在软骨多糖中,硫酸角质素与硫酸软骨素与一个多肽骨干以共价键结合在一起,多肽骨干成为核心蛋白,蛋白多糖单体以一定间隔交错出现在透明质酸长丝的两侧。鲨鱼软骨中的酸性多糖由透明质酸、硫酸角质素、软骨素、4-硫酸软骨素、6-硫酸软骨素、肝素等组成,二糖重复单位中至少有一个带负电荷的羧基或者硫酸基。鲨鱼软骨多糖化学组成与结构呈不均一性,是由于其生物合成中的不完全修饰反应,4-硫酸软骨素、6-硫酸软骨素等双糖单位中所含硫酸基的数量和位置并不严格一致。鲨鱼软骨多糖不是单纯的葡萄糖醛酸与乙酰氨基半乳糖的二糖单位聚合体,在分子中还含有葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖、鼠李糖、木糖,其在糖链中的结合方式及位置有待深入研究。
2.鲨鱼软骨多糖的生理药物活性
鲨鱼软骨多糖具有连接蛋白质的独特寡糖顺序,这些寡糖的修饰,在一定程度上形成了黏多糖分子的不均一性及特异性。黏多糖的生物合成开始于核心蛋白上,经多种糖基转移酶与有关修饰酶的作用,构成多种具有特定顺序的重复单位的线形分子。黏多糖特有的聚阴离子及它们在溶液中的不同构象是它们多种生物学作用的基础。鲨鱼软骨多糖分子通过众多羟基和水的高度亲和性给予组织高度弹性,所携带的阴离子基团易与Na+、K+、Ca2+、Mg2+等离子结合。鲨鱼软骨多糖是在动物生长过程中产生的,在有机体的生物学过程中起着重要作用。
(1)抗凝血作用。鲨鱼软骨多糖均具有比较缓和的抗凝血作用,其机制可能与抑制凝血因子有关。鲨鱼软骨多糖具有抗凝血作用以及抗凝血酶样作用,延长凝血时间,其作用机制和肝素类似。冠心病是由于冠状动脉硬化引起冠状动脉阻塞造成的心肌缺血,而在动脉粥样硬化的病因中,血液凝固过程与改变、血小板凝集及血栓形成是重要的危险因子。所以将鲨鱼软骨多糖应用于冠心病的治疗及预防具有重要意义。
(2)降血脂作用。鲨鱼软骨多糖有阻碍脂蛋白透过动脉壁以及澄清动脉壁脂质的作用,也可降低血浆胆固醇与甘油三酯的功能。通过甘油三酯部分水解酸性黏多糖形成脂肪酸,使大分子复合物形成较小的分子,抑制脂蛋白生成,所以对血脂过高引起的血清混浊有澄清的作用。另外,研究结果表明:酸性黏多糖可以抑制磷酸二酯酶活性,提高环磷酸腺苷(cAMP)浓度,激活脂蛋白酶,加快脂质的分解。
(3)抗炎症和抗病毒的作用。许多黏多糖可提高溶酶体膜的稳定性。资料表明:硫酸软骨素对大鼠心肌、主动脉的结缔组织有明显的抗炎功效,并且能保护红细胞,抑制细胞破裂。鲨鱼软骨多糖在一定程度上可以抑制肉芽肿、水肿,可解热、镇痛。机体免疫机能和炎症反应有密切关系,而酸性黏多糖可以通过多方面作用提高免疫机能。此外,鲨鱼软骨多糖能够阻止抗原-抗体复合物的形成,控制补体系统并能吸附病毒。(www.xing528.com)
(4)抗衰老作用。鲨鱼软骨多糖能够提升免疫力、改善机体环境,促进长寿有关基因的表达,抑制衰老基因的表达。
(5)抗肿瘤活性。酸性黏多糖具有一定的抗肿瘤活性,特别是鲨鱼软骨中含有一种抑制肿瘤新血管形成的因子,肿瘤生长是依赖血管的,所以,抑制血管生成可以抑制肿瘤的生长及转移。鲨鱼软骨通过抑制细胞骨架的形成,阻碍内皮细胞迁移,因而抑制血管的生成。近年来人们研究发现,鲨鱼软骨中不仅有血管生成抑制因子,还有能够对肿瘤细胞的生长起着直接抑制作用的抗肿瘤因子。
几种海洋动物多糖的来源、结构及生物活性见表2.1。
表2.1 部分海洋动物多糖的来源、结构及生物活性
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