第1章 多糖概述
多糖(polysaccharide)又称多聚糖,是由10个以上单糖通过糖苷键连接而成的天然高分子化合物。多糖在自然界广泛分布于高等植物、动物、微生物、地衣和海藻等中,是植物、动物、微生物和海洋生物细胞壁或细胞膜上构成生命活动的四大基本物质之一[1,2],是自然界含量最丰富的生物聚合物,如淀粉、纤维素、果胶、壳聚糖、肝糖原等均为多糖类化合物。
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[3],而多糖作为药物始于1943年,但到了20世纪60年代,人们对多糖才有了更深刻的认识。随着对生物多糖不断深入的研究,多糖正逐渐成为当今国内外新药开发的重要方向之一[4]。继蛋白质和遗传基因研究取得举世公认的成果后,在生命科学的另一领域——“活性多糖”的分离、纯化、分子结构确定以及量效关系的控制等方面的研究也取得了重大突破。华裔科学家高益槐教授1998年3月在新西兰从灵芝中成功提取三维立体螺旋状活性多糖,一举震惊世界[5]。2001年,美国科学家利兰·哈特韦尔和英国科学家蒂莫西·亨特、保罗·纳斯因发现了与调控细胞周期机制有关的关键性物质活性多糖和蛋白而获得诺贝尔医学奖。2002年10月,诺贝尔医学奖再次授予了分析控制细胞再生的活性多糖和蛋白的作用机理的研究,从而开创了同一领域研究连续两年获同一诺贝尔奖项的先例,由此也引发了世界医药界对活性多糖的研究热潮[6]。
中药活性多糖是指从中药中提取分离的具有某种生理活性的极性高分子碳水化合物,如灵芝多糖、枸杞多糖、香菇多糖、黄芪多糖、甘草多糖、刺五加多糖、木耳多糖、海带多糖、松花粉多糖、虫草多糖、木瓜多糖、苦瓜多糖、蒲公英多糖等。中药多糖广泛存在于植物和微生物细胞壁中,毒性小、安全性高、功能多样,具有非常重要与特殊的生理活性,具有双向调节人体生理机能的功能,广泛应用于医药及功能食品的开发[7]。随着糖化学与糖生物学研究的不断深入,中药多糖的生物学功能陆续被发现,并逐步突破糖类成药的关键技术,以糖类为基础的药物研究亦有了长足的发展,如人参多糖、灵芝多糖、海参多糖等。多糖类药物具有免疫调节、抗肿瘤、抗炎、抗病毒、抗氧化、抗凝血、降血糖、降血脂、抗老年性痴呆等独特的生物活性[8~11],并且在促进蛋白质和核酸的生物合成、调节细胞的生长与衰老、控制细胞分裂和分化等方面发挥独特的作用[12]。21世纪,医学模式将从治疗型向预防型转变,人类崇尚回归自然,国际上掀起了对天然食物中活性多糖的研究热潮。因此,有专家预言:“21世纪必将是多糖生命科学的时代,正如同20世纪是蛋白质和基因的世纪。”