21世紀(jì)中藥研究熱點(diǎn)領(lǐng)域多糖研究(藥食同源中藥降血糖)

21世紀(jì)中藥研究熱點(diǎn)領(lǐng)域多糖研究

中藥作為人類維護(hù)健康體系的一個(gè)重要組成部分，大多數(shù)是天然藥物，符合“返璞歸真”、“回歸自然”的潮流，與生物－心理－社會醫(yī)學(xué)模式相適應(yīng)，但中藥的成分復(fù)雜，限制了中藥研究的快速發(fā)展。隨著對多糖生物功能認(rèn)識的深入，多糖生物學(xué)研究成了國際爭奪生物化學(xué)研究領(lǐng)域的制高點(diǎn)，以多糖為重點(diǎn)的糖工程研究可能是繼蛋白質(zhì)工程、基因工程后生物化學(xué)和分子生物學(xué)領(lǐng)域中的科學(xué)前沿。因此，作為中藥主要有效成分之一的多糖研究，可能為中藥研究帶來一個(gè)全新的時(shí)代———多糖生命科學(xué)時(shí)代。

多糖生物功能的研究現(xiàn)狀與瓶頸

多糖是一類由醛糖或酮糖通過糖苷鍵連接而成的天然高分子多聚物，是中藥主要活性成分之一。多糖生物學(xué)功能的認(rèn)識經(jīng)歷了一個(gè)反復(fù)的復(fù)雜辨證認(rèn)識過程，多糖是所有生命有機(jī)體的重要組成部分，在生物體內(nèi)不僅是作為能量資源和構(gòu)成材料，而且存在于一切細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)中，參與細(xì)胞各種生命現(xiàn)象的代謝活動(dòng)，也是生物體內(nèi)除核酸和蛋白質(zhì)以外的又一類重要的生物分子。中藥多糖有很強(qiáng)的生物活性，可調(diào)控細(xì)胞分裂和分化，具有免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗氧化、抗病毒等藥理作用，因此中藥多糖研究又成為生物化學(xué)領(lǐng)域中研究的熱點(diǎn)之一。

目前，多糖研究的層次與水平，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于蛋白質(zhì)和核酸，主要集中體現(xiàn)在多糖結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系、體內(nèi)代謝過程與作用機(jī)制尚未闡明。限制中藥多糖研究的主要“瓶頸”問題是中藥多糖制劑不夠精確化、標(biāo)準(zhǔn)化，化學(xué)結(jié)構(gòu)與構(gòu)效關(guān)系不明確，水溶性一般較差，從而導(dǎo)致質(zhì)量難以控制、藥性重復(fù)性差以及難以在分子水平闡明藥理作用和作用機(jī)制。因此，我國應(yīng)利用豐富的天然中藥多糖資源，借助現(xiàn)代科技加強(qiáng)多糖生物學(xué)的基礎(chǔ)研究，加快多糖工程的開發(fā)應(yīng)用，以優(yōu)先投入的戰(zhàn)略攻克多糖研究關(guān)鍵技術(shù)，從而推動(dòng)多糖的中藥現(xiàn)代化研究，爭奪生物化學(xué)研究領(lǐng)域的新空間。

借助現(xiàn)代科技深入研究中藥多糖結(jié)構(gòu)與構(gòu)效的關(guān)系

中藥多糖化學(xué)結(jié)構(gòu)是生物活性的基礎(chǔ)，其結(jié)構(gòu)比蛋白質(zhì)和核酸的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，可分為一級、二級、三級、四級結(jié)構(gòu)，因此具有裝載豐富生物信息的能力。中藥多糖是有特定空間結(jié)構(gòu)的復(fù)雜聚合物，包括糖基的組成、糖基排列順序、相鄰糖基的連接方式、異頭碳構(gòu)型以及糖鏈有無分支、分支的位置及長短等，多糖骨架鏈間是以氫鍵結(jié)合的各種聚合體，糖單位的羥基、羧基、氨基以及硫酸基之間以非共價(jià)鍵相互作用，多聚鏈間也是以非共價(jià)鍵結(jié)合形成的聚集體。從化學(xué)角度來看，中藥多糖的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性無疑給寡糖鏈的結(jié)構(gòu)測定和化學(xué)合成帶來了很多困難。因此，應(yīng)借助現(xiàn)代科技深入研究中藥多糖的序列結(jié)構(gòu)，開展多糖分子修飾研究，分子修飾可改變多糖的結(jié)構(gòu)和部分理化性質(zhì)，從而影響中藥多糖生物活性，為中藥多糖類新藥開發(fā)和構(gòu)效關(guān)系研究提供新方法和新手段。

中藥多糖的不同組分因其分子量大小、分布、單糖組成、糖苷鏈連接方式、分支度、溶解度、黏度等理化性能的不同而具有不同的生物活性，將中藥多糖以適當(dāng)?shù)姆椒ǚ譃椴煌肿恿看笮〉娜舾删唤M分，對每一組分進(jìn)行藥效實(shí)驗(yàn)，便形成組－效關(guān)系的研究。中藥多糖的構(gòu)效和組效關(guān)系的研究，對闡明中藥多糖類藥物的作用機(jī)制具有重要的理論意義，并可進(jìn)一步指導(dǎo)中藥多糖類新藥的開發(fā)。

探索中藥多糖的生物活性片段

中藥多糖生物學(xué)功能與結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，所以中藥多糖的結(jié)構(gòu)研究可能直接影響生命科學(xué)中前沿科學(xué)的發(fā)展，中藥多糖結(jié)構(gòu)的測定也就成了研究的熱點(diǎn)。中藥多糖主鏈和支鏈的性質(zhì)以及高級結(jié)構(gòu)是影響生物學(xué)活性的主要因素，主鏈的糖單元組成、糖苷鍵類型直接決定中藥多糖的活性，支鏈的類型、聚合度、在多糖鏈上的分布及其取代度決定中藥多糖活性的強(qiáng)弱，而且中藥多糖分子的高級結(jié)構(gòu)如鏈的柔韌性和空間構(gòu)像比一級結(jié)構(gòu)對中藥多糖活性的影響更大，可見中藥多糖的分子修飾和結(jié)構(gòu)改造對提高其生物活性具有重要意義。中藥多糖在生物體內(nèi)的活性體現(xiàn)在與受體相互識別、相互作用的過程中，由于中藥多糖是具有復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)的大分子，可能像蛋白質(zhì)和酶一樣存在一個(gè)或幾個(gè)寡糖片段的活性中心與受體相互作用。因此，研究中藥多糖的活性片段及活性片段與多糖之間的關(guān)系，不僅有利于研究中藥多糖的結(jié)構(gòu)，且對揭示中藥多糖的構(gòu)效關(guān)系具有重要意義，對闡明中藥多糖在機(jī)體內(nèi)的吸收分布、代謝途徑等動(dòng)態(tài)變化及作用機(jī)制有重要意義。

加強(qiáng)中藥多糖的質(zhì)量控制研究

目前關(guān)于中藥多糖的制備、結(jié)構(gòu)、合成、藥理學(xué)、臨床學(xué)等方面已有大量研究，其多方面的生物活性已經(jīng)得到開發(fā)和應(yīng)用，但由于分離到的中藥多糖，大多數(shù)都是一些未經(jīng)優(yōu)化的雜多糖制劑，加之生長環(huán)境、提取分離技術(shù)的不同而造成多糖結(jié)構(gòu)及活性的差異，不利于發(fā)揮中藥多糖的最佳功效，給進(jìn)一步研究帶來了困難，使在分子水平上闡明其藥理作用和作用機(jī)制受到很大限制。

雜多糖成分復(fù)雜，有些中藥多糖與色素、蛋白質(zhì)結(jié)合改變了其構(gòu)象變化和生物活性，若脫去色素和蛋白質(zhì)則影響中藥多糖的生物活性，而且不同來源的中藥多糖作用不一，配伍后同樣存在協(xié)同作用，可見中藥多糖的質(zhì)量控制是多糖藥物研究開發(fā)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。雖然有不少的中藥多糖已應(yīng)用于臨床，但由于其化學(xué)結(jié)構(gòu)不明確，質(zhì)量很難控制，造成藥效重復(fù)性較差，不符合國際規(guī)范，因而也難以在醫(yī)藥領(lǐng)域占主要地位。所以，中藥多糖的分離純化和結(jié)構(gòu)分析，是對中藥多糖進(jìn)行研究和開發(fā)的基礎(chǔ)，應(yīng)利用我國現(xiàn)有的化學(xué)、物理學(xué)和生物學(xué)等分析技術(shù)對中藥多糖的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究，在此基礎(chǔ)上探討中藥多糖的構(gòu)效關(guān)系、量效關(guān)系及中藥多糖的免疫作用機(jī)理，加強(qiáng)中藥多糖的分析制備、純化結(jié)構(gòu)、活性鑒定、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、給藥途徑等技術(shù)問題的研究，為中藥多糖的合成、藥理學(xué)及臨床學(xué)的研究奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，以不斷擴(kuò)大中藥多糖在臨床領(lǐng)域的應(yīng)用。

藥食同源中藥降血糖

1.山藥

本品為薯蕷科植物薯蕷的干燥根莖。性味甘溫，有補(bǔ)脾養(yǎng)胃、生津益肺、補(bǔ)腎澀精之功效?，F(xiàn)代藥理研究山藥具有降血糖、抗衰老、增強(qiáng)免疫功能、抗腫瘤等作用。山藥多糖能降低四氧嘧啶所致大鼠的血糖水平，用山藥多糖灌胃15天后，能顯著降低糖尿病模型大鼠的血糖，且大劑量的山藥多糖降糖更明顯，其降糖效果與劑量呈一定關(guān)系。另有研究顯示，以山藥多糖連續(xù)灌胃給藥15天，結(jié)果山藥多糖對糖尿病大鼠的血糖有明顯降低作用，同時(shí)能升高C肽含量。實(shí)驗(yàn)證明，山藥多糖對糖尿病的治療作用與增加胰島素分泌，改善受損的胰島?茁細(xì)胞功能有關(guān)。有學(xué)者的.研究結(jié)果也表明，山藥多糖具有降低四氧嘧啶糖尿病小鼠血糖的作用，并能促進(jìn)糖尿病小鼠體重的恢復(fù)。

2.玉竹

本品為百合科植物玉竹的干燥根莖。有養(yǎng)陰潤燥，生津止渴之功效。《本草正義》稱其對胃火熾盛、燥渴消谷、多食易饑者有捷效?，F(xiàn)代藥理研究玉竹有降血糖、提高免疫力、改善心血管系統(tǒng)、抗腫瘤、抗衰老等作用。有學(xué)者從玉竹水提物中分離出玉竹多糖并研究其降血糖作用，結(jié)果表明，玉竹多糖對高血糖大鼠血糖有顯著抑制作用，并呈良好的量效關(guān)系。玉竹中含有的3個(gè)甾體苷類化合物有降血糖的作用。研究結(jié)果顯示，甾體苷類化合物能有效降低糖尿病大鼠的血糖，但在降血糖作用的同時(shí)，不改變胰島?茁細(xì)胞胰島素分泌量。

3.百合

本品為百合科植物百合或細(xì)葉百合的肉質(zhì)鱗葉。有養(yǎng)陰潤肺，清心安神之功效?，F(xiàn)代藥理研究百合具有抗腫瘤、降血糖、調(diào)節(jié)免疫力和抗疲勞等作用。有學(xué)者觀察百合多糖對四氧嘧啶誘導(dǎo)的糖尿病模型小鼠血糖濃度的影響，結(jié)果表明，百合多糖對四氧嘧啶誘導(dǎo)的糖尿病模型小鼠有明顯的降血糖功能，且呈量效關(guān)系。

4.沙棘

本品為胡頹子科植物沙棘的成熟果實(shí)。性溫味酸澀。有止咳祛痰，消食化滯，活血散瘀等功效?，F(xiàn)代藥理研究沙棘具有降血糖、降血脂、抗腫瘤、抗炎、調(diào)節(jié)免疫等多種藥理作用。有學(xué)者給予四氧嘧啶糖尿病模型小鼠沙棘提取物，以灌胃途徑給藥，連續(xù)7天，測定其空腹血糖的變化情況，以消渴丸作為陽性對照組。結(jié)果表明，沙棘提取物有降低四氧嘧啶糖尿病小鼠血糖的作用，且效果優(yōu)于消渴丸對照組(P<0.01)。有學(xué)者對沙棘果不同提取物組的降血糖效果進(jìn)行研究，結(jié)果顯示沙棘果不同提取物組的各項(xiàng)指標(biāo)均有明顯改善(P<0.05)，且存在一定的量效關(guān)系。實(shí)驗(yàn)表明，適當(dāng)服用沙棘果提取物可降低血糖，提高抗氧化能力。還有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)沙棘黃酮能有效地控制糖尿病大鼠血糖水平，糾正其物質(zhì)代謝紊亂，能極顯著地降低糖尿病大鼠血糖、血脂水平。

多糖的作用？

指多個(gè)單糖基以糖苷鍵相連而形成的多聚物。有些多糖的長鏈?zhǔn)蔷€形，另一些多糖含有支鏈。各種多糖的差別在于所含單糖單位的性質(zhì)、鏈的長度和分支的程度。多糖又稱聚糖，可以分為兩類。只含有一種單糖單位的多糖，如淀粉叫做同多糖；含有兩種或更多種單糖單位的多糖叫做雜多糖，如透明質(zhì)酸。多糖一般沒有精確的分子量，其中的單糖單位可因細(xì)胞的代謝需要增加或減少。多糖沒有還原性，無甜味，大多不溶于水，有的與水形成膠體溶液。多糖在自然界分布很廣，其功能是多種多樣的。有些多糖是單糖的貯存形式；許多多糖是單細(xì)胞微生物、高等植物細(xì)胞壁和動(dòng)物細(xì)胞外部表面的結(jié)構(gòu)單元；另一些多糖是脊椎動(dòng)物結(jié)締組織和節(jié)肢動(dòng)物外骨骼的組分。結(jié)構(gòu)多糖有保護(hù)、支撐的作用。最重要的貯存多糖是淀粉和糖原。淀粉在植物的根莖或種子中最豐富，但是大多數(shù)植物細(xì)胞都有生成淀粉的能力。天然淀粉由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成。直鏈淀粉是多個(gè)葡萄糖單位彼此用α（1→4）鍵相連的不分支長鏈。支鏈淀粉也由D-葡萄糖單位聚合而成，但有許多分支；其長鏈中的D-葡萄糖單位用α（1→4）鍵連接，在分支點(diǎn)上則為α（1→6）鍵。這樣的結(jié)構(gòu)使淀粉的眾多的葡萄糖單位中僅有一個(gè)末端葡萄糖保留有自由的羰基（C1，叫做還原端）。其他末端均為非還原端（C4），所以淀粉不表現(xiàn)還原性。酸或酶可水解淀粉產(chǎn)生葡萄糖，中間產(chǎn)物為長度不同的糊精。糖原是動(dòng)物細(xì)胞貯存的多糖，其結(jié)構(gòu)很象支鏈淀粉，只是分支更多，分子更為致密。肝臟中的糖原特別豐富，骨骼肌也含有糖原。碘液常作為淀粉的定性試劑，直鏈淀粉遇碘呈藍(lán)色，支鏈淀粉遇碘呈紫紅色，糖原呈紅紫色。其他貯存多糖，有與淀粉、糖原不同的葡聚糖，如酵母和細(xì)菌中的不以α（1→4）鍵相連的葡聚糖；菊芋及多種植物中的果聚糖（含β（2→1）糖苷鍵）以及植物組織中的甘露聚糖、木聚糖、阿拉伯聚糖等。纖維素為纖維狀，強(qiáng)韌，不溶于水的物質(zhì)，存在于植物的保護(hù)性細(xì)胞壁（特別是莖）和植物組織的所有木質(zhì)部分。木材主要由纖維素和其他多聚物構(gòu)成，棉花幾乎是純纖維素。纖維素不僅是植物界，也是所有生物分子（植物或動(dòng)物）最豐富的胞外結(jié)構(gòu)多糖。它是由眾多的葡萄糖單位通過β（1→4）鍵連接構(gòu)成的，這種連接方式使其長鏈呈伸展構(gòu)象，并邊靠邊地聚合成不溶的纖維。纖維素不能被消化，所以其中的D-葡萄糖單位不能為大多數(shù)高等生物利用。雜多糖的種類很多，結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，常含有各種糖的衍生物。常作為微生物培養(yǎng)基和果凍成分的瓊脂（海藻的成分），食品工業(yè)上用途甚廣的果膠（鮮果的成分），以及作為動(dòng)植物組織中天然粘合劑的粘多糖都是雜多糖。在細(xì)胞間質(zhì)有滑潤作用的透明質(zhì)酸和動(dòng)物體中的抗凝物質(zhì)——肝素，也屬粘多糖一類。
多糖的用途在生命科學(xué)研究領(lǐng)域里，糖生物學(xué)一直的該領(lǐng)域的研究前言和熱點(diǎn) 現(xiàn)代醫(yī)學(xué) 細(xì)胞生物學(xué)及分子生物學(xué)的發(fā)展，使人們認(rèn)識到免疫系統(tǒng)的紊亂不僅會產(chǎn)生多種疾病，而且與人體衰老及老年人的多發(fā)病如腫瘤 高血壓 糖尿病甚至精神病的發(fā)生均有密切關(guān)系 80年代以來，科學(xué)家們對植物多糖，特別是對中藥中的多糖研究產(chǎn)生了濃厚的興趣，至今已相繼報(bào)道了100多種具有免疫調(diào)節(jié) 抗腫瘤 抗病毒 抗感染 降血糖等多種生理活性的中藥多糖，有的已在臨床用于腫瘤 肝炎 心血管等疾病的輔助治療和康復(fù)，其中最重要的藥理作用當(dāng)推免疫促進(jìn)作用 已有的大量藥理和臨床應(yīng)用表明，這些功能確切的多糖，其原生藥大多屬于補(bǔ)益類中藥 近來的藥理研究和臨床應(yīng)用均表明其具有顯著的免疫增強(qiáng)作用 而其有效成分為多糖或糖綴合物 glycoconjugates ，包括糖肽 蛋白多糖等 不同的糖肽其免疫活性的表現(xiàn)形式也不相同，有的表現(xiàn)為細(xì)胞免疫功能強(qiáng)，有的表現(xiàn)為體液免疫功能強(qiáng)，而有的還具有顯著的抗脂質(zhì)過氧化作用，抑制LDL的氧化 這些糖肽類化合物的結(jié)構(gòu)分析表明，它們的共同特點(diǎn)是多糖含量高，有的可高達(dá)90 ，多糖結(jié)構(gòu)有其共性，即均以Ara為末端，但也各具個(gè)性，有的主鏈?zhǔn)?1 6連結(jié)，有的是 1 4連結(jié)，有的還結(jié)合色素 藥理研究結(jié)果還表明這些糖肽類化合物中不但整體分子具有免疫活性，而且分子中的多糖鏈也具有免疫活性，有的比整體分子的作用還要強(qiáng) 抗腫瘤藥 將多糖作為抗腫瘤藥是由于人們對當(dāng)前癌癥化療藥物不滿意 雖然化學(xué)家們合成了無數(shù)個(gè)對癌細(xì)胞有相當(dāng)強(qiáng)殺傷作用的化合物，但在殺死癌細(xì)胞的同時(shí)也同樣損傷正常細(xì)胞，臨床上表現(xiàn)出很多副作用，特別是化療藥物對患者免疫系統(tǒng)造成損害，因此多糖類免疫調(diào)節(jié)劑在腫瘤的治療上很有吸引力，尤其是它可與一些抗癌藥如5 FU 環(huán)磷酰胺等合用，可恢復(fù)由化療所導(dǎo)致的免疫功能低下，增強(qiáng)抗腫瘤的作用 抗病毒藥 近十多年來，化學(xué)家們已從扶正固本等補(bǔ)益類中藥中得到了多種多糖類化合物，不但能促進(jìn)機(jī)體的免疫功能，而且證實(shí)了有些多糖確實(shí)有抗老延壽的作用 中藥免疫調(diào)節(jié)劑的發(fā)展，將有以下幾個(gè)趨勢： 從單味中藥多糖的研究向中藥復(fù)方多糖體系的研究發(fā)展 從單一免疫系統(tǒng)作用的研究向神經(jīng)內(nèi)分泌免疫網(wǎng)絡(luò)作用的研究發(fā)展 從藥品向食品，從治療向保健發(fā)展

米糠有什么作用

1、通便：米糠中的碳水化合物在腸道中不與消化酶作用，因而起到與添加麥麩相同的通便效果。

2、提取米糠油：米糠提取米糠油在我國已經(jīng)得到較大的發(fā)展，由于米糠油主要是不飽和脂肪酸，還含有維生素E、角鯊烯、活性脂肪酶及固形植物成分等。米糠油能減少膽固醇在血管壁上過多沉積，可用于高血脂的防治。米糠油富含的3種阿魏酸酯抗氧化劑對其抗氧化穩(wěn)定性起到重要作用。

3、提取植酸：植酸在植物中通常以植酸鈣的形式出現(xiàn)，米糠中的植酸鈣含量可達(dá)10%~11%，通?？赏ㄟ^沉淀法或離子交換法提取。脫脂米糠經(jīng)提取植酸后，糟渣可作為飼料使用，營養(yǎng)價(jià)值高。

4、從米糠中提取阿魏酸，作為食品添加劑，具有吸附紫外線與防止氧化的作用。米糠中含有的神經(jīng)酰胺糖苷有抑制黑色素生成的作用，用它制造化妝品可保皮膚濕潤、白凈。

擴(kuò)展資料

中國糧油學(xué)會常務(wù)理事長胡承淼在2012年6月首屆稻米油產(chǎn)業(yè)發(fā)展國際交流會上表示：如果能合理利用米糠資源，我國每年可生產(chǎn)230多萬噸稻米油，相當(dāng)于我國1億多畝土地所產(chǎn)大豆的含油量，這將使我國食用油自給率提高5％到10％。

中國是稻米生產(chǎn)大國。2011年，我國稻谷生產(chǎn)量高達(dá)2億噸，而米糠量達(dá)1800萬噸，米糠含油率高達(dá)15％?！拔覈哂型茝V、普及稻米油的天然優(yōu)勢。這是在不與糧爭地的情況下，提高我國食用油自給率的有效途徑之一，也是解決中國油脂油料對外依存度過高問題的有益嘗試。

技術(shù)限制是導(dǎo)致我國米糠利用率一直處于低水平的主要原因。國家糧油行業(yè)科技創(chuàng)新的先行者，開創(chuàng)了分散保鮮，集中制取，集中精煉的“一分散、兩集中”的全新稻米油生產(chǎn)模式，攻克了米皮和米胚芽最佳保鮮狀態(tài)僅為6個(gè)小時(shí)的難題，并有效擴(kuò)大產(chǎn)能。

-米糠

人民網(wǎng)-如果合理利用米糠資源 我國每年可生產(chǎn)230多萬噸稻米

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