应用。参考文献：1 沈建林，等.香蕉多糖的抗氧化活性研究J.食品科技，2007，（02）. 2 李雪华，龙盛京.大枣多糖的提取与抗活性氧研究J.广西科学，2000，7(1):54.3 阎家麒，等.中华猕猴桃多糖的提取及其对自由基的清除作用J.中国生化药物杂志，1995，16（1）：12.4 肖湘，等.油柑多糖的提取与清除氧自由基作用研究J.中国药学杂志，1998，33（5）：279.5 陈留勇，孟宪军，贾薇，等.黄桃水溶性多糖的抗肿瘤作用及清除自由基、提高免疫活性研究J.食品科学，2004，25(1):167.6 吴华慧，李雪华，邱莉.荔枝、龙眼果肉及荔枝、龙眼多糖清除活性氧自由基的研究J食品科学，2004，（05）.7 Iokuk，Aoyamay，Tokunoa，et al.Various cooking methods and the flavonoid content in onionJ.Journal of nutritional science and vitaminology，2001，47(1):78-83.8 严浪，石宝霞，李全宏.莲藕多糖的分离纯化及抗氧化活性研究J.食品科学，2008，（04）.9 李春明，梁东升.灵芝多糖对小鼠巨噬细胞cAMP含量的影响J.中国中药杂志，2000，25(1):41-43.10 邵树军，刘彩玉，刘雄伯，等.牛膝多糖对小鼠免疫功能影响的研究J.肿瘤防治杂志，2002，9(1):57.11 阮红,吕志良. 女贞子多糖免疫调节作用研究J .中国中药杂志，1999，24 (11) : 691693.12 齐春会,付艳荣,张永祥,等. 六味地黄多糖CA4-3对小鼠B细胞功能的作用 J .中国药理学通报，2001，17(4) : 46973.13 Adachi Y，Okazaki M，Ohno N，et al. 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