隨著分子生物學的飛速發(fā)展，糖的生物功能已被逐步揭示和認識。多糖的糖鏈能控制細胞的分裂與分化，調(diào)節(jié)細胞的生長與衰老，能增強機體的免疫功能等。20世紀70年代，對多糖生物活性的研究領域日趨廣泛，相繼發(fā)現(xiàn)糖類物質(zhì)具有抗炎、抗病毒、抗輻射、降血脂、抗水腫、抗消化性潰瘍、誘導干擾素產(chǎn)生、促進蛋白質(zhì)、核酸生物合成等功能。80年代后，發(fā)現(xiàn)一些天然的或人工合成的多糖硫酸酯對艾滋病病毒有明顯的抑制作用，這引起了人們極大的關注與興趣。目前，全世界對糖類藥物的研制與開發(fā)空前活躍，有些藥物已投放市場，已從天然產(chǎn)物中分離出300種以上糖類化合物，并進行了生物功能的檢測。已有數(shù)種多糖類藥物用于臨床。下面簡要介紹幾種多糖藥物及多糖藥物的作用機理。

　　一、多糖類藥物的作用機理

　　人體內(nèi)發(fā)揮免疫功能的系統(tǒng)是由分散在全身的補體、抗體、淋巴因子、吞噬細胞、淋巴細胞、淋巴結(jié)、胸腺、脾臟等分子及細胞與器官組成，它們之間靠血液與體液相互溝通，相互配合，相互協(xié)調(diào)，使人體發(fā)揮正常的免疫功能。

　　多糖類藥物主要作用于免疫系統(tǒng)。實驗表明，多糖增強機體免疫功能主要表現(xiàn)在：

　　1．對細胞吞噬功能的影響

　　機體中單核巨噬細胞系統(tǒng)、淋巴細胞系統(tǒng)和粒細胞系統(tǒng)能吞噬細菌、真菌等病原體，能清除吞噬衰亡突變的細胞（如癌細胞）及其異物的作用。據(jù)文獻報道，銀耳多糖、構(gòu)杞多糖、甘草多糖、杜仲多糖、竹節(jié)人參多糖、蟲草多糖均能激活巨噬細胞、網(wǎng)狀內(nèi)皮細胞吞噬的功能。鹿茸多糖、靈芝多糖等可調(diào)節(jié)淋巴細胞系統(tǒng)，明顯增加免疫能力低下的小鼠的T細胞總數(shù)，促進小鼠淋巴細胞的的轉(zhuǎn)化等。

表2 多糖藥物的生理活性

免疫系統(tǒng) 激活補體系統(tǒng)

抗腫瘤活性性凝血活性 抗凝血活性抗嘔吐性

其它 降血糖活性抗青光眼活性刺激性功能活性

　　對多種多糖抗腫瘤作用機理的研究表明，多糖類藥物并非直接殺死癌細胞，而是通過刺激機體各種免疫活性細胞的成熟、分化和繁殖，使機體免疫系統(tǒng)恢復平衡，發(fā)揮機體自身的抵抗力去清除、吞噬癌細胞。

　　2．多糖藥物能激活補體系統(tǒng)

　　血清中的補體系統(tǒng)由9種血清球蛋白組成。補體能協(xié)助、配合吞噬細胞殺滅病原微生物。促進被細菌、病毒感染細胞的溶解與死亡。有實驗證明，因中華眼鏡蛇蛇毒因子造成的動物低補體狀態(tài)，在黃花、黨參、人參多糖的作用下，補體活性明顯提高。

　　3．多糖藥物可促進干擾素及其它細胞活性因子的產(chǎn)生

　　1957年Isancs和Lindermann在研究病毒干擾現(xiàn)象過程中發(fā)現(xiàn)的一種因病毒及其它誘生劑誘生的一種保護周圍細胞抗病毒感染的糖蛋白。干擾素因具有控制病毒細胞復制、抑制腫瘤生長和調(diào)節(jié)免疫活性細胞而廣泛應用于抗病毒、抗腫瘤的臨床治療。

　　白細胞介素（IL）、集落刺激因子（CSF）、腫瘤壞死因子（TNF）是由免疫活性細胞釋放的，具有調(diào)節(jié)細胞功能的高活性、低分子量的多肽或蛋白質(zhì)。這些生物活性因子能作用于淋巴細胞、肝細胞、血管內(nèi)皮細胞和成纖維細胞，使機體的免疫功能加強，進而增強抵抗疾病的能力。多糖類藥物能促進干擾素的產(chǎn)生。實驗表明甘草多糖、樹舌多糖，對促進人的血細胞、單核細胞干擾素的產(chǎn)生均有誘生與協(xié)同作用。黃芪多糖、商陸多糖、牛膝多糖等均能提高白細胞介素、腫瘤壞死因子的活性。

　　我國傳統(tǒng)中藥其精髓是扶正固本作用。目前從100多種中藥中提取的多糖類化合物具有免疫促進作用，這對深入闡明中藥的作用機理將提供有力佐證。

　　二、臨床應用于抗腫瘤的真菌多糖

　　目前，人們尚沒尋找到根治癌癥有滿意療效的藥物。一些化療藥物如5-F-尿嘧啶，環(huán)磷酰胺等對癌細胞有較強的殺傷力，但它敵我不分，在殺死癌細胞的同時，也同樣損傷正常細胞，損害免疫系統(tǒng)。多糖藥物輔助治療癌癥因無毒副作用而備受人們的關注。

　　1．香菇多糖

　　從人工栽培香菇[en tinus edodes (Berk)]的實體中分離純化的葡聚糖，由β（1-3）糖苷鍵構(gòu)成主鏈骨架，每5個糖殘基有β（1-6）鍵形成的2個分支點，日本已將香菇多糖注射液（靜脈給藥）應用于胃癌、直腸癌、結(jié)腸癌、乳腺癌等癌證的治療。臨床表明，香菇多糖可提高病人50%生存時間，而且無副作用。中國科學院上海藥物所、東北師大生命科學學院也將靜脈注射香菇多糖研制成功。

　　2．裂褶菌多糖

　　裂褶菌多糖是由高等真菌裂褶菌（Schinophyllum commune）分離純化的β（1-3）糖苷鍵構(gòu)成主鏈骨架，6位上有分支的葡聚糖。1986年日本采用深層發(fā)酵法生產(chǎn)該多糖，臨床上主要應用治療子宮頸癌。

　　3．云芝多糖

　　云芝多糖是由真菌(Coriolus Versicola)發(fā)酵菌絲中分離的由β（1-3），與β（1-4）葡聚糖構(gòu)成的主鏈骨架，側(cè)鏈為β（1-6）葡聚糖，因多糖中含有15%的結(jié)合蛋白又稱其為云芝糖肽。

　　70年代日本用云芝糖肽治療食管癌、結(jié)腸癌、肺癌、乳腺癌、黑色素瘤及急、慢性肝炎。東北師大生物系研制，由長春化學制藥廠生產(chǎn)的云芝肝泰是從長白山采集的云芝子實體中提取的多糖，當時主要用于治療肝炎，曾為該廠帶來巨大的經(jīng)濟效益。

　　4．茯苓多糖

　　從真菌茯苓poria cocos(Schco)的子實體中分離到的β（1-3）葡聚糖，含少量β（1-6）葡萄糖殘基構(gòu)成的側(cè)鏈。將該多糖進行化學修飾制成羧甲基茯苓多糖，在臨床上主要用于鼻咽癌、胃癌的治療。

　　三、具有抗艾滋病作用的硫酸化多糖

　　艾滋病（AIDS）正以極快的速度在全球蔓延。據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）預測，20世紀最后一年，全球?qū)⒂?000萬人感染上艾滋病。中國艾滋病感染者也呈現(xiàn)出持續(xù)增加的趨勢。艾滋病致病病毒HIV-1致病能力強，屬于反轉(zhuǎn)錄病毒科、慢性病病毒屬。目前應用最廣泛的艾滋病治療藥物AZT（疊氮胸苷）、二脫氧肌苷是一種3脫氧的堿基類似物，是逆轉(zhuǎn)錄酶的抑制劑，有較大的毒副作用。世界衛(wèi)生組織希望開發(fā)天然抗艾滋病藥物。

　　20世紀80年代以來，一些天然的含硫酸根多糖如角叉芽膠（Carrageenin）、肝素（Heparin）、硫酸軟骨素（Choodroition）從堇菜和夏枯草中分離出來的硫酸化多糖，等對HIV均有抑制作用，分析其作用機理可能有三條途徑：硫酸化的糖能抑制逆轉(zhuǎn)錄酶的活性；是能抑制靶細胞與病毒結(jié)合；? 是能增強機體免疫功能。

　　進一步研究表明，從海藻中提取的原卡拉膠多糖的硫酸酯可以陰斷病毒對細胞的吸附。并抑制HIV的逆轉(zhuǎn)錄酶。地衣多糖和右旋糖苷的硫酸酯能有效抑制HIV-I的感染與復制能力。將右旋糖苷硫酸酯與AZT合并用于AIDS病人，可減少AZT的用藥計量和降低毒副作用。1987年，德國Bayer公司與Hoechse公司聯(lián)合研制了分子量為6000命名為Hoe/Bay946的木聚糖硫酸酯，可干擾HIV病毒穿透進入受體CD4細胞，此藥試用于臨床取得良好效果，并且無明顯毒副作用。硫酸化多糖有希望成為高效低毒的治療艾滋病藥物。

　　四、殼聚糖的開發(fā)與應用

　　甲殼質(zhì)是一種與纖維素類似的含氮多糖類物質(zhì)。廣泛存在于蝦、蟹、昆蟲的外骨骼及真菌的細胞壁中。在自然界中，年生物合成量約為1X109-1X1011噸。是地球上僅次于纖維素的第二大類有機資源。甲殼質(zhì)及其脫乙酰衍生物殼聚糖可廣泛應用于工業(yè)、醫(yī)藥、食品、日用化工、國防、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等科技領域。國際社會十分重視甲殼質(zhì)再生資源的研究開發(fā)。至1977年在美國波士頓召開第一屆國際甲殼質(zhì)殼聚糖學術會議，1982年在日本召開第二屆會議，至今已先后召開了六屆國際學術會議。近二十年，甲殼質(zhì)開發(fā)應用研究突飛猛進碩果累累。每年研究論文上萬篇，申請的專利3000件，全世界從事商品開發(fā)的企業(yè)達千余家。有人說：“從來沒有一種物質(zhì)像甲殼質(zhì)樣，被如此廣泛地研究和應用”，“二十一世紀多糖的研究最有希望的是甲殼質(zhì)”無論這些觀點是否準確，但足以說明人們對甲殼質(zhì)研究的重視。

　?。?、殼聚糖的制備

　　提取甲殼質(zhì)通常以蝦殼、蟹殼為原料，蝦殼含量約為20%-25%，蟹殼含量約為15%-18%。甲殼質(zhì)的化學結(jié)構(gòu)如下：

　?。ǎ保┪r殼、蟹殼清洗成凈殼 4%-6%脫蛋白的鹽酸 浸酸脫鈣 0.5%KmnO4 粗甲殼質(zhì)

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　　粗甲殼質(zhì) 0.5%KmnO4浸泡1h 水洗——1%苯酸60-70℃、30分鐘——水洗干燥

　?。ǎ常┟撘阴；讱べ|(zhì)——5%NaOH、140℃、1h———白色殼聚糖—————白色甲殼質(zhì)　甲殼質(zhì) 殼聚糖

　?。病ぞ厶堑男再|(zhì)

甲殼質(zhì)為無定型物質(zhì)，不溶于一般有機酸和水，難于被機體利用。

殼聚糖為結(jié)晶型粉末，能溶于部分有機酸和無機酸。

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　　在酸性水溶液中，殼聚糖分子中的氨基、羥基等極性集團與水分子相互作用而水合，殼聚糖具有較高的粘度。

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　　殼聚糖分子中含有氨基、羥基等極性集團，因此具有較強的吸濕性。其吸濕性僅次于甘油，比聚乙二醇三梨醇高。

　?。ǎ常ぞ厶堑姆陆z性與成膜性

　　將殼聚糖的稀酸溶液噴濕于酮氨液中凝固后經(jīng)處理可得粘度較好的纖維。將殼聚糖的醋酸溶液涂布于玻板上，干燥后可得到透明膜。

　?。ǎ矗ぞ厶堑奈张c排泄

　　殼聚糖與植物性食品牛奶、雞蛋等一起食用可被吸收。植物和細菌中，含有的殼聚糖酶、可將殼聚糖分解為寡聚糖而被吸收。

　?。ǎ担ぞ厶羌毎H和性與安全性

　　殼聚糖的基本單位��葡萄糖胺，是體內(nèi)存在的物質(zhì)。對人體細胞有良好的親和性，無排斥反應，無任何副作用。

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　　作為保健性功能食品，除滿足人們營養(yǎng)上的需要外，應具有A.強化免疫；B. 抑制老化；C. 預防疾?。籇.恢復健康；E.調(diào)節(jié)生理機能等五大功能。殼聚糖具有如下保健功能：

　　1）對消化系統(tǒng)的保護作用

　　殼聚糖可與胃酸作用成膠狀液，附在胃壁上形成保護膜，防止胃酸對胃損傷面的刺激。雙歧桿菌在人腸道內(nèi)可抑制病原菌與腐敗菌的生長；可預防腸道感染造成的功能紊亂，減少有害物質(zhì)的滯留。殼聚糖對腸內(nèi)雙歧桿菌的生長有促進作用，因而對人體表現(xiàn)出良好的助消化功能。

　　2）降低血脂含量，預防心腦血管疾病

　　殼聚糖攜帶大量的氨基，是食物纖維素中唯一的陽離子聚合物。可吸附胃腸道中的脂質(zhì)，阻礙人體對脂肪膽固醇的吸收，從而降低血脂含量、具有抗血栓、預防心腦血管病變的功效，而且達到減肥效果。

　　3）預防高血病

　　目前醫(yī)學界已確認，高血壓是由Cl-引發(fā)的。人體攝入食鹽后，由于Cl-的存在，增加了末梢血管的收縮力，致使血壓增高。帶正電荷的殼聚糖能吸附Cl-，因而能起到預防高血壓的作用。

　　4）提高機體免疫功能

　　甲殼質(zhì)能激活免疫系統(tǒng)，促進巨噬細胞的吞噬能力。增強殺傷性T細胞、NK細胞對衰老細胞、病毒感染的靶細胞，及對腫瘤細胞的殺傷活性。由于殼聚糖能與血管內(nèi)皮細胞結(jié)合，而具有一定的抑制癌細胞轉(zhuǎn)移與浸潤的能力。

　?。ǎ玻┰谏镝t(yī)學上的應用

　　1）用做可吸收的外科手術線

　　外科手術時，原有的羊腸線因各種強力問題仍不盡人意。用甲殼質(zhì)制成的手術線，其相對韌度、伸長率、打結(jié)強度、機械強度都顯示了較好的適應性?？捎贸Ｒ?guī)方法消毒和長期保存，毒性試驗表明，它在所有誘變、急性中毒、發(fā)熱、溶血、皮膚反應方面都顯示為陰性，說明無任何毒副作用。

　　2）用作人工透折膜（P61）

　　3）用作抗凝血劑（P67）

　　4）用作人工皮膚

　　以甲殼質(zhì)為原料制成的人工皮膚，具有良好的組織相容性，能加速創(chuàng)面的愈合。用其貼敷各種創(chuàng)面，有消炎、止痛、促進皮膚再生的功效。對創(chuàng)面無刺激性和任何毒性。

　　5）用作藥物緩釋劑

　　利用殼聚糖或甲殼質(zhì)等制備長效阿斯匹林，消炎痛、爭光雷素、心得安等可將藥物釋放速度變慢，從而達到減少給藥次數(shù)，減輕毒副作用等效果。

　?。ǎ常┰谄渌袠I(yè)的應用

　　1）在化妝品方面的應用

　　殼聚糖具有良好的增粘、保濕、抗靜電作用，將殼聚糖參與制成的摩絲涂沫在頭發(fā)上形成一層薄膜，硬度適中不發(fā)粘，無異味，無副作用，易于梳理、定型，光澤美觀。

　　2）在紡織、印染、造紙方面的應用（P69）

　　3）在環(huán)保方面的應用

　　殼聚糖有良好的吸附性能，可吸附染料、蛋白質(zhì)、金屬離子等?？捎糜诮饘俑患?、回收、分離、污水處理等。應用殼聚糖從工業(yè)廢水中回收銅已達工業(yè)化。目前正研究利用殼聚糖從海水中提取鈾。作為絮凝劑，殼聚糖對于活性污泥有很強的絮凝作用，能有效地處理食品工業(yè)廢水，沉淀廢水中的懸浮物。

附:CCTV-4《華人世界》高益槐的解迷人生視頻資料：

http://you.video.sina.com.cn/b/8358012-1337349467.html
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