植物多糖生物活性研究进展刘姚
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植物多糖的生物合成与生物学功能研究植物多糖是一类广泛存在于植物体内的天然高分子物质,包括纤维素、木质素、果胶、半纤维素、淀粉质等多种类型。
它们在植物的结构和代谢中起着重要作用,同时也具有重要的生物学功能,如抗氧化、免疫调节、抗肿瘤等。
本文将从植物多糖的生物合成机制和生物学功能两个方面综述相关研究进展。
一、植物多糖的生物合成机制植物多糖的生物合成过程是一系列复杂的化学反应,需要经过多个酶催化作用。
其中,纤维素是一种重要的植物结构多糖,是植物细胞壁的重要组成部分。
纤维素合成过程涉及多个酶的参与,主要包括纤维素合成酶、半纤维素合成酶、醇醛脱氢酶等。
这些酶在植物细胞中通过复杂的调节机制,协同完成纤维素的合成。
同时,植物细胞壁中的木质素和半纤维素等多种多糖也需要经过相应的酶催化才能完成生物合成过程。
植物多糖的生物合成机制在近年来的研究中得到了广泛的关注。
通过对植物多糖生物合成相关基因的克隆、表达和功能研究,科学家逐步揭示了多糖生物合成机制的分子水平机制,为进一步的生物合成研究提供了重要的参考。
二、植物多糖的生物学功能植物多糖除了在植物体内发挥结构支持和代谢调节等生物学功能外,还具有多种生物学活性,包括抗氧化、抗炎、抗肿瘤、免疫调节等。
其中,多糖的生物学活性与其化学结构密切相关。
以多糖的抗氧化功能为例,多糖分子结构中含有许多羟基和羧基等自由基抗氧化基团,具有较强的自由基清除能力。
此外,多糖吸附重金属离子的能力也有较强的抗氧化效应,这是多糖抗氧化能力的另一种表现形式。
另外,研究还发现,植物多糖可能通过抑制氧化应激相关基因的表达,调节氧化还原平衡,从而发挥抗氧化作用。
除抗氧化外,植物多糖还具有抗炎、抗肿瘤、免疫调节等多种生物学功能。
例如,部分多糖可以激活巨噬细胞、T细胞等免疫细胞,促进免疫细胞的增殖和活化,从而发挥免疫调节作用。
此外,多糖还可抑制肿瘤细胞的生长和转移等过程,具有一定的抗肿瘤作用。
这些功能都与多糖分子中的化学结构密切相关。
植物多糖的研究现状的研究报告植物多糖是从植物中提取的一种多糖,是一种有机大分子物质,具有高度的生物活性和药用价值。
近年来,植物多糖的研究受到了广泛的关注,也在国内外得到了广泛的应用。
植物多糖的种类很多,在不同的植物中含量和种类也会有所不同。
随着技术的不断发展,越来越多的植物多糖被发现和提取出来。
植物多糖在抗氧化、免疫调节、降血糖、抗癌等方面具有显著的药用效果,因此对植物多糖的研究和开发具有很大的意义。
目前,关于植物多糖的研究主要集中于以下几个方面:1.提取和纯化方法的改进植物多糖在植物中的含量通常很低,而杂质又很多,因此要提取出纯度高的植物多糖是一项技术难点。
目前,以超声波辅助提取、离子液体等为代表的新型提取技术正在逐步发展,可以有效提高多糖的提取率和纯度。
2.药用活性成分的研究植物多糖的药用效果主要与其分子结构、分子量、空间构象等有关。
因此,通过分析不同来源植物多糖的化学性质和生物功能,在深入研究其机制的基础上,努力筛选和开发具有高药用活性的植物多糖成分。
3.多糖药物的开发近年来,越来越多的植物多糖被用于研制药物,如多糖肽药物、多糖胶束等。
多糖药物具有良好的生物相容性、低毒性、高效性等优点,可望成为新型药物的重要领域。
总之,植物多糖的研究在不断深入,为我们了解植物多糖的药用价值、开发新药提供了新的思路和方法。
通过深化对植物多糖的研究,可以挖掘出更多的药用活性成分和制备更先进、更有效的多糖药物,为人类健康事业做出更大的贡献。
植物多糖的相关数据:1. 提取率和纯度:在以超声波法提取 Artemisia annua 中polysaccharide 的研究中,可以实现的最大提取率为26.71%,最高纯度为74.34%。
2. 含量:植物多糖的含量因植物种类和部位不同而异。
如在当归中,多糖含量为8.08%,而在灵芝中为1.96%-8.19%。
3. 药用效果:植物多糖具有很强的生物活性和药用效果,如提高免疫力、抗氧化、调节血糖、抗癌等。
安徽农业科学JAnhui Ag/cNcd2222,44(10):10-18植物多糖免疫活性研究进展,1,0,*(.大理大学基础医学院,云南大理671000云南省昆虫生物医药研发重点实验室,云南大理671000)摘要植物多糖是一类具有多种生物学活性的天然产物,调节免疫功能是其主要生物学活性之一。
分别从细胞、分子及器官水平就近几年对植物多糖的研究进行归纳综述,可为植物多糖活性研究提供参考。
关键词植物多糖;;生物学活性中图分类号R287A文献标识码A文章编号050-660(2220)0-0016-03doi:10A569/j.issp.0713-6611.0222N0.004开放科学(资源服务)标识码(OSID):Research Progress in Immune Activito of Plani PoylsocchaCdesLI Shu-fang1,SHI T ian-jie1,ZUO Shao-yuan1,(1.4olleqv of Basic M值imdv,DPi University,DaH,Yuunan69000;2云utan Provincial Key Lanoratora of Edtomolony Biopharmacestical R&D,Dali, Yuunan691000)Abstract Plans polysaccha/yes are naturai proUucts with bioloyical activities, re a ula t ine immuuv fuuction is one of its main bioloyical activi-UesNn this panes, the immuuorequlatiou of plans polysaccharides was summa/zeq from the leveis of immuuv eelis,molechles at oraans in rv-cest years,which cou IU provide reference for the stuiy of plans polysaccha/Ues on immuuorequlatom activity■Key words Plant polysaccha/Ues p Immuuoreaulation;Bioloyical activity植物多糖是从植物体内提取、分离得到的一类天然高分子物质。
药用植物硒多糖的研究进展药用植物硒多糖的研究进展本文关键词:多糖,研究进展,药用植物药用植物硒多糖的研究进展本文简介:摘要:硒多糖是一种通过多糖与硒的结合且具备硒和多糖两者活性的有机硒化合物。
硒多糖的生物活性普遍高于硒和多糖,且更易于被机体吸收和利用,因此硒多糖在免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、抗衰老等方面具有广泛的应用。
由于硒多糖独特的药理活性,药用植物硒多糖也因此逐渐成为研究热点。
但是目前已发现的硒多糖种类较少,同时药用植物硒多糖的研究进展本文内容:摘要:硒多糖是一种通过多糖与硒的结合且具备硒和多糖两者活性的有机硒化合物。
硒多糖的生物活性普遍高于硒和多糖,且更易于被机体吸收和利用,因此硒多糖在免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、抗衰老等方面具有广泛的应用。
由于硒多糖独特的药理活性,药用植物硒多糖也因此逐渐成为研究热点。
但是目前已发现的硒多糖种类较少,同时其多糖的结构十分复杂,对硒多糖化学结构以及体内作用机制尚不完全清楚,仍有待进一步的研究。
该文系统的介绍了药用植物硒多糖的主要来源,以及已发现的药用植物硒多糖的主要结构及其生理活性,旨在为硒多糖的进一步研究和应用提供理论依据。
关键词:硒多糖;药用植物;生理活性;抗氧化;抗肿瘤;药用植物是指含有防治疾病的特殊化学成分(生物活性化合物)且具有一定医疗用途的植物[1].多糖为药用植物的主要活性成分之一,它可以通过与硒的结合形成同时具备硒和多糖两者活性的有机硒化合物--硒多糖。
硒多糖在抗氧化、抗肿瘤、提高机体免疫力、降血糖血脂、抗重金属、抗菌等方面具有广泛的应用,但其化学结构具有复杂性、来源具有多样性,因此药用植物硒多糖成为了研究热点和难点。
本文将从药用植物多糖的来源、纯化分离、结构及其生理活性等方面进行综述,旨在为硒多糖的进一步开发和利用提供参考依据。
1 药用植物多糖研究药用植物中有效化学成分十分复杂,主要有生物碱、苷类、多糖、氨基酸、蛋白质和油脂等。
它们各具有特殊的生理功能,其中很多是临床上的重要药物。
植物多糖的结构与活性研究进展何余堂,潘孝明(渤海大学生物与食品科学学院,辽宁省食品质量安全与功能食品研究重点实验室,辽宁 锦州 121000)摘 要:植物多糖是一类具有重要生理功能并在食品中有广泛应用的生物大分子。
本文综述植物多糖的组成、结构和生理活性,对于植物多糖的开发具有现实意义。
关键词:植物多糖;种类;结构;生物活性;研发Biological Activity and Structure of Plant PolysaccharidesHE Yu-tang ,PAN Xiao-ming(College of Biology and Food Science, Bohai University, Liaoning Provincial Key Laboratory of Food Quality Safety and FunctionalFood, Jinzhou 121000, China)Abstract :Plant polysaccharides are a variety of biomacromolecules with important physiological functions and broad applications in foods. Composition, structure and physiological activity of plant polysaccharides are reviewed in this article,which will offer practical guidance for their exploitation.Key words :plant polysaccharides ;variety ;structure ;biological activity ;exploitation中图分类号:TS201.4 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2010)17-0493-04收稿日期:2010-06-29基金项目:辽宁省教育厅高校重点实验室计划项目(2008S003)作者简介:何余堂(1967—),男,教授,博士,研究方向为食品生物技术与功能性食品。
植物多酚类物质的生物学活性研究进展(1.中国医学科学院,北京协和医学院北京 100000;2.生物医学工程研究所, 天津 300192)摘要:植物多酚又名植物单宁,是一类广泛存在于植物体内的植物次生代谢物,具有多元酚结构。
植物多酚所具有的生物活性包括抗心脑血管疾病、抗氧化、抗肿瘤、抗菌、抗病毒、抗炎、抗骨质疏松、治疗肥胖和防治糖尿病等。
在崇尚环保、提倡绿色科学的今天,植物多酚的研究取得了许多进展。
因此,对植物多酚的化学研究具有很好的发展趋势和广阔的应用前景。
本文参阅了大量有关植物多酚的资料文献,对近年来植物多酚的生物活性研究进行了总结,以期为植物多酚的研究提供参考。
关键词:药物化学;植物多酚;生物活性Reasearch Progress PlantPolyphenols Biol ogical Function YANG Shu HONGGe LIUTianjun (1.ChineseAcademy MedicalSciences PekingUnion Medical College, Beijing, 100000, China; 2.Institute BiomedcalEngineering, Tianjin, 300192, China) Abstract: Plant polyphenol vegetabletannin vasthypogrow metabolize matter consist possesspolyphenostructure. Plant polyphenol possess treatingcardiovascular cerebrovasculardiseases, anti-oxidant, anti-tumor, antisepsis, anti-viruses, anti-inflammatory, anti-osteoporosis, treating obesity recentyears, environmentalprotection greenscience accelerated plant polyphenols research progress.So, chemistrystudy plantpolyphenol has good development trend useprospect. biologicalfunction plantpolyphenols summarizedaccording relatedpapers. providecertain constructive ideas plantpolyphenols. Keywords:Medicinal chemistry, Plant polyphenols, Biological function 多酚植物多酚又称植物单宁是分子中具有多个羟基酚类植物成分的总称,植物中多酚的含量仅次于纤维素、半纤维素和木质素。
食品研究与开发2006.Vol .27.NO.5植物多糖生物活性功能的研究进展唐洁(西华大学生物工程学院,四川成都610039)摘要:主要介绍了植物多糖的生物活性功能,如免疫调节、抗肿瘤、降血糖、降血脂、抗辐射、抗病毒、抗疲劳、抗衰老等。
介绍了近年来植物多糖的研究进展。
关键词:植物多糖;生物活性功能;研究进展THE STUDY EXTENSI ON OF BI OLOGI CAL ACTI VI TI ES OF PLANT POLYSACCHARI DETANG J i e(Sc ho o lo fBi o e ng i ne e r i ng ,Xi huaUni v e r s i t y ,Che ng du 610039,Si c hua n,Chi na )Abs t r ac t :Thi spa pe ri nt r o duc e d t hebi o l o g i c a la c t i v i t i e so fpl a ntpo l y s a c c ha r i de ,s uc h a ss t r e ng t he ni ngi m-muni t y ,a nt i t umo ur,r e duc i ng g l y c e mi a ,r e duc i ng f a ti n bl o o d,r e s i s t i ng r a di a t e a nd v i r us ,r e s i s t i ng f a t i g ue a nd c a duc i t y ,e t c .Thi spa pe ra l s oi nt r o duc e d t hes t udye x t e ns i o n o fpl a ntpo l y s a c c ha r i de .K e y wor ds :pl a ntpo l y s a c c ha r i de ;bi o l o g i c a la c t i v i t i e s ;s t udye x t e ns i o n作者简介:唐洁(1982-),女,硕士研究生,研究方向:食品生物技术。
收稿日期:2017-01-16基金项目:山东省自然科学基金项目(ZR2013CL010)作者简介:苏建青(1972-),男,河北阳原人,副教授,博士,主要从事天然药物化学研究,(电话)150********(电子信箱)sujianqing@;通信作者,褚秀玲(1970-),副教授,主要从事临床兽医研究,(电子信箱)chuxiuling@。
植物多糖是植物中一类分子质量不同的构成生物生命活动的高分子化合物,自然界分布广泛,已经有100多种植物多糖被分离出来应用于临床。
由于植物多糖来源于自然,具有毒副作用小、安全性高、功能多样、价格低廉等优点,已经被广泛用于饲料添加剂、功能性饲料、药物保健和疾病辅助治疗等方面[1]。
目前研究最多的是多糖的免疫功能,临床应用显示,多种植物多糖具有双向免疫调节作用,特别是在免疫增强方面疗效显著,例如临床已经获得兽药证书的黄芪多糖和香菇多糖。
植物多糖促进免疫调节的机制较多,具有多靶点、多功能和多因子的效应[2]。
研究显示,植物多糖可以促进免疫器官发育,协助免疫细胞活化,调节细胞因子分泌,提高抗体水平和活化补体系统等功效。
本研究对多糖在免疫调节方面的研究进展进行了综述。
1植物多糖对免疫功能的调节作用免疫功能是畜禽机体保持内环境相对平衡和识别与清除外来抗原物质的天然防御机制,是畜禽机体健康的重要标志。
梁金强等[3]研究了香菇多糖、银耳多糖、茯苓多糖、虫草多糖和竹荪多糖组成的复合多糖对环磷酰胺造成小鼠免疫功能低下具有改善作用。
结果发现,和环磷酰胺免疫抑制模型组相比,复合多糖显著提高免疫低下小鼠的胸腺指数(P <0.05),极显著提高免疫低下小鼠体液IgG 和IgA 的水平(P <0.01),显著促进免疫低下小鼠T 淋巴细胞的增殖能力,且效果均优于任何一种单糖对照组。
说明了多糖的免疫促进作用和不同多糖协同促进免疫机能的多靶点效应。
叶绍凡[4]研究了黄精多糖对训练后小鼠免疫功能的影响,结果显示黄精多糖能够植物多糖免疫调节功能研究进展苏建青1,刘学彬2,3,张晓云2,3,褚秀玲1(1.聊城大学农学院,山东聊城252000;2.河北征宇制药有限公司,石家庄051431;3.河北省动物专用免疫增强剂工程技术研究中心,石家庄051431)摘要:对植物多糖的免疫调节功能进行了综述,归纳总结了植物多糖对免疫器官、细胞、细胞因子和免疫信号通道的免疫调节作用及在黏膜免疫方面的最新研究进展。
植物多糖的提取纯化、结构鉴定以及生物活性研究进展作者:马文英季一顺来源:《粮食科技与经济》2019年第07期[摘要]植物多糖是从植物中提取的天然活性物质,大量研究证明其有广泛的生物活性。
文章阐述植物多糖的提取纯化、结构解析以及生物活性,包括免疫调节、抗肿瘤、降血脂、抗氧化等及其相应的作用机制,并对植物多糖的研究进行展望,以期为植物多糖活性的开发与利用提供参考。
[关键词]植物多糖;提取纯化;结构鉴定;生物活性中图分类号:R284.2; ; ; ; ; ; ; ; 文献标识码:A; ; ; ; ; ; ; ; ;DOI:10.16465/431252ts.20190717代谢综合征包括心血管疾病、糖尿病和相关并发症等疾病,是所有工业化国家人口的主要死亡原因[1]。
目前,研究者致力于寻找生物中的有效活性物质,期望这些活性成分有助于防治代谢综合征,提高人们的生活质量。
多糖广泛存在于植物、动物及微生物中,是指自然界中普遍存在的由许多相同或者不同的单糖以α-糖苷键或者β-糖苷键组成的化合物,也是构成生物机体的基本物质[2]。
近几十年来,人们逐渐认识到多糖在生物体中的功能,绝非仅仅作为能量来源和支持组织结构,更重要的是参与生物合成反应、细胞增殖、病毒和细菌感染、肿瘤细胞转移、调节肠道菌群等生物反应[2]。
随着认识和研究的深入,越来越多的人认识到多糖研究的重要性,对多糖提取纯化以及结构的研究也越来越多。
植物多糖相较于动物多糖,前者含量较高,且糖蛋白含量较少,较好分离纯化,故植物多糖也就成为研究的热点。
植物多糖具有降血糖、降血脂、抗氧化和抗肿瘤等生物活性,且自身毒性较小,因此具有广阔的应用前景。
基于此,本文阐述了植物多糖的提取纯化、結构、生物活性几个方面的研究,以期为植物多糖的进一步研究提供参考。
1; 植物多糖的提取1.1; 水提醇沉法其原理是多糖具有大量的羟基,因此容易与水形成氢键而溶出,再利用多糖不易与醇类形成氢键的特点,加入乙醇使多糖沉淀。
多糖的生物活性及在医药领域的研究进展发布时间:2021-07-15T15:12:43.730Z 来源:《健康世界》2021年10期作者:吴颖露温东娜吕明伟[导读] 葡萄糖是我们接触最多的物质之一,它存在于我们的体内,存在于我们的食物,存在于大自然所有的生物之中。
吴颖露温东娜吕明伟华北理工大学生命科学学院 063210摘要:葡萄糖是我们接触最多的物质之一,它存在于我们的体内,存在于我们的食物,存在于大自然所有的生物之中。
葡萄糖是构建多糖的单体,多糖是生物大分子的一种。
它具有多种多样的生物活性,可以通过形成不同的构型,缔造出具有不同功能的大分子。
本文简单介绍了多糖在抗肿瘤,抗凝血,抗氧化等一些方面的应用,以及多糖在医药领域的研究进展。
关键词:多糖;生物活性;医药;引言多糖是一种天然的,高分子的一种聚合物,他们一般通过多个单糖,通过缩合反应减少一分子水,得到糖苷键构成的一种大分子。
多糖一般由数十个单糖通过缩合得到线型的,或者非线型的空间结构,他们的分子量跨度非常大,小到几百,大到百万的分子量都是非常常见的。
它们的分布非常广泛,存在于几乎所有的生物体内,包括动物、植物、微生物,多糖是我们日常生命活动不可缺少的一种物质。
近年来,从天然产物中分离得到的多糖被应用于抗肿瘤,抗凝血,抗氧化等方面,这些应用也越来越普遍。
1生物活性1.1抗肿瘤活性癌症是现今发病率最高的疾病之一,严重的威胁着人类的生命健康,癌症由细胞的异变并不断的进行细胞复制,逐步的成长为肿瘤。
现在越来越多的研究发现,多糖对肿瘤有一定的抑制效果[1]。
多糖一般从以下两个方面对肿瘤发挥作用:(1)诱导细胞的凋亡。
在细胞实验中,通过添加多糖对肿瘤细胞的生长实验与空白实验进行对照,实验结果表明,添加多糖的肿瘤细胞可以一直癌细胞系BIU87的生长,促使细胞的凋亡,而未添加多糖的肿瘤细胞这是正常发育。
(2)提高免疫力。
添加多糖,可以增加T细胞,巨噬细胞等免疫细胞的的浓度,增强机体的免疫作用,对肿瘤细胞产生更大的抑制作用。
植物多糖的研究现状[摘要]:多糖是一类重要的生物活性物质和低毒物质,广泛存在于植物有机体中,具有多种生物学效应。
本文主要对近年来植物多糖在免疫调节、抗肿瘤、降血糖、降血脂、抗辐射、抗病毒、抗衰老等方面药理作用的研究现状进行了综述。
[关键词]:植物多糖;药理作用;研究现状多糖(Polysaccharides,PS)是广泛存在于自然界中的一类大分子物质,也是生命必需的成分之一,它同维持生命的种种生物机能密切相关。
按其来源可分为3 类: 动物多糖、植物多糖和微生物多糖。
目前已有300多种多糖类化合物从天然产物中被分离提取出来[1],其中从植物尤其是从中药中提取的水溶性多糖最为重要,已发现100多种中药中的多糖类化合物具有免疫促进作用。
这类多糖已经成为当今新药的发展方向之一[2]。
本文就近年来,植物多糖的药理活性研究作一概述。
1、免疫调节作用多糖的特殊结构可能有利于宿主免疫系统的识别,不仅能提高机体的非特异免疫,且能够提高机体的特异免疫;多糖分支结构是宿主补体系统识别位点,而且是一类新的巨噬细胞激活剂。
有研究发现不同种属植物所含的多糖类化合物是一种免疫调节剂,它具有激活免疫细胞、改善机体免疫功能等作用[3]。
据研究,中药丹皮提取的丹皮多糖纯品(PSM)有效部分PSM2b在体外能直接促进小鼠脾细胞增殖[4]。
人参多糖能显著增强腹腔巨噬细胞的吞噬功能,激活网状内皮系统[5]。
枸杞多糖能增强正常小鼠的T细胞介导的免疫反应及自然杀伤细胞(NK细胞)活性,还能提高小鼠白细胞介素一2(IL一2)产生,使老龄小鼠产生IL一2的能力提高到正常水平[6]。
在老年人免疫功能低下的情况下,服用茯苓多糖后可保护免疫器官,增强细胞免疫功能,改善体质[3]。
Im 等[ 7] 从Salicorniaherbacea 中提取的多糖SHE 对单核谱系细胞和巨噬谱系细胞具有有效的免疫调节作用。
2、抗肿瘤作用多糖通过活化巨噬细胞,活化淋巴细胞,促进细胞因子分泌,活化补体而提高宿主抗肿瘤免疫功能,通过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而发挥直接的抗肿瘤作用。
WEST CHINA M EDICAL J OURNAL2009,Vol.24,No.1CN5121356/R 植物活性多糖的药理作用及应用研究进展钱青1,2,张志勇1,3(四川大学1.华西医院药剂科;2.华西药学院,四川成都 610041) [中图分类号]R931.71;R96 [文献标志码]D [文章编号]1002-0179(2009)01-0250-03 多糖(polysaccharides)是由单糖之间脱水形成糖苷键,并以糖苷键线性或分枝连接而成的链状聚合物,又称多聚糖,广泛存在于植物的根、茎、叶、花、果及种子中。
但并不是所有多糖都具有生物活性,目前发现的具有活性的多糖不超过2%,多数具有突出生物活性的多糖均以(1→3)糖苷键连接,尤以具有一定相对分子质量的β21,3葡聚糖活性较高,且具有三股螺旋的立体结构。
随着对多糖药理作用的深入研究,多糖复杂而多方面的生物活性正逐渐被人们所认识。
本文综述了植物活性多糖最新的药理作用与应用研究进展。
1 药理作用1.1 调节免疫1.1.1 对细胞免疫的调节:多糖能激活T淋巴细胞等免疫细胞,还可促进白细胞介素(IL)等细胞因子的表达,提高机体的 作者简介:钱青(19822),女,湖南湘乡人,在读硕士研究生。
E2mail: merryqian@。
3通讯作者:张志勇。
E2mail:asg2yong@。
免疫能力。
灵芝多糖可通过间接激活淋巴细胞中DNA多聚酶而促进DNA合成及T细胞增殖,有效促进脾细胞产生IL22,增强抗体细胞的产生,促进免疫细胞增殖[1]。
从薯蓣分离得到的水溶性多糖YP21经体外初步实验证明,能明显刺激伴刀豆蛋白A刺激小鼠的T淋巴细胞增殖[2]。
硫酸化黄芪多糖较未硫酸化黄芪多糖能明显促进T淋巴细胞的增殖,使抗体浓度增加,且高浓度较低浓度的细胞免疫增强作用明显[3]。
1.1.2 对体液免疫的调节:体液免疫是由B淋巴细胞介导、通过分泌抗体而进行的免疫应答。
刘姚,欧阳克蕙,葛霞,等.植物多糖生物活性研究进展[J].江苏农业科学,2013,41(1):1-4.植物多糖生物活性研究进展
刘姚,欧阳克蕙,葛霞,傅凌韵,叶振南,王文君(江西农业大学江西省天然产物与功能食品重点实验室,江西南昌330045)
摘要:多糖是生物机体的组成成分,也是一种重要的生物活性物质。本文主要对植物多糖的免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、抗病毒、降血脂等生物活性功能进行综述。关键词:植物多糖;生物活性;研究进展中图分类号:R284.2文献标志码:A文章编号:1002-1302(2013)01-0001-03
收稿日期:2012-06-17基金项目:国家自然科学基金(编号:31160319);江西省自然科学基金(编号:2009GZN0014、2008GQN0020);江西省教育厅科学研究项目(编号:GJJ11403)。作者简介:刘姚(1990—),女,江西峡江人,硕士研究生,研究方向为分子营养学。E-mail:liuyao20063579@126.com。通信作者:王文君,博士,教授。E-mail:wwjun9999@sina.com。
多糖(Polysaccharide)主要分为植物多糖、动物多糖和微生物多糖,广泛存在于动植物体内和微生物细胞壁中。由10个以上的单糖分子通过糖苷键聚合而成,其分子量较大,是一类大分子化合物。多糖还是一类重要的信息分子,结合了蛋白质和脂类的多糖,在有机体中参与多种生命活动。人们对多糖生物活性的研究可追溯到1936年Shear对多糖抗肿瘤作用的发现。以后陆续发现一些真菌多糖和高等植物多糖具有明显的抑菌抗肿瘤等活性。至今已有300多种多糖从自然界中得到分离与鉴定[1]。研究发现多糖及糖复合物参与和介导了细胞各种生命现象的调节,具有抗肿瘤、免疫调节、降血糖、抗病毒、降血脂、抗凝血等生物活性[2]。因其来源广泛,没有毒副作用,而且药物质量通过化学手段容易控制等优点,成为当今新药及功能保健品和绿色食品添加剂发展的新方向。本文主要对植物多糖的生物活性进行综述。1植物多糖的生物学活性1.1植物多糖免疫调节作用医学研究结果显示,人体90%以上的疾病与免疫系统失调有关。而人体免疫系统的结构是复杂的。骨髓和胸腺是人体主要的免疫器官,骨髓多功能干细胞到达胸腺后分化成CD4和CD8T淋巴细胞,T淋巴细胞有多种生物学功能,如产生多种巨噬细胞而直接杀伤癌细胞等,辅助或抑制B细胞分泌或合成抗体,发挥体液免疫功能[3]。外围的免疫器官则包括扁桃体、脾、淋巴结、集合淋巴结等。人体的免疫系统是个精密的系统,它不仅时刻保护着机体免受外来入侵物的危害,同时也能预防体内细胞突变引发癌症的威胁。大量免疫试验结果显示,植物多糖不仅能激活T、B淋巴细胞、网状内皮细胞、巨噬细胞和自然杀伤细胞(NK细胞)等免疫细胞,还能活化补体,促进功能细胞因子的生成等,从多途径,多层面对免疫系统发挥调节作用[4]。Cheung[5]等从冬虫夏草中提取虫草多糖,并对其进行体外药理生物学活性研究,发现虫草多糖可显著促进细胞增殖和促进白细胞介素的分泌,同时虫草多糖可短暂诱导细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能力,并提高酸性磷酸酯酶的活性。证明虫草多糖在免疫应答方面具有极其重要的作用。王庭欣等[6]用250、500、1000μg/g的
海带多糖灌胃正常小鼠和免疫低下小鼠,结果发现500、1000μg/g剂量的海带多糖能够显著增强正常小鼠和免疫力
低下小鼠T淋巴细胞增殖能力,提高NK细胞活性。王国秀等[7]研究香菇多糖、灵芝多糖、黄芪多糖、人参多糖、海带多
糖和地衣多糖对小鼠免疫细胞活性的影响,发现这6种多糖都能增强小鼠脾脏NK细胞活性和腹腔巨噬细胞吞噬能力,促进淋巴细胞增殖以及促进脾淋巴细胞分泌IgG等多种功效,增强细胞免疫、体液免疫和非特异免疫功能。1.2植物多糖抗肿瘤作用
癌症一直以来是医学界的一大顽症,许多药物都无法控制。植物多糖因能有效地抑制肿瘤生长又无毒副作用而备受青睐。目前国内外已经有多种活性多糖在临床上用作抗肿瘤药物,或作为肿瘤辅助治疗药物和减轻肿瘤化疗副作用的药物。一般认为,活性多糖的抗肿瘤机理有3个方面。①诱导细胞凋亡。多糖诱导细胞凋亡的作用机制是多方面的,有些活性植物多糖具有细胞毒性,直接杀灭肿瘤细胞;有些是通过抑制蛋白质和核酸的合成,诱导肿瘤细胞凋亡;还有些是通过影响癌基因的表达而改变肿瘤生长。肿瘤的发生是细胞增殖与凋亡失衡所致,而癌细胞凋亡则是一种主动的、有较多基因参与的过程。如p53、p16、bax、bcl-2、c-myc等相关基因均参加了癌细胞凋亡的调控[8]。p53、bax、bcl-2是目前公认的
参与肿瘤细胞凋亡的重要基因,其中p53、bax是加速细胞凋亡的基因,而bcl-2则是抑制细胞凋亡的基因。赵俊霞等研究了刺五加多糖诱导人小细胞肺癌H446细胞凋亡机制,发现经刺五加多糖处理后的H446细胞与对照组比较,细胞内p53、bax的表达明显增高,而bcl-2表达明显降低,Bcl-2/Bax比值明显降低。研究结果表明刺五加多糖可能
通过上调凋亡基因p53、bax表达,下调抑制凋亡基因bcl-2的表达,而诱导肿瘤细胞凋亡。Yamasaki等通过体外试验研究发现,云芝多糖可抑制肿瘤细胞生长,增强肿瘤细胞凋亡,降低肿瘤细胞的扩散能力,从而发挥抗肿瘤的作用[9]。②增
强免疫力。植物多糖作为生物的免疫反应调节剂,可通过增
—1—江苏农业科学2013年第41卷第1期强宿主免疫功能,促进多种免疫细胞、NK细胞等产生,干扰素和白细胞介素的分泌而杀死或抑制肿瘤细胞膜,达到抑制肿瘤的目的[10-12]。李胜军等[13]研究了紫菜多糖对小鼠NK细胞活性的影响,结果发现紫菜多糖可显著增强小鼠NK细胞活性,提高小鼠细胞分泌IFN-γ水平。王慧铭等[14]用香菇多糖饲喂S180荷瘤小鼠,发现其能明显增强小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬功能,脾细胞的转化功能和NK细胞的活性。梁世忠等[15]研究马尾藻多糖在H22腹水瘤小鼠体内的抗肿瘤作用机理,结果表明,经灌胃马尾藻多糖后的H22腹水瘤小鼠,其胸腺指数、脾指数、免疫球蛋白和T淋巴细胞数量都有不同程度的提高,且H22腹水瘤小鼠的寿命延长69.87%。刘睛雪等[16]研究了水溶性苜蓿多糖(WSAP)对肉仔鸡生长和免疫性能的影响,结果表明,日粮中添加WSAP可显著促进肉仔鸡生长及免疫性能,特别是添加200、500mg/kg时效果最好。③抑制肿瘤血管的形成。大量的研究结果表明,实体瘤的生长和转移与新血管的形成有密切关系[17]。抗癌的机理之一就是抑制肿瘤血管的形成。当归多糖、黄芪多糖、金针菇多糖等能有效抑制肿瘤血管的形成,阻止肿瘤的生长和转移。1.3植物多糖抗氧化、抗衰老作用机体内有多种自由基,其中羟基自由基是一种非常活泼的活性氧,具有极强的氧化能力,能使各种生物膜的不饱和脂肪酸发生过氧化,形成过氧化脂质,造成核酸交联错误,蛋白质分解,DNA突变等严重后果,与机体的衰老等多种疾病有关。早在1956年,DenhamHarman就提出了衰老的自由基学说,他认为在正常情况下,机体内自由基的产生与清除处于动态平衡,即自由基在不断的产生,同时也在不断的被清除,以维持机体正常的健康状态。当机体衰老时,自由基产生的量增多,而机体清除自由基的能力却降低了,导致机体自由基的产生与清除的动态平衡失调,过剩的自由基对机体组织进行攻击,使机体功能紊乱,而呈现衰老现象。科学研究也发现,氧化应激水平增高,与许多疾病相关[18-19]。目前人们认为植物多糖具有清除自由基、抗衰老作用其可能的作用机制是:①体内的羟基自由基与多糖碳链上的氢原子结合而生成水,多糖上留下的单电子可继续氧化形成过氧自由基,再进一步分解;②通过捕捉脂质过氧化链式反应中产生的活性氧(ROS),或多糖环上的羟基与产生羟基自由基等所必需的金属离子络合,使其不能产生启动脂质过氧化的羟基自由基,或是使其不能分解脂质过氧化所产生的产物,从而抑制ROS的产生[20];③多糖可通过提高SOD、GSH-PX、Catalase等抗氧化酶的活性,加强机体清除自由基能力,从而发挥抗氧化、抗衰老的作用;④通过调节和增强免疫功能达到抗衰老作用。Eguchi等发现,壳聚糖和硫酸酯多糖等能保护细胞膜结构的完整性[20]。多糖能在内皮细胞表面形成一层糖屏障,防止氧自由基的攻击;还可与羟基自由基形成有关的金属离子相结合,阻碍羟基自由基的产生;并能清除体内过多的自由基,保护DNA、蛋白质、脂类等生物大分子免受自由基的直接攻击,或减轻活性氧自由基对免疫系统的损伤。龚涛等分别用高中低三个剂量灌胃D-半乳糖致衰老模型小鼠,研究枸杞多糖在小鼠体内的抗氧化功效,结果显示,枸杞多糖能显著降低MDA含量,提高小鼠血清、肝脏及脑组织中SOD活性,提高小鼠抗疲劳和耐缺氧的能力,对小鼠有显著的抗氧化与抗衰老作用[21]。板蓝根多糖能显著提高中华鳖肾脏GSH-PX的活性,降低MDA含量[22]。薏苡仁多糖可具有较好的抑
制肝脏细胞GOT、GpT活性,降低MDA含量的作用,还可提高由四氯化碳诱导肝脏损伤小鼠SOD、GSH-PX活性,保护小鼠的肾脏功能[23]。
刘秀娟等研究车前子多糖对衰老模型大鼠脑氧化、非酶糖基化的影响,发现车前子多糖通过提高机体抗氧化和清除羰基化产物的能力而发挥抗脑衰老作用[24]。继氧自由基衰老学说之后的羰基应激衰老学说认为衰老是氧化应激和羰基应激共同的归宿,但羰基应激可能占核心地位。他们认为,自由基是外因,属于衰老衍变的启动因子和加速因子,加速蛋白质羰基化,加快衰老进程[25]。因而从羰基应激学说来看,多糖抗衰老直接而有效的机制可能是减少机体的羰基化应激反应。1.4植物多糖降血脂作用
随着人们生活水平的提高,因高血脂诱发的动脉粥样硬化、冠心病、心肌梗死等心脑血管疾病已成为全球人类健康“第一杀手”。植物多糖因具有降血脂的生物活性而备受关
注。目前认为植物多糖降血脂机制是:①多糖可能是HMG-COA还原酶的抑制剂。HMG-COA还原酶是胆固醇合成的
限速酶,植物多糖则是HMG-COA还原酶的抑制剂,通过抑制HMG-COA还原酶的活性而减少机体对胆固醇的合成[26]。②与胆固醇或其转化物胆汁酸结合,从而抑制其在肠内的重吸收,减少肝肠循环,促进其降解和排泄。③植物多糖能增加或降低与脂类代谢相关的酶活性,减少机体对脂类的吸收或增加机体对脂类的降解速度而达到降血脂的目的。④通过抗氧化作用降血脂。体内有多种自由基以活性氧形式存在,能使各种细胞的生物膜不饱和脂肪酸氧化,引发脂质过氧化链式自由基反应,从而破坏细胞膜,造成脂质代谢紊乱,动脉硬化。而多糖则能清除体内自由基,减少细胞膜的脂质过氧化而达到降血脂的目的[27]。