佟麗麗 李濱辛

摘要 多糖幾乎存在于所有的動(dòng)物、植物及微生物體內(nèi)，參與機(jī)體生理代謝。多糖因其重要的生物活性而備受關(guān)注，其具有降血糖、降血脂、預(yù)防和治療糖尿病、抗腫瘤、抗氧化等生理功能。綜述了近年來多糖生物活性的研究進(jìn)展，為多糖的進(jìn)一步開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 多糖；生理活性；開發(fā)與應(yīng)用

中圖分類號(hào) S811.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2014）31-10973-03

Research Progress of Bioactivities of Polysaccharide

TONG Lili， LI Binxin

（Mudanjiang Red Flag Hospital， Mudanjiang， Heilongjiang 157011）

Abstract Polysaccharide， existing in almost all animals， plants and microorganisms， can participate in physiological metabolism in vivo. Polysaccharides are concerned for their important bioactivities. It can reduce the content of blood sugar and blood fat， prevent and treat diabetes， coupled with the physiological function of antitumor， antioxidation. The research progress of polysaccharide bioactivity in recent years was reviewed， which will provide the theory basis for the further development and utilization of polysaccharides.

Key words Polysaccharides； Physiological function； Development and application

多糖（Polysaccharides，PS）是一類由10個(gè)以上的單糖通過糖苷鍵聚合而成的生物高分子化合物^[1]，通式為[C6（H2O）5]m，通常m遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于20^[2]。多糖是生物體的基本組成成分，在能量儲(chǔ)存、結(jié)構(gòu)支持和防御等方面具有重要作用，自然界90%以上的碳水化合物均以多糖形式存在^[3]。

早在19世紀(jì)，德國科學(xué)家E.Fischer就開始對(duì)糖類進(jìn)行研究。1923年M.Heberger和T.Oswald發(fā)現(xiàn)細(xì)菌的抗原部分不是蛋白質(zhì)，而是多糖。糖類的生命科學(xué)幾乎與蛋白質(zhì)的生命科學(xué)同時(shí)誕生，但其后的發(fā)展卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于蛋白質(zhì)和核酸的研究。直到20世紀(jì)60 年代以后，人們逐漸意識(shí)到許多種多糖都具有多方面的生物活性，是比較理想的藥物，多糖研究領(lǐng)域才隨之興起^[4]。到目前為止，已有近300種的多糖類化合物從天然產(chǎn)物中被分離提取出來。這些活性多糖的生理活性、化學(xué)結(jié)構(gòu)以及構(gòu)效關(guān)系成為多糖研究的前沿陣地，并取得了很大的進(jìn)展。多糖的種類各異，在生物體中行使著不同的功能。人們逐漸發(fā)現(xiàn)多糖具有許多方面的生物活性，且多數(shù)無毒，已有許多種多糖被開發(fā)為藥物來源。

1 多糖的抗腫瘤活性

多糖的抗癌功效首先被Nauts等在1946年認(rèn)識(shí)，他們發(fā)現(xiàn)某種多糖可以誘導(dǎo)癌癥病人的完全緩解^[5]。

多糖可以通過提高機(jī)體免疫功能來抗腫瘤。Zengyue Yang等^[6]通過動(dòng)物試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)杏鮑菇多糖在腎癌小鼠體內(nèi)顯著增強(qiáng)相對(duì)胸腺和脾臟指數(shù)，促進(jìn)ConA或LPS誘導(dǎo)的脾臟淋巴細(xì)胞增殖，提高脾臟內(nèi)NK細(xì)胞和CTL6活性，提高血清TNFα和IL2濃度，這說明PEPw在腫瘤小鼠體內(nèi)的抗腫瘤活性可能與免疫反應(yīng)的活性有關(guān)。

多糖可以通過誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞分化與凋亡、抑制腫瘤細(xì)胞生長來抗腫瘤。Misaki等^[7]及黃濱南等^[8]報(bào)道黑木耳多糖以iP或ig給藥，可抑制實(shí)體瘤S180的生長，并可以顯著延長H22小鼠的生存空間，最適有效劑量為20 mg/kg。MA Z C等^[9]研究表明黑木耳水溶性βD葡聚糖通過升高Bax和降低Bcl2的表達(dá)誘導(dǎo)S180腫瘤細(xì)胞凋亡。150 mg/kg山藥多糖對(duì)Lewis肺癌和B16黑色素瘤具有最佳的抑制作用^[10]。蘆薈多糖可以有效抑制環(huán)磷酰胺和絲裂霉素所誘導(dǎo)的突變性，具有一定的抗突變作用^[11]。

CHEN Y G等^[12]發(fā)現(xiàn)靈芝多糖在卵巢癌小鼠體內(nèi)顯著降低MDA產(chǎn)量，增加血清抗氧化酶活性，表明靈芝多糖的抗氧化活性可能對(duì)卵巢癌的治療有利。YOU L J等^[13]純化松茸多糖得到3種組分，其中TMP2在體外表現(xiàn)出最強(qiáng)的抗氧化活性，相對(duì)其對(duì)HepG2和A549細(xì)胞的生長的抗增殖活性也為最大，暗示抗腫瘤活性與抗氧化活性相關(guān)。

2 多糖的抗衰老作用

多糖因其特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)而具有較強(qiáng)的清除生物體內(nèi)超氧自由基和羥基自由基自由基能力。它不僅能提高抗氧化酶活性，還能抑制脂質(zhì)過氧化，起到保護(hù)生物膜和延緩衰老的作用，現(xiàn)已受到人們高度關(guān)注^[14-17]。

周慧萍等向小鼠體內(nèi)注射黑木耳多糖30 d，結(jié)果表明黑木耳多糖能夠有效抑制心肌組織脂褐質(zhì)含量，并增強(qiáng)機(jī)體內(nèi)的SOD酶活性。脂褐質(zhì)是機(jī)體衰老的重要標(biāo)志，隨著年齡的增加，脂褐質(zhì)含量增加，因此黑木耳多糖具有提高衰老小鼠的非特異性抵抗力，降低機(jī)體內(nèi)過氧化脂質(zhì)含量，延緩衰老作用^[18]。將果蠅置于空白培養(yǎng)基、含0.4%的黑木耳多糖培養(yǎng)基中飼養(yǎng)40 d后，發(fā)現(xiàn)給藥組果蠅飛翔能力顯著增加，雌雄果蠅飛翔百分率分別增加37.14%和52.40%。

3 多糖的抗輻射作用

人類利用核能日趨廣泛，人類不僅受到地殼中放射性核素和宇宙射線等天然輻射，還受到醫(yī)療、日常生活中所觸及的電器等人工輻射的傷害。電離輻射主要包括X射線、γ射線、質(zhì)子、中子、α粒子及β粒子等^[19]。多糖的抗輻射作用也日益受到人們的重視。

多糖抗輻射主要是由于其免疫調(diào)節(jié)和抗氧化活性。PILAI T G等^[20]發(fā)現(xiàn)靈芝多糖能增強(qiáng)人體外周血白細(xì)胞的修復(fù)，顯著降低淋巴細(xì)胞DNA的散布，對(duì)輻射誘導(dǎo)淋巴細(xì)胞DNA鏈斷裂進(jìn)行有效防護(hù)。LI X Y等^[21]研究了亞側(cè)耳多糖對(duì)60Co輻射誘導(dǎo)體內(nèi)損傷的輻射防護(hù)的活性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)亞側(cè)耳多糖顯著抑制輻射誘導(dǎo)脾細(xì)胞停滯于G0/G1期，增強(qiáng)細(xì)胞活性，表現(xiàn)出抗輻射誘導(dǎo)傷害的有效防護(hù)。LI X L等^[22]研究了枸杞多糖和靈芝多糖抵抗γ射線照射時(shí)產(chǎn)生自由基導(dǎo)致的小鼠肝臟線粒體膜損傷的抗氧化活性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)2種多糖都顯著防止輻射引發(fā)的蛋白質(zhì)硫醇的損失和SOD、CAT和GSHPx的失活，說明2種多糖對(duì)體外小鼠肝臟線粒體膜具有強(qiáng)效抗氧化能力。

4 多糖的免疫調(diào)節(jié)作用

免疫調(diào)節(jié)作用是大多數(shù)活性多糖的共同作用，也是它們發(fā)揮其他生理和/或藥理作用（抗腫瘤）的基礎(chǔ)。Marco K.C等研究發(fā)現(xiàn)從當(dāng)歸根部提取的多糖能夠預(yù)防小鼠體內(nèi)抗腫瘤藥物環(huán)磷酰胺對(duì)骨髓和胃腸組織的細(xì)胞毒素作用，它可以與環(huán)磷酰胺在癌癥病人的治療過程中共同作用，能夠起到預(yù)防環(huán)磷酰胺對(duì)造血組織和消化道的細(xì)胞毒素作用^[23]。SUN Y X等從白多孔菌菌絲體中分離到1種新的水溶性多糖，并研究該糖的免疫生物活性^[24]。LIU Y H等從針層孔菌ribis中分離得到1種活性多糖PRP，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征及其活性研究，初步體外活性試驗(yàn)表明PRP能夠刺激脾淋巴細(xì)胞的增殖^[25]。YANG X B等研究發(fā)現(xiàn)來自當(dāng)歸根部的酸性多糖AAP有激活巨噬細(xì)胞的作用，能顯著提高NO的產(chǎn)量和鼠科動(dòng)物腹膜巨噬細(xì)胞體內(nèi)和體外的細(xì)胞溶菌酶活性^[26]。XIE G等從艾菊的小花中分離純化到4種組分，分子量較大的級(jí)分Ⅰ和級(jí)分Ⅱ能夠激活巨噬細(xì)胞活性，艾菊多糖能大大提高嗜中性髓過氧化物酶的釋放，從而增強(qiáng)嗜中性作用，此外較低分子量的級(jí)分Ⅳ還具有免疫調(diào)節(jié)作用^[27]。

5 多糖的降血糖作用

多糖能夠刺激胰島分泌胰島素，影響糖代謝酶的活性，促使外周組織對(duì)葡萄糖的利用，抑制糖異生途徑，起到降血糖作用，從而對(duì)糖尿病的預(yù)防和治療起到一定作用^[28]。

楊宏莉等研究了山藥多糖對(duì)Ⅱ型糖尿病大鼠的降糖機(jī)理，結(jié)果表明山藥多糖對(duì)Ⅱ型糖尿病的治療機(jī)制可能是山藥多糖直接或間接提高了糖代謝酶的活性^[29]。張擁軍等^[30]研究了南瓜多糖對(duì)糖尿病小鼠的降血糖作用，結(jié)果表明南瓜多糖可對(duì)抗四氧嘧啶引起的血糖升高，改善糖耐量，增加肝糖元合成，其作用機(jī)制可能與改善胰島B細(xì)胞的功能或增加組織對(duì)糖的轉(zhuǎn)化利用有關(guān)。劉萍等^[31]對(duì)枸杞多糖的研究表明枸杞多糖也可以在一定程度上預(yù)防糖尿病。

劉延吉等^[32]報(bào)道軟棗獼猴桃多糖可有效降低糖尿病小鼠血糖血脂水平，增加糖尿病小鼠糖耐量及肝糖原含量。宗燦華等^[33]報(bào)道黑木耳多糖對(duì)糖尿病小鼠降血糖作用的研究中，中高劑量黑木耳多糖能顯著降低糖尿病小鼠的血糖值。這表明黑木耳多糖能夠提高糖尿病機(jī)體的耐糖量，具有顯著降血糖作用^[33]。黑木耳粗多糖混合物能明顯降低糖尿病模型鼠的血糖水平、HbA（1C）和尿糖水平，能提高機(jī)體的葡萄糖忍耐度，并不影響胰島素水平；中性黑木耳多糖組能劑量依賴性地降低糖尿病鼠的血糖水平、胰島素水平、HbA（1C）和尿糖水平，而機(jī)體對(duì)葡萄糖的忍耐性未得到改善^[34]。

6 多糖的降血脂作用

高血脂癥是指血液中1種或多種物質(zhì)成分異常增高的病癥，它能直接導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化等心臟病，死亡率較高。周國華等^[35]采用不同濃度的黑木耳多糖對(duì)高脂模型小鼠試驗(yàn)，結(jié)果表明黑木耳多糖組小鼠血清甘油三酯（TG）、總膽固醇（TC）和低密度脂蛋白（LDLC）低于高脂模型組，而高密度脂蛋白（HDLC）高于高脂模型組，說明黑木耳多糖具有顯著降血脂作用^[36]。MA J W等^[37]用超聲波輔助提取的黑木耳多糖喂食高脂肪飲食小鼠，發(fā)現(xiàn)心肌和血液抗氧化酶活性顯著增強(qiáng)，脂質(zhì)過氧化水平顯著降低，并且與抗氧化水平有一定關(guān)系。LUO Y C等^[38]用黑木耳多糖和山楂黃酮開發(fā)了一種新型健康的功能性食品，可以降低血清TC和粥樣硬化指數(shù)（AI），改善血清和肝臟抗氧化狀態(tài)。韓春然等采用復(fù)合酶法提取黑木耳多糖，并以柱層析法對(duì)其進(jìn)行了純化；以純化的黑木耳多糖喂飼大鼠，考察了其降血脂的功能。結(jié)果表明，黑木耳多糖具有降血脂功能，對(duì)高脂血癥的發(fā)生有一定的預(yù)防作用，同時(shí)對(duì)冠心病和動(dòng)脈粥樣硬化也有一定的預(yù)防作用^[39]。

7 多糖的抗氧化活性

自由基在有機(jī)體中扮演著重要的角色，自由基是由超氧化物（O2-）、過氧化氫（ROO·）、羥基（HO·）和一氧化氮（NO·）組成的。自由基發(fā)揮了重要的生理作用，它們是正常的細(xì)胞新陳代謝過程中產(chǎn)生的，氧化磷酸化作用的副產(chǎn)物。一方面，自由基參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和基因表達(dá)的調(diào)節(jié)，激活受體和核轉(zhuǎn)錄因子；在吞噬上也發(fā)揮了至關(guān)重要的作用^[40]。另一方面，過多的自由基會(huì)在人體中誘導(dǎo)產(chǎn)生各種有害影響，如癌癥、肝損傷、皮膚損傷和老化等。眾所周知，氧化應(yīng)激是由活性氧自由基（ROS）的增多產(chǎn)生的，這會(huì)使自然抗氧化和促氧化之間產(chǎn)生不平衡，從而使得細(xì)胞死亡和脂質(zhì)過氧化反應(yīng)。目前，包括丁基羥基苯甲醚（BHA）、二丁基羥基甲苯（BHT）和沒食子酸丙酯（PG）等合成抗氧化劑已經(jīng)被工業(yè)化利用。近年的研究已經(jīng)逐漸集中在從各種植物中提取自然抗氧化劑，如綠茶、海藻和野茶樹等^[41]。真菌中的β葡聚糖是眾所周知的抗氧化物質(zhì)，可以中和活性氧的嚴(yán)重效果。在日本、韓國和我國，真菌多糖中的香菇多糖、裂褶菌多糖和云芝多糖已被認(rèn)可為天然抗氧化劑^[42]。

8 小結(jié)

近年來，國內(nèi)外對(duì)多糖的研究不斷深入，多糖作為一類重要的生物活性物質(zhì)，具有調(diào)節(jié)機(jī)體免疫力、抗腫瘤、抗病毒和抗衰老等多種生理功能。目前，多糖已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)開發(fā)功能性食品、改善食品感官及營養(yǎng)價(jià)值、研制新型高效植物藥品、水產(chǎn)養(yǎng)殖等行業(yè)，另外多糖可以開發(fā)為免疫調(diào)節(jié)劑、疫苗、藥物、保健品等，具有廣闊的市場前景。筆者對(duì)多糖的生物活性進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)，對(duì)多糖生理活性有了更加全面、清晰的認(rèn)識(shí)，有助于深入開展對(duì)其生物學(xué)活性的研究。

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