21世纪中药研究热点领域多糖研究(药食同源中药降血糖)

21世纪中药研究热点领域多糖研究

中药作为人类维护健康体系的一个重要组成部分，大多数是天然药物，符合“返璞归真”、“回归自然”的潮流，与生物－心理－社会医学模式相适应，但中药的成分复杂，限制了中药研究的快速发展。随着对多糖生物功能认识的深入，多糖生物学研究成了国际争夺生物化学研究领域的制高点，以多糖为重点的糖工程研究可能是继蛋白质工程、基因工程后生物化学和分子生物学领域中的科学前沿。因此，作为中药主要有效成分之一的多糖研究，可能为中药研究带来一个全新的时代———多糖生命科学时代。

多糖生物功能的研究现状与瓶颈

多糖是一类由醛糖或酮糖通过糖苷键连接而成的天然高分子多聚物，是中药主要活性成分之一。多糖生物学功能的认识经历了一个反复的复杂辨证认识过程，多糖是所有生命有机体的重要组成部分，在生物体内不仅是作为能量资源和构成材料，而且存在于一切细胞膜结构中，参与细胞各种生命现象的代谢活动，也是生物体内除核酸和蛋白质以外的又一类重要的生物分子。中药多糖有很强的生物活性，可调控细胞分裂和分化，具有免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、抗病毒等药理作用，因此中药多糖研究又成为生物化学领域中研究的热点之一。

目前，多糖研究的层次与水平，还远远落后于蛋白质和核酸，主要集中体现在多糖结构与功能的关系、体内代谢过程与作用机制尚未阐明。限制中药多糖研究的主要“瓶颈”问题是中药多糖制剂不够精确化、标准化，化学结构与构效关系不明确，水溶性一般较差，从而导致质量难以控制、药性重复性差以及难以在分子水平阐明药理作用和作用机制。因此，我国应利用丰富的天然中药多糖资源，借助现代科技加强多糖生物学的基础研究，加快多糖工程的开发应用，以优先投入的战略攻克多糖研究关键技术，从而推动多糖的中药现代化研究，争夺生物化学研究领域的新空间。

借助现代科技深入研究中药多糖结构与构效的关系

中药多糖化学结构是生物活性的基础，其结构比蛋白质和核酸的结构更加复杂，可分为一级、二级、三级、四级结构，因此具有装载丰富生物信息的能力。中药多糖是有特定空间结构的复杂聚合物，包括糖基的组成、糖基排列顺序、相邻糖基的连接方式、异头碳构型以及糖链有无分支、分支的位置及长短等，多糖骨架链间是以氢键结合的各种聚合体，糖单位的羟基、羧基、氨基以及硫酸基之间以非共价键相互作用，多聚链间也是以非共价键结合形成的聚集体。从化学角度来看，中药多糖的结构复杂性无疑给寡糖链的结构测定和化学合成带来了很多困难。因此，应借助现代科技深入研究中药多糖的序列结构，开展多糖分子修饰研究，分子修饰可改变多糖的结构和部分理化性质，从而影响中药多糖生物活性，为中药多糖类新药开发和构效关系研究提供新方法和新手段。

中药多糖的不同组分因其分子量大小、分布、单糖组成、糖苷链连接方式、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，将中药多糖以适当的方法分为不同分子量大小的若干均一组分，对每一组分进行药效实验，便形成组－效关系的研究。中药多糖的构效和组效关系的研究，对阐明中药多糖类药物的作用机制具有重要的理论意义，并可进一步指导中药多糖类新药的开发。

探索中药多糖的生物活性片段

中药多糖生物学功能与结构密切相关，所以中药多糖的结构研究可能直接影响生命科学中前沿科学的发展，中药多糖结构的测定也就成了研究的热点。中药多糖主链和支链的性质以及高级结构是影响生物学活性的主要因素，主链的糖单元组成、糖苷键类型直接决定中药多糖的活性，支链的类型、聚合度、在多糖链上的分布及其取代度决定中药多糖活性的强弱，而且中药多糖分子的高级结构如链的柔韧性和空间构像比一级结构对中药多糖活性的影响更大，可见中药多糖的分子修饰和结构改造对提高其生物活性具有重要意义。中药多糖在生物体内的活性体现在与受体相互识别、相互作用的过程中，由于中药多糖是具有复杂空间结构的大分子，可能像蛋白质和酶一样存在一个或几个寡糖片段的活性中心与受体相互作用。因此，研究中药多糖的活性片段及活性片段与多糖之间的关系，不仅有利于研究中药多糖的结构，且对揭示中药多糖的构效关系具有重要意义，对阐明中药多糖在机体内的吸收分布、代谢途径等动态变化及作用机制有重要意义。

加强中药多糖的质量控制研究

目前关于中药多糖的制备、结构、合成、药理学、临床学等方面已有大量研究，其多方面的生物活性已经得到开发和应用，但由于分离到的中药多糖，大多数都是一些未经优化的杂多糖制剂，加之生长环境、提取分离技术的不同而造成多糖结构及活性的差异，不利于发挥中药多糖的最佳功效，给进一步研究带来了困难，使在分子水平上阐明其药理作用和作用机制受到很大限制。

杂多糖成分复杂，有些中药多糖与色素、蛋白质结合改变了其构象变化和生物活性，若脱去色素和蛋白质则影响中药多糖的生物活性，而且不同来源的中药多糖作用不一，配伍后同样存在协同作用，可见中药多糖的质量控制是多糖药物研究开发的一个重要环节。虽然有不少的中药多糖已应用于临床，但由于其化学结构不明确，质量很难控制，造成药效重复性较差，不符合国际规范，因而也难以在医药领域占主要地位。所以，中药多糖的分离纯化和结构分析，是对中药多糖进行研究和开发的基础，应利用我国现有的化学、物理学和生物学等分析技术对中药多糖的分子结构进行深入研究，在此基础上探讨中药多糖的构效关系、量效关系及中药多糖的免疫作用机理，加强中药多糖的分析制备、纯化结构、活性鉴定、质量标准、给药途径等技术问题的研究，为中药多糖的合成、药理学及临床学的研究奠定坚实的理论基础，以不断扩大中药多糖在临床领域的应用。

药食同源中药降血糖

1.山药

本品为薯蓣科植物薯蓣的干燥根茎。性味甘温，有补脾养胃、生津益肺、补肾涩精之功效。现代药理研究山药具有降血糖、抗衰老、增强免疫功能、抗肿瘤等作用。山药多糖能降低四氧嘧啶所致大鼠的血糖水平，用山药多糖灌胃15天后，能显著降低糖尿病模型大鼠的血糖，且大剂量的山药多糖降糖更明显，其降糖效果与剂量呈一定关系。另有研究显示，以山药多糖连续灌胃给药15天，结果山药多糖对糖尿病大鼠的血糖有明显降低作用，同时能升高C肽含量。实验证明，山药多糖对糖尿病的治疗作用与增加胰岛素分泌，改善受损的胰岛?茁细胞功能有关。有学者的.研究结果也表明，山药多糖具有降低四氧嘧啶糖尿病小鼠血糖的作用，并能促进糖尿病小鼠体重的恢复。

2.玉竹

本品为百合科植物玉竹的干燥根茎。有养阴润燥，生津止渴之功效。《本草正义》称其对胃火炽盛、燥渴消谷、多食易饥者有捷效。现代药理研究玉竹有降血糖、提高免疫力、改善心血管系统、抗肿瘤、抗衰老等作用。有学者从玉竹水提物中分离出玉竹多糖并研究其降血糖作用，结果表明，玉竹多糖对高血糖大鼠血糖有显著抑制作用，并呈良好的量效关系。玉竹中含有的3个甾体苷类化合物有降血糖的作用。研究结果显示，甾体苷类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时，不改变胰岛?茁细胞胰岛素分泌量。

3.百合

本品为百合科植物百合或细叶百合的肉质鳞叶。有养阴润肺，清心安神之功效。现代药理研究百合具有抗肿瘤、降血糖、调节免疫力和抗疲劳等作用。有学者观察百合多糖对四氧嘧啶诱导的糖尿病模型小鼠血糖浓度的影响，结果表明，百合多糖对四氧嘧啶诱导的糖尿病模型小鼠有明显的降血糖功能，且呈量效关系。

4.沙棘

本品为胡颓子科植物沙棘的成熟果实。性温味酸涩。有止咳祛痰，消食化滞，活血散瘀等功效。现代药理研究沙棘具有降血糖、降血脂、抗肿瘤、抗炎、调节免疫等多种药理作用。有学者给予四氧嘧啶糖尿病模型小鼠沙棘提取物，以灌胃途径给药，连续7天，测定其空腹血糖的变化情况，以消渴丸作为阳性对照组。结果表明，沙棘提取物有降低四氧嘧啶糖尿病小鼠血糖的作用，且效果优于消渴丸对照组(P<0.01)。有学者对沙棘果不同提取物组的降血糖效果进行研究，结果显示沙棘果不同提取物组的各项指标均有明显改善(P<0.05)，且存在一定的量效关系。实验表明，适当服用沙棘果提取物可降低血糖，提高抗氧化能力。还有学者研究发现沙棘黄酮能有效地控制糖尿病大鼠血糖水平，纠正其物质代谢紊乱，能极显著地降低糖尿病大鼠血糖、血脂水平。

多糖的作用？

指多个单糖基以糖苷键相连而形成的多聚物。有些多糖的长链是线形，另一些多糖含有支链。各种多糖的差别在于所含单糖单位的性质、链的长度和分支的程度。多糖又称聚糖，可以分为两类。只含有一种单糖单位的多糖，如淀粉叫做同多糖；含有两种或更多种单糖单位的多糖叫做杂多糖，如透明质酸。多糖一般没有精确的分子量，其中的单糖单位可因细胞的代谢需要增加或减少。多糖没有还原性，无甜味，大多不溶于水，有的与水形成胶体溶液。多糖在自然界分布很广，其功能是多种多样的。有些多糖是单糖的贮存形式；许多多糖是单细胞微生物、高等植物细胞壁和动物细胞外部表面的结构单元；另一些多糖是脊椎动物结缔组织和节肢动物外骨骼的组分。结构多糖有保护、支撑的作用。最重要的贮存多糖是淀粉和糖原。淀粉在植物的根茎或种子中最丰富，但是大多数植物细胞都有生成淀粉的能力。天然淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成。直链淀粉是多个葡萄糖单位彼此用α（1→4）键相连的不分支长链。支链淀粉也由D-葡萄糖单位聚合而成，但有许多分支；其长链中的D-葡萄糖单位用α（1→4）键连接，在分支点上则为α（1→6）键。这样的结构使淀粉的众多的葡萄糖单位中仅有一个末端葡萄糖保留有自由的羰基（C1，叫做还原端）。其他末端均为非还原端（C4），所以淀粉不表现还原性。酸或酶可水解淀粉产生葡萄糖，中间产物为长度不同的糊精。糖原是动物细胞贮存的多糖，其结构很象支链淀粉，只是分支更多，分子更为致密。肝脏中的糖原特别丰富，骨骼肌也含有糖原。碘液常作为淀粉的定性试剂，直链淀粉遇碘呈蓝色，支链淀粉遇碘呈紫红色，糖原呈红紫色。其他贮存多糖，有与淀粉、糖原不同的葡聚糖，如酵母和细菌中的不以α（1→4）键相连的葡聚糖；菊芋及多种植物中的果聚糖（含β（2→1）糖苷键）以及植物组织中的甘露聚糖、木聚糖、阿拉伯聚糖等。纤维素为纤维状，强韧，不溶于水的物质，存在于植物的保护性细胞壁（特别是茎）和植物组织的所有木质部分。木材主要由纤维素和其他多聚物构成，棉花几乎是纯纤维素。纤维素不仅是植物界，也是所有生物分子（植物或动物）最丰富的胞外结构多糖。它是由众多的葡萄糖单位通过β（1→4）键连接构成的，这种连接方式使其长链呈伸展构象，并边靠边地聚合成不溶的纤维。纤维素不能被消化，所以其中的D-葡萄糖单位不能为大多数高等生物利用。杂多糖的种类很多，结构也比较复杂，常含有各种糖的衍生物。常作为微生物培养基和果冻成分的琼脂（海藻的成分），食品工业上用途甚广的果胶（鲜果的成分），以及作为动植物组织中天然粘合剂的粘多糖都是杂多糖。在细胞间质有滑润作用的透明质酸和动物体中的抗凝物质——肝素，也属粘多糖一类。
多糖的用途在生命科学研究领域里，糖生物学一直的该领域的研究前言和热点 现代医学 细胞生物学及分子生物学的发展，使人们认识到免疫系统的紊乱不仅会产生多种疾病，而且与人体衰老及老年人的多发病如肿瘤 高血压 糖尿病甚至精神病的发生均有密切关系 80年代以来，科学家们对植物多糖，特别是对中药中的多糖研究产生了浓厚的兴趣，至今已相继报道了100多种具有免疫调节 抗肿瘤 抗病毒 抗感染 降血糖等多种生理活性的中药多糖，有的已在临床用于肿瘤 肝炎 心血管等疾病的辅助治疗和康复，其中最重要的药理作用当推免疫促进作用 已有的大量药理和临床应用表明，这些功能确切的多糖，其原生药大多属于补益类中药 近来的药理研究和临床应用均表明其具有显著的免疫增强作用 而其有效成分为多糖或糖缀合物 glycoconjugates ，包括糖肽 蛋白多糖等 不同的糖肽其免疫活性的表现形式也不相同，有的表现为细胞免疫功能强，有的表现为体液免疫功能强，而有的还具有显著的抗脂质过氧化作用，抑制LDL的氧化 这些糖肽类化合物的结构分析表明，它们的共同特点是多糖含量高，有的可高达90 ，多糖结构有其共性，即均以Ara为末端，但也各具个性，有的主链是 1 6连结，有的是 1 4连结，有的还结合色素 药理研究结果还表明这些糖肽类化合物中不但整体分子具有免疫活性，而且分子中的多糖链也具有免疫活性，有的比整体分子的作用还要强 抗肿瘤药 将多糖作为抗肿瘤药是由于人们对当前癌症化疗药物不满意 虽然化学家们合成了无数个对癌细胞有相当强杀伤作用的化合物，但在杀死癌细胞的同时也同样损伤正常细胞，临床上表现出很多副作用，特别是化疗药物对患者免疫系统造成损害，因此多糖类免疫调节剂在肿瘤的治疗上很有吸引力，尤其是它可与一些抗癌药如5 FU 环磷酰胺等合用，可恢复由化疗所导致的免疫功能低下，增强抗肿瘤的作用 抗病毒药 近十多年来，化学家们已从扶正固本等补益类中药中得到了多种多糖类化合物，不但能促进机体的免疫功能，而且证实了有些多糖确实有抗老延寿的作用 中药免疫调节剂的发展，将有以下几个趋势： 从单味中药多糖的研究向中药复方多糖体系的研究发展 从单一免疫系统作用的研究向神经内分泌免疫网络作用的研究发展 从药品向食品，从治疗向保健发展

米糠有什么作用

1、通便：米糠中的碳水化合物在肠道中不与消化酶作用，因而起到与添加麦麸相同的通便效果。

2、提取米糠油：米糠提取米糠油在我国已经得到较大的发展，由于米糠油主要是不饱和脂肪酸，还含有维生素E、角鲨烯、活性脂肪酶及固形植物成分等。米糠油能减少胆固醇在血管壁上过多沉积，可用于高血脂的防治。米糠油富含的3种阿魏酸酯抗氧化剂对其抗氧化稳定性起到重要作用。

3、提取植酸：植酸在植物中通常以植酸钙的形式出现，米糠中的植酸钙含量可达10%~11%，通常可通过沉淀法或离子交换法提取。脱脂米糠经提取植酸后，糟渣可作为饲料使用，营养价值高。

4、从米糠中提取阿魏酸，作为食品添加剂，具有吸附紫外线与防止氧化的作用。米糠中含有的神经酰胺糖苷有抑制黑色素生成的作用，用它制造化妆品可保皮肤湿润、白净。

扩展资料

中国粮油学会常务理事长胡承淼在2012年6月首届稻米油产业发展国际交流会上表示：如果能合理利用米糠资源，我国每年可生产230多万吨稻米油，相当于我国1亿多亩土地所产大豆的含油量，这将使我国食用油自给率提高5％到10％。

中国是稻米生产大国。2011年，我国稻谷生产量高达2亿吨，而米糠量达1800万吨，米糠含油率高达15％。“我国具有推广、普及稻米油的天然优势。这是在不与粮争地的情况下，提高我国食用油自给率的有效途径之一，也是解决中国油脂油料对外依存度过高问题的有益尝试。

技术限制是导致我国米糠利用率一直处于低水平的主要原因。国家粮油行业科技创新的先行者，开创了分散保鲜，集中制取，集中精炼的“一分散、两集中”的全新稻米油生产模式，攻克了米皮和米胚芽最佳保鲜状态仅为6个小时的难题，并有效扩大产能。

-米糠

人民网-如果合理利用米糠资源 我国每年可生产230多万吨稻米

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