植物多糖的生物學活性及其抗衰老機制

植物多糖的生物學活性及其抗衰老機制

糖是由超過10個單位的單糖分子縮合而成的、完整的、糖苷關系組成的、聚糖醚的聚合物碳。這是一個復雜而龐大的分子物質(zhì)。多糖是來自高等植物、動物細胞膜、微生物細胞壁中的天然大分子物質(zhì),是所有生命有機體的重要組成部分,并與維持生命所需的多種生理功能有關。某些多糖,如纖維素和幾丁質(zhì),可構(gòu)成植物或動物骨架;不均一多糖通過共價鍵與蛋白質(zhì)連接構(gòu)成糖蛋白或蛋白聚糖發(fā)揮生物學功能,如作為機體潤滑劑、識別外來組織的細胞、血型物質(zhì)的基本成分等。研究發(fā)現(xiàn),多糖具有獨特且廣泛的生物學活性,如抗病毒、抗腫瘤、抗輻射、抗衰老和參與免疫調(diào)節(jié)等多種功用。當今社會,老齡化速度越來越快,社會養(yǎng)老壓力日益加大。衰老是伴隨著年齡的推進所發(fā)生的連續(xù)改變的積聚,它是復雜的自然現(xiàn)象,表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)的退行性變和機能的衰退,適應性和抵抗力減退。為了應對老齡化社會的到來,國家必須建立一整套包括預防、診療、老年照護等多方面內(nèi)容的應對體系。因此,深入研究藥物抗衰老作用機制,尋找延緩衰老新的藥物及作用靶點,日益成為近年來醫(yī)藥基礎研究的熱點?，F(xiàn)代藥理研究表明,多種植物多糖均可通過抗脂質(zhì)過氧化和清除自由基,調(diào)節(jié)端粒酶活性和機體的糖、脂質(zhì)代謝,以及神經(jīng)-內(nèi)分泌功能等多種途徑來發(fā)揮抗衰老作用。1超氧化物歧化酶氧自由基是體內(nèi)代謝的必然產(chǎn)物,是生命活動所必需的物質(zhì)。體內(nèi)的自由基具有廣泛的作用,在正常情況下機體通過低分子化合物和酶的作用維持自由基的動態(tài)平衡。隨著年齡的增大,自由基生成過多而清除過少時,過多的自由基極易侵害細胞脂質(zhì)中的不飽和脂肪酸,形成脂質(zhì)自由基,引起脂質(zhì)過氧化反應,損傷細胞,從而引起細胞分化障礙,最終引起機體衰老。超氧化物歧化酶(SOD)是生物體內(nèi)重要的抗氧化酶,廣泛分布于動物、植物、微生物等各種生物體內(nèi)。SOD具有特殊的生理活性,是生物體內(nèi)清除自由基的首要物質(zhì)。SOD在生物體內(nèi)的水平高低是檢測組織細胞衰老與死亡的直觀指標。1.1對臟器的作用當歸具有多種藥理作用,其中一種重要的功效就是抗衰老,尤其是腦的衰老。徐露等發(fā)現(xiàn),當歸多糖能顯著提高衰老小鼠脾臟指數(shù),增強血清和腦組織的SOD活性,增大脾小節(jié),提高脾淋巴細胞數(shù),抑制衰老小鼠腦細胞凋亡,且呈劑量-效應關系。當歸多糖通過提高血液和其他組織的SOD活性,增強了機體清除自由基的能力?？梢哉J為當歸多糖抗衰老的主要機制是提高SOD活力,清除自由基,抑制細胞凋亡和增強免疫力。1.2提高枸杞多糖抗氧化能力枸杞多糖是枸杞的主要活性成分之一,是水溶性雜多糖同蛋白質(zhì)結(jié)合的復合性多糖。研究表明,枸杞多糖可以提高SOD活性,抑制脂質(zhì)過氧化反應,使其丙二醛(MDA)、羥脯氨酸(Hyp)及脂褐質(zhì)(Lf)含量減少,還能提高SOD的表達量,加快SOD蛋白在細胞中的合成,使機體抗氧化能力增強。1.3消除自由基抗氧化荒漠肉蓯蓉是列當科肉蓯蓉屬寄生植物。肉蓯蓉帶鱗葉的肉質(zhì)莖有補腎益精、潤腸通便的功效。文獻報道,肉蓯蓉多糖可以提高組織SOD活性,降低MDA含量,直接或間接地清除自由基,減輕自由基對線粒體及整個細胞的損傷,從而起到抗衰老作用。海帶多糖是從海帶中提取的多糖化合物,近年來發(fā)現(xiàn)海帶多糖具有消除自由基抗氧化的作用。海帶多糖抗衰老的途徑之一可能是通過提高生物體內(nèi)SOD、過氧化氫酶(CAT)等抗氧化酶的活性,降低過氧化脂質(zhì)分解的最終產(chǎn)物MDA的含量。2端粒酶的作用研究發(fā)現(xiàn),成纖維細胞在衰老過程中染色體末端限制性片段長度會逐漸變短。端粒變短,細胞就老化。相反,端粒越長,細胞就不容易老化,而端粒酶的作用則是幫助合成端粒。端粒酶激活是細胞永生化和增殖的必要條件,人類衰老過程中伴隨著細胞染色體末端端?？s短和端粒酶活性的下降。黃芪多糖等植物性多糖對端?？s短速度有明顯的減緩作用,但其具體作用機制仍在研究中。2.1黃山茶的功能黃芪是日常常用的中藥之一,具有補氣固表、利尿脫毒、排膿、斂瘡生肌等功效,其抗衰老作用已經(jīng)為臨床實踐所認同。黃芪多糖是從黃芪中分離提純的主要有效成分。研究發(fā)現(xiàn),黃芪多糖或可調(diào)節(jié)端粒酶活性,或調(diào)節(jié)、改變端粒結(jié)合蛋白,防止染色體末端限制性片段變短,從而達到抗衰老的目的。鎖陽是鎖陽科鎖陽屬多年生全寄生草本植物,常寄生在蒺藜科白刺屬植物的根上。鎖陽性甘、溫,有補腎壯陽、益精血,潤腸通便等功效。研究發(fā)現(xiàn)鎖陽有清除氧自由基、抗氧化、抗缺氧、抗應激、抗疲勞、抗癌、抗HIV等作用。實驗表明,鎖陽多糖可以提高衰老小鼠的端粒酶活性,說明其有可能通過抑制端粒的縮短進程,延緩細胞凋亡而起到抗衰老作用。2.3脾之陰，潤津黃精是百合科黃精屬多年生草本植物,氣味平和,質(zhì)地滋潤,有補養(yǎng)肺脾之陰、潤燥生津、延緩衰老的功效。黃精多糖是黃精水提物的主要有效成分,也是黃精的主要生物學活性成分之一。實驗證實,黃精延緩衰老的機制可能與黃精多糖增加某些組織(如腦、性腺)的端粒酶活性的表達有關。3gsh-px催化其他混合二硫化合物谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)主要存在于細胞質(zhì)中,一部分存在于線粒體中。在線粒體及胞漿中所產(chǎn)生的H2O2?？縂SH-Px清除,還原生成相應的醇或H2O。GSH-Px還能催化其他混合二硫化合物如GSH和輔酶A混合二硫化合物還原。GSH-Px是防止過氧化物堆積的主要保護酶,且隨年齡的增長不斷減少,是衰老的因素之一。3.1平貝母多糖tfp-1活性及抗氧化能力的研究平貝母為百合科植物平貝母的干燥鱗莖,有清熱潤肺、化痰止咳的功效,是一種常用中藥。劉春紅等研究發(fā)現(xiàn),平貝母多糖FUP-1能顯著降低D-半乳糖誘導衰老小鼠肝臟組織中的MDA含量,提高小鼠和肝組織的GSH-Px活性,說明平貝母多糖FUP-1可通過增強機體抗氧化能力而抗衰老,其機理可能與平貝母多糖的自由基清除能力和抗脂質(zhì)過氧化作用有關。3.2女貞子系木駁岸的生長狀況,和女貞的成熟實徐露等研究發(fā)現(xiàn),當歸多糖能顯著提高衰老小鼠血清和腦組織的SOD和GSH-Px活性、降低其中的MDA含量,阻遏了蛋白質(zhì)的溶解、變性,保證了細胞膜結(jié)構(gòu)和功能的完整,延緩了細胞凋亡的發(fā)生。女貞子系木犀科植物女貞的成熟果實。女貞子可防治因肝腎不足引起的頭暈耳鳴、雙目昏糊、腰膝酸軟、須發(fā)早白。研究表明,女貞子多糖能抑制D-半乳糖致衰老模型小鼠心、肝、腎組織中MDA含量的升高和SOD及GSH-Px活性的下降。4老及多種慢性疾病的原因有關衰老與周圍淋巴系統(tǒng)關系的研究表明,細胞免疫功能低下是導致衰老及多種老年性疾病的重要原因之一。Walford在20世紀60年代提出衰老的免疫學理論,認為免疫系統(tǒng)從根本上參與正常脊椎動物的老化,比較典型地反映了大多數(shù)哺乳動物(包括人類)的老化過程。4.1對肌肉的作用紫菜多糖是從紫菜中分離出的相對分子質(zhì)量為7.4×104的多糖,已被證明能增強機體免疫力,促進蛋白質(zhì)的合成,對多種老年性疾病有防治作用。4.2馬齒莧的保健功能馬齒莧為一年生肉質(zhì)草本植物,是我國衛(wèi)生部劃定的78種藥食同源的野生植物之一。馬齒莧不僅含有多種營養(yǎng)成分,而且還含有多種活性成分,其黃酮和多糖的含量很高,具有特殊的醫(yī)療保健作用。研究表明,馬齒莧多糖能改善胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù),并能促進淋巴細胞增殖,從而提高小鼠特異性細胞免疫功能而使機體抵抗衰老。5傳統(tǒng)中草藥中的生物活性多糖目前已發(fā)現(xiàn)的具有抗衰老作用的植物多糖,除上述來源外,還包括從天麻、蘆