多糖

多糖（polysaccharide）是由多個單糖分子縮合、失水而成，是一類分子結構複雜且龐大的糖類物質。凡符合高分子化合物概念的碳水化合物及其衍生物均稱為多糖。多糖在自然界分佈極廣，亦很重要。有的是構成動植物細胞壁的組成成分，如肽聚糖和纖維素；有的是作為動植物儲藏的養分，如糖原和澱粉；有的具有特殊的生物活性，像人體中的肝素有抗凝血作用，肺炎球菌細胞壁中的多糖有抗原作用。 ^[2] 

多糖的結構單位是單糖，多糖相對分子質量從幾萬到幾千萬。結構單位之間以苷鍵相連接，常見的苷鍵有α-1,4-苷鍵、β-1,4-苷鍵和α-1,6-苷鍵。結構單位可以連成直鏈，也可以形成支鏈，直鏈一般以α-1,4-苷鍵（如澱粉）和β-1,4-苷鍵（如纖維素）連成；支鏈中鏈與鏈的連接點常是α-1,6-苷鍵。 ^[3] 

由一種類型的單糖組成的有葡萄糖、甘露聚糖、半乳聚糖等，由二種以上的單糖組成的雜多糖有阿拉伯膠等，在化學結構上實屬多種多樣。就分子量而論，有從0.5萬個分子組成的到超過106個的多糖。比10個少的短鏈的稱為寡糖。不過，就糖鏈而論即使是寡糖，在寡糖上結合了蛋白質和脂類的，就整個分子而論，如果是屬於高分子，則從廣義上來看也屬於多糖，因此特稱為複合多糖或複合糖質。 ^[4] 

多糖的命名(2張)

多糖（polysaccharide）又稱聚糖（glycan），是指由大量單糖（monosaccharide，glycose）通過糖苷鍵所形成的高分子化合物。由相同單糖片段形成的多糖稱為同多糖（homopolysaccharide）或同聚糖（homoglycan）；由兩個或兩個以上不同單糖組成的多糖可稱為雜多糖（heteropolysaccharide）或雜聚糖（heteroglycan）。 ^[10] 

（1）同多糖的命名：用“D-”或“L-”標示糖的構型；若同多糖的連接方式相同時，糖苷鍵用數字和箭頭標示在構型符號的前面；若連接方式不同可不標示連接方式。 ^[10] 

（2）雜多糖的命名：當雜多糖有僅由一種糖殘基組成的主鏈（骨架）時，此種糖殘基置於最後稱為聚糖，其餘殘基按照英文詞頭字母順序作為前綴。當不存在單一糖型的主鏈時，所有的殘基按照英文詞頭字母順序排列，並以後綴“聚糖”結尾。 ^[10] 

多糖的廣義分類分為：均一性多糖和不均一性多糖。 ^[5] 

由一種單糖分子縮合而成的多糖，叫做均一性多糖。自然界中最豐富的均一性多糖是澱粉和糖原、纖維素。它們都是由葡萄糖組成。澱粉和糖原分別是植物和動物中葡萄糖的貯存形式，纖維素是植物細胞主要的結構組分。 ^[5] 

澱粉是植物營養物質的一種貯存形式，也是植物性食物中重要的營養成分，分為直鏈澱粉和支鏈澱粉。 ^[5] 

① 直鏈澱粉：許多α-葡萄糖以α-1,4-糖苷鍵依次相連成長而不分開的葡萄糖多聚物。典型情況下由數千個葡萄糖線基組成，分子量從150000到600000。結構是長而緊密的螺旋管形。這種緊實的結構是與其貯藏功能相適應的。遇碘顯藍色。 ^[5] 

② 支鏈澱粉：在直鏈的基礎上每隔20-25個葡萄糖殘基就形成一個α-1,6支鏈。不能形成螺旋管，遇碘顯紫色。 ^[5] 

糖原與支鏈澱粉類似，只是分支程度更高，每隔4個葡萄糖殘基便有一個分支。結構更緊密，更適應其貯藏功能，這是動物將其作為能量貯藏形式的一個重要原因，另一個原因是它含有大量的非原性端，可以被迅速動員水解。糖原遇碘顯紅褐色。 ^[5] 

許多β-D-葡萄糖分子以β-(1-4)糖苷鍵相連而成直鏈。纖維素是植物細胞壁的主要結構成份，佔植物體總重量的1/3左右，也是自然界最豐富的有機物，地球上每年約生產1011噸纖維素。木材、紙張、纖維、棉花、亞麻。完整的細胞壁是以纖維素為主，並粘連有半纖維素、果膠和木質素。約40條纖維素鏈相互間以氫鍵相連成纖維細絲，無數纖維細絲構成細胞壁完整的纖維骨架。降解纖維素的纖維素主要存在於微生物中，一些反芻動物可以利用其消化道內的微生物消化纖維素，產生的葡萄糖供自身和微生物共同利用。雖大多數的動物（包括人）不能消化纖維素，但是含有纖維素的食物對於健康是必需的和有益的。 ^[5] 

N-乙酰-D-葡萄糖胺以(1,4)糖苷鏈相連成的直鏈。 ^[5] 

多聚果糖，存在於菊科植物根部。 ^[5] 

多聚半乳糖，是某些海藻所含的多糖，人和微生物不能消化瓊脂。 ^[5] 

由不同的單糖分子縮合而成的多糖，叫做不均一多糖。常見的有：透明質酸、硫痠軟骨素等。 ^[5] 

有一些不均一性多糖由含糖胺的重複雙糖系列組成，稱為糖胺聚糖，又稱粘多糖、氨基多糖等。 ^[5] 

糖胺聚糖是蛋白聚糖的主要組分，按重複雙糖單位的不同，糖胺聚糖有五類：

（1）透明質酸

（2）硫痠軟骨素

（3）硫酸皮膚素

（4）硫酸角質素

（5）肝素

（6）硫酸乙酰肝素 ^[5] 

多糖無甜味，在水中不能形成真溶液，只能形成膠體，相對分子質量很大故無還原性，無變旋性，但有旋光性。 ^[1] 

某些多糖，如纖維素和幾丁質，可構成植物或動物骨架。澱粉和糖原等多糖可作為生物體儲存能量的物質。不均一多糖通過共價鍵與蛋白質構成蛋白聚糖發揮生物學功能，如作為機體潤滑劑、識別外來組織的細胞、血型物質的基本成分等。 ^[5] 

多糖類化合物廣泛存在於動物細胞膜和植物、微生物的細胞壁中，是由醛基和酮基通過苷鍵連接的高分子聚合物，也是構成生命的四大基本物質之一。 ^[5] 

植物多糖可以通過增大巨噬細胞體積來提高機體免疫力。植物多糖對巨噬細胞吞噬活性的影響與其濃度有一定關係，在適當的濃度範圍內能促進巨噬細胞的吞噬作用。植物多糖可以通過調節巨噬細胞細胞因子的分泌量來調節巨噬細胞功能。植物多糖可以通過調節巨噬細胞內酶的活性進而影響巨噬細胞的功能。 ^[6] 

植物多糖對淋巴細胞的調節作用主要體現在對其增殖能力、亞羣結構、細胞因子分泌等的影響。一定濃度的植物多糖可以促進淋巴細胞增殖，改善淋巴細胞亞羣結構，從而調節機體免疫功能。植物多糖可以通過促進細胞因子分泌來增強機體的免疫功能。植物多糖可以提高動物機體血清中抗體水平，增強機體免疫功能。 ^[6] 

植物多糖可以激活自然殺傷細胞，增強其殺傷活性。 ^[6] 

當歸多糖、茯苓多糖、圓錐繡球多糖、酸棗仁多糖等均可激活補體系統。 ^[6] 

多糖對腫瘤細胞呈細胞毒作用而發揮直接的抗腫瘤作用。部分多糖可以誘導腫瘤細胞凋亡和抑制腫瘤細胞誘導分化。從大腸桿菌中提取的莢膜多糖能抑制 B16-BL16 黑色素瘤細胞及 MDA-MB-231 乳腺癌細胞的轉移，並能降低 B16-BL16 對內皮細胞、細胞間的黏附分子、選擇性蛋白的黏附作用。 ^[7] 

有些多糖對腫瘤細胞無直接抑制作用，而是通過增強機體的免疫功能而發揮抗腫瘤作用，多糖的免疫調節作用是抗腫瘤作用的主要機制之一。 ^[7] 

多糖主要通過以下幾種途徑發揮抗腫瘤作用：直接的細胞毒性，免疫增強作用，合用傳統抗腫瘤藥發揮協同效應。多糖的直接抗腫瘤作用是通過誘導癌細胞凋亡，細胞週期阻滯，抑制腫瘤細胞的入侵、黏附、轉移來抑制腫瘤細胞生長；多糖的間接抗腫瘤作用是通過免疫增強效應來增強宿主的免疫功能。 ^[7] 

菌類中藥多糖具有良好的降血糖和抗糖尿病效應，其主要經由促肝糖元合成，促糖酵解或抑制 α-糖苷酶的活性等途徑影響糖代謝，也可直接作用胰島β細胞，促進胰島素分泌，增加胰島素敏感性以及增強抗氧化應激而發揮降血糖功能。因此，菌類中藥多糖降血糖作用機制呈多效應、多靶點、多途徑等特點。 ^[8] 

多糖具有較大的分子量，通常以主鏈伴以側鏈的形式存在，這種結構決定了它具有其它物質所不具有的加工特性和流變性質。同時它具有多羥基結構和空間的摺疊，會具有良好的親水性以及一定的乳化能力，在水中容易形成凝膠，具有較高的黏度。在飲料中添加多糖可以增加飲料的黏度和穩定性，同時也會賦予飲料新鮮的口感；在面製品加工中，多糖可以增強麪筋持水能力、提高麪筋彈性；在肉製品中添加一定量的多糖還可以有效地提高肉製品的持水性，改善肉製品的質構（如彈性、切片性等）。同時多糖還具有抗衰老、抗氧化、抗潰瘍，調節身體免疫力等多種作用。 ^[9]