糖類化合物的研究
糖類化合物是構(gòu)成生物體的四大基本物質(zhì)之一，生物學(xué)家曾經(jīng)長期認(rèn)為糖類化合物的生物學(xué)功能只是作為能量物質(zhì)如動物體內(nèi)儲存的糖原和植物體內(nèi)儲存的淀粉，及作為結(jié)構(gòu)物質(zhì)如纖維素、幾丁質(zhì)等。長期以來由于認(rèn)為糖在生物有機(jī)體內(nèi)的作用遠(yuǎn)在蛋白質(zhì)及核酸之下，其功能在很長時間內(nèi)未得到應(yīng)有的重視。
近年分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和生物化學(xué)等的發(fā)展使人們不斷認(rèn)識到糖類物質(zhì)除儲能之外還有其它諸多生物學(xué)功能，同時大量的實驗結(jié)果也揭示了糖類物質(zhì)是重要的信息分子，參與許多生理和病理過程，其中包括參與生物體受精、發(fā)育、分化、免疫、神經(jīng)系統(tǒng)的識別與調(diào)控；在微生物與動物、植物的相互作用中擔(dān)負(fù)重要作用；在衰老、癌癥過程中也涉及到糖類物質(zhì)的參與。
生物學(xué)功能及應(yīng)用
1、寡糖是生物體內(nèi)重要的信息物質(zhì)
綴合物通過寡糖鏈的識別作用決定著細(xì)胞的識別、集聚及受體作用。例如，血細(xì)胞表面的糖蛋白和糖脂決定了血型，由于這些糖綴合物中寡糖非還原端糖的種類和結(jié)構(gòu)的不同而產(chǎn)生了不同的血型。最新研究表明，寡糖不僅以它們的綴合物在起作用，很多寡糖本身就有重要的生理功能，有的寡糖能激活植物的自我防衛(wèi)系統(tǒng)，有的寡糖能誘導(dǎo)根瘤菌的固氮作用，有的寡糖則以與入侵的微生物上的糖蛋白相結(jié)合而阻止這些微生物對人體正常細(xì)胞的侵襲，有的寡糖具有抗菌、抗病毒及提高免疫活性的功能，而一些寡糖則具有肝素的功能，血型決定族寡糖更是很有希望成為防治癌癥的藥物。
2、寡糖具有營養(yǎng)保健功能
由于人體不具備分解、消化寡糖的酶系統(tǒng)，在攝入之后，它很少或根本不產(chǎn)生熱量，可有效地防治肥胖、高血壓、糖尿病等。而且寡聚糖是一類重要的雙歧桿菌促生長因子（bifidusfactor,BF），它能有效地促進(jìn)腸道內(nèi)雙歧桿菌的生長繁殖。BF通過促進(jìn)雙歧桿菌生長繁殖表現(xiàn)其主要生理功能，如提高人體免疫力；降低腸道內(nèi)pH值；抑制腸道有害菌生長；產(chǎn)生B族維生素；分解致癌物質(zhì)，促進(jìn)腸蠕動；增進(jìn)蛋白質(zhì)的吸收等。
除此以外天然的純寡糖還有預(yù)防蛀牙、降低血脂及促進(jìn)礦物質(zhì)吸收等十分重要的功能。寡聚糖能使老年人對鈣離子的吸收能力提高5倍以上，是預(yù)防老年人骨質(zhì)疏松的有效營養(yǎng)補(bǔ)劑。
3、寡糖具有抗凝活性
研究發(fā)現(xiàn)聚陰離子寡糖有著良好的抗凝活性，大量副作用較小的抗凝劑，包括低分子量肝素（LMWH），還有硫酸軟骨素B、合成二麥芽糖酞氨酸、二乳糖酞氨酸以及與抗凝血酶III(ATIII)結(jié)合的肝素五糖等。類肝素寡糖具有肝素相同的抗凝血作用，但較肝素的出血和血小板減少等副作用卻大大降低，而且它有了合成的可能性，可以得到單一化合物。
4、寡糖具有很強(qiáng)的抗病毒活性
近年來有諸多報道寡糖對HIV有很好的抑制作用。早在1964年就有人發(fā)現(xiàn)肝素對單純疤疹病毒HSV有抑制作用。所以在研究過程中往往以類肝素物質(zhì)為出發(fā)點，對各種天然及人工修飾的硫酸多糖的抗病毒活性進(jìn)行探討。研究發(fā)現(xiàn)在抗病毒過程中是有某一段有特定結(jié)構(gòu)的寡糖在起著關(guān)鍵作用。在實際的研發(fā)過程中單獨的寡糖抗病毒活性較低，而在有疏水基-羥基存在的情況下則有很好的抗病毒效果。
寡糖還具有抗腫瘤活性。腫瘤細(xì)胞表面的唾液酸化路易斯寡糖簇能夠通過與血小板、白細(xì)胞及內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)的選凝素粘連受體的結(jié)合加速腫瘤的轉(zhuǎn)移。所以干擾SLeX的組裝能夠提供一種治療癌癥轉(zhuǎn)移的新的化療方法。一種微摩爾濃度的全乙酞化的二糖作用于培養(yǎng)的人體腺癌細(xì)胞能夠減少SLeX的表達(dá)。寡糖的抗腫瘤作用和抗感染能力在很大程度上是通過提高機(jī)體的免疫力來實現(xiàn)的，寡糖本身并無細(xì)胞毒性，這使它作為抗腫瘤和抗感染藥物潛在的毒副作用大大降低。
5、寡糖具有抗炎活性
研究表明，白細(xì)胞表面的SLeX四聚糖（一種血型抗原，能被E選擇蛋白血管內(nèi)皮細(xì)胞---白細(xì)胞生長因子所識別），當(dāng)組織感染或受損時，白細(xì)胞黏附于內(nèi)皮細(xì)胞，沿血管壁滾動并穿過管壁進(jìn)入受損組織，殺滅入侵病原。
糖類化合物是構(gòu)成生物體的四大基本物質(zhì)之一，生物學(xué)家曾經(jīng)長期認(rèn)為糖類化合物的生物學(xué)功能只是作為能量物質(zhì)如動物體內(nèi)儲存的糖原和植物體內(nèi)儲存的淀粉，及作為結(jié)構(gòu)物質(zhì)如纖維素、幾丁質(zhì)等。長期以來由于認(rèn)為糖在生物有機(jī)體內(nèi)的作用遠(yuǎn)在蛋白質(zhì)及核酸之下，其功能在很長時間內(nèi)未得到應(yīng)有的重視。
近年分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和生物化學(xué)等的發(fā)展使人們不斷認(rèn)識到糖類物質(zhì)除儲能之外還有其它諸多生物學(xué)功能，同時大量的實驗結(jié)果也揭示了糖類物質(zhì)是重要的信息分子，參與許多生理和病理過程，其中包括參與生物體受精、發(fā)育、分化、免疫、神經(jīng)系統(tǒng)的識別與調(diào)控；在微生物與動物、植物的相互作用中擔(dān)負(fù)重要作用；在衰老、癌癥過程中也涉及到糖類物質(zhì)的參與。
生物學(xué)功能及應(yīng)用
1、寡糖是生物體內(nèi)重要的信息物質(zhì)
綴合物通過寡糖鏈的識別作用決定著細(xì)胞的識別、集聚及受體作用。例如，血細(xì)胞表面的糖蛋白和糖脂決定了血型，由于這些糖綴合物中寡糖非還原端糖的種類和結(jié)構(gòu)的不同而產(chǎn)生了不同的血型。最新研究表明，寡糖不僅以它們的綴合物在起作用，很多寡糖本身就有重要的生理功能，有的寡糖能激活植物的自我防衛(wèi)系統(tǒng)，有的寡糖能誘導(dǎo)根瘤菌的固氮作用，有的寡糖則以與入侵的微生物上的糖蛋白相結(jié)合而阻止這些微生物對人體正常細(xì)胞的侵襲，有的寡糖具有抗菌、抗病毒及提高免疫活性的功能，而一些寡糖則具有肝素的功能，血型決定族寡糖更是很有希望成為防治癌癥的藥物。
2、寡糖具有營養(yǎng)保健功能
由于人體不具備分解、消化寡糖的酶系統(tǒng)，在攝入之后，它很少或根本不產(chǎn)生熱量，可有效地防治肥胖、高血壓、糖尿病等。而且寡聚糖是一類重要的雙歧桿菌促生長因子（bifidusfactor,BF），它能有效地促進(jìn)腸道內(nèi)雙歧桿菌的生長繁殖。BF通過促進(jìn)雙歧桿菌生長繁殖表現(xiàn)其主要生理功能，如提高人體免疫力；降低腸道內(nèi)pH值；抑制腸道有害菌生長；產(chǎn)生B族維生素；分解致癌物質(zhì)，促進(jìn)腸蠕動；增進(jìn)蛋白質(zhì)的吸收等。
除此以外天然的純寡糖還有預(yù)防蛀牙、降低血脂及促進(jìn)礦物質(zhì)吸收等十分重要的功能。寡聚糖能使老年人對鈣離子的吸收能力提高5倍以上，是預(yù)防老年人骨質(zhì)疏松的有效營養(yǎng)補(bǔ)劑。
3、寡糖具有抗凝活性
研究發(fā)現(xiàn)聚陰離子寡糖有著良好的抗凝活性，大量副作用較小的抗凝劑，包括低分子量肝素（LMWH），還有硫酸軟骨素B、合成二麥芽糖酞氨酸、二乳糖酞氨酸以及與抗凝血酶III(ATIII)結(jié)合的肝素五糖等。類肝素寡糖具有肝素相同的抗凝血作用，但較肝素的出血和血小板減少等副作用卻大大降低，而且它有了合成的可能性，可以得到單一化合物。
4、寡糖具有很強(qiáng)的抗病毒活性
近年來有諸多報道寡糖對HIV有很好的抑制作用。早在1964年就有人發(fā)現(xiàn)肝素對單純疤疹病毒HSV有抑制作用。所以在研究過程中往往以類肝素物質(zhì)為出發(fā)點，對各種天然及人工修飾的硫酸多糖的抗病毒活性進(jìn)行探討。研究發(fā)現(xiàn)在抗病毒過程中是有某一段有特定結(jié)構(gòu)的寡糖在起著關(guān)鍵作用。在實際的研發(fā)過程中單獨的寡糖抗病毒活性較低，而在有疏水基-羥基存在的情況下則有很好的抗病毒效果。
寡糖還具有抗腫瘤活性。腫瘤細(xì)胞表面的唾液酸化路易斯寡糖簇能夠通過與血小板、白細(xì)胞及內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)的選凝素粘連受體的結(jié)合加速腫瘤的轉(zhuǎn)移。所以干擾SLeX的組裝能夠提供一種治療癌癥轉(zhuǎn)移的新的化療方法。一種微摩爾濃度的全乙酞化的二糖作用于培養(yǎng)的人體腺癌細(xì)胞能夠減少SLeX的表達(dá)。寡糖的抗腫瘤作用和抗感染能力在很大程度上是通過提高機(jī)體的免疫力來實現(xiàn)的，寡糖本身并無細(xì)胞毒性，這使它作為抗腫瘤和抗感染藥物潛在的毒副作用大大降低。
5、寡糖具有抗炎活性
研究表明，白細(xì)胞表面的SLeX四聚糖（一種血型抗原，能被E選擇蛋白血管內(nèi)皮細(xì)胞---白細(xì)胞生長因子所識別），當(dāng)組織感染或受損時，白細(xì)胞黏附于內(nèi)皮細(xì)胞，沿血管壁滾動并穿過管壁進(jìn)入受損組織，殺滅入侵病原。