多糖具有顯著的免疫調(diào)節(jié)活性，在食品和醫(yī)藥領(lǐng)域有較好的開發(fā)價值，目前關(guān)于多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)和免疫活性的研究較多。多糖的構(gòu)效關(guān)系是指多糖的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、一級結(jié)構(gòu)和高級結(jié)構(gòu)與其藥理活性的關(guān)系。多糖的分子量、結(jié)構(gòu)、空間構(gòu)象等決定了其生物功能活性。此外，針對多糖結(jié)構(gòu)中異構(gòu)體糖元連接順序、取代基位置和主鏈柔韌性及螺旋構(gòu)象等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的改變也會使多糖活性發(fā)生改變，分子修飾是研究多糖構(gòu)效關(guān)系的重要途經(jīng)之一。

       1、物理性質(zhì)與多糖免疫活性的關(guān)系

       物理性質(zhì)主要是指多糖的粘度、溶解度和分子量。降低多糖粘度，提高多糖水溶性，往往能增強其生物活性。一般而言，將較高分子量多糖降解為較低的分子量，能明顯提高其藥理活性，但是并非是分子量越低越好，研究表明，多糖相對分子質(zhì)量較低無法形成具有活性的聚合結(jié)構(gòu)，但相對分子質(zhì)量太大則不利于多糖穿過細(xì)胞膜進入體內(nèi)發(fā)揮其活性，不同多糖發(fā)揮免疫活性的最 佳相對分子質(zhì)量范圍不同。如利用RAW264. 7巨噬細(xì)胞模型評價不同相對分子質(zhì)量羧甲基茯苓多糖（CMP）對NO 和TNF-α 釋放量的影響，不同相對分子質(zhì)量CMP 均能激發(fā)RAW264. 7巨噬細(xì)胞的免疫反應(yīng)，其中中等相對分子質(zhì)量CMP 活性最強，而低相對分子質(zhì)量CMP 活性最弱，用LPS 誘導(dǎo)RAW264. 7炎癥模型中，相對分子質(zhì)量越大對 NO 和 TNF-α 合成抑制作用越強。

       2、糖基組成、糖苷鍵類型與多糖免疫活性的關(guān)系

       不同種類的單糖組成和糖苷鍵類型所構(gòu)成的多糖，其生物活性存在顯著差異。糖苷鍵的類型和位置可能影響多糖的抗炎活性，而多糖發(fā)揮抗炎活性與機體的免疫調(diào)節(jié)密切相關(guān)。研究香菇不同發(fā)育階段子實體多糖的體外免疫活性，發(fā)現(xiàn)幼菇期香菇子實體多糖免疫活性最強，其單糖組成中半乳糖和甘露糖比例高于其他時期，表明糖基組成是其免疫活性較高的主要因素之一。研究發(fā)現(xiàn)大部分具有免疫活性的多糖都具有半乳糖、葡萄糖、阿拉伯糖和甘露糖，還具有半乳糖醛酸、鼠李糖、木糖、巖藻糖、果糖和葡萄糖醛酸等。如枳實多糖由半乳糖、葡萄糖、阿拉伯糖和甘露糖組成，金櫻子多糖由半乳糖、葡萄糖、阿拉伯糖、甘露糖、鼠李糖、木糖和半乳糖醛酸組成，且富含阿拉伯糖、葡萄糖的多糖免疫效果更好，如枳實多糖CAVAP-Ⅰ和 CAVAP-Ⅱ 中，都由相同種類的單糖組成，但它們的含量有顯著差異。CAVAP-Ⅱ的阿拉伯糖含量明顯高于CAVAP-Ⅰ，CAVAP-Ⅱ 比 CAVAP-Ⅰ 表現(xiàn)出更好的免疫增強活性。

       多糖糖基之間的糖苷鍵對多糖分子鏈的局部構(gòu)象起決定性作用，能夠影響多糖在空間上的形態(tài)結(jié)構(gòu)，因此，糖苷鍵的類型對多糖發(fā)揮免疫活性作用有著極其重要的影響。大多數(shù)具有良好免疫活性的多糖都與 β-( 1→3) 糖苷鍵有關(guān)。例如，β-(1→3) -D-Glc對5種食用菌多糖，包括平菇、茶樹菇、香菇、木耳、金針菇多糖的免疫活性具有重要影響，隨著β-( 1→3) -D-Glc 含量的增加，5種多糖的免疫活性增強。香菇多糖主鏈?zhǔn)怯? 1→3) 糖苷鍵連接的葡聚糖，具有較強的免疫活性，而糖苷鍵為( 1→4) 鍵型的以葡聚糖為主鏈的淀粉，卻沒有免疫生物學(xué)活性。此外，主鏈為 β-( 1→3) 糖苷鍵、側(cè)鏈為 β-( 1→6) 糖苷鍵的多糖也具有良好的免疫活性，部分多糖的免疫活性與( 1→4) 糖苷鍵也有密切關(guān)系。

       3、取代基團與多糖免疫活性的關(guān)系

       有無取代基團和取代基的種類對多糖免疫活性有重要影響。取代基團可通過化學(xué)方法進行添加或消除，常用的方法有硫酸化、乙?；?、羧甲基化、磷酸化等，其中以硫酸化修飾最為常見，對多糖的開發(fā)利用具有重要的意義。

       ①硫酸化。多糖的硫酸化修飾主要是通過氯 磺 酸-吡啶法將硫酸基團引入多糖分子，通過改變多糖結(jié)構(gòu)和構(gòu)象來改變多糖的生物活性。大量的實驗研究表明，經(jīng)硫酸化修飾的多糖免疫調(diào)節(jié)活性得到了提高。如山藥多糖( S-CYP) 硫酸化可增加脾淋巴細(xì)胞增殖，促進細(xì)胞因子如TNF-α 和 IL-1β 的釋放，并刺激血清中 IgG 和IgM 的產(chǎn)生，從而提高了山藥多糖的免疫調(diào)節(jié)活性。枸杞多糖 ( S-LbGp1、S-LbGp2)硫酸化修飾后能明顯增強枸杞多糖的免疫調(diào)節(jié)活性，具體表現(xiàn)為更加明顯刺激 RAW264. 7細(xì)胞的增殖，更能有效促進細(xì)胞因子的分泌，有效促進枸杞多糖 LbGp4 刺激細(xì)胞內(nèi) NO 的產(chǎn)生， 提高巨噬細(xì)胞胞內(nèi)酸性磷酸酶活力。

       ②羧甲基化。多糖的羧甲基化常用方法是將多糖與氯 乙 酸反應(yīng)得到羧甲基化多糖，即將羧甲基引入多糖分子，改變多糖的結(jié)構(gòu)，從而提高多糖的免疫活性。研究發(fā)現(xiàn)羧甲基化的五味子多糖（CSPP）在水溶液中呈隨機卷曲結(jié)構(gòu)，具有較好的溶解性，且與未修飾的多糖相比，CSPP 對多氯聯(lián)苯 126( PCB126) 暴露小鼠表現(xiàn)出更高的免疫調(diào)節(jié)活性。有學(xué)者通過小鼠體內(nèi)實驗研究紅須腹菌粗多糖和羧甲基紅須腹菌酸多糖的免疫調(diào)節(jié)活性，結(jié)果表明羧甲基紅須腹菌酸多糖具有更強的免疫活性。

       ③乙?；?。多糖經(jīng)過乙?；揎椇螅u基暴露在外面，增加了多糖在水中的溶解度，有利于免疫調(diào)節(jié)活性的增強。研究青錢柳多糖( CPP0. 1 ) 和乙?；噱X柳多糖( Ac-CPP0. 1) 對免疫抑制小鼠免疫器官指數(shù)、細(xì)胞因子的影響，結(jié)果表明 CPP0. 1和Ac-CPP0. 1 都具有免疫調(diào)節(jié)效果，其中，乙?；噱X柳多糖免疫調(diào)節(jié)活性最高。以脾淋巴細(xì)胞體外增殖和RAW264.7細(xì)胞釋放NO量為指標(biāo)考察黃蜀葵莖葉多糖( SLAMP-a) 以及 3 種乙?；揎椀狞S蜀葵莖葉多糖( Ac-SLAMP-a1、Ac-SLAMP-a2、Ac-SLAMP-a3) 的免疫調(diào)節(jié)活性，結(jié)果表明 SLAMP-a 無免疫調(diào)節(jié)活性，而AcSLAMP-a1 可顯著提高體外免疫調(diào)節(jié)活性。另有研究表明，乙?；揎椇蟮纳n術(shù)多糖溶解度得到提高，且與未修飾前、羧甲基化以及磷酸化修飾相比，經(jīng)乙酰化修飾后的蒼術(shù)多糖刺激RAW264. 7 巨噬細(xì)胞釋放 TNF-α 和 IL-6 的能力最強，蒼術(shù)多糖的免疫調(diào)節(jié)活性也得到提高。

       ④硒化。硒通過化學(xué)反應(yīng)與多糖結(jié)合在一起可形成一種低副作用、易吸收的硒多糖。硒多糖的免疫調(diào)節(jié)活性普遍高于硒和多糖，且更易于被機體吸收和利用。研究結(jié)果顯示硒化的金櫻子果肉多糖( Se-PPRLMF-2) 能夠增強RAW264. 7 細(xì)胞的胞飲和吞噬能力，促進細(xì)胞因子( TNF-α、IL-6 以及 NO) 的分泌，其免疫調(diào)節(jié)活性得到顯著提高。采用HNO3-Na2SeO3 法合成硒酸化白術(shù)多糖( sAMP) ，并以未修飾的AMP 和亞硝酸鈉為對照，分別測定其對環(huán)磷酰胺致免疫功能低下的小鼠的免疫器官指數(shù)、吞噬系數(shù)、細(xì)胞因子和脾淋巴細(xì)胞增殖的影響，結(jié)果表明硒化修飾提高了AMP 的免疫調(diào)節(jié)活性。另有研究發(fā)現(xiàn)，硒化后的靈芝菌絲多糖 ( SeMPN) 能夠顯著增加 RAW264. 7 細(xì)胞的胞飲和吞噬能力以及 NO、TNF-α 和 IL-6 的產(chǎn)生。

       4、高級結(jié)構(gòu)與多糖藥理活性的關(guān)系

       多糖的高級結(jié)構(gòu)較初級結(jié)構(gòu)影響其免疫活性更大，多糖已知的構(gòu)象有無規(guī)則卷曲、單螺旋、雙螺旋、三螺旋、棒狀、蠕蟲狀、球形等，這些結(jié)構(gòu)特征會影響多糖與免疫細(xì)胞的識別，因此影響免疫活性。多糖不同的構(gòu)象由于連接模式、分支結(jié)構(gòu)、分支度、分子間氫和取代基的靜電排斥等差異而導(dǎo)致不同的活性。具有免疫調(diào)節(jié)活性的多糖多以三螺旋構(gòu)象為主，因為三螺旋結(jié)構(gòu)形成了剛性的三級構(gòu)象，因此表現(xiàn)出更強的生物活性，可通過增強細(xì)胞吞噬增殖能力、激活相應(yīng)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路、增加細(xì)胞因子的分泌來發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。

       參考資料

       [1]譚西,周欣,陳華國.植物多糖構(gòu)效關(guān)系研究進展[J].中國中藥雜志,2017,42(21):4104-4109.

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       [3]陳諾,席文杰,胡美芬等.多糖免疫調(diào)節(jié)作用與結(jié)構(gòu)關(guān)系研究進展[J].中國中藥雜志,2023,48(10):2667-2678.

       作者簡介：小泥沙，食品科技工作者，現(xiàn)就職于國內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司，從事營養(yǎng)食品及功能性食品的開發(fā)與研究。