糖生物学基础

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1、糖生物学研究概述摘要：主要介绍了天然植物多糖的结构、分离纯化方法、结构分析方法以及生物活性功能,如抗肿瘤、免疫调节、抗疲劳、降血糖、抗病毒、抗氧化等,展望了其发展前景。关键字：植物多糖结构分离纯化结构分析生物活性Abstacts：Thenaturalplantpolysaccharidestructure，isolationmethod，structureanalysismethodandthebiologicalactivityfunctionweremainlyintroduced，liketheanti-tumor,theimmunoregulation，antifatigue，h

2、ypoglycemic,theanti-virus,antioxidationandsoon.Itsprospectsfordevelopmentwerealsoforecasted.Keywords：PolysaccharidesstructureIsolationmethodStructureanalysisBiologicalActivities糖类是自然界分布最广、含量最多的有机化合物，也是自然界中分子结构复杂而且品系庞大的一类。它与蛋白质，脂类和核酸是四类重要的生物大分子，是地球上最重要的天然有机物之一，其占物质单位体积化学成分干重50%以上。糖是除核酸和蛋白质之外另一重要的生

3、命物质，其活性涉及到多细胞生命的全部时间和空间，如受精、着床、分化、发育、免疫、感染、癌变、衰老等领域。21世纪的今天，糖类的研究再次成为人们关注的焦点，糖已经不再是简单的被认为是能量来源和结构的基础了，其许多生物学功能逐渐被发觉，致使多糖成为天然药物及保健品研发中的重要组成部分。1多糖的概念及分类糖类被界定为多羟基醛或多羟基酮的化合物，或是能水解出上述单位的前体化合物。其中依据其结构特点，将糖类分为单糖（不能再水解成更简单糖单位的糖）、寡糖（2-20个单糖单位通过糖苷键连接而成的糖类）和多糖。多糖是一类十分重要的生物高分子，是由20个以上单糖单位缩合、失水而连接起来的均聚物或共聚物，是

4、自然界的糖类主要的存在形式。多糖是高分子化合物，相对分子量极大、范围广泛，从30000到400000000。标准不同，分类也有所不同。如根据生物来源大致可分为动物来源，植物来源和真菌来源多糖。而根据由一种还是多种单糖组成可分为同多糖和杂多糖。同多糖主要有纤维素、淀粉、糖原和甲壳质，杂多糖主要有Spharose、HA、Sephadex、硫酸软骨素、果胶、琼脂和肝素等。此外还有一些复合多糖可以分为糖肽类（糖蛋白，蛋白聚糖，肽聚糖），糖脂类(脂多糖、糖鞘脂和糖基酰基甘油)及其他比如核糖体。2多糖的结构多糖是一种大分子，其的结构虽不像蛋白质那样有清楚的分类标准，但同样可分为几个结构层次，称为初级

5、、二级、三级、四级等结构层次，其基本含义与对应的蛋白质结构相同．同样是阐述多糖分子构象形态的基础亦与蛋白质大分于链型构造的原理和研究方法相似。多糖的初级结构指线性链中单糖残基以糖苷键连接成序，不涉及次级的相互作用。具体地说，其一级结构包括：（1）糖链中糖基的排列顺序（2）糖苷键的键型（α、β）及糖基的构型（D、L）（3）相邻各糖基是如何形成糖苷键的，是通过哪位碳原子上的羟基缩合；（4）多糖是否为直链，无分支结构，如有分支，是哪位碳原子连接的。研究发现，多糖的空间结构、性质及其功能取决于多糖的一级结构，一级不同，其空间结构和功能也不同。多糖的二级结构指的是多糖主链间以氢键结合形成聚合体，常

6、见的二级结构有三种，带状的、螺旋状的和无规卷曲的。同时要说明的是，多糖的二级结构形式也主要依赖于一级结构。具有二级结构的多糖链（包括糖苷键和侧链）在一定程度上可以着成是一个组成单位，它们的疏水性质，电荷性质，空间位阻等通常是不均一或不对称的，因此它们的链段还能与多糖分链的其他链段进一步相互作用，进而构成较紧密的结构形式即三级结构，三级结构的形式主要由螺旋与螺旋、螺旋与带状、带状与带状之间的作用形成。多糖的四级结构指三级结构的基础上，多聚链间以非共价链结合形成聚集体，这种现象常称为亚单位现象。多糖链在形成固有三级结构之后．分子表面仍存在一些可以和其他多糖分子链相互作用的基团，它们之间相互作

7、用可以装配成功能更为完善的体系，这样的组合和结构方式形成的是多糖的四级结构。3植物多糖的研究概况3.1植物多糖的分离纯化多糖是极性大分子化合物，大多采用不同温度的水、稀碱或稀盐溶液提取，尽量避免在酸性条件下提取，以防引起糖苷键的断裂。一般植物多糖多采用热水提法，此法提取简单，破坏性小且得率高。提取得到的多糖往往含有其他干扰物质，其中最常见的是蛋白质。除蛋白质的方法有很多种，常用的有Sevag法、三氟三氯乙烷法或三氯乙酸法,这些方法可