多糖的性质及分类修改版.docx

多糖的性质及分类什么是多糖；多糖(polysaccharide )是由糖苷键结合的糖链，至少要超过10个的 单糖组成的聚合糖高分子碳水化合物，可用通式(C6H10O5)n表示多糖也是糖苷,所 以可以水解，在水解过程中，往往产生一系列的中间产物，最终完全水解得到单糖 2多聚糖因是由 10个以上单糖分子脱水缩合而成的糖类，也简称多糖3 多糖是有多个单糖分子连接而成的大分子化合物，其中有些多糖还结合着肽链或其 他成分，多糖不是一种纯粹的化学物质，而是聚合程度不同的物质的混合物多糖分子中单糖分子的排列形式非常之多，由于排列方式的不同，其药理活性就 发生差别由多个多糖组成的复合物，保健品，价格昂贵，有一定的调节免疫作用性质：多糖不经水解不具有还原性，无变旋现象，无甜味，一般不能结晶，能形成胶 体，有旋光性多糖是高分子化合物，相对分子质量极大，多糖物质由于其分子含大量极性基团，但 由于分子量大(30000到400x100 , 000, 0),疏水性随之增大，因此大多不溶于水； 因此分子量小、分支程度低的多糖在水中有一定溶解性，在加热的情况下更容易溶解； 分子量大、分支程度高的多糖在水中溶解度低多糖的黏度和稳定性:由于多糖在溶解度上的特殊性，导致多糖类化合物具有较大的粘性甚至形成凝胶。

多糖具有粘性的根本原因：多糖分子在溶液中一无规线团的形式存 在，其紧密度与单糖组成和连接形式有关，当这样的分子在溶液中旋转需要大量的空 间，这是分子间彼此碰撞的几率提高，分子间摩擦力增大，因此有很高的黏度，甚至 低浓度时也有很高的黏度相同分子质量的支链多的多糖粘度低，带电荷多的多糖由 于同种电荷间的静电斥力，导致链伸、链长增加，黏度增大一般情况下，温度升高，水流动性增加，黏度降低多糖的直链不带电荷，在胶体溶液中通过氢键结合，时间越长，缔合程度越高，在重 力作用下沉淀或分子结晶多糖的水解:在一定条件下，糖苷键断裂，多糖转化为低聚糖或单糖的反应，水解条件 包括酶水解、酸碱催化水解，碱催化，碱帮助半缩醛羟基形成的苷键发生断裂，分类:1)按单糖组成可分为由一种多糖组成同多糖如淀粉、纤维素和糖原和有二种单糖组成的杂多糖如阿拉伯胶是由戊糖和半乳糖；2）按生物功能分为贮多糖（淀粉、糖原）和结构多糖（纤维素、果胶物质、半纤维素 肽聚糖、糖胺聚糖）3 低聚糖（由 2 — 10 个单糖分子通过脱水缩合而成的糖类如：蔗糖、麦芽糖、乳糖） 和多聚糖（由 10个以上单糖分子通过脱水缩合而成的糖类）二、重要的多糖（一）淀粉 淀粉广泛地存在于许多植物的种子、块茎和根中，如大米中约含 70%- 80%，小麦中约含 60%-65%，马铃薯中约含20%。

淀粉是白色无定形粉末，没有还 原性，不溶于一般有机溶剂淀粉可分为糖淀粉（又称直链淀粉）胶淀粉（又称支链 淀粉）糖淀粉和胶淀粉在结构和性质上有一定区别，它们在淀粉中所占比例随植物 品种而不同，一般糖淀粉的含量为20%-30%，胶淀粉含量为 70%-80%两者经酸水 解后最终产物都是D-葡萄糖纯的糖淀粉不易溶于冷水，在热水中不成糊状糖淀粉 的相对分子质量约为150000-600000，它是由许多D-葡萄糖单位通过a-1，4-苷键连 接而成的链状化合物 由于糖淀粉分子链很长，因此不可能以线型分子存在，而是 在分子内氢键的作用下，卷曲盘旋成螺旋状，每个螺圈约含六个D-葡萄糖单位此外， 在主链上还有少数短分支糖淀粉遇碘呈蓝色，这并不是碘与淀粉之间形成了化学键，而是由于糖淀粉螺旋 状结构的中空穴部分恰好能容纳碘分子，二者之间借助于范德华力形成一种蓝色的包 合物此显色反应常用来检验淀粉或碘的存在 胶淀粉与糖淀粉相比，具有高度分 支，且所含葡萄糖单位要多得多，胶淀粉相对分子质量可高达1000000-6000000纯 的胶淀粉不溶于冷水，在热水中膨胀而成糊状它的主链同样是由D-葡萄糖以a-1 , 4-苷键相连，此外每隔20-25个葡萄糖单位，还有一个以a-1 , 6-苷键相连的支链。

淀粉在水解过程中可生成各种糊精和麦芽糖等一系列中间产物，最终产物是D- 葡萄糖糊精是相对分子质量较小的多糖，包括紫糊精、红糊精和无色糊精等淀粉 和糊精与碘溶液作用可产物不同颜色，此种颜色煮沸时消失，放冷又重现淀粉水解 可用酶或酸来催化，水解进程可用碘液与其作用的颜色变化来判断C6H10O5 ） n—（C6H10O5）n-x—C12H22O11—C6H12O6淀粉-紫糊精-红糊精-无色糊精-麦芽糖-葡萄糖（蓝色）（紫糊精）（红色）（无色）（无色）（无色）二）糖原糖原是动物体内贮存的一种多糖，双称为动物淀粉，主要存在于肝脏和肌肉中， 因此有肝糖原和肌糖原之分正常情况下，肝脏中糖原的含量达10%-20%，肌肉中的 含量达4%人体约含糖原400g，糖原在体内的贮存有重要意义，它是机体活动所需 能量的重要来源当血液中葡萄糖含量增高时，多余的葡萄糖就转变成糖原贮存于肝 脏中，当血液中葡萄糖含量降低时，肝糖原就分解为葡萄糖进入血液中，以保持血液 中葡萄糖的一定含量糖原是葡萄糖多分子缩合物，在结构上与胶原淀粉相似，其结构单位D-葡萄糖之 间以a-1,4-苷键结合，链和链之间的连接点以a-1 , 6-苷键结合。

在糖原中每隔8-10 个葡萄糖单位就出现a-1 , 6-苷键糖原的分子比胶淀粉更大，分支更多，结构更复 杂，相对分子质量可高达1x10 8糖原是无定性粉末，溶于热水，溶解后呈胶体溶液 糖原溶液遇碘呈紫红色糖原水解的最终产物是D-葡萄糖三）纤维素 纤维素是植物细胞壁的主要成分，是构成植物支撑组织的基础棉花几乎全部是由纤维素所组成（占98%） ，亚麻中约含80% ，木材中纤维平均含量约为50% ，此 外，发现某些动物体内也有动物纤维素纤维素的结构单位也是D-葡萄糖，和糖淀粉 相似也是无分支的链状分子，但结构单位之间以卜1,4-苷键结合而成长链经X射线 测定，纤维素分子的链和链之间借助于分子间的氢键拧成像绳索状的结构，这咱绳索 状的结构具有一定的机械强度和韧性，故在植物体内起着支撑的作用纤维素是白色物质，不溶于水，无还原性纤维素比淀粉难水解，一般需要在浓酸中 或用稀酸在加压下进行在水解过程中可以得到纤维四糖、纤维三糖、纤维二糖、最 终产物是D-葡萄糖人的消化道中水解淀粉酶只能水解a-1,4-苷键，而不能水解B-1 , 4-苷键，所以纤维素不能作为人的营养物质，但食物中的纤维素能促使肠蠕动，具有 通便作用。

纤维素与氯乙酸钠CH2CICOONa反应生成羧甲基纤维素钠（CMC）它是 白色吸湿性粉末，可溶于冷、热水中，是性能良好的混悬剂、乳化剂、粘合剂和延效 剂四）粘多糖粘多糖是由氨基己糖与糖醛酸两种己糖衍生物所组成的二糖单元聚合而成的直链 高分子化合物因其中很多具有粘性，所以称为粘多糖（又称氨基多糖0粘多糖是 结缔组织的主要成分，组织间质及腺体分泌的粘液中均含有生物体内粘多糖往往与 蛋白质结合成粘蛋白，粘蛋白分子常同时连接多外粘多糖，因而粘多糖的比例常超过 蛋白质部分，因此粘蛋白又称为蛋白多糖1．透明质酸透明质酸与蛋白质结合，存在于眼球玻璃体、角膜及脐带中，结缔组织中也含有 它与水形成粘稠凝胶，有润滑和保护细胞的作用透明质酸是由P-D-葡萄糖醛酸和N-乙酰基-D-氨基葡萄糖通过卜1 , 3-苷键连接成 二糖衍生物，并以此为重复单元再通过卜1,4-苷键互相连接成透明质酸透明质酸的水溶液具有高度粘性，它可被透明质酸酶水解而降低其粘性在某些 毒蛇和细菌中含有这种透明质酸酶，可使组织中的透明质酸水解，使毒液或病原体容 易侵入在精液中也含有多量透明质酸酶，它可使卵子外表的透明质酸水解，使精子 易与卵子结合而受精。

2．硫酸软骨腩硫酸软骨质存在于大多数结缔组织中，是软骨、腱和骨的主要结构成分，软骨中 的软骨粘蛋白是硫酸软骨质与蛋白质结合而成的已知的硫酸软骨质有 A， B， C 三种 硫酸软骨质A的结构与透明质酸相似，只是在重复结构单元中的氨基糖为N-乙酰基半 乳糖，并在其C-4或C-6上的羟基与硫酸成酯上述结构中，如醛酸为D-艾杜糖醛 酸即为硫酸软骨质B ；若4-硫酸酯变为6-硫酸酯即为硫酸软骨质C近年来在临床上 用硫酸软骨质治疗肾炎、急慢性肝炎、偏头痛、动脉硬化及冠心病等3．肝素肝素是一种比较简单的粘多糖，相对分子质量为3000-35000肝素存在于动物的 肝、肺、血管壁、肌肉和肠粘膜等部们，因最初在肝中发现，所以叫做肝素肝素是 凝血酶的对抗物质，能使凝血酶失去作用，因而血液在体内的不致凝固临床上应用 肝素的抗凝血作用，以防止某些手术后可能发生的血栓形成及脏器的粘连肝素的结构较复杂，一般认为它是由a-L-艾杜糖醛酸-2-硫酸酯、N-磺基-a-D-氨基 葡萄6-硫酸酯、B-D-葡萄醛酸和N-磺基-a-D-氨基葡萄糖-6-硫酸酯以苷键结合成"四 糖”作为结构单元，再由“四糖”聚合成多糖（五）右旋糖酐右旋糖酐是一种合成的葡萄糖物，为一重要的血容量扩充剂，用于大量失血后补 充血液容量，提高血浆胶体渗透压，有改善微循环等作用。

临床上应用的右旋糖酐相 对分子质量约在75000左右，大约含有400 - 500个葡萄糖单位，它们主要通过a-1 , 6-苷键相连接，杂有少量的a-1 , 3-苷键和a-1,4-苷键相连接的分支临床上一般用 其 6%的生理盐水溶液，因为它和血浆等渗，粘度也和血浆相同近年来，发现有些多糖,特别是多聚葡萄糖具有显著的抗癌活性，因此引起各国家 者的广泛研究这类多糖主要在D-葡萄糖通过B-1 , 3-苷键相互缩合而成，对某些实验 动物肿瘤有明显的抵制作用，而且毒性很低例如，从香菇中分离出的香菇多糖具有B-1，3-葡萄糖苷键，是一种直链多糖，呈显著的抗癌活性由茯苓中分离的茯苓多糖具有B-1 , 3-葡萄糖苷键与少量B-1 , 6-葡萄糖苷键，也有显著的抗癌活性多糖已知作用：1 抗氧化、清除自由基、抑制脂质氧化、从保护生物膜抗衰老作用2 抗肿瘤作用3免疫调节作用4降血糖作用5抗病毒作用6健胃保肝作用作用科学实验研究显示，许多多糖具有生物活性，具有包括包括免疫调节、抗肿瘤、降血 糖、降血脂、抗辐射、抗菌抗病毒、保护肝脏等保健作用调节免疫功能许多多糖可显著提高机体巨噬细胞的吞噬指数，并可刺激抗体的产生，从而增强人体 的免疫功能。

免疫系统紊乱，会导致人体衰老和多种疾病的发生多糖的免疫调节作 用主要是通过激活巨噬细胞、T和B淋巴细胞、网状内皮系统、补体和促进干扰素、 白细胞介素生成来完成的抑制肿瘤目前研究认为植物多糖主要是通过增强机体的免疫功能来达到杀伤肿瘤细胞的目的， 即抗癌作用经过宿主中介作用，增强机体的非特异性和特异性免疫作用，而非直接杀 死肿瘤细胞，同时也与多糖影响细胞生化代谢、抑制肿瘤细胞周期和抑制肿瘤组织中 SOD活性有明显的关系3，延缓衰老金针菇多糖、银耳多糖等可显著降低机体心肌组织的脂褐素的含量，增加脑和肝脏组 织的SOD酶活力，从而起到延缓机体衰老的作用现代科学提出了衰老的自由基学说，其基本要点是：在正常情况下，机体内自由基的 产生和消失处于动态平衡状态下，即自由基在不断产生，同时也不断被消除，以维持 机体的正常代谢，但当机体衰老时，自由基产生的量比较多，同时机体清除自由基的 能力却降低了，过剩的自由基对机体组织进行攻击，机体的功能发生紊乱与障碍，而 呈现衰老的症状有研究显示，油柑多糖能影响自由基的活性，其活性的大小与多糖 的量有关抗疲劳 某些多糖具有降低机体乳酸脱氢酶活性的作用，可使肝糖原含量显著增加而提高机体 的运动能力，并使机体在运动后各项指标迅速恢复正常，因而具有抗疲劳作用。

降血糖有些植物活性多糖具有降血糖。