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壳寡糖——人体垃圾的清道夫

时间:2018-10-25 08:38:40

衰老与疾病现象,一直是人们所关注的问题。人为什么会衰老,人到底能够活多长?有研究指出,根据生物物理学原理以及人类生理特点,正常情况下人类的自然寿命应该是120岁。然而,只有绝少数人真正能够活过100岁。关于衰老与疾病机制,到目前为止国内外学者提出了多种学说,其中主要的有遗传学说、自由基学说、色素学说、体细胞突变学说、免疫功能改变学说、中枢神经系统功能衰退学说等,在这些学说中自由基学说一直作为研究热点被人们所关注。

什么是自由基?

自由基是含有一个未成对电子并能够独立存在的基团,是一类存在于生物系统中数量大、活性高的过渡代谢产物,如羟基自由基、超氧阴离子自由基、一氧化氮自由基等。 

正常情况下,机体经常都有少量的自由基产生。一方面,自由基的产生对人体来说是必须的,例如白血球利用自由基(超级氧,一氧化氮)来杀死外来的微生物,体内一些分解代谢的反应须要自由基来催化,血管的舒张和部分神经、消化系统讯号的传导要藉助于自由基(一氧化氮),基因经由自由基的刺激而得以产生突变以更适应环境的变化。另一方面,自由基同时也是一个“危险的朋友”,当人体受到各种因素的影响,体内的自由基平衡会被打破而产生大量多余自由基,从而给我们的生命健康带来伤害。

一些严重疾病已查明与自由基有关,例如动脉粥样硬化、心脑血管疾病、癌症、关节炎、肝脏化学毒性等都与自由基引起的直接或间接损害有关。由于自由基含未配对的电子,他就像一个未婚青年,总想与另外的电子配对所以极不稳定(特别是羟自由基),因此会从邻近的分子(包括脂肪、蛋白质和DNA)上夺取电子,让自己处于稳定的状态。这样一来,邻近的分子又变成一个新的自由基,然后再去夺取电子…如此连锁反应的结果,让细胞的结构受到破坏,造成细胞功能丧失、基因突变、甚至死亡。

壳寡糖清除自由基的研究越来越多,并且其机理也日渐清晰。

1.壳寡糖携带的活性氨基与羟基具有较强的还原力,能够与自由基发生抽氢反应,为自由基提供H离子从而使自由基趋于稳定。

2.壳寡糖具有金属螯合能力:机体内的羟基自由基主要来源于H2O2,Fe2+能够为过氧化氢提供一个电子而产生羟基自由基,这个过程叫做芬顿反应。Huang等人发现,壳寡糖能够螯合铁离子干扰芬顿反应,使Fe2+无法为H2O2提供电子,从而使羟基自由基的生成量大大降低。

3.阻止体内活性氧(ROS)的产生:活性氧是指在生物体内与氧代谢有关的含氧自由基和易形成自由基的过氧化物的总称, DNA的损伤导致的细胞凋亡能够产生大量的活性氧,具有强氧化作用。Yuan等人通过单细胞凝胶电泳的实验发现,壳寡糖可保护DNA不受细胞毒素的影响,抑制了活性氧的产生,最大限度的减小了其对机体的伤害。

4.提高体内酶类自由基清除剂的表达水平:壳寡糖不但能够清除自由基本身,还能增强体内SOD、GSH-Px等抗氧化酶的作用。在体内自由基过多的情况下,壳寡糖能够通过复杂的信号通路,使这些酶的表达明显提高,加速自由基的清除。

综上所述,壳寡糖对自由基的清除是全方位的,其神奇的功效已经得到大量的研究证实。随着科研水平的不断提高,科研方法不断的系统化,其作用机理已经慢慢的揭开了神秘的面纱,并且会越来越完善。