——糖生物学ABC
糖类是自然界分布最广、含量最多的有机化合物,其分子结构复杂且品系庞大。它与蛋白质、脂类和核酸是四类重要的生物大分子,是地球上最重要的天然有机物之一。糖是除核酸和蛋白质之外另一重要的生命物质,其活性涉及到多细胞生命的全部时间和空间,如受精、着床、分化、发育、免疫、感染、癌变、衰老等领域。从100多年前德国科学家研究糖类开始,到1988年“糖生物学”概念的提出,直到21世纪的今天,糖类的研究越来越成为人们关注的焦点,糖已经不再是简单的被认为是能量来源和结构的基础了,其许多生物学功能逐渐被发现,糖类物质中的多糖和寡糖已经成为天然药物及保健品研发中的重要组成部分。
糖生物学是研究糖缀合物糖链的结构、生物合成和生物学功能的一门学科。涉及到分子生物学、细胞生物学、病理学、免疫学、神经生物学等学科。糖类被界定为多羟基醛或多羟基酮的化合物,或是能水解出上述单位的前体化合物。其中依据结构特点,将糖类分为单糖、寡糖和多糖。
①单糖(不能再水解成更简单糖单位的糖),是所有碳水化合物的基本单位。食物中最常见的单糖是葡萄糖和果糖。人血液中的糖就是葡萄糖。果糖是甜度最高的,在体内被吸收后转化成葡萄糖。细胞用来产生能量的就是葡萄糖。果糖也用来加到食物里作为甜味剂,用于提高食品的香味和延长储存时间。单糖主要存在于葡萄和各种水果中,食用单糖能够维持体温,增加能量供给,有助于肝脏解毒及保护肝脏。单糖食物会升高血糖,引发饥饿感。
②寡糖(2-20个单糖单位通过糖苷键连接而成的糖类),又称低聚糖。蔗糖、麦芽糖、乳糖、棉子糖等都属于低聚糖。存在于淀粉、甘蔗、大蒜、洋葱、牛蒡、芦笋、西红柿、豆类、麦类、甜菜、蜂蜜、牛奶、香蕉、食用菌等食物中。低聚糖主要有两类,一类是低聚麦芽糖,易消化、低糖度、低渗透特性,可延长供能时间,增强机体耐力,抗疲劳等功能。另一类是被称之为“双歧因子”的异麦芽低聚糖。这类糖进入大肠作为双歧杆菌的增殖因子,能有效促进人体内有益细菌——双歧杆菌的生长繁殖,抑制腐败菌生长,长期食用可减缓衰老、通便、抑菌、防癌、抗癌、减轻肝脏负担、提高营养吸收率,特别是对钙、铁、锌离子的吸收,改善乳制品中乳糖消化性和脂质代谢,低聚糖的含量越高,对人体的营养保健作用越大。需要特别指出的是,低聚糖属非胰岛素依赖,不会使血糖升高。低聚糖也没有凝结菌体作用,可防龋齿。
③多糖是一类十分重要的生物高分子,由20个以上单糖单位缩合、失水而连接起来的均聚物或共聚物,是自然界的糖类主要的存在形式。其分子量极大、范围广泛,从30000到400000000。根据生物来源可分为动物多糖、植物多糖和真菌多糖。根据一种还是多种单糖组成可分为同多糖(均一多糖)和杂多糖(不均一多糖)。同多糖主要有纤维素、淀粉、糖原和甲壳质,杂多糖主要有果胶物质、半纤维素、海藻多糖、真菌多糖等。在生物体内,除了同多糖和杂多糖,还有一些复合多糖可以分为糖肽类(糖蛋白、蛋白聚糖、肽聚糖),糖脂类及核糖体等。像淀粉、纤维素等多糖只有营养作用而无药理活性,也称为营养多糖;而具有药理活性,在人体内发挥药效作用的多糖称之为活性多糖,如猴头菇多糖、灵芝多糖、香菇多糖等。
目前研究较多的功能性多糖:植物多糖,来源于南瓜、茶叶、枸杞、西洋参、大枣等,可用于增强免疫功能。藻类多糖,来源于螺旋藻、岩藻、海带、多管藻等,有较好的抗凝血和抗病毒作用。真菌多糖,来源于香菇、灰树花、茯苓、灵芝、木耳、猴头菇等,主要用于抗肿瘤。动物多糖,来源于多种哺乳类动物的多糖,如肝磷脂、硫酸软骨素等,具有抗凝血活性。细菌多糖,有肺炎球菌英膜多糖、脑膜炎球菌英膜多糖、流感杆菌英膜多糖等,用于制作疫苗。
——糖类物质(主要是多糖和寡糖)的主要功能
①对免疫系统的影响
糖类物质能维持机体免疫系统的动态平衡,当机体免疫系统受损或功能低下时多糖和寡糖能刺激各种免疫细胞成熟、分化和繁殖,使机体免疫系统恢复平衡,免疫系统又能行使正常的监视、消灭外源性异物的功能,这些异物包括病原微生物、癌细胞、自身衰老死亡的细胞等。
②降血糖
有些多糖是β受体激动剂,通过信息传递到线粒体,使糖的氧化利用加速,引起降血糖。糖类物质降血糖的另一个机理是能够减缓食物的吸收速度,控制住餐后血糖的飙升。
③抗辐射
动物实验证明有些多糖能刺激造血干细胞、粒细胞一聚噬细胞集落和脊髓中造血细胞的产生,所以具有抗辐射升高白细胞的作用。
④抗病毒作用
多糖具有抗艾滋病病毒的作用。HTV-1病毒对人体的侵袭首先是对辅助性淋巴细胞(即CD4细胞)的吸附。某些硫酸化的多糖能阻断HTV对辅助性淋巴细胞(即CD4细胞)的黏附,起到屏蔽效应。对幽门螺旋杆菌的抗菌作用与抗病毒机理相似,也是阻断幽门螺旋杆菌依附到胃肠道,防止了细菌的感染。
⑤用于抗类风湿关节炎的糖类药物
缺乏IgG半乳糖型分子的人是类风湿关节炎侵袭的对象,同样也包括肺结核、麻风、病节性回肠炎和类肉瘤的病人。
⑥以糖类物质为基础的疫苗
有发达国家研究,寡糖与载体蛋白质耦合所得的疫苗被验证是高度有效的。
——猴头菇寡糖和多糖
自从上个世纪七十年代开始,我国医药专家从猴头菇中提取有效成分研制成功猴头菇菌片,用于临床治疗胃肠道疾病以来,尤其是近十年来,很多科学家、医药专家及营养学专家,对猴头菇做了多方面的研究。包括很多大学硕士毕业论文也将猴头菇列为相关课题研究重点并做了科学的论述。专家普遍认为,猴头菇是一种营养价值极高的食用药用真菌,其在治疗消化道系统疾病、神经功能障碍、糖尿病、肿瘤及抗氧化、防衰老、增强免疫力等方面的作用十分突出,令人瞩目!猴头菇的味甘、性平、利五脏、滋补身体等功效,一直是“糖生物学”的研究重点。
①猴头菇多糖
猴头菇的活性物质中最重要的是多糖。不同的专家采用不同的提取方法能够得到不同的分子结构的猴头菇多糖,如猴头菇多糖A(HPA)、猴头菇多糖B(HPB)、猴头菇多糖P(HPP)、β-D-葡聚糖等等,因此,也可以说猴头菇多糖属于复合多糖。猴头菇多糖可增加胃液分泌、稀释胃酸、保护溃疡面、促进黏膜再生,对胃癌、慢性萎缩性胃炎、食道癌、十二指肠溃疡有疗效。
——临床应用表明,猴头菇提取物颗粒(Heriacium extract granules,HEG)能显著降低老年人服用过量非甾体类药物所致胃粘膜损伤,促进溃疡愈合。其作用原理是能显著降低丙二醛并提高超氧化物歧化酶(SOD)含量,也就是说HEG是通过改善自由基水平促进溃疡面的修复。HEG对胃粘膜保护作用优于传统药枸橼酸铋钾。
专家证实,猴头菇提取物能够治疗胃黏膜损伤、慢性萎缩性胃炎,能显著提高幽门螺旋杆菌根除率及溃疡愈合率。
——有专家对猴头菌子实体中提取的猴头菇多糖进行了免疫功能测定。结果表明,猴头菇多糖能提高自然杀伤细胞NK的活性,促进迟发型超敏反应的发生,增强巨噬细胞的吞噬功能,说明此多糖主要通过增强免疫细胞的活性来调节机体的免疫功能,能够起到抗肿瘤作用。
——我国从事微生物多糖和基因工程方面研究的杜志强博士做了内蒙古科技大学2010年创新基金资助项目《猴头菇多糖的分离纯化及其生物活性研究》,其在《猴头菇多糖降血糖作用研究》专著中指出,“猴头菇多糖高、中、低3个剂量均能有效对抗四氧嘧啶诱发的高血糖作用”。显示高剂量猴头菇多糖的降血糖作用优于格列木脲。
——2013年有专家做了部分食用菌液体发酵菌丝抗氧化活性的分析比较研究,发现猴头菇菌丝多糖的抗氧化活性优于杏鲍菇、香菇和鸡腿菇等。主要是因为猴头菇多糖的含量高于其它食用菌的多糖含量所致。猴头菇子实体的水提物和醇提物均有清除自由基的能力。
——中外科学家研究及临床医学研究与应用表明,猴头菇多糖还具有降血脂、抗衰老、提高记忆学习能力、抑菌、保肝、抗辐射、抗突变、提高机体耐缺氧能力、抗疲劳等营养和功效。(在其他几篇中有过介绍,本篇不再赘述)
②猴头菇寡糖
目前,对于猴头菇寡糖的研究较少,往往以猴头菇多糖或者猴头菇复合多糖为主,捎带猴头菇寡糖的论述。从已有的专业研究分析,猴头菇寡糖主要是由二糖、三糖、四糖、五糖、六糖、七糖组成的寡糖混合物或者4种均带有葡萄糖的寡糖混合物。这些寡糖混合物都能够明显改善胃黏膜病变,抑制胃固有腺体减少,对慢性萎缩性胃炎具有疗效。猴头菇寡糖也是一类重要的双歧杆菌促生长因子(Bifidus factor简称BF),能够有效的促进肠道内双歧杆菌的生长繁殖。BF通过促进双歧杆菌生长繁殖表现其主要的生理功能:提高人体免疫力,抑制肠道有害菌生长,产生B族维生素,分解致癌物质,促进肠蠕动,做到便秘便溏双向调节,增进蛋白质吸收,降血脂,降低胆固醇,防龋齿,促进血液淋巴细胞数量增多,预防老年人骨质疏松等等。
——山色峪山洞猴头菇的糖生物学
野生猴头菇的基因(包括菌种、原料)和有机方法种植与加工,保证了山色峪山洞猴头菇具有更强的生物活性,包括猴头菇多糖和寡糖。从第三方检测机构检测报告来看,山色峪山洞猴头菇的营养成分均高于其它猴头菇,且没有农残、重金属、传染性病菌和其它有害物质的污染。更有利于猴头菇多糖和寡糖功能的发挥。
按照中医中药理论、中国烹饪学理论和现代营养学,任何食物的营养成分的吸收和保健治疗功效的发挥,食疗的应用价值最好。人类自身的消化吸收系统功能和作用机理是非常神奇的,人们长期食用某些营养物质所产生的效果很多是机器加工提取所不及的。利用多糖和寡糖都是水溶性物质的特点,山色峪山洞猴头菇适合各种科学合理的烹饪方法,且能够和任何食材搭配,非常有利于人体生来具有的消化吸收能力发挥,更好地实现猴头菇多糖和寡糖及所有营养物质的功效。
现在出现一种论调,糖是有害物质,能导致糖尿病和癌症及其它许多疾病的发生。经过糖生物学的科学研究分析,我们应该认识到,糖类物质对于人类的贡献是巨大的!即使会使血糖升高的单糖也是人体生命必须的,科学的食用是有益的。而寡糖和多糖虽然也是属于糖类物质,但是量变产生质变,寡糖和多糖不仅不会导致糖尿病、癌症或其它疾病,而是人类降糖、抗癌、增强人体免疫力的救星!
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