海带多糖生物功能研究进展_钱风云
海带多糖生物功能研究进展
钱风云 傅德贤 欧阳藩
(中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室,北京100080)
摘 要:随着近代药理和临床的深入研究和仪器分析的发展,对海带营养成分和生物功能尤其是多糖组分有了进一步的认识。现综述海带多糖在免疫调节、抗肿瘤、抗病毒、抗菌、抗氧化、抗疲劳、降脂、抗凝血、降血糖、放射防护等方面的生物活性及在医疗临床上的研究进展。
关键词:海带多糖;生物功能;褐藻胶;褐藻糖胶;海带淀粉;藻酸双酯钠
中图分类号:R9213 R917.791 文献标识码:A 文章编号:100223461(2003)0120055205
海带(L am i naria japonica A resch.)是褐藻门(Phaeophyta)海带目(Laminariales)海带科(Laminariaceae)海带属(Laminaria)的一种大型海藻。它的大部分生物活性和其主要成分多糖密切相关。近年来,有关海带多糖类的化学结构、生物活性、应用及其在医学和药用价值等方面的研究都取得了很大进展。
1 海带多糖[1]
至今已发现海带中有3种主要多糖,即褐藻胶(algin)、褐藻糖胶(fucoidan)和海带淀粉(laminaran)。褐藻胶和褐藻糖胶是细胞壁的填充物质;海带淀粉存在于细胞质中。褐藻糖胶主要成分是α2L2岩藻糖42硫酸酯的多聚物,同时还含有不同比例的半乳糖、木糖、葡萄糖醛酸和少量结合蛋白质。海带淀粉是由葡萄糖组成的葡聚糖,主要由1,3糖苷键连接而成。海带淀粉至今尚未进行工业规模生产,所有的分离方法都是实验室规模的。海带中还含有少量的粗纤维,结构上也是以纤维二糖为分子的重复单位。
2 海带多糖生物活性
211 海带多糖的免疫调节作用
多糖能在多个层面、多条途径对免疫系统发挥调节作用。包括对各类免疫细胞的调节、对细胞因子的调节、对补体的调节等。21111 对免疫细胞和细胞因子的调节
海带粗多糖(100mg?kg-1)[2]和海带硫酸多糖(5～10mg?kg-1)[3]能恢复由环磷酰胺引起的免疫低下小鼠的免疫功能。海带淀粉和海带淀粉硫酸酯[4]可促进淋巴细胞的转化,促进3H2TdR和3H2UR掺入淋巴细胞,并表现出与植物血凝素(PHA)的协同作用,在C3H/HeJ小鼠中海带多糖导致腹膜巨噬细胞分泌细胞因子白介素21α和释放肿瘤坏死因子[5];以上表明海带多糖具有增强细胞免疫的功能;可增加免疫低下小鼠血清和脾细胞溶血素的含量,对体液免疫也有促进作用;在C3H/HeJ小鼠中海带多糖对脾细胞DNA合成有促进作用;海带多糖部分还可提高脾细胞中多克隆抗体(Ig G、IgM)的产生。
海带多糖是一种免疫调节剂,其作用强度与香菇多糖和枸杞多糖相近[3],证明它是1种对巨噬细胞、T细胞有直接作用的免疫调节剂。其中海带淀粉和海带淀粉硫酸酯对机体的免疫功能有促进作用,后者是前者人工磺化而成,对机体免疫功能的作用较前者弱,这可能是海带淀粉经磺化后,降低了对网状内皮系统的刺激而减弱腹腔巨噬细胞的吞噬功能[4]。
21112 对补体系统的作用
补体过度激活,不仅会消耗大量的补体成分,使机体抗感染的能力下降,而且在激活过程中产生大量的具有生物活性的物质,会导致机体发生过度的炎症反应而引起自身细胞和组织的损伤[6]。研究[7]海带水溶性多糖对补体旁路(APC)的作用,发现20g?L-1的褐藻糖胶可对红细胞溶解产生50%的抑制,但褐藻糖胶硫酸化的程度并不影响其对APC的作用。
212 抗肿瘤作用
多糖抗肿瘤作用的免疫学机制,除了其本身具有直接抑制肿瘤细胞生长[8、9]外,还可能通过增强机体免疫功能,抑制肿瘤细胞生长扩散。昆布多糖、羊栖菜多糖、海蒿子多糖等8中多糖制成的复方海藻多糖是具有前途的抗癌中药制剂[10]。目前,日本的学者从海带中分离并纯化了有效成分,例如含量仅占4%的褐藻糖胶,可以阻止癌细胞生长,并引起肿瘤细胞凋亡。国内也已开展了如下的工作。
经多次腹腔注射,海带多糖具有体内抗小鼠肉瘤S180的活性,20mg?kg2114d抑制率在35%以上,并可增加接种肉瘤小鼠的脾脏重量[11]。海带对Ehrlich癌的抑制率为57.6%[1]。
包含硫酸化岩藻糖的多糖或其降解物可用做凋亡诱导剂和抗癌药。
在对肝癌细胞Q GY7703的研究中发现褐藻糖胶抑制了癌细胞进入对数生长期,从而遏制了肿瘤的增长,并且不同浓度的褐藻糖胶对肝癌细胞的杀伤效果不同,随剂量增大,杀伤效果越明显。结果说明褐藻糖胶的抗肿瘤效应至少包括它们直接杀伤肿瘤细胞的途径[12]。
研究对Hepes瘤株的抑制作用,发现有的组分抑瘤率超过50%,且不影响小鼠的正常生长,从而表现出比阳性药物的优越性[13]。
213 抗病毒作用
海带多糖具有抗HIV的作用[2]。从海带中水提得到的多糖以50mg?L-1、0℃、2h 作用于HIV,并与淋巴细胞温育3d,则不存在抗原阳性的细胞,病毒的逆转录酶活性被50～1000mg?L-1的多糖强烈抑制[14]。而褐藻糖胶则具有抗RNA和DNA病毒的作用,实验表明,它对脊髓灰质炎病毒Ⅲ型,柯萨奇B3和A16型病毒,腺病毒Ⅲ型,埃可Ⅳ型病毒有明显的抑制作用[15]。
214 抗菌作用
海藻中所含抗菌活性物质的活性有显著的季节性变化。海带类型以冬季活性最高[1]。褐藻酸银[16]是由海带中的褐藻酸钠制备的,抗菌活性是通过测定600nm时液体培养液的光吸收值确定的,实验菌为金黄色葡萄球菌和大肠杆菌,发现在p H为7时生长旺盛,但当该盐的加入大于0.6%时生长被抑制。
215 消除自由基和抗氧化作用
抗氧化剂活性的发现提高了海藻作为食品和添加剂的价值[17]。海带热水提取物(标记为SPh)和冷水提取物(标记为SPc)对超氧化物自由基和羟基自由基的清除有显著作用,且呈量效关系,前者的效果比后者好。在次黄嘌呤/黄嘌呤氧化酶体系中只用3g?L-1的SPh就可完全清除氧自由基,30g?L-1的SPc 可清除68.9%的超氧化物自由基,15g?L-1的SPh和30g?L-1的SPc对羟基自由基的清除分别为77.7%和68.7%[18]。
褐藻糖胶(fucoidan,简称FPS)治疗慢性肾衰,对中早期肾衰效果好,无毒副作用,特别对改善肾功能,提高肾脏对肌酐清除率效果尤为显著,现已按国家二类新药获准进入临床研究[8、19]。有学者研究表明海带粗提物和褐藻糖胶可对自由基攻击肾时产生保护作用[20～23]。在海带中加入褐藻糖胶会增加某些抗氧化酶的活性,减少自由基的产生,从而减轻自由基对肾的攻击。还有的学者通过将褐藻糖胶进行酸水解得到的相对低分子质量片段与褐藻糖胶进行抗氧化能力的对比,从而得出相对分子质量以及分子组成对抗氧化能力的影响[22]。
移植肿瘤细胞Sarcoma2180后使肝组织中超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH2Px)的活性降低,表现为丙二醛(MDA)的水平增加。推测海带多糖抗氧化作用可能与其抗肿瘤作用有一定的关系[24] 216 抗疲劳作用
海带多糖可增加小鼠的负重游泳时间,有效降低游泳后血乳酸的含量(P<0.01),表明可推迟运动性疲劳出现和促进疲劳后的恢复[25]。
217 抗高血脂
海带在肠道中能将食糜中的脂肪带出体外,具有良好的降脂、降胆固醇的功效,能克
服降脂药物的一些副作用,研究认为其组分褐藻胶、海带淀粉和褐藻糖胶都是重要的功能因子[26]。
21711 对脂酶活性的影响 海带多糖可提高脂酶活性,在褐藻糖胶中发现了引起脂蛋白脂酶释放的物质,静脉注射后伴随着刺激脂肪裂解的效果。但药效的强弱并不依赖于多糖大分子硫酸化的程度[27]。
21712 对脂质代谢的影响,降低胆固醇,防治动脉粥样硬化 海带多糖多次灌喂,可明显抑制高脂血鸡血清总胆固醇、甘油三酯含量的上升,并能减少鸡主动脉内膜粥样斑块的形成和发展[11]。研究了在雄性小鼠ICR中含4%海带提取物的食物以及在前者基础上另外加入褐藻糖胶分别对脂质代谢的作用。与对照组相比,褐藻糖胶组可使血浆中胆固醇的含量显著减少13%～17%,低密度脂蛋白降低20%～25%,高密度脂蛋白含量增加16%,使动脉粥样硬化指数减少,血浆中脂质氧化物浓度降低[28]。海带褐藻糖胶150mg?kg-1可显著降低高胆固醇小鼠血清中的总胆固醇水平,可有效预防小鼠高胆固醇血症的形成。海带淀粉硫酸酯也可降低胆固醇量并抑制冠状动脉粥样硬化病变[26、29]。所以,褐藻糖胶和海带提取物可以通过改善血脂代谢,防治动脉粥样硬化的发生。
218 抗凝血作用及其在心脑血管疾病中的应用
海带多糖在体内体外均有抗凝血作用,其抗凝活性每1mg相当于肝素7U[11]。研究发现,不同的海带多糖组分均有不同程度的抗凝作用。
褐藻糖胶具有明显的抗凝血和促纤溶的药理学活性[30],与对照组相比小鼠的凝血时间都有明显的延长,且随浓度增加而作用增强,但由于多糖的相对分子质量大不易吸收,所以其抗凝效果比肝素弱,适用于血粘度高的病人,可作为预防血栓形成的药物或保健品。研究发现多糖的抗凝血效果还跟摄取方式有关,静脉注射的效果明显高于腹腔注射[12]。同时,由于褐藻糖胶对内源性和外源性两种凝血酶原途径形成的凝血均有抑制作用,故推测它的作用靶点可能类似于肝素,即抑制凝血酶原的激活[30]。
海带淀粉硫酸酯,具有较高的抗凝血活性[1],可延长血纤维蛋白的凝结时间和凝血酶元的作用时间,在临床上对防治动脉粥样硬化和血栓形成具有重要意义[12]。活性固然和多糖中硫酸基的含量有直接关系,但也与构成糖组分、硫酸基的结合状态有关。经磺酸化处理的褐藻酸和海带淀粉的抗凝血活性与导入的硫酸基含量有关[1],呈显著正相关[31]。
PSS是从海带等褐藻中分离提取,经化学修饰组成的1种半合成的多糖硫酸酯。它具有明显的抗凝血、降低血粘度、降低血脂、抑制红细胞和血小板聚集,以及改善微循环的作用。PSS治疗缺血性心脑血管疾病总有效率达91～98%[8]。而甘糖酯(propylene glycol mannurate sulfate,P GMS)是在PSS基础上研制的1种相对低相对分子质量的类肝素海洋药物,是PSS的换代产品,其疗效更高,副作用小[19]。
219 降血糖作用
在研究海带多糖对糖尿病的预防和治疗[32～34]中发现,海带多糖可降低四氧嘧啶诱导的糖尿病小鼠的血糖,且发现随多糖纯度提高其降糖作用增强。但当多糖相对分子质量太大时则不宜吸收[32]。由于四氧嘧啶引起高血糖是通过损伤小鼠胰β细胞,从而影响胰岛素的分泌而实现的,褐藻糖胶可能对胰岛细胞损伤有保护作用。给经四氧嘧啶诱导生成的糖尿病小鼠注射10mg?kg-1及50mg?kg-1褐藻糖胶后,其血糖水平分别为注射前的80.4%、60.6%,患病小鼠饮水量分别比阳性对照低约36.2%、50.6%,表明褐藻糖胶对缓解糖尿病小鼠症状,减少饮水量具有一定作用,糖耐量明显改善[33]。海带淀粉对实验性糖尿病小鼠的预防和防治也有一定作用[33]。另有关于PSS对糖尿病患者存在轻度降糖作用的临床报道[35]。
2110 放射防护效果
海带淀粉对放射性钴γ射线所致的损伤有一定的保护作用。海带多糖一次注射,能
明显提高900拉德照射小鼠存活率,并延长存活时间,随给药剂量增加存活率提高,能显著保护照射动物的造血器官。因此海带多糖对预防放疗所致造血器官损伤,刺激造血功能恢复及增强癌症患者的免疫功能有一定意义[11、36]。
加、俄、英、美、日等国科学家多方面研究了褐藻胶抑制放射性锶和其它放射性元素在动物体中的吸收作用。褐藻酸钠具有下述优点:无毒性,对锶有特殊的结合能力,阻止锶在肠道的吸收,而对钙代谢无大影响,且在肠道中稳定,同时价格较便宜,资源多,因而是理想的胃肠道去污剂。此外,对放射性钡、锰以及某些有毒的重金属离子也有排除作用[1]。
2111 与金属离子的结合
褐藻糖胶可作为金属离子的结合剂和阻吸剂。褐藻胶对两价以上阳离子的亲和力非常活泼,为良好的离子交换剂。海带中的褐藻酸是以多种褐藻酸盐的形式存在,主要有镁、钾、钠、钙、锂、硼、锶等组成,占褐藻酸盐总量的96.96%。海带褐藻酸结合顺序是K >Na>Mg>Ca>Sr>Li>B。说明海带对海水中的各元素选择性富集能力是很强的。海带褐藻酸对高价重金属离子的富集倍数明显高于一般金属离子[37]。
2112 对神经细胞生存的影响
耿美玉等[38]研究发现,由海带中提取的GS201褐藻多糖对海马神经细胞和皮质神经细胞均有明显的营养作用,可提高神经细胞的存活率,并且呈一定的量效关系。有望开发为1种神经细胞营养剂。
2113 对肺成纤维细胞增殖活性的影响[39]苗本春等研究了海带酸性聚糖(laminar2 in即acidic polysaccharide)J201A对人胚肺成纤维细胞(HL F)体外增殖的抑制作用及其作用机理,发现J201A体外能明显抑制HL F的增殖,将其阻抑在G0/G1期,能明显抑制其蛋白质的合成,且HL F上存在J201A的受体。
2114 对血管平滑肌细胞增殖作用的影响[40]以肝素为代表的硫酸多糖类化合物有抑制VSMC增殖的作用,其研究已引起了广泛的关注。朱海波等[41]研究了由海带等褐藻中提取并经化学修饰的1种相对低分子质量的酸性多糖(DPS),可抑制VSMC的增殖,其作用可能与拮抗碱性成纤维细胞生长因子(bF GF)和白介素21(IL21)的促增殖作用有关。
2115 其他一些临床用途
褐藻胶可用做安全有效的止血药;低泵糖褐藻酸钠可用做代血浆,是维持血容量的良好的扩容剂;褐藻酸钠还可用做人工牙模材[42];而PSS除了在心脑血管病中的应用外,还被广泛用于治疗眼睑黄色瘤[43]、突发性耳聋、系统性红斑狼疮、糖尿病性周围神经病变、不安腿综合征、新生儿硬化症及银屑病、积聚性痤疮、变态性血管炎、系统性硬皮病、静脉炎、结节性红斑、硬红斑、扁平苔癣[44]等。
3 海带多糖研究展望及建议
我国目前对海带的综合利用研究主要是在褐藻酸、甘露醇、碘等的大宗粗提物上。对海带多糖药理实验的研究中所用的实验材料多是粗制品,缺乏纯化和组成鉴定技术,一种粗多糖经分级可以提出多种粗多糖。今后应加强海带多糖各组分的分离纯化技术和药理学研究,进一步研究各类多糖的结构和生物活性的关系,确定多糖活性决定部位,尤其是加强各种多糖分离纯化的工程化技术研究,提高产品的质量和纯度,实现生产过程的自动化和连续化,并进行中间质量控制,为海带产业化建立完善的技术平台,从而更好地综合利用我国丰富的海带资源,创造更大的经济效益,为新药和保健食品的开发奠定基础。
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(收稿日期:2002205206)
绿藻多糖的研究进展
综述 绿藻多糖的研究进展 海藻是生长于海洋中的低等植物，是海洋生物的重要组成之一。主要由褐藻、红藻、绿藻、蓝藻四大类海藻组成，其中，褐藻和红藻已经被大规模的人工养殖和工业利用,广泛应用于生产和实践中，在食品工业、纺织工业、医药卫生等领域发挥重要作用，而绿藻则未被广泛开发和利用，只有部分产量高的绿藻被用作饲料、饵料、肥料等，绿藻被人类认识和利用的程度远不如褐藻和红藻。然而，绿藻却是种类最多的一类海藻，绿藻是藻类植物中最大的一门，约有350个属，7500～8000种。绿藻的分布很广，在淡水和海水中均有分布，海产种类约占10％，淡水产种类约占90％。海产种多分布在海洋沿岸，往往附着在10公尺以上浅水中的岩石上。绿藻营养价值很高，含有大量糖、蛋白质、脂肪、无机盐和各种维生素，人们通过不断的提取、分离、鉴定，得知藻类中具有较高活性的物质是海藻多糖类。20世纪60年代初，英国的Percival研究组开始对孔石莼所含的碳水化合物进行研究，1961年，日本的三田对石莼的水提多糖水解后进行了纸色谱分析,结果表明含有D-葡萄糖、L-鼠李糖、D-木糖、和D-葡萄糖醛酸等。至此揭开了人类研究绿藻多糖的序幕，此后相继有学者投入到绿藻多糖的研究中来，取得了很多令人鼓舞的成果，迄今为止，日本和法国对绿藻多糖的研究报道较多[1]，而我国对绿藻多糖的研究则较少。大量的研究证明,从绿藻中提取的天多 糖来源广泛、品种多、毒副作用低、安全性高、具有多种生物活性,成为近年来研究开发的热点。 1绿藻多糖的组成与结构 目前，人们只对绿藻门中某些种属的多糖进行了较为详尽的研究，这些种属的多糖表现出了较强的生物活性。总体来看，对多糖研究较多的绿藻种属主要有石莼属（Ulva）、松藻属（Codium）、浒苔属（Enteromorpha）、礁膜属（Monostroma）、小球藻属(Chlorella)、刚毛藻属（Cladophora）等等。绿藻多糖主要位于细胞间质中，多为水溶性硫酸多糖。它也存在于细胞壁之中，细胞壁微纤维主要不是由纤维素组成，而是由木聚糖或甘露聚糖构成，另外，细胞质内尚有少量的多糖存在。水溶性硫酸多糖是绿藻多糖的主要成分，其组分和结构随绿藻种类的不同而不
天然植物多糖的结构及活性研究进展
２００７年第１期 ３月出版 李尔春＊ （陕西师范大学食品工程系，西安７１００６２） 天然植物多糖的结构及活性研究进展 Ｒｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｎｎａｔｕｒａｌｐｌａｎｔ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｃｔｉｖｉｔｙ ＊李尔春，男，１９８４年出生，陕西师范大学食品科学与工程系 在读生。 收稿日期：２００６－１２－１４ ＬｉＥｒ－ｃｈｕｎ＊ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆｆｏｏｄｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａｎｘｉｎｏｒｍａｌｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ＇ａｎ７１００６２，Ｃｈｉｎａ） 摘要主要介绍了天然植物多糖的结构及生物活性功能，如抗肿瘤、免疫调节、抗疲劳、降血糖、抗病毒、抗氧化等，展望了其发展前景。关键词 植物多糖 结构 生物活性 ＡｂｓｔａｃｔｓＴｈｅｎａｔｕｒａｌｐｌａｎｔｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｃｔｉｖｉｔｙｆｕｎｃｔｉｏｎｗｅｒｅｍａｉｎｌｙｉｎｔｒｏ－ｄｕｃｅｄ，ｌｉｋｅｔｈｅａｎｔｉ－ｔｕｍｏｒ，ｔｈｅｉｍｍｕｎｏｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ，ａｎ－ｔｉｆａｔｉｇｕｅ，ｈｙｐｏｇｌｙｃｅｍｉｃ，ｔｈｅａｎｔｉ－ｖｉｒｕｓ，ａｎｔｉｏｘｉｄａｔｉｏｎａｎｄｓｏｏｎ．Ｉｔｓｐｒｏｓｐｅｃｔｓｆｏｒｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｗｅｒｅａｌｓｏｆｏｒｅｃａｓｔｅｄ．ｋｅｙｗｏｒｄｓＰｌａｎｔｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓＳｔｒｕｃｔｕｒｅＢｉｏｌｏｇ－ｉｃａｌａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ 多糖是指由十个以上单糖通过苷键连接而成的聚合物，他们除了作为植物的贮藏养料和骨架成分外，有些植物体内的多糖类化合物还在抗肿瘤、抗心血管疾病、抗衰老等方面具有独特的生理活性。多糖是重要的高分子化合物，但由于其单糖的组成种类和连接位置多，再加上端基碳的构型等问题，使得对多糖类化合物的研究难度加大，长时间以来未受到重视，发展比蛋白质和核酸晚。近年来由于多糖类化合物的特殊生理活性，使得对于糖复合物和多糖类化合物的研究得到了快速发展。 １多糖的结构与测定方法 从自然界分离得到的多糖是非常复杂的大混合 物，包括生物大分子的混合、不同多糖（中性多糖、酸性多糖或杂多糖） 的混合、同种多糖大小分 子的混合，因此必须采取适合特点的方法分离分级纯化，否则结构不易确定。同一样品采用不同分级方法，常有不同结果。植物的不同部位，因功能不同，其中的多糖也是各色各样的，必须分开来研究。例如人参的根、茎、叶、果中的多糖，虽都含有中性杂多糖、酸性杂多糖组分，但其组成与结构却是不同的。 多糖与蛋白质一样也具有一、二、三、四级结构。多糖的一级结构是指糖基的组成，糖基排列顺序，相邻糖基的连接方式，异头碳构型以及糖链有无分支，分支的位置与长短等。多糖的二级结构是指多糖主链间以氢键为主要次级键而形成的有规则的构象。多糖的三级结构和四级结构是指以二级结构为基础，由于糖单位之间的非共价相互作用，导致二级结构在有序的空间里产生的有规则的构象。多糖的结构测定包括纯度测定、分子量测定、单糖组成的鉴定、糖连接位置的测定、糖链连接顺序的测定、苷键构型及氧环的测定。 多糖一级结构的分析方法很多，主要分为三大 类， 即化学分析法、仪器分析法和生物学方法。① 化学分析方法。主要有：水解法、高碘酸氧化、 Ｓｍｉｔｈ降解、甲基化反应等。②仪器分析法。与化 学分析法相比，仪器分析法具有快速、准确、灵敏、操作方便等优点，是糖链分析不可缺少的手段。用于糖链结构分析的仪器方法主要有紫外光谱法、红外光谱法、气相色谱法、高效液相色谱法、质谱法、核磁共振法等。除了传统的分析技术，现代分析技术的出现和发展以及仪器之间的联用，大大推动了糖链结构的研究工作。③生物学分析法。主要包括：酶学方法和免疫学方法。 食品工程ＦＯＯＤＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ４４
植物多糖的研究进展
植物多糖的研究进展 【摘要】多糖又称多聚糖，是由单糖缩合成的多聚物，广泛分布于自然界中，是一类重要的活性物质。从20世纪50年代对真菌多糖抗癌效果的发现以来，人们开始了对多糖的化学、物理、生物学系列的研究。目前已有报道的天然多糖化合物约有300多种，广泛存在于植物、动物和微生物组织中。近年来，由于植物多糖具有免疫调节、抗肿瘤、抗衰老、降血糖等多种生物活性、毒副作用小和不易造成残留等优点[1-2]，对植物多糖的研究呈现逐渐增多的趋势。中国幅员辽阔，自然条件复杂，孕育着丰富的植物资源，为开发利用植物多糖奠定了深厚的物质基础。目前，对植物多糖的研究多集中在药理作用等方面，而对植物多糖进一步的分离纯化、结构测定、结构和功能关系及在食品、农业、工业方面的开发应用等研究工作较少。笔者参阅了部分资料，对植物多糖的结构、提取方法、药理作用及在保健品、食品、农业等领域的应用作一简要综述，旨在为今后中国植物多糖的综合利用和开发奠定技术和理论基础。 【关键词】多糖；功能；提取纯化 1 植物多糖的组成和结构 多糖是由超过10个以上、通常由几百甚至几千个单糖分子聚合而成的一类化合物。由醛糖或酮糖通过糖苷键连接而成，糖苷键分为α型和β型2种。植物多糖的糖链结合以β-1,3或β-1,6键为主，有的多糖还带有分支，带有分支链的多糖具有抗肿瘤活性。而α型连接的多糖生理活性较弱。但有研究表明[3]，α型连接的多糖也具有较强的抗肿瘤活性。多糖与蛋白质一样具有一、二、三、四级结构。一级结构是指糖基的组成，糖基排列顺序，相邻糖基的连接方式，异头碳构型以及糖链有无分支，分支的位置与长短等。二级结构是指多糖主链间以氢键为主要次级键而形成的有规则的构象。三级和四级结构是指以二级结构为基础，由于糖单位之间的非共价相互作用，导致二级结构在有序的空间里产生的有规则的构象。研究表明，同是β-1,3连接的多糖即使其一级结构完全相同，但由于二级和三级结构不同，其生理活性差异也很大[4-5]。因此，多糖的活性与其高级结构密切相关。 2 多糖提取纯化方法的研究进展 2.1植物多糖的提取方法 2.1.1水煎煮法 水煎煮法是多糖提取的传统方法,是用水作为溶剂煎煮提取多糖。因为多糖在冷水中溶解度较低,一般要在70-90热水中回流提取2~3h,将提取液真空浓缩后加入乙醇将多糖析出。目前多数国内文献采用水煎煮法提取多糖,如盛家荣等[6]采用此法从板蓝根中提取多糖,李志洲等[7]采用该法提取大枣多糖。该法
实验五 海带多糖的提取及测定
实验五海带多糖的提取及含量测定（3学时） 1、实验目的及原理 海带是褐藻门植物，海带多糖是海带药用价值的最集中体现，海带多糖的种类很多。本实验的主要目的是掌握海带多糖的提取及测定方法。对海带多糖的提取方法有很多，碱提取法是其中重要的一种。多糖中的己糖能与苯酚-硫酸试剂发生显色反应，颜色的深浅与己糖含量成正比。颜色的深浅可通过分光光度计测定，因此，可建立不同浓度的标准己糖与吸光度间的呈线性关系，绘制标准曲线，测定样品的吸光度值，再从表中曲线中查到样品中多糖的含量。 2、实验基本内容和要求 （1）掌握碱提取法提取海带多糖 （2）掌握利用绘制标准曲线方法测定多糖含量 3、实验所用仪器设备和试剂 （1）基本仪器：分光光度计，离心机 （2）实验材料及试剂：干海带 1 %碳酸钠溶液：称取15g无水碳酸钠加入1500ml蒸馏水 95%乙醇溶液，氯化钙溶液(2g/100ml)，1.0ml 6%的苯酚溶液，98%浓硫酸 标准糖溶液：用岩藻糖和半乳糖fuc/gal(3:1)作为标准糖，取其混合物 0.1g，其中0.075g的岩藻糖，0.025g的半乳糖，将其溶解 到1000ml的水中，制成0.1mg/ml的标准溶液。梯度稀释， 用蒸馏水稀释分别配成，0,0.02,0.04,0.06,0.08,0.1mg/ml。 4、实验步骤
4.1海带多糖的提取 （1）购买海带后,用自来水将其洗净,晒干，研磨，过60目----80目的筛,收 集备用。称取制备好的2g海带粉,置于烧杯中,加入28ml刚配好的碳酸钠溶液。 （2）在50℃水浴中水浴,趁热用棉纶网进行吊滤,并不断用热水冲洗保持温度, 获得的吊滤液于5000r/min离心15min,保留上清液。上清液经减压浓缩(40℃)后,加入三倍体积95%乙醇,沉淀过夜。离心后获得海带粗多糖。 4.2海带多糖的测定 （1）将标准糖配成0.1mg/ml溶液 （2）取少量标准糖溶液，用蒸馏水稀释到2.0ml，向其中加入1.0ml 6%的苯酚溶液，振荡器混匀，再加入浓硫酸5.0ml，振荡混匀。静置5min，沸水浴 15min，冷却至室温后于490nm比色测定吸光度， （3）将测得的吸光度填写到下表中： （4）根据A值，制作糖含量标准曲线，对比多糖提取的海带多糖的A值，求得糖含量。
多糖的作用
目前可以肯定的是，不同物种的多糖由于其结构、分子量、溶解度的不同导致的其药理作用各不相同，并且体现出了丰富多彩的生物活性。 1 抗肿瘤作用 1.1以细胞毒为主的直接抗癌方式 大多数中药多糖在用于癌症的辅助治疗中，具有细胞毒性较小的优点。中药多糖主要通过改变细胞膜的成分，诱导肿瘤细胞发生凋亡和改变肿瘤组织的血供等。茯苓多糖和五加多糖可以通过对膜磷脂的含量，脂肪酸的组成和作为膜磷脂组分之一的肌醇磷脂代谢的影响，来降低膜的流动性，从而降低了恶性肿瘤的浸润能力[1]。半夏多糖可以通过作用于细胞核，诱导SH-SYSY,PC12细胞的凋亡起到抑制肿瘤发生和增殖的作用[2]。由于肿瘤细胞生长迅速所以需要大量的营养和氧气，周围血管的丰富血供也为其转移提供了便捷的通道。云芝多糖能够抑制小鼠肝细胞癌诱导的血管产生[3]。香菇多糖可通过扩张血管使肿瘤区的血管破裂出血，进而导致肿瘤细胞的死亡。中药多糖还能通过抗自由基，影响信号途径，影响细胞周期，影响肿瘤细胞蛋白质和核酸的合成等方面抑制肿瘤的发生和增殖。 1.2以增强免疫机制为主的间接抗癌方式 人体的免疫系统主要包括体液免疫和细胞免疫。巨噬细胞是抗肿瘤的物质基础之一。其活化的标志性物质是LDH。实验证明，蝉拟青多糖能够使老龄大鼠的MФ细胞中的LDH活性升高，表明蝉拟青多糖可以激活MФ从而产生抗肿瘤效应[4]。枸杞多糖可以明显提高NK细胞的杀伤功能，并能部分对抗磷酸胺对小鼠NK细胞的抑制作用，起到明显的抗肿瘤作用[5]。香菇多糖能够激活T细胞，并提高肿瘤患者CD4/CD8比值从而逆转免疫抑制状态。牛膝多糖能够诱导CD4+T细胞的分化，使Th0向Th1细胞分化增多而向Th2细胞分化的优势受到阻断从而使机体处于良好的抗肿瘤状态[6]。中药多糖除具有直接激活杀伤性细胞外，还能间接激活B淋巴细胞和补体[7]，从而提高免疫力起到抗肿瘤作用。 2 降低血糖作用 枸杞多糖能够通过提高胰岛超氧化歧化酶的活性，并降低一氧化氮合酶的活性来提高空腹胰岛素及B细胞功能指数，从而大大地改善了糖尿病大鼠胰岛的功能，降低血糖，减轻了机体的损伤[8]。豆豉多糖能通过影响体内胰岛素及糖
微生物多糖的研究进展
微生物多糖的研究进展 生命科学技术学院08级2班杜长蔓 摘要: 就微生物多糖的种类，生物合成、提取与纯化、实现了工业化的微生物多糖及其应用进行了综述, 展望了微生物多糖开发利用的前景。微生物多糖主要指大部分细菌、少量的真菌和藻类产生的多糖。微生物多糖由于具有安全性高、副作用小、理化特性独特等优点而使其在食品和非食品工业备受关注,尤其在医药领域具有巨大的应用潜力。微生物多糖在细胞内主要有三种存在形式: ①黏附在细胞表面上,即胞壁多糖; ②分泌到培养基中,即胞外多糖; ③构成微生物细胞的成分,即胞内多糖。而其中的胞外多糖具有产生量大、易于与菌体分离、可通过深层发酵实现工业化生产。一般微生物多糖的生产主要是利用淀粉为碳源,经过微生物的发酵进行生产,也有通过利用微生物产生的酶作用制成的。能够产生微生物胞外多糖的微生物种类较多,但是真正有应用价值并已进行或接近工业化生产的仅十几种。近几年,随着对微生物多糖研究的深入,世界上微生物多糖的产量和年增长量在10 %以上,而一些新兴多糖年增长量在30 %以上。到目前为止,已大量投产的微生物胞外多糖有黄原胶(Xant han gum) 、结冷胶( Gellan gum) 、小核菌葡聚糖(Scleeroglucan) 、短梗霉多糖( Pullulan) 、热凝多糖(Curdlan) 等。微生物多糖和植物多糖相比较具有以下优势:①生产周期短,不受季节、地域、病虫害等条件的限制; ②具有较强的市场竞争力和广阔的发展前景; ③应用广泛,例如已作为胶凝剂、成膜剂、保鲜剂、乳化剂等广泛应用于食品、制药、石油、化工等多个领域。据估计,目前全世界微生物多糖年加工业产值可达80 亿左右。 关键词: 微生物多糖; 生物合成; 提取与纯化;开发应用 0引言 多糖是一种天然的大分子化合物，来源于动物、植物及微生物，在海藻、真菌及高等植物中尤为丰富。它是由醛糖和（或）酮糖通过糖苷键连接成的聚合物，作为有机体必不可少的成分，同维持生命体机能密切相关，具有多种多样的生物学功能。 根据多糖在微生物细胞内的位置，可分为胞内多糖、胞壁多糖和胞外多糖。人们对多糖的初始研究可追溯到1936 年Shear对多糖抗肿瘤活性的发现, 但微生物多糖倍受关注是从20 世纪50 年代开始的. 20 世纪50 年代, J eanes等人筛选、获得了许多黄原胶(Xan than gum ) 的产生菌. 1964 年, 原田等人从土壤中分离到产凝结多糖(Cu rdlan, 又称热凝多糖) 的细菌, 后发现农杆菌(A grobacterium sp. ) 也可以产生该多糖. 1978 年,美国人生产制造了产生于少动鞘脂类单胞菌(S p hing om onas p aucim obilis, 旧称伊乐藻假单胞菌) 的结冷胶(Gellan gum , 又称胶联多糖). 随后, 小核菌葡聚糖(Scleeroglucan)、短梗霉多糖(Pu llu lan, 又称普蓝)、透明质酸( Hyalu ron ic acid)、壳聚糖(Ch i2tasan) 等微生物多糖又相继被人们发现.近年来又兴起一些新型微生物多糖如海藻糖、透明质酸、壳聚糖等的研究。微生物多有广泛的应用价值, 已作为乳化剂、增稠剂、稳定剂、胶凝剂、悬浮剂、润滑剂、食品添药品等应用于石油、化工、食品、医疗、制药保健等多个领域[1 ]. 为了不断开发微生物多糖的潜能, 仍然需要筛选、分离新的多糖产生菌, 了解多糖的生物合成, 研究它们的结构、理化学特性,进一步拓展它们的应用领域. 1微生物多糖的生物合成 多糖有的合成于微生物的整个生长过程, 有的合成于对数生长后期, 而有的则合成于静止期. 它们种类繁多, 可分为同型多糖和异型多糖, 都是由相同或不同的单糖或者和其它基团在特
植物多糖的研究进展
植物多糖的研究进展 11食品科学余勇 11720525 摘要：植物多糖具有多种生物活性，近年来已成为研究热点。本文综述了植物多糖的提取分离、结构鉴定的方法及其主要生物活性，并展望了其发展前景。 关键词：植物多糖提取分离生物活性 多糖是普遍存在于自然界中的由许多相同或不同的单糖通过糖苷键连接在一起的多聚化合物，是维持生命活动正常运转的基本物质之一。根据单糖的组成可分为同多糖和杂多糖。同多糖指由相同单糖构成的多糖，如淀粉、纤维素等；杂多糖由不同的单糖组成，结构上还可能与蛋白质或者核酸等结合形成结合型多糖。植物多糖是多糖的重要组成部分。植物多糖在早期的天然产物化学研究中，因活性不明显，常作为无效成分弃去。由于生物学、化学等学科的飞速发展，自2O世纪8O年代来，人们对植物多糖的生物活性有了新的认识。科学实验研究显示，植物多糖具有许多生物活性功能，包括免疫调节、抗肿瘤、降血糖、降血脂、抗辐射、抗菌、抗病毒、保护肝脏等，且对机体毒副作用小。因此，对植物多糖的研究开发已成为医药保健品行业热门领域。如香菇多糖、灵芝多糖、云芝多糖已在国内临床上广泛应用。而其他一些植物多糖正在深入研究，如桑黄多糖、猪苓多糖、人参多糖、枸杞多糖等。 1 植物多糖的提取、分离和鉴定 1．1 植物多糖的提取 多糖是极性大分子，所以从植物中提取多糖，一般采用不同温度的水稀碱或稀盐溶液提取。由于水提时间长且效率低，酸碱提易破坏多糖的立体结构及活性。因此，发展高效，维持多糖结构和生物活性的方法至关重要。涂国云等采用酶法提取多糖，即采用复合酶一热水浸提相结合的方法，复合酶多采用一定的果胶酶、纤维素酶及中性蛋白酶，此法具有条件温和、杂质易除和提高效率等优点。同一原料，分别用水、酸、碱、盐或酶法提取，所得多糖往往是不同的。 1．2 植物多糖的分离纯化 利用不同多糖分子大小和溶解度不同而分离。常用季铵盐沉淀法和有机溶剂沉淀法。如安络小皮伞粗多糖的纯化方法，在多糖溶液中加入不同浓度乙醇溶液。得到多个多糖；还可用葡聚凝胶(Sephadex)琼脂糖凝胶(Sepharose)以不同浓度的盐溶液和缓冲溶液作为脱色剂，采用凝胶柱层析法使不同大小的多糖分子得到分离纯化，但该方法不适宜粘多糖分离。
海带的功能性成分及应用研究
摘要 海带是我国资源丰富的一种大型海藻，产量居世界首位，在化工、食品、医药等方面已得到广泛的应用。海带中有很多功能性成分，比如海带多糖、碘、甘露醇和膳食纤维等。其中现在已经确定的海带多糖有褐藻胶、褐藻糖胶和海藻淀粉，海带多糖具有多种药理作用。本文首先对海带进行了概述，然后介绍了其功能性成分以及某些药理作用。最后根据现在的研究现状，对海带的应用进行了详细地阐述。主要侧重于食品和疾病治疗方面。最后针对海带以后的研究进行了展望。 关键词：海带；海带多糖；应用 Abstract Laminaria japonica is a macroalgae which is very rich in China, its yield is in first place over the world. And it has been widely applied in the chemical, food, medicine, etc. There are a lot of functional components in Laminaria japonica, such as laminarin, iodine, mannitol, dietary fiber, etc. Now, the certained laminarin has algin, fucoidan and seaweed starch. The Laminarin has many pharmacological effects. At first, a general introduction about Laminaria japonica is given, then the functional ingredients in Laminaria japonica and their pharmacological effects are followed. According to the present situation, a detailed introduction in Laminaria japonica’s application is presented., and the applicetion focus on food and disease treatment. In the end, based on Laminaria japonica’s future study, some expectation are given. Keywords: Laminaria japonica; linarin; application
海带多糖的提取及鉴定
海带多糖的提取及鉴定 1、实验目的及原理 海带是褐藻门植物，海带多糖是海带药用价值的最集中体现，海带多糖的种类很多。本实验的主要目的是掌握海带多糖的提取及测定方法。对海带多糖的提取方法有很多，碱提取法是其中重要的一种。多糖中的己糖能与苯酚硫酸试剂发生显色反应，颜色的深浅与己糖含量成正比。颜色的深浅可通过分光光度计测定，因此，可建立不同浓度的标准己糖与吸光度间的呈线性关系，绘制标准曲线，测定样品的吸光度值，再从表中曲线中查到样品中多糖的含量。 2、实验基本内容和要求 （1）掌握碱提取法提取海带多糖 （2）掌握利用绘制标准曲线方法测定多糖含量 3、实验所用仪器设备和试剂 （1）基本仪器：分光光度计，离心机 （2）实验材料及试剂：干海带1 %碳酸钠溶液：称取15 g无水碳酸钠加入1500 mL蒸馏水，95%乙醇溶液，氯化钙溶液(2g/100mL) 4、实验步骤 4.1 海带多糖的提取 （1）购买海带后，用自来水将其洗净，晒干，研磨，过60目-80目的筛，收集备用。称取制备好的2 g海带粉，置于烧杯中，加入28 mL 刚配好的碳酸钠溶液。 （2）在50℃水浴中水浴，趁热用棉纶网进行吊滤，并不断用热水冲
洗保持温度，获得的吊滤液于5000 r/min 离心15 min，保留上清液。上清液经减压浓缩（40℃）后，加入三倍体积95%乙醇，沉淀过夜。离心后获得海带粗多糖。 二．鉴定 Molisch反应（α-萘酚反应）此方法是鉴定糖类最常用的颜色反应。它的原理是：糖类在浓酸作用下所形成的糠醛及其衍生物可以与α-萘酚作用，形成红紫色复合物。由于在糖溶液与浓硫酸两液面间出现红紫色的环，因此又称紫环反应。α-萘酚也可用麝香草酚或其他的苯酚化合物代替，麝香草酚溶液比较稳定，其灵敏度与α-萘酚一样。除了糖类之外，各种糠醛衍生物、葡萄糖醛酸、丙酮、甲酸、乳酸等都可以呈现近似的阳性反应。 三，硫酸-蒽酮法测定海带多糖含量 1.配制硫酸-蒽酮试剂:取2 g蒽酮溶解于1000 mL浓H2SO4中，当日配制使用。 2.绘制葡萄糖标准曲线:准确量取100g/mL葡萄糖标准溶液0，0.10，0.20，0.40，0.60，0.80，1.00 mL，注入糖管中，补充纯水至1.00 mL （下表）。并分别加入4.00 mL硫酸-蒽酮试剂，盖塞后立即摇匀，迅速浸入冷水浴中，各管加完后一起置于沸水浴中10 min，，封口防蒸发，取出流水冷却，室温放置10分钟，于620 nm处比色，测定吸光度值。以测得的吸光度为纵坐标，标准葡萄糖含量为横坐标，作出标准曲线。 3．海带多糖含量测定:将海带粗多糖以适量水溶解（约为10-80
灵芝多糖的研究进展_张卫国
中图分类号：Ｒ９７９．１ Ｒ７３０．５３；文献标识号：Ａ ；文章篇号：１００７－２７６４（２００３）０３－００３６－８５ 灵芝多糖的研究进展 张卫国１ 刘欣２ 陈永泉２ （１韶关大学英东生物工程学院 韶关 ５１２００５）（２华南农业大学食品学院 广州５１０６４２） 摘 要： 灵芝多糖是灵芝中含有的一种高分子活性多糖，具有多种生理功能，国内外对此开展了广泛的研究。本文对其生理功能、结构特点、发酵生产等方面的研究进行了综述。 关键词：多糖；生理功能；结构；发酵 Research advance of G.japonicum polysaccharide Zhang Weiguo1, Liuxin 2, Chen Yongquan2 (1 Food Department , Shaoguan University, Shaoguan ,512005) (2 Food college, South-China Agricultural University, Guangzhou 510642) Abtract: G.japonicum Polysaccharide is a high-molecule active material that has many functions. Its research has done widely at home and abroad. The paper reviews its function, structure and fermenting production.。 Key words: polysaccharide; function; structure; fermentation １ 灵芝及其医疗保健作用 灵芝是一种营养、保健价值极高的大型担子菌。目前已知灵芝属约有100多种，其中以赤芝和紫芝的药理价值最高，临床上主要也是使用这两种灵芝[1]。我国是灵芝真菌资源丰富的国家，它们多生长在浙江、江西、湖南、广西、云南、贵州、福建、海南等地区，紫芝是中国特有的灵芝种类[2]。灵芝含有有机锗、高分子多糖、灵芝酸及腺嘌呤核苷等生物活性成分。 灵芝与人类健康有极其密切的关系。关于灵芝的药效作用，历代本草学家都有所论述，早在2千多年前的春秋战国时期，《列子、汤问》列御寇中云“朽壤之一，有菌之者”，并总结当时利于灵芝治病保健的经验：“煮百沸其味清芳，饮之明目，脑清、心静、肾坚，其宝物也”[3]。 最早的药学著作《专著神农本草经》把灵芝列为上品，谓其“久味苦平，主治胸中结，益心气，补中，增智慧，不忘，久服轻身不老”。 李时珍在《本草纲目》中对灵芝药性和功效作了详尽的记述：赤芝，苦平无毒，主治胸中结、益心收稿日期：２００３－５－２ 气、补中、增智慧、不忘；紫芝，甘温无毒，好颜色、治虚劳、治痔[4]。 现代医学药理研究和临床上都已证明：灵芝可增强机体对自由基的清除能力，故能减少自由基对机体的损伤，有延缓衰老之功效，还可以提高免疫力、抗炎症、降低血液中胆固醇含量、降血脂、降血糖等药效[6]。 ２ 活性多糖的研究概述 活性多糖是一种具有某些特殊生理功能的多糖类高分子化合物，广泛存在于植物、动物和微生物组织中。按照来源分类，活性多糖分为植物多糖、动物多糖、微生物多糖等，还可以进一步细分，如微生物多糖再分为细菌多糖和真菌多糖等。按照化学结构分类，多糖分为均多糖和杂多糖[7]。活性多糖作为药物始于1943年，六十年代后，活性多糖作为广谱免疫促进剂引起了人们极大的兴趣[8]。八十年代又发现活性多糖的糖链在分子生物学中具有决定性的作用，能控制细胞分裂和分化，调节细胞的生长和衰老[9]。近年来，多糖结构与功能的关系以及多糖复合物疫苗等研究在国际上受到了较多的关注。 85
海藻多糖
海藻多糖 海藻(A lgae或A eaw eeds) 是海洋生物资源的重要组成部分。在分类学上, 海藻属于低等隐花植物, 主要分为四大类蓝藻、绿藻、红藻和褐藻, 另外还包括硅藻、甲藻、金藻等微藻。估计全世界海洋中生长有15000余种海藻[ 1] 。海藻是海洋中有机物的原始生产者和无机物的天然富集者(包括氯、溴、碘等卤素) , 它在海洋生态系统中处于金字塔的底层被捕食者吞食的地位。海藻中含有丰富的多糖，占海藻干重的50%以上。 结构： 海藻多糖是一类多组分的混合物，至今为止，对其结构的研究主要集中在其所含的糖单元及含量。如褐藻(Ascophyllum modosum)细胞壁的多糖包括25% 的L —岩藻糖、26% 的D —木糖、19% 的D 乙醇醛酸、13%的硫酸盐和1 2 % 的蛋白质。 性质：
1.抗病毒 海藻中所含抗菌活性物质的活性有显著的季节性变化, 一般在藻 体生长发育旺盛季节里, 其活性物质含量最高。已经在鸭毛藻、孔石许多海藻多糖(多数为硫酸多糖) 具有抗病毒活性。一种基于角叉菜 胶的阴道消毒剂可有效抑制H IV 和其他性传播病原, 已经在南非和 博茨瓦纳进入了Ⅲ期临床试验[ 2]。鹿角菜和墨角藻属褐藻中的岩藻 聚糖可抑制呼吸道合胞病毒RSV、人乙肝病毒HBV、人类免疫缺陷病毒 H IV 及人单纯疱疹病毒HSVⅠ、Ⅱ等多种病毒[ 3]。墨角藻、印度洋 中的一种红藻、石莼中都发现了抗H IV 等病毒活性的多糖。除了常 见褐、红藻外, 太平洋裂膜藻中的硫酸多糖也可特异性抑制H IV 病 毒逆转录酶[ 4, 5] 。Ca- SP能选择性抑制病毒在宿主细胞中的复制与传播, 而形成的钙离子整合物和硫酸根是Ca- SP抗病毒效果所必需的。研究表明海藻多糖的抗病毒作用是主要通过增强免疫和阻止病毒吸 附两种途径实现的[ 6, 7] 。另外其抗病毒活性可能还与其可清除病理状态下白细胞呼吸爆发产生的过多性氧有关【8】。 2.抗肿瘤 海藻多糖抑制肿瘤的效果, 一般认为不是直接作用于肿瘤细胞, 而是作为生物免疫反应调节剂通过增强机体的免疫功能而间接抑制 或杀死肿瘤细胞, 如能促进淋巴因子激活杀伤细胞( LAK )、自然杀 伤细胞( NK ) 活性, 诱导巨噬细胞产生肿瘤坏死因子等[ 11 ]。从亨 氏马尾藻中提取的硫酸多糖对小鼠艾氏腹水瘤、腹水型肉瘤S180 表 现出明显的抑瘤效果, 抑瘤率分别达33.07% 和30.77% [ 12] 。用MTT
多糖类功能性食品生物活性的研究进展
多糖类功能性食品生物活性的研究进展 The research progress of bioactive polysaccharide functional food
摘要 随着社会的进步和人们生活水平的提高，人们越来越注意饮食健康。但随着生活结构的改变和环境恶化因素的影响，导致人们的身体出现各种各样的慢性疾病，影响了人们身体健康，降低了人们生活质量，从而对于供能食品来调节机体有了确切的渴望。本文通过阐述功能性食品的概念，功能性食品现状，多糖的功能特性以及发展趋势等几个方面介绍了功能性食品。 关键词：多糖；功能性食品；前景
ABSTRACT Along with the social progress and people living standard rise，people more and more attention to healthy diet. But with the change of the structure，and the influence of environmental factors，lead to people's body appear all sorts of chronic disease，affected the people healthy body，the lower the quality of life，thus to supply food to regulate the body had a definite desire. This paper explains the concept of functional food and functional food current situation，features and development trend of polysaccharides are introduced in several aspects，such as functional food. Key words:Polysaccharide；Functional food；Outlook
植物多糖生物活性的研究进展
植物多糖生物活性的研究进展（作者： _________ 单位：___________ 邮编： ___________ ） 【关键词】多糖类；植物，药用；生物类 多糖广泛分布于自然界的多种生物体中，尤其是动物细胞膜、植物细胞壁和微生物细胞壁中，是一类由醛糖或酮糖通过糖苷键连接而成的天然高分子多聚物，是构成生命体的分子基础之一。多糖在自然界中储量丰富，主要分为植物多糖、动物多糖以及微生物多糖3类［1］。自I960年以来，人们陆续发现多糖具有多种药理活性，它不仅可以作为广谱免疫促进剂调节机体免疫功能，还可以在抗肿瘤、抗病毒、抗氧化、降血糖、抗辐射等方面发挥广泛的药理作用［2拟.7］。迄今为止,已有300多种多糖类化合物从天然产物中分离出来，其中从植物中提取的水溶性多糖最为重要［8］。因为它药理活性强，来源广泛，细胞毒性低，安全性强，毒副作用较小，已引起医药界的广泛关注，并成为当今生命科学研究的热点之一。 1植物多糖的生物学功能 1.1免疫调节作用Yang等研究发现，在针对小鼠腹腔巨噬细胞的体内和体外试验中，当归多糖均可显著提高一氧化氮（NO ）生成
量， 提高细胞溶酶体酶活性［9］。另外，他们还发现L拟硝基拟精氨酸甲酯(NG A nitro 拟L拟arginine methyl ester , L拟NAME)即一种诱导 型NC合酶(iNOS)抑制剂，可有效抑制巨噬细胞中当归多糖诱导的NO 的增殖，说明当归多糖是在iNOS基因表达的诱导下刺激巨噬细胞产生NO的。Cheung等从冬虫夏草中提取得到虫草多糖(UST2000)并对产物进行了成分分析和体外药理活性研究［10］。虫草多糖主要由葡萄糖、甘露糖和半乳糖组成，比例为 2.4 : 2 : 1;体外试验中，虫草多 糖可显著促进细胞增殖和白细胞介素的分泌；另外，虫草多糖可短暂诱导胞外信号调控酶的磷酸化而使其激活、提高巨噬细胞的吞噬活性 并提高酸性磷酸酯酶的活性。结果表明，虫草多糖在触发免疫应答方面具有极其重要的作用。 1.2抗肿瘤活性自从1950年发现酵母多糖具有抗肿瘤活性以来，研究人员已分离出许多具有抗肿瘤活性的植物多糖。Lins等经 过血液实验、生物化学实验和组织病理学分析得知，在体外实验中，红藻硫酸多糖无显著细胞毒性，但体内实验显示出明显的抗肿瘤活性，并且可以增强5拟氟尿嘧啶诱发的免疫应答，说明红藻硫酸多糖由于它的免疫学性质而具有抗肿瘤活性［11］。Yamasaki等通过体外实验研究发现，云芝多糖可增强肿瘤细胞的生长抑制和细胞凋亡，降低肿瘤细胞的扩散能力，从而发挥抗肿瘤功效［12］。 1.3抗菌抗病毒活性Wang等研究发现，匍扇藻粗多糖具有显著抗I
海带多糖的提取工艺研究[开题报告]
毕业论文开题报告 生物工程 海带多糖的提取工艺研究 一、选题的背景、意义 多糖是组成生物高分子家族中的一个最丰富多采的成员，它是由单糖组成的天然高分子化合物，已知的天然多糖化合物约有300加多种，广泛存在于植物、动物和微生物组织中，具有多种重要的功能，其中两种最重要的功能是结构物质和能量物质。如组成植物细胞壁的纤维素和组成虾蟹的甲壳属于结构物质，使组织具有强度。而植物中的淀粉及动物中的糖元是贮存的食物，它能随代谢的需要转变成能量。近二十多年来，由于分子生物学和细胞生物学的发展，发现多糖及缀合物参与细胞的各种生命现象的调节，如免疫细胞间信息的传递和感受，这与细胞表面的多糖体的介导有密切关系。而且多糖又是细胞表面对各种抗原和药物的受体，因此多糖作为支持组织和能量来源的传统观念已被突破。科学家们从大量药理和临床研究发现，从天然产物中分离出的多糖往往是一种免疫调节剂，它能激活免疫细胞，提高机体免疫功能而对正常细胞没有毒副作用。自1983年美国发现第一例AIDS病患者，1983年从患者血清中分离出一种淋巴结病毒（HIV）以来，多糖作为免疫治疗药物正越来越受到重视 ,已成为新药研究的热点之一，而其中最为重要的是从药用植物中提取的水溶性多糖。现已发现多糖化合物对机体的免疫调节作用主要是通过激活巨噬细胞，激活网状内皮系统，激活T和B淋巴细胞，激活补体以及促进各种细胞因子的生成等方式和途径来实现的。这种免疫调节作用具有以下两个特征：（1）最佳剂量的选择。对多糖不论进行动物的免疫功能试验还是抑制肿瘤试验都发现有一个最佳剂量值,剂量过高或过低都会影响实验结果。多糖在最佳剂量时，其活性最高，超过或低于最佳剂量，活性就会明显降低，这与一般药物不同。（2）没有直接细胞毒性。多糖作为药物的最大优点就在于毒副作用很小，它的抗肿瘤活性是宿主介导性的，因此在体外试验时，肿瘤细胞的存活率几乎可达100%。 至今多糖的结构与功能的关系并不十分清楚，但高级结构对功能的影响比一级结构还重要，这一点已为科学家们所首肯。而决定高级结构的重要因素是多糖分子链内与链外的氢键。除了主体构型是决定多糖生物活性的决定因素外，多糖的分子量、溶解度等也能影响其生物活性。近来多糖受体的发现对阐明其作用机理有重要意义。当多糖与受体作用时，只有分子
多糖的研究进展
多糖的研究进展 摘要：对活性多糖的生物活性及化学结构与构效方面的研究进行了综述分析，并对其发展前景作了介绍。 关键词：活性多糖；生物活性；构效关系 1多糖的生物活性 1.1活性多糖的抗肿瘤作用 在活性多糖的抗肿瘤研究中，人们发现不同生物材料中可以得到多种具有抗肿瘤活性多糖，如从香蕈中得到的香菇多糖(Lentinan)。Ikekawa 等人发现腔腹注射香菇水溶提取物在很大程度对小鼠皮下移植的内瘤S-180 的生长有强抑制作用。但其效果不是直接作用移植 性癌细胞，而是通过宿主调节而发行作用。接着人们又在灵芝、云芝、茯苓、银耳等真菌中得到对小白鼠硬肉瘤和艾氏癌肿有不同抑制作用的活性多糖。 1.2活性多糖的免疫功能 在一般情况下，多糖对机体特异性免疫与非特异免疫，细胞免疫与体液免疫皆有影响。 免疫多糖作为生物效应调节剂,主要影响机体的网状内皮系统(RES)、巨噬细胞、淋巴细胞、白细胞、NK细胞、补体系统以及RNA、DNA、蛋白质的合成，体内cAMP与cGMP的含量，结果是抗体的生成，淋巴因子及干扰素的诱生增强。现已证实不同的多糖具有不同的免疫促进作用。 1.3多糖的抗病毒活性及其作用机制 Goultet 等人(1960)首次指出，在蘑菇中存在抗病毒物质。Tsunoda 和Ishida(1969)发现从香菇的菌丝体和孢子中水溶液的提取物对病毒A/SW15 所引起的感冒有一定的疗效。Tochilura等人发现香菇多糖与3-叠氮-3-脱氧胸嘧啶（AZT）的联合使用对抑制HIV抗原表达比单独使用AZT更强。近年来，对于多糖衍生物的抗病毒活性的研究，主要集中硫酸脂多糖（Sulfacted polysaccharide）或称硫酸多糖，在研究中发现硫酸酯多糖在抗HIV病毒方面有着特殊的功能，香菇多糖硫酸盐当通过被HIV-III 感染的MT-4 细胞验证时表现出了对HIV 的活跃的抗性。从海洋海藻(Aghadhiella tenera)分离的硫酸半乳聚糖能在体外抑制
植物多糖的研究现状和发展展望
植物多糖的研究现状和发展展望 摘要：本文阐述了植物多糖提取分离纯化主要的方法，简要叙述了植物多糖生物活性的研究现状，并对植物多糖未来的研究方向进行了建议。 关键词：植物多糖，研究现状，发展展望 Abstract: This paper describes the plant polysaccharide extraction separation purification method, briefly describes theresearch status of biological activities of plant polysaccharide,and some suggestions for future research direction of plant polysaccharides. Keywords: plant polysaccharide,research situation, development prospect 多糖研究开始于20世纪40年代，经过几十年的努力人们对于多糖这一类重要的生命物质有了较为深刻的认识，也使这一学科成为当今生命科学研究最为活跃的领域之一。多糖根据来源可分为动物多糖、植物多糖、微生物多糖，广泛存在于动植物体内和微生物的细胞壁中。植物多糖因其来源广泛，无细胞毒性，应用生命体后毒副作用小、药物质量可通过化学手段进行控制等优点成为当今新药及功能性保健食品和绿色食品添加剂发展的新方向。目前对于植物多糖的研究大体分可分为以下几个方面：植物多糖的测定、植物多糖生物活性的研究、植物多糖的应用。 1、植物多糖的测定 植物多糖的测定包括提取和分离纯化的研究、植物多糖的纯度鉴定及相对分子量的测定、植物多糖的含量测定、植物多糖的结构分析。 1.1提取及分离纯化 1.1.1提取 由于大多数植物多糖都是极性大分子化合物，对于植物多糖的提取通常是用水、盐或者稀酸液、稀碱液在不同温度下进行提取。采用不同溶剂提取的多糖成分不同，其生物活性也有较大差异。 水提醇沉法提取多糖操作简单且效果较佳，在中药有效成分提取中应用已久，大多是作为澄清液体的一种方法，但由于其提取多糖纯度不高，且随着新的活性多糖的发现，水提醇沉法的单独使用已难以满足提取要求。而有些多糖更适合用酸碱溶液进行提取，但是需对酸碱度进行严格的控制以防酸碱度过高使多糖糖苷键被破坏而失去生理活性，且容易引入杂质，这一操作要求提高了提取操作和后续分离的复杂性，限制了应用范围。总体来说，从成本及操作安全方面来看，溶剂提取多糖中水法提取更为简单宜用。 现在随着科学技术的发展，酶法提取、微波提取法、超声提取法等新兴提取方法也开始广泛应用于多糖提取中。 酶提取法是利用酶对细胞结构的破坏作用，是存在于细胞内部的多糖释放出来，从而提高多糖的提取率。在使用酶提取多糖的过程中，酶可降低提取条件，在温和的条件下分解植物组织，加速多糖的释放或提取。植物中除含有多糖外，还含有一定量的蛋白质、淀粉、胶质、粗纤维及脂肪，使用酶还可分解提取液中的这些物质，从而有利于多糖的分离和纯化。酶提取法多糖具有条件温和、杂质易除、提取率高和生物活性高等特点。常用的酶有蛋白酶、纤维素酶、果胶酶等。在实际使用酶对多糖提取操作时，有时根据提取物质的不同和多糖提取难易度将几种酶结合起来共同使用，可大大提高提取率，这种方法称为复合酶提取法。超声波提取法是利用超声辐射产生的空化作用、机械作用和热学作用对植物细胞进行破碎，之后再用水醇沉法对多糖进行提取，这一方法及有效缩短了提取时间又提高了多糖提取率。微波提取法是一种新型萃取技术，利用高频电磁波穿透萃取介质，细胞液吸收微波能，细胞内温度迅速升高，压力增大，使细胞壁破裂，有效成分被释放出来进入溶剂中，从而被提取。