菌類多糖論文

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1、菌類多糖的生物活性功能與結(jié)構(gòu)論文10生物技術(shù)1002021027吳文偉摘要：本文全面地介紹了菌類多糖的生物活性功能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并探討了其生物活性功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，了解有關(guān)菌類多糖其藥理作用。關(guān)鍵詞：多糖生物活性結(jié)構(gòu)正文：一、菌類多糖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)真菌多糖是從真菌中分離出的由10個(gè)以上的單糖以糖苷鍵連接而成的高分子多聚物。菌類多糖的結(jié)構(gòu)可劃分為四級(jí)。一級(jí)結(jié)構(gòu)中普遍含有β型葡萄糖,這一特征決定了菌類多糖不易被人體消化與吸收,體現(xiàn)出了這類多糖在人體內(nèi)具有一定的穩(wěn)定性從而起到生物活性的作用。菌類多糖一級(jí)結(jié)構(gòu)中主鍵主要以β(1

2、-3)Ｄ-葡糖為主,少數(shù)含有β(1-6)、β(1-4)葡糖和其它雜糖。具有抗腫瘤活性的多糖一般主鏈為β(1-3),側(cè)鏈含有少數(shù)β(1-6)葡糖。這類多糖主要由下列結(jié)構(gòu)組成[4]：而β(1-4)葡糖形成的主鏈沒(méi)有活性。二級(jí)結(jié)構(gòu)中,多糖糖鏈間的羥基以氫鍵相互吸引,形成了聚合鏈。如香菇多糖為三股繩狀聚合鏈,纖維素為多條聚合鏈。雖然多糖鏈中的糖環(huán)是剛性的,但形成多糖鏈的糖苷鍵可以圍繞Ｈ-Ｃ-Ｏ-Ｃ糖配基,Ｃ-Ｏ-Ｃ糖配基-Ｈ二面角旋轉(zhuǎn),側(cè)鏈上有支鏈時(shí)還有一個(gè)二面角,故多糖還可形成不同的構(gòu)象,特別是側(cè)鏈上為短鏈(1-3個(gè)糖

3、元),相鄰近的短鏈間二面角的旋轉(zhuǎn)可使短鏈-主鏈-短鏈形成空間大小不同的構(gòu)象槽-凹形槽。故整個(gè)多糖結(jié)構(gòu)具有較大的柔性,難以結(jié)晶,通常以微晶或粉末狀存在。多糖在形成二級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上剩余-ＯＨ、氨基、羰基及硫酸基之間的非鍵合作用基礎(chǔ)上有序地變大構(gòu)象,形成了高級(jí)結(jié)構(gòu)的聚集體。二、菌類多糖的構(gòu)效關(guān)系菌類多糖作用位點(diǎn)及其在空間構(gòu)象決定下的位置決定了多糖識(shí)別結(jié)構(gòu)相吻合的病原體分子或細(xì)胞的能力。生物活性主要體現(xiàn)在組成多糖的糖單元、苷鍵、空間構(gòu)型上[5]。（1）糖單元及苷鍵：以β-D-葡萄糖及β（1→3），β（1→6）苷鍵形成的菌類

4、多糖具有抗S-180等腫瘤作用。（2）帶支鏈的β型[主要為β(1-3)]Ｄ葡糖元形成的多糖,可通過(guò)特定的構(gòu)象來(lái)識(shí)別結(jié)構(gòu)區(qū)配的病原體分子或細(xì)胞,再通過(guò)外露的位點(diǎn)包圍,從而起到特定的生理活性功能。這一點(diǎn)可通過(guò)W.A.Hendrick-Ckson得到的HIV-1病毒進(jìn)攻T細(xì)胞的gp120蛋白的晶體結(jié)構(gòu)所證實(shí)[6]。該蛋白的表面被鏈糖分子覆蓋,導(dǎo)致該蛋白不易被免疫系統(tǒng)發(fā)現(xiàn),也造成了制造抗愛(ài)滋病疫苗的困難。(3)帶支鏈的β型[主要為β(1-3)]葡糖主鏈上連有1-3個(gè)β(1-6)葡糖或其它糖單元數(shù)目的支鏈,且支鏈與主鏈形成

5、凹形結(jié)構(gòu)時(shí),該多糖一般具有較強(qiáng)的生物活性。凹形結(jié)構(gòu)有①既有親脂性的—CH—,又有親水性的—OH;②空間位阻較小兩個(gè)特點(diǎn)。細(xì)胞或病原體分子可以通過(guò)氫鍵、脂溶性、空間區(qū)配來(lái)進(jìn)入凹形槽,達(dá)到活化或激活表面的作用。這一觀點(diǎn)可以解釋不同菌屬的不同多糖,表現(xiàn)出了相似的抗腫瘤活性(如高等真菌已有50個(gè)屬178種的提取物多糖都具有抑制小鼠Ｓ-180肉瘤及艾氏膠水瘤生長(zhǎng)的效應(yīng)),就是因?yàn)榫哂邢嗨瓢夹尾鄣脑?。這一觀點(diǎn)還可被植物細(xì)胞中的葡七糖活性所證實(shí):從植物細(xì)胞的研究中得到了可以保護(hù)植物細(xì)胞的葡七糖,其結(jié)構(gòu)為主鏈為5個(gè)β(1-3)

6、葡糖,在第2和第4兩個(gè)葡糖基上有單個(gè)β(1-3)連接的葡糖基?？傊?菌類多糖線形與凹形結(jié)構(gòu)特別是凹形結(jié)構(gòu)是菌類多糖的活性基礎(chǔ)。這一結(jié)構(gòu)給開(kāi)發(fā)新藥以啟示,給有機(jī)合成以新的課題。盡管目前多糖的合成已取得了突破性進(jìn)展,如ｃｈｉ-ＮｕｅｙＷｏｎｇ開(kāi)創(chuàng)了多糖的自動(dòng)合成程序,但定向合成還比較困難,因此對(duì)定向在β(1-3)葡糖主鏈上每間隔2～3個(gè)糖環(huán)上引進(jìn)若干個(gè)β(1-6)葡糖支鏈還未見(jiàn)有報(bào)道。因而從已獲得的菌類多糖結(jié)構(gòu)與活性關(guān)系中所得結(jié)論還有待被人工合成物所證實(shí)。三、菌類多糖的生物活性功能1.增強(qiáng)免疫力很多菌類多糖都可以通過(guò)

7、產(chǎn)生白細(xì)胞介素、干擾素、免疫球蛋白、巨噬細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞來(lái)強(qiáng)化免疫。國(guó)外學(xué)者證實(shí),灰樹(shù)花抗腫瘤作用的機(jī)制主要是增強(qiáng)免疫力,提高機(jī)體對(duì)于腫瘤細(xì)胞的殺傷力?；覙?shù)花對(duì)于機(jī)體免疫力的提高是多方面的，即不僅能夠提高機(jī)體的非特異性免疫，而且能提高機(jī)體的特異性免疫，還能夠誘生多種細(xì)胞因子。大量報(bào)道表明，灰樹(shù)花多糖有促進(jìn)巨噬細(xì)胞吞噬活性的作用。研究還證實(shí)，灰樹(shù)花多糖可誘生白細(xì)胞介素（1L-1）,對(duì)免疫促進(jìn)作用的報(bào)道還有很多，是一種極好的生物反應(yīng)調(diào)節(jié)劑[3]。另外，其它許多食用菌多糖如靈芝多糖等都具有這種增強(qiáng)免疫力的生物活性功能。

8、2．抗脂肪肝和高血脂在灰樹(shù)花對(duì)于脂肪代謝作用的研究中，利用酪蛋白作為蛋白質(zhì)的來(lái)源，并飼喂含膽酸鈉鹽的高膽固醇飼料獲得高血脂實(shí)驗(yàn)鼠模型。在添加了灰樹(shù)花干粉的飼料組中，膽固醇、甘油三酯和磷脂的含量與正常飼料組一致，是高膽固醇飼料組的30%-80%，說(shuō)明灰樹(shù)花能夠有效的防止高血脂癥。同時(shí)測(cè)定了肝脂肪的含量，結(jié)果與血漿脂肪含量一致，說(shuō)明灰樹(shù)花具有抗脂肪肝活性，還測(cè)定了糞便中總膽固