多糖活性研究

多糖活性的研究

摘要多糖是来自高等植物、动物细胞膜、微生物细胞壁中的天然大分子物质，是所有生命

有机体的重要组成部分，并与维持生命所需的多种生理功能有关. 对多糖的研究，最早是在20世纪40年代，但多糖作为广谱免疫促进剂而引起人们的极大重视则是在20世纪60年代多糖是指由10个以上单糖分子缩合而成的多聚物。最初被认为是无任何生理效应的纯粹的结构物质，然而随着进一步的研究，人们惊奇地发现多糖及其缀合物在免疫调节、抗肿瘤、抗炎、抗溃疡、降低胆固醇、降血压以及抗血栓等多方面具有良好的药理活性[1],其中免疫调节和抗肿瘤活性最引人注目。多糖在自然界分布很广，尤其是高等植物多糖和食用真菌多糖具有疾病治疗范围广和相对毒性较低的特点，在医学领域引起广泛的注意[2]，近三十年来，发现多糖具有复杂的多方面的生物活性和功能。对于多糖的研究虽然较蛋白质、核酸、脂类的研究起步为晚，但已引起人们很大的兴趣。多糖己成为天然药物及保健品研发的重要组成部分。据报道，目前全球至少有19个多糖正在分别作抗肿瘤、抗艾滋病及糖尿病治疗等的临床试验。2002年全球糖类药物及保健品的销售量已达到193亿美元。可以这样说，“沉睡至今的糖巨人正在苏醒中”。

目前各国一方面正在努力从中草药及海洋生物中寻找对肿瘤、艾滋病等疾病更有效的多糖，另一方面正在着重进行多糖构效关系和作用机理的研究。至今研究的较为深入的有高等真菌(主要是蘑菇类)产生的D一葡聚糖和某些植物产生的具抗补体作用的果胶类多糖以及海洋生物藻类中产生的硫酸酯多糖。

1.多糖的免疫调节作用

已证实不同的多糖具有不同的免疫促进作用。香菇多糖是理想的免疫促进剂，它作为T 细胞定位的佐剂和辅助T 细胞刺激参与机体免疫反应。银耳多糖能促进淋巴细胞的转化，增强小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬功能，明显促进肝脏蛋白质核酸的合成以及促进骨髓造血功能，提高体液免疫力。黑木耳多糖可有效地提高小鼠巨噬细胞的吞噬指数和百分率。药理实验证明，茶多糖具有增强免疫功能，促进单核巨噬细胞系统吞噬功能的作用。其他多糖如大蒜、萝t- 等提取的多糖对T 淋巴细胞、B 淋巴细胞及巨噬细胞分别具有不同的增强作用，可增强机体细胞免疫功能[3]。

生物活性多糖还可用作疫苗佐剂，促进抗体的产生。屈洪岩等研究了玉米花粉多糖对鸡新城疫弱毒疫苗免疫应答的影响，发现玉米花粉多糖能显著促进HI抗体(新城疫血凝抑制抗体) 的产生，使抗体提前产生并维持较高滴度。Wagnerova等发现酵母多糖能促进豚鼠血清中抗SRBC抗体的产生。Benda等在猪上试验了啤酒酵母多糖的佐剂活性，发现其可以显著促进小牛血清白蛋白(BSA) 抗体的产生；同时酵母多糖也可促进绵羊血清中人白蛋白(HSA) 抗体水平[4] 。

2.抗炎、抗辐射作用

陈万生等报道知母总多糖具有显著的抗炎作用，能抑制二甲苯所致的大鼠耳廓肿胀、醋酸所致的大鼠腹腔毛细血管通透性升高，其机理是提高大鼠血浆中皮质酮浓度而降低ACTH (促肾上腺皮质激素) 浓度和炎症组织中PGEZ浓度。多糖主要通过强化造血系统和活化吞噬细胞等作用提高机体对辐射的耐受性。

3.多糖的抑菌抗菌作用

多糖抗细菌作用的机制是多方面的，一方面是药物对细菌及其毒性产物的直接抑杀和解毒作用，另一方面更主要的是通过调动机体免疫防御功能从而发挥抑菌、杀菌作用。杨声等同采用固体培养基体外抑菌法，研究了水溶性壳聚糖对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、变形杆菌、白色念珠菌、绿脓杆菌的抑菌作用，结果表明，水溶性壳聚糖对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌都具有抑制作用，且对革兰氏阳性菌的抑制作用强于革兰氏阴性菌。在被试菌中抑制作用强弱顺序为金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、白色念珠菌、变形杆菌。

4．多糖的抗肿瘤及抗感染作用

不同多糖抗肿瘤活性不尽相同，活性是以结构为基础的，多糖的药理活性与其化学结构是密切相关的，因而对其构效关系进行分类综述，有助于更好地揭示多糖抗肿瘤活性的化学基础。本文综述了影响植物多糖的抗肿瘤活性的各种因素，从结构、理化性质及缀合物的引人等方面阐明多糖抗肿瘤活性的构效关系，试图为抗肿瘤活性多糖的目的性筛选、进行分子修饰提供指导。

4.1 一级结构的影响

多糖的一级结构包括单糖组成、主链结构、支链组成、官能团等，每一因素对多糖的抗肿瘤活性都有不同程度的影响。

4.1.1单糖组成:主链糖单元的组成决定了多糖的种类，不同单糖组成的多糖抗肿瘤活性存在较大差异。葡聚糖是许多植物多糖的基本结构单元。从香菇Lentinus edodes(Berk.)Pegler[5]离得到香菇多糖和从利比亚海枣PhoenixDactyliferal L.[6]分离到海枣多糖，都是由葡萄糖(Glc)组成的，具有显著的抗肿瘤活性。除葡聚糖以外，杂多糖也具有一定的抗肿溜活性，主要是由半乳糖(Gal)、甘露糖(Man)、阿拉伯糖(Ara)、鼠李糖(Rha)、木糖(Xyl)等单糖组成的。从我国传统中药当归Angelica

sinensis(Oliv.)Diels[7]宁夏构祀Lycium barbarum L.[8]都提取分离到具有抗肿瘤活性的杂多糖。另外，从高等植物中获得的酸性杂多糖也具有抗肿瘤活性，酸性部分为糖醛酸，如从阿根廷孔雀豆木Anadeonthera colubrina(Vell·)Brenan(Piptadenia colubrina)中分离到多糖除了含有以上几种多糖，还含有10%的己糖酸，而从象橘Feronia limonia(L·)Swingle中分离到的抗肿瘤多糖FL-la-I，D一半乳糖醛酸量高达82.5%。

4.1.2主链结构:多糖主链结构也是决定多糖抗肿瘤活性的重要因素，包括糖昔键类型和主链的构型两个方面。由(1-3)链连接的件D一葡聚糖往往具有较强的抗肿瘤活性，如果骨架结构主要由(l-6)键或其他键连接，则抗肿瘤活性就比较低，如(l-3)链连接的香菇多糖和海枣多糖活性要比(1-4)链连接的当归多糖活性强得多。Ukawa等从荷叶蘑Lyophyllum decastes(Fr·ex Fr·)Sing·中分离得到11种多糖，并分析其中4种具有较显著抗肿瘤活性的多糖(1-3)链连接的多糖IV一1活性最强，(l-3，1-6)键连接的多糖IV一2次之，(1-6)键连接的多糖IV一2和IV一3活性最差。其他多糖的抗肿瘤活性也受到糖昔键类型的影响，如半乳聚糖象橘多糖Flla一I和漆树Rhus vernicifera Stockes多糖LPL的主链结构均为(l-6)糖苷键型;从两种库拉索芦荟Aloe vera L. 和皂质芦荟八.:aponariaHaw.中分离得到的具有抗瘤活性的甘露聚糖都是(l-4)键型。此外，主链的构型也是影响多糖抗肿瘤活性重要因素之一，如从绒状火菇Flammulina velutipes(Curt.ex Fr.)Sing.中分离到的具有抗肿瘤活性的多糖SFAI的主链为B构型，而a 构型的纤维素却没有活性。

4.2 高级结构的影响

多糖抗肿瘤活性不仅是建立在多糖分子的一级结构基础上，而且还与多糖分子的高级结构有关。三股螺旋构型是多糖最具活性的空间构象，具有抗肿瘤活性的香菇多糖就是呈三股螺旋结构，当向香菇多糖中添加二甲基亚讽，使其失去三股螺旋构象，改变空间构型，其抗肿瘤活性也随之降低甚至消失。此外，多糖主链的柔韧性对多糖活性的作用也是不容忽视，在一定程度上决定其抗肿瘤活性大小。多糖主链的柔韧性由多糖分子内氢键和取代基的静电排斥作用共同形成。wang等对羧甲基化茯苓多糖的结构分析显示，经羧甲基化修饰后，多糖的主链变得高度伸展，链的韧性增强，从而提高其抗肿瘤活性。通过对从虎奶菇中分离得到的7种多糖TM8及其各自的梭甲基衍生物CTM8的构象参数进行分析，同样也发现淡甲基多糖因取代基所产生的空间位阻而使其柔性链具有较好的伸展性，CTM8的伸展链构象对其抗肿瘤活性的提高有着不可忽略的作用。由此可见，多糖的高级结构与其抗肿瘤活性关系密切。

4．3 理化性质的影响

影响多糖抗肿瘤活性的理化性质方面的因素主要包括多糖水溶性、相对分子质量、戮度等。研究表明，多糖水溶性和相对分子质量对多糖的活性影响尤为明显。