植物多糖构效关系研究进展
[摘要]植物多糖具有多种生物活性,因其安全、高效、低毒等优势已成为医学和食品等领域的热点关注对象。植物多糖的化学结构是其生物活性的基础,不同化学结构的多糖,其生物活性具有较大的差异,探究其构效关系对糖类新型药物及糖类保健品的研究与开发具有重要的实践指导意义。现已发现植物多糖具有抗肝损伤、抗肿瘤、抗病毒、降血糖、抗凝血、抗氧化及免疫调节等多种生物活性。因此,该文主要以生物活性为主线,对近年来国内外植物多糖的构效关系及相关作用机制研究进行综述,其中重点介绍植物多糖与其抗肝损伤、抗肿瘤、抗病毒、降血糖、抗凝血活性之间的构效关系,为植物多糖构效关系的深入研究与探索及糖类产品的开发与应用提供一定的参考。
[关键词]植物多糖; 构效关系; 生物活性; 作用机制
[Abstract]Plant polysaccharides have a variety of biological activities and have become the focus of many fields such as the areas of medicine and food for the features of safety, high efficiency and low toxicity The chemical structure of plant polysaccharides is the foundation for the biological activity Polysaccharides with different chemical structures have great differences in biological activity The exploration of the structureactivity relationship of plant polysaccharides has guiding significance for the development of new drugs and the health care products of saccharides Many biological activities of plant polysaccharides such as antihepatic injury, antineoplastic, antiviral, hypoglycemia, anticoagulation, antioxidation and immunoregulation have been discovered Therefore, this paper focuses on the bioactivity as the main line, and summarizes the studies on structureactivity relationship and mechanism of plant polysaccharides at home and abroad in recent years The key point is the structureactivity relationship between plant polysaccharides and the antihepatic injury, antineoplastic, antiviral, hypoglycemia, and anticoagulation activities, providing reference for intensive study and exploration of structureactivity relationship of plant polysaccharides as well as development and application of polysaccharides products.
[Key words]plant polysaccharides; structureactivity relationship; biological activity; mechanism of action
植物多糖(又稱植物多聚糖)是由许多相同或不同的单糖以α或β糖苷键连接而成的聚合度超过10个的聚糖,在自然界植物体中广泛存在。经研究发现,大多数植物多糖具有多种生物活性,如现已知的就有抗肝损伤、抗凝血、抗肿瘤、抗病毒、降血糖、抗氧化及免疫调节作用等。植物多糖的化学结构是其发挥生物活性的物质基础,不同化学结构的多糖,其生物活性具有较大差异,这种不明确的构效关系严重阻碍了糖类药物等的研究与进一步的开发。因此,探究植物多糖构效关系显得至关重要,其已成为近年来科技工作者热点关注的焦点问题之一。本文以抗肝损伤、抗肿瘤、降血糖、抗凝血、抗病毒活性这几种主要生物活性为主线,对近年来国内外植物多糖的构效关系及相关作用机制研究进行综述,为植物多糖构效关系的深入研究与探索及糖类产品的开发与利用提供一定的参考。
1植物多糖抗肝损伤构效关系
肝损伤严重影响人类身体健康,任其发展恶化将会导致肝硬化、肝癌等一系列肝脏疾病。目前肝癌的治疗,通常以化疗为主,但由于过程中耐药癌细胞的频繁出现,往往使疗效大大降低。因此,寻找无毒或低毒的抗癌药物已是近年来的热点。研究发现,从植物中提取的活性多糖不仅可以强化免疫系统,对肝脏的保护也起到了一定的作用[1]。
11多糖的分子形状对活性的影响植物多糖的分子结构与其生物活性关系紧密,不同的分子结构呈现出的生物活性各不相同,甚至同种材料采用不同的分离方法得到的分子结构呈现出的生物活性也往往大相径庭。因此,利用实验,对同种材料不同分离方法得到的多糖进行研究是探索其构效关系的一条可行途径。Min等[2]采用超滤膜分离技术,从枸杞中分离出lbpa8,lbpa3,lbpa1,lbpa4及小部分lbpp8 5组分多糖。相关研究结果表明,lbpa8,lbpa3,lbpa1和lbpa4呈现出抑制SMMC7721细胞增殖的活性,且呈浓度和时间依赖性,但lbpp8却呈现出促进人肝癌SMMC7721细胞生长的活性;经原子力显微镜检测发现,lbpa4内具有紧密的球形分子结构,此结构是多糖呈现抗癌活性的基础,含此结构的多糖可诱导细胞的凋亡,呈现出高效的抗癌活性,而lbpp8则是由松散的絮状结构构成,此结构的多糖不呈现抗癌活性[2]。