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功能性低聚糖的生物學(xué)意義與應(yīng)用價值

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2007-07-04
核心提示:糖、脂類、蛋白質(zhì)和核酸是構(gòu)成有機生物體的四大類化合物。其中糖是一類主要由C,H,O元素組成的化合物,在自然界中分布最廣泛,含量最豐富,參與各種生理活動,有著廣譜的化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物功能。現(xiàn)代生物學(xué)發(fā)展史中,對于糖的研究最早可以追溯到1891年EmilFischer對(+)

 
糖、脂類、蛋白質(zhì)和核酸是構(gòu)成有機生物體的四大類化合物。其中糖是一類主要由C,H,O元素組成的化合物,在自然界中分布最廣泛,含量最豐富,參與各種生理活動,有著廣譜的化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物功能,F(xiàn)代生物學(xué)發(fā)展史中,對于糖的研究最早可以追溯到1891年EmilFischer對(+)一Glucose的右旋構(gòu)型的證明,之后以對糖酵解和糖異作用的研究為代表的生物化學(xué)發(fā)展階段是糖化學(xué)研究的鼎盛時期。但在此的幾十年間,一方面,先是在蛋白質(zhì)研究后,在核酸研究方面的巨大突破和迅速進展吸引了人們的注意力;另一方面,由于糖類本身在結(jié)構(gòu)方面的復(fù)雜性和特殊性,使得對其進行分離、分析和合成都極端困難,研究手段上的落后制約了糖類研究快速發(fā)展,最終使對糖的研究仍局限于糖類的代謝以及其結(jié)構(gòu)功能上,遠遠地落后于蛋白質(zhì)和核酸。并且使人們形成了一種錯誤認識,即糖在生物體中的作用只是作為結(jié)構(gòu)材料(如植物體的纖維素,動物體的幾丁質(zhì)等)和儲能物質(zhì),并不參與對生命活動的調(diào)控。但近年來發(fā)現(xiàn)體內(nèi)糖基化幾乎對于所有蛋白質(zhì)的活性以及各種物物過程中都是必需的,同時也發(fā)現(xiàn)許多天然生命活動中的地位。而從70年代以來,在糖類分離和結(jié)構(gòu)分析等方面取得的重大突破也使糖類研究在近30年來得以快速發(fā)展,并由此誕生了一個新的分支學(xué)科——糖生物學(xué)(glycobiology)。低聚糖作為糖生物學(xué)中重要的研究對象,通過對其進行的多個方面的研究,人們已經(jīng)對低聚糖的作用與意義有了初步的認識。

根據(jù)糖類物質(zhì)的水解情況可以將其分類為單糖、低聚糖和多糖,單糖是不能再被水解成更小分子的糖,而單糖通過還原性末端的羥基與其它單糖的羥基形成糖苷鍵,就進而構(gòu)成了有直鏈或支鏈結(jié)構(gòu)的低聚糖或多糖。1996年國家公布的《功能性低聚糖通用技術(shù)規(guī)則行業(yè)標(biāo)準》中,規(guī)定的功能性低糖的定義為:

(1)功能性低聚糖是由2—10個相同或不同的單糖聚合而成;

(2)具有糖類某些共同的特性,可直接代替蔗糖,作為甜食配料,但不被人體胃酸、胃酶降解,不在小腸吸收,可到達大腸;

(3)具有促進人體雙歧桿菌的增值等生理特性。

1986年由美國能源部資助,美國佐治亞大學(xué)建立了復(fù)合糖研究中心(CCRC),專門進行低聚糖結(jié)構(gòu)的收集工作,到目前為止已記錄了49,897個不同結(jié)構(gòu)的低聚糖。低聚糖這種在結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜多樣性一方面使在研究方法上對低聚糖的分離、分析、合成都有極端的困難;另一方面,也解釋了低聚糖在生命活動中的功能多樣性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),并暗示低聚糖可能是生物體中另一類攜帶有生物信息的載體,在其豐富的結(jié)構(gòu)中隱藏著一個巨大的信息庫,為生命活動提供有限的其因轉(zhuǎn)譯外的多產(chǎn)性。
 
 

 

 

 
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