Introduction
β-葡聚糖结构
作为天然不易消化的多糖,β-葡聚糖广泛分布在谷物、细菌、真菌和藻类中。化学上,β-葡聚糖是非淀粉多糖的异构天然聚合物,由不同类型的键连接β-D-葡萄糖组成。尽管β-葡聚糖是由简单的单糖组成,其在结构上仍显示出可变性。因为β-葡聚糖来源的不同,它们的分子量、支化度和连接类型的差异很大。
最简单的线性β-(1,3)-葡聚糖被发现是细菌和真菌菌核中的结构细胞壁多糖或细胞内储能多糖。凝胶多糖是由革兰氏阴性细菌,例如农杆菌,产生的线性β-(1,3)-葡聚糖,可用作食品添加剂稳定产品的物理性质;来自担子菌真菌—茯苓菌核的茯苓多糖也是线性β-(1,3)-葡聚糖。而作为植物和藻类细胞壁主要组成部分的纤维素是β-(1,4)-D-葡聚糖。
β-葡聚糖优势
β-葡聚糖被称为功能性食品,因为它们能够增强先天和适应性免疫系统,从而调节针对癌症、细菌、病毒和炎症的免疫反应。研究表明,香菇多糖可增加骨髓巨噬细胞的NO产生,并刺激单核细胞和巨噬细胞分泌肿瘤坏死因子α(TNF-α)或白细胞介素1(IL-1)的分泌。临床研究还表明,将香菇多糖与常规化学疗法联合使用可延长晚期胃癌患者的寿命,并减少化学疗法的副作用。从其他菌类中分离出的β-葡聚糖,例如落叶松蕈和裂褶菇也具有通过刺激NK细胞、树突状细胞以增强细胞因子排泄的免疫刺激特性。除菌类中的β-葡聚糖,酵母中的β-葡聚糖还具有刺激免疫反应的能力,可以抑制糖尿病小鼠的慢性炎症。
此外,美国食品药品监督管理局(FDA)已批准将燕麦中的β-葡聚糖用于降低冠心病的风险。据报道,食用谷物β-葡聚糖可降低血浆胆固醇水平,调节血糖浓度以及胰岛素反应。值得注意的是,菌类中的β-葡聚糖(例如香菇多糖)还可以通过降低血液中脂蛋白(HDL和LDL)水平来降低人的胆固醇。同时,由于人体中缺乏消化酶来水解β-糖苷键,因此β-葡聚糖在小肠中不易被消化吸收,故而它们也可以作为具有益生元特性的膳食纤维,通过选择性地使宿主受益调节肠道菌群的生长和/或活性。研究表明,来自谷物和虎奶菇菌核的β-葡聚糖在刺激双歧杆菌生长方面均表现出与菊粉相当的作用。
Conclusion
β-葡聚糖是天然的生物材料,具备形成具有优异生物医药物应用特性的稳定纳米杂化物的潜力,该纳米杂化物可经口服给药用于治疗癌症。需要更多的研究来探索这些纳米杂化物在胃肠道中的生物分布。此外,β-葡聚糖中的大量羟基将允许纳米杂化物的串联表面修饰用于其他生物医学应用,包括靶向送药。