几丁寡糖和壳寡糖的研究进展
作者：竺国芳 赵鲁杭
单位：(浙江大学医学院生化教研室，杭州 310031)
关键词：几丁寡糖；壳寡糖；抗肿瘤；抗感染；植物调节物质；双歧杆菌促生长因子
中国海洋药物000113 摘 要：本文简单介绍几丁寡糖和壳寡糖的制备，并对其在抗肿瘤、抗感染、作为双歧杆菌促生长因子、作为植物调节剂、降血脂等方面的功能及产生机制的研究进展作一综述。
THE PROGRESS ABOUT STUDY OF N-ACETYL-CHITO-OLIGOSACCHARIDES AND CHITO-OLIGOSACCHARIDES
Zhu Guofang Zhao Luhang
(Department of Biochemistry, Zhejiang University, Hangzhou 310031)
, http://www.100md.com
ABSTRACT：This article introduces the preparation and function of N-acetyl-chito-oligosaccharides and chito-oligosaccharides. These oligosaccharides have been shown to antitumor, to resistance infection, to be bifidus factor, to be plant regulator, to reduce hyperlipidemia, et al.
KEY WORD：N-acetyl-chito-oligosaccharide, chito oligosaccharide, antitumor, resistanceinfection,bifidus factor, plant regulator.▲
几丁质又名壳多糖、甲壳质，广泛存在于昆虫、甲壳类动物外骨骼和真菌细胞壁及一些绿藻中，是由N-乙酰氨基葡萄糖聚合而成的多糖。几丁质经脱乙酰化处理后得到壳聚糖。近十几年来，几丁质、壳聚糖的研究已在国内外广泛开展，它们的一些生理功能陆续有所报道，如抗肿瘤作用、防治病原生物感染等[1-3]。但由于其不溶于水，故在开发应用上存在一定不利条件。为此，许多学者通过降解几丁质或壳聚糖得到几丁寡糖或壳寡糖，并通过一系列实验发现这些寡糖不但因水溶性好而易被分散和吸引，而且具有多种生理功能，如抗菌、抗肿瘤、提高植物防御能力等。因此，这些寡糖的研究引起了国内外重视。
, 百拇医药
1 几丁寡糖与壳寡糖的制备：
几丁寡糖与壳寡糖的制备主要有化学法、酶法、糖基转移法[4]。化学法一般用浓盐酸水解，但其产品多在四糖以下，而且化学反应条件十分苛刻，不易控制，后处理也繁琐，故不够理想。糖基转移法是利用低聚合度寡糖，在酶(主要是溶菌酶或几丁质酶)的参与后，延长糖链成为高聚合度的寡糖。此方法主要得到六糖和七糖。酶降解法所用的酶有几丁质酶、壳聚糖酶、纤维素酶、糖苷酶和脂肪酶等。Muraki 等[5]利用从Frichoder mariride 来的纤维素酶在50℃和pH5.6条件下水解壳聚糖得到的主要的聚合度为6-8的寡糖，此法为大规模生产寡糖提供了可能，故较为理想。但此法与其它方法一样存在许多不足，均有待于进一步深入研究。
2 几丁寡糖和壳寡糖的功能及产生机理
2.1 几丁寡糖和壳寡糖提高机体免疫力的研究
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1986年，Suzuki等[6]通过对BALB/C 白鼠腹腔注射聚合度为4～7的几丁寡糖发现腹膜渗出液的细胞(PEC)数量明显增加，PEC主要由多形核白细胞(PMN)组成，并认为PMN表面存在N-乙酰-D-葡萄糖胺残基受体，几丁寡糖和受体结合后激活 PMN，从而激活机体免疫系统，在抗肿瘤、抗感染等方面显示重要作用。进一步研究发现，几丁寡糖通过激活花生四烯酸代谢系统促进中性粒细胞对其产生趋化作用，且PGE2能加强中性粒细胞对几丁寡糖的识别[7]。
2.1.1 几丁寡糖和壳寡糖的抗肿瘤作用的研究
1985年，Suzuki等[8]就几丁六糖和壳六糖的抗肿瘤作用作了报道。他们在移植了S180的ddY 鼠上分别静脉注射几丁六糖和壳六糖，结果七天后发现产生明显的肿瘤细胞抑制作用：采用100mg/Kg/d,连续3次，抑制率分别为85%和93%；而增加至连续5次时，则能完全抑制肿瘤生长。尽管壳六糖无促使PEC增加之功能[6]。同样，向移植了MM46 实体瘤的C3H/He 鼠静脉注射几丁六糖和壳六糖也产生明显肿瘤抑制效果，并发现几丁六糖和壳六糖无直接杀伤肿瘤细胞作用。许多学者已证明一些具有免疫活性的细胞表面存在N-乙酰-D-糖胺(GlcNAc)或D-糖胺(GlcN)残基受体。因此认为GlNAc 或GlcN 残基和受体的结合可能与抗肿瘤密切相关。接着，Suzuki 等[9]又做了一系列实验，证明几丁六糖和壳六糖对Meth-A 瘤细胞也有明显抑制作用，且以10mg/Kg 时作用最强。并进一步阐明作用机理，认为GlcNAC 或GlcN 残基与巨噬细胞表面受体结合后，激活巨噬细胞释放IL-1，同时引起T 细胞表面IL-2 受体表达，而这又加速了T 细胞成熟而释放IL-2，IL-2 与受体结合后，进一步加速T 细胞分化成熟为细胞毒性T 细胞，从而产生抗肿瘤作用。迟发性超敏反应的存在说明TDTH也起了协同抗肿瘤作用。由于几丁五糖和壳五糖无抗肿瘤作用，故认为GlcNAc 或GlcN 残基的大小一定要适当，但巨噬细胞表面是否存在6个连续GlcNAc 或GlcN 残基相应的受体尚待进一步研究证实。另又发现，当Lewis 肺癌静脉注入到小鼠体中，几丁六糖具有抑制癌细胞转移之效果。1990年，Ouchi-T 等[10]研究发现3个壳寡糖通过六亚甲基空间通道与5-氟尿嘧啶(5-FU)共轭结合后，其抗肿瘤作用强于5-FU；并把该复合物注入P338淋巴细胞白血病小鼠的腥腔中，小鼠的生存时间延长；通过皮下注射应用于MeTH-A 纤维肉瘤或MH134肝细胞癌小鼠，发现产生对肿瘤的生长抑制作用。而且此复合物还有以下优点：1)不引起急性中毒；2)不引起体重的迅速下降。另外，目前国内也有低分子壳多糖应用于肿瘤放疗患者检测其对免疫功能影响的报道。王中和等[11]用低分子壳多糖口服液对临床患者进行辅助治疗，结果发现白细胞、淋巴细胞的总数保持稳定，T淋巴细胞的数量显著上升，说明低分子壳多糖能调整机体免疫机能，减少放疗对患者免疫功能的影响，有较好的抗肿瘤辅助疗效。而这些免疫指标的研究再一次表明，其作用机理与细胞免疫密切相关。综上所述，我们不难发现几丁寡糖和壳寡糖在作为一种抗肿瘤药物上的研究和开发尚待进一步深入，但其前景却将是十分乐观的。
, 百拇医药
2.1.2 几丁寡糖和壳寡糖抗感染作用的研究
几丁寡糖和壳寡糖的抗感染作用目前已被许多学者所证实，其杀伤机理亦陆续有所报道[12-16]。Suzuki 等[12]用聚合度为4—6的几丁寡糖以50mg/Kg 腹腔注射于BALB/C 鼠，结果发现提高了PEC 的活性氧生成和杀菌能力，其中以几丁六糖为最强。Hoffman 等[13]的研究表明，几丁寡糖和壳寡糖在体外能否刺激大西洋鲑的白细胞产生超氧化阴离子而产生抗感染作用。因此认为这些寡糖可作为疫苗试剂而进行开发，尤其对那些幼畜，它们自身免疫系统尚不发达，一般的疫苗不能注射，而这些寡糖无抗原性，故很为适合。另外，这些寡糖还可作为食品添加剂而应用于家畜和养殖鱼，以加强它们防病抗病能力，从而增进健康。1989年，Suzuki 等[14]对感染L.monocytogenes 的雄BALB/C 鼠腹腔注射几丁六糖，发现腹腔、脾、肝内的微生物数量显著减少，而且机体对L.monocytogenes 的迟发性超敏反应得到了提高；并且发现巨噬细胞合并几丁六糖处理过的T淋巴细胞的培养上清液后，其杀伤活性大为增加，对L.Monocytogenes 的生长产生抑制作用，并证实上清液中的巨噬细胞激活因子(MAF) 由T淋巴细胞经几丁六糖刺激而释放的，从而促使巨噬细胞释放H2O2；当然，单独使用几丁六糖也能激活巨噬细胞从而产生生长抑制作用，但无论几丁六糖或上清液，当量小于1mg 时将不产生抗感染作用；联合应用INF-γ和几丁六糖能使巨噬细胞的杀伤活性高于单独应用INF-γ和几丁六糖；IL-2 也有与INF-γ相同效应。1990年， Suzuki 等[15]又对携带肿瘤且感染C.albcans 的鼠多次注射几丁六糖，结果发现鼠的肾内C.albcans 数量显著减少，在肿瘤形成早期巨噬细胞和淋巴细胞的对微生物的杀伤活性增强，两者同时作用时效果更佳。而这一点在提高肿瘤病人抗感染力上极有价值，因为，免疫力降低的病人易受真菌感染，常见的为Aspergillus Candida 和Mucor，它们不但威胁生命安全而且在治疗上较为困难。另外，几丁六糖对绿浓杆菌的抗感染作用也有所报道[16]。因此，目前关于几丁寡糖和壳寡糖的抗感染作用机理被认为有以下几种解释：1)几丁寡糖和壳寡糖刺激机体促进PEC的增加，激活巨噬细胞，从而增加活性氧的生成，再通过氧化性杀菌机理产生作用；2)几丁寡糖和壳寡糖对巨噬细胞的直接激活作用而增加巨噬细胞的杀伤活性；3)几丁寡糖和壳寡糖激活T淋巴细胞而显示杀伤活性，且致敏T细胞诱发迟发性超敏反应；4)几丁寡糖和壳寡糖激活T-淋巴细胞从而促使MAF的释放，进而激活巨噬细胞，并使F3、C3受体得到表达及溶酶体的产生。在激活过程中，INF-γ和IL-2是必需参与的，而巨噬细胞直接被几丁六糖激活又能提高它对MAF的敏感性，使它进一步激活。因此认为这些寡糖的杀伤活性的产生主要是激活T-淋巴细胞与巨噬细胞相互加强作用的结果。
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2.2 几丁寡糖和壳寡糖作为植物调节物质的研究
Dominique 等人[17]的研究表明几丁寡糖和壳寡糖在植物中可作为激活几丁质酶的诱导物，最小的活性单位为六聚或七聚β-葡萄糖。几丁质酶可将感染的真菌或无脊椎动物病原体细胞壁或外骨骼中的几丁质或光聚降降解为至少4个β-N—乙酰氨基葡萄糖或脱乙酰化的残基构成的寡聚糖片段，这些寡糖片段诱发植物防御素，从而起到对外敌自我防御作用，特别是聚合度较高的寡糖具有阻碍病原菌生长繁殖的功能。另外，几丁寡糖与壳寡糖还能调节植物基因的关闭与开放，促进植物细胞的活化，刺激植物生长[18，19]。
2.3 几丁寡糖与壳寡糖作为促进双歧杆菌生长因子的研究
从目前已报道的双歧杆菌促生长因子(bifidus factor ,BF)研究结果分析[18]，几丁寡糖和壳寡糖是BF的一种重要种类，它们调节动物肠道内微生物的代谢活动，改善肠道微生物区系分布，促进双歧杆菌生长繁殖，从而提高机体免疫力，使肠道内PH下降，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，增进蛋白质吸收。大量实验表明，双歧杆菌通过分泌到细胞外各种酶来分解利用不同的BF，并促进其生长繁殖；而有一些BF是通过蛋白质类的粘附素来产生利用的，因为粘附素可使肠道上皮细胞与双岐杆菌连接在一起。但对于BF与双歧杆菌的空间作用机理及双歧杆菌优先作用寡聚糖促进其生长的内在机制报道尚少，还有待进一步研究。
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2.4 其他
目前，关于几丁质和壳聚糖在降血脂、降胆固醇方面的功能已陆续有所报道。由于这些多糖无毒、不发生变态反应，及对机体非常温和的免疫刺激影响，使它们在作为降血脂、降胆固醇药物方面具有优势[20]。浙江省温岭市已用壳聚糖的系列产品开发了康达舒降血脂片。尽管几丁寡糖和壳寡糖在这些功能方面尚未见报道，但由于是几丁质和壳聚糖的降解产物，许多性质十分相似，因此它们也极有可能存在此功能。几丁寡糖的衍生物—指寡糖作为结瘤因子在根瘤菌与其豆科植物宿主固氮共生关系中起信号分子的作用，诱导根毛畸变、根的变形和根瘤的形成，但其机制尚不清楚[19]。另外，几丁寡糠在一些脊椎动物如鲤鱼等的胚胎发育早期中也显示重要作用[21]。
3 几丁寡糖与壳寡糖在开发应用上的展望
几丁寡糖和壳糖无毒副作用，原料来源丰富，且与几丁质相比，具有十分突出的优点[8]：1)易溶于水；2)无抗原性；3)在宿主体内较弱的累积效应。而且如前所述，几丁寡糖和壳寡糖具有多种生理功以， 在抗癌药物、诊断试剂、植物生理、食品、化妆品等方面得到广泛应用。因此，其开发前景是十分广阔的。但由于到目前为止，在几丁寡糖和壳寡糖的制备和作用机制的研究上尚不够深入，按目前所能制备得到的非常有限的寡糖价格昂贵，命名其在应用上受到很大的限制。如何低成本、高产率地大规模生产这些寡糖，阐明其作用机制,并制成体内环境下易溶、易吸收、使用方便的药剂已是当前研究的重点方向。相信在众多学者的努力下，在不久的将来定能实现几丁寡糠和壳寡糖为人类造福的目的。
, 百拇医药
参考文献：
[1]章莹.几丁质应用于肿瘤治疗的研究现状，国外医学肿瘤分册.1996，23(6)：346
[2]Suzuki K, Okawa Y, suzuki S, et al. Protecting effect of chitin and chitosan on experimentally induced murine candidiasis. Microbiol Immunol 1984;28:903
[3]Suzuki S, Okawa Y, Suzuki K, et al. Candidacidal effect of peritoneal exudae cells in mice administered with chitin or chitosan: the role of seine protease on the mechanism of oxygen-independent candidacidal effect. Microbiol Immunol，1987:31:375
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[4]张虎，杜昱光，虞星炬.几丁寡糖与壳寡糖的制备和功能.中国生化药物杂志，1999，20(2)：99
[5]Einosuki M, Fumiko Y, Hiroyuki K. Preparation and crystallization of D-gluosamine oligosaccharides with dp 6-8. Carbohydrate Research，1993，239:227
[6]Suzuki K Tokoro A, Okawa Y,et al. Effect of N-acetylchito-oligosaccharides on activation of phagocytes. Microbiol Immunol，1986,30(8):777
[7]Tokor A, Suzuki K, Matsumoto T, et al. Chemotactic response of human neutrophils to N-cetyl chitohexaose in vitro. Microbiol Immunol，1998,32(4):387
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[8]Suzuki K, Mikami T, Okawa Y, et al. Antitumor effect of hexa-N-acetylchitohexaose and chitohexaose. Carbohydrate Research，1986,151:403
[9]Tokro A, Suzuki K, Mikami T,et al. Growth-inhibitory effect of hexa-N-acetylchitohexaose and chitohexaose against Meth-A solid tumor. Chem Pharm Bull，1998,36(2):784
[10]Ouchi T, Banba Matsumoto T, et al. Synthesis and antitumor activity of conjugates of 5- fluorouracil and chito-oligosaccharides involving a hexamethylene spacer group and carbamoyl bonds. Drug Des Dellv，1990 Oct;6(4):281
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[11]王中和，陆顺娟，胡海生，等.低分子壳多糖对癌症放疗患者免疫功能的影响.首都医科大学学报.1997，18(1)：80
[12]Suzuki K, Tokro A, Okawa Y,et al. Enhancing effects of N-acetyl-chito-oligosaccharides on the active oxygen-generating and microbicidal activities of peritoneal exudate cells in mice. Chem Pharm Bull，1985,33(2):886
[13]Hoffman J, Johansen A, Steiro K,et al. Chitooligosaccharides stimulate atlantc Salmon, Salmo salar L., Head Kidney Leukocytes to enhanced superoxide anion production in vitro. Comp Biochem Physiol，1997，118(1):105
, 百拇医药
[14]Tokoro A, Kobayashi M,Tatewaki N, et al. Protective effect of N-acetyl chitohexaose on Listeria monocytogenes infection in mice. Microbiol Immunol，1989,33(4):357
[15]Kobayashi M, Watanabe T, Suzuiki S, et al. Effect of N-acetylchitohexaose agains Candida albicans infection of tumor-bearing mice. Microbiol Immunol，1990,34(5):413
[16]Tokoro A, Suzuki S, Okawa Y,et al. Effect of N-acetyl-chito-oligosaccharides on mouse peritoneal exudate cells. Ishigami，1985,819
, 百拇医药
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收稿日期：99—12—16, http://www.100md.com
单位：(浙江大学医学院生化教研室，杭州 310031)
关键词：几丁寡糖；壳寡糖；抗肿瘤；抗感染；植物调节物质；双歧杆菌促生长因子
中国海洋药物000113 摘 要：本文简单介绍几丁寡糖和壳寡糖的制备，并对其在抗肿瘤、抗感染、作为双歧杆菌促生长因子、作为植物调节剂、降血脂等方面的功能及产生机制的研究进展作一综述。
THE PROGRESS ABOUT STUDY OF N-ACETYL-CHITO-OLIGOSACCHARIDES AND CHITO-OLIGOSACCHARIDES
Zhu Guofang Zhao Luhang
(Department of Biochemistry, Zhejiang University, Hangzhou 310031)
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ABSTRACT：This article introduces the preparation and function of N-acetyl-chito-oligosaccharides and chito-oligosaccharides. These oligosaccharides have been shown to antitumor, to resistance infection, to be bifidus factor, to be plant regulator, to reduce hyperlipidemia, et al.
KEY WORD：N-acetyl-chito-oligosaccharide, chito oligosaccharide, antitumor, resistanceinfection,bifidus factor, plant regulator.▲
几丁质又名壳多糖、甲壳质，广泛存在于昆虫、甲壳类动物外骨骼和真菌细胞壁及一些绿藻中，是由N-乙酰氨基葡萄糖聚合而成的多糖。几丁质经脱乙酰化处理后得到壳聚糖。近十几年来，几丁质、壳聚糖的研究已在国内外广泛开展，它们的一些生理功能陆续有所报道，如抗肿瘤作用、防治病原生物感染等[1-3]。但由于其不溶于水，故在开发应用上存在一定不利条件。为此，许多学者通过降解几丁质或壳聚糖得到几丁寡糖或壳寡糖，并通过一系列实验发现这些寡糖不但因水溶性好而易被分散和吸引，而且具有多种生理功能，如抗菌、抗肿瘤、提高植物防御能力等。因此，这些寡糖的研究引起了国内外重视。
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1 几丁寡糖与壳寡糖的制备：
几丁寡糖与壳寡糖的制备主要有化学法、酶法、糖基转移法[4]。化学法一般用浓盐酸水解，但其产品多在四糖以下，而且化学反应条件十分苛刻，不易控制，后处理也繁琐，故不够理想。糖基转移法是利用低聚合度寡糖，在酶(主要是溶菌酶或几丁质酶)的参与后，延长糖链成为高聚合度的寡糖。此方法主要得到六糖和七糖。酶降解法所用的酶有几丁质酶、壳聚糖酶、纤维素酶、糖苷酶和脂肪酶等。Muraki 等[5]利用从Frichoder mariride 来的纤维素酶在50℃和pH5.6条件下水解壳聚糖得到的主要的聚合度为6-8的寡糖，此法为大规模生产寡糖提供了可能，故较为理想。但此法与其它方法一样存在许多不足，均有待于进一步深入研究。
2 几丁寡糖和壳寡糖的功能及产生机理
2.1 几丁寡糖和壳寡糖提高机体免疫力的研究
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1986年，Suzuki等[6]通过对BALB/C 白鼠腹腔注射聚合度为4～7的几丁寡糖发现腹膜渗出液的细胞(PEC)数量明显增加，PEC主要由多形核白细胞(PMN)组成，并认为PMN表面存在N-乙酰-D-葡萄糖胺残基受体，几丁寡糖和受体结合后激活 PMN，从而激活机体免疫系统，在抗肿瘤、抗感染等方面显示重要作用。进一步研究发现，几丁寡糖通过激活花生四烯酸代谢系统促进中性粒细胞对其产生趋化作用，且PGE2能加强中性粒细胞对几丁寡糖的识别[7]。
2.1.1 几丁寡糖和壳寡糖的抗肿瘤作用的研究
1985年，Suzuki等[8]就几丁六糖和壳六糖的抗肿瘤作用作了报道。他们在移植了S180的ddY 鼠上分别静脉注射几丁六糖和壳六糖，结果七天后发现产生明显的肿瘤细胞抑制作用：采用100mg/Kg/d,连续3次，抑制率分别为85%和93%；而增加至连续5次时，则能完全抑制肿瘤生长。尽管壳六糖无促使PEC增加之功能[6]。同样，向移植了MM46 实体瘤的C3H/He 鼠静脉注射几丁六糖和壳六糖也产生明显肿瘤抑制效果，并发现几丁六糖和壳六糖无直接杀伤肿瘤细胞作用。许多学者已证明一些具有免疫活性的细胞表面存在N-乙酰-D-糖胺(GlcNAc)或D-糖胺(GlcN)残基受体。因此认为GlNAc 或GlcN 残基和受体的结合可能与抗肿瘤密切相关。接着，Suzuki 等[9]又做了一系列实验，证明几丁六糖和壳六糖对Meth-A 瘤细胞也有明显抑制作用，且以10mg/Kg 时作用最强。并进一步阐明作用机理，认为GlcNAC 或GlcN 残基与巨噬细胞表面受体结合后，激活巨噬细胞释放IL-1，同时引起T 细胞表面IL-2 受体表达，而这又加速了T 细胞成熟而释放IL-2，IL-2 与受体结合后，进一步加速T 细胞分化成熟为细胞毒性T 细胞，从而产生抗肿瘤作用。迟发性超敏反应的存在说明TDTH也起了协同抗肿瘤作用。由于几丁五糖和壳五糖无抗肿瘤作用，故认为GlcNAc 或GlcN 残基的大小一定要适当，但巨噬细胞表面是否存在6个连续GlcNAc 或GlcN 残基相应的受体尚待进一步研究证实。另又发现，当Lewis 肺癌静脉注入到小鼠体中，几丁六糖具有抑制癌细胞转移之效果。1990年，Ouchi-T 等[10]研究发现3个壳寡糖通过六亚甲基空间通道与5-氟尿嘧啶(5-FU)共轭结合后，其抗肿瘤作用强于5-FU；并把该复合物注入P338淋巴细胞白血病小鼠的腥腔中，小鼠的生存时间延长；通过皮下注射应用于MeTH-A 纤维肉瘤或MH134肝细胞癌小鼠，发现产生对肿瘤的生长抑制作用。而且此复合物还有以下优点：1)不引起急性中毒；2)不引起体重的迅速下降。另外，目前国内也有低分子壳多糖应用于肿瘤放疗患者检测其对免疫功能影响的报道。王中和等[11]用低分子壳多糖口服液对临床患者进行辅助治疗，结果发现白细胞、淋巴细胞的总数保持稳定，T淋巴细胞的数量显著上升，说明低分子壳多糖能调整机体免疫机能，减少放疗对患者免疫功能的影响，有较好的抗肿瘤辅助疗效。而这些免疫指标的研究再一次表明，其作用机理与细胞免疫密切相关。综上所述，我们不难发现几丁寡糖和壳寡糖在作为一种抗肿瘤药物上的研究和开发尚待进一步深入，但其前景却将是十分乐观的。
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2.1.2 几丁寡糖和壳寡糖抗感染作用的研究
几丁寡糖和壳寡糖的抗感染作用目前已被许多学者所证实，其杀伤机理亦陆续有所报道[12-16]。Suzuki 等[12]用聚合度为4—6的几丁寡糖以50mg/Kg 腹腔注射于BALB/C 鼠，结果发现提高了PEC 的活性氧生成和杀菌能力，其中以几丁六糖为最强。Hoffman 等[13]的研究表明，几丁寡糖和壳寡糖在体外能否刺激大西洋鲑的白细胞产生超氧化阴离子而产生抗感染作用。因此认为这些寡糖可作为疫苗试剂而进行开发，尤其对那些幼畜，它们自身免疫系统尚不发达，一般的疫苗不能注射，而这些寡糖无抗原性，故很为适合。另外，这些寡糖还可作为食品添加剂而应用于家畜和养殖鱼，以加强它们防病抗病能力，从而增进健康。1989年，Suzuki 等[14]对感染L.monocytogenes 的雄BALB/C 鼠腹腔注射几丁六糖，发现腹腔、脾、肝内的微生物数量显著减少，而且机体对L.monocytogenes 的迟发性超敏反应得到了提高；并且发现巨噬细胞合并几丁六糖处理过的T淋巴细胞的培养上清液后，其杀伤活性大为增加，对L.Monocytogenes 的生长产生抑制作用，并证实上清液中的巨噬细胞激活因子(MAF) 由T淋巴细胞经几丁六糖刺激而释放的，从而促使巨噬细胞释放H2O2；当然，单独使用几丁六糖也能激活巨噬细胞从而产生生长抑制作用，但无论几丁六糖或上清液，当量小于1mg 时将不产生抗感染作用；联合应用INF-γ和几丁六糖能使巨噬细胞的杀伤活性高于单独应用INF-γ和几丁六糖；IL-2 也有与INF-γ相同效应。1990年， Suzuki 等[15]又对携带肿瘤且感染C.albcans 的鼠多次注射几丁六糖，结果发现鼠的肾内C.albcans 数量显著减少，在肿瘤形成早期巨噬细胞和淋巴细胞的对微生物的杀伤活性增强，两者同时作用时效果更佳。而这一点在提高肿瘤病人抗感染力上极有价值，因为，免疫力降低的病人易受真菌感染，常见的为Aspergillus Candida 和Mucor，它们不但威胁生命安全而且在治疗上较为困难。另外，几丁六糖对绿浓杆菌的抗感染作用也有所报道[16]。因此，目前关于几丁寡糖和壳寡糖的抗感染作用机理被认为有以下几种解释：1)几丁寡糖和壳寡糖刺激机体促进PEC的增加，激活巨噬细胞，从而增加活性氧的生成，再通过氧化性杀菌机理产生作用；2)几丁寡糖和壳寡糖对巨噬细胞的直接激活作用而增加巨噬细胞的杀伤活性；3)几丁寡糖和壳寡糖激活T淋巴细胞而显示杀伤活性，且致敏T细胞诱发迟发性超敏反应；4)几丁寡糖和壳寡糖激活T-淋巴细胞从而促使MAF的释放，进而激活巨噬细胞，并使F3、C3受体得到表达及溶酶体的产生。在激活过程中，INF-γ和IL-2是必需参与的，而巨噬细胞直接被几丁六糖激活又能提高它对MAF的敏感性，使它进一步激活。因此认为这些寡糖的杀伤活性的产生主要是激活T-淋巴细胞与巨噬细胞相互加强作用的结果。
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2.2 几丁寡糖和壳寡糖作为植物调节物质的研究
Dominique 等人[17]的研究表明几丁寡糖和壳寡糖在植物中可作为激活几丁质酶的诱导物，最小的活性单位为六聚或七聚β-葡萄糖。几丁质酶可将感染的真菌或无脊椎动物病原体细胞壁或外骨骼中的几丁质或光聚降降解为至少4个β-N—乙酰氨基葡萄糖或脱乙酰化的残基构成的寡聚糖片段，这些寡糖片段诱发植物防御素，从而起到对外敌自我防御作用，特别是聚合度较高的寡糖具有阻碍病原菌生长繁殖的功能。另外，几丁寡糖与壳寡糖还能调节植物基因的关闭与开放，促进植物细胞的活化，刺激植物生长[18，19]。
2.3 几丁寡糖与壳寡糖作为促进双歧杆菌生长因子的研究
从目前已报道的双歧杆菌促生长因子(bifidus factor ,BF)研究结果分析[18]，几丁寡糖和壳寡糖是BF的一种重要种类，它们调节动物肠道内微生物的代谢活动，改善肠道微生物区系分布，促进双歧杆菌生长繁殖，从而提高机体免疫力，使肠道内PH下降，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，增进蛋白质吸收。大量实验表明，双歧杆菌通过分泌到细胞外各种酶来分解利用不同的BF，并促进其生长繁殖；而有一些BF是通过蛋白质类的粘附素来产生利用的，因为粘附素可使肠道上皮细胞与双岐杆菌连接在一起。但对于BF与双歧杆菌的空间作用机理及双歧杆菌优先作用寡聚糖促进其生长的内在机制报道尚少，还有待进一步研究。
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2.4 其他
目前，关于几丁质和壳聚糖在降血脂、降胆固醇方面的功能已陆续有所报道。由于这些多糖无毒、不发生变态反应，及对机体非常温和的免疫刺激影响，使它们在作为降血脂、降胆固醇药物方面具有优势[20]。浙江省温岭市已用壳聚糖的系列产品开发了康达舒降血脂片。尽管几丁寡糖和壳寡糖在这些功能方面尚未见报道，但由于是几丁质和壳聚糖的降解产物，许多性质十分相似，因此它们也极有可能存在此功能。几丁寡糖的衍生物—指寡糖作为结瘤因子在根瘤菌与其豆科植物宿主固氮共生关系中起信号分子的作用，诱导根毛畸变、根的变形和根瘤的形成，但其机制尚不清楚[19]。另外，几丁寡糠在一些脊椎动物如鲤鱼等的胚胎发育早期中也显示重要作用[21]。
3 几丁寡糖与壳寡糖在开发应用上的展望
几丁寡糖和壳糖无毒副作用，原料来源丰富，且与几丁质相比，具有十分突出的优点[8]：1)易溶于水；2)无抗原性；3)在宿主体内较弱的累积效应。而且如前所述，几丁寡糖和壳寡糖具有多种生理功以， 在抗癌药物、诊断试剂、植物生理、食品、化妆品等方面得到广泛应用。因此，其开发前景是十分广阔的。但由于到目前为止，在几丁寡糖和壳寡糖的制备和作用机制的研究上尚不够深入，按目前所能制备得到的非常有限的寡糖价格昂贵，命名其在应用上受到很大的限制。如何低成本、高产率地大规模生产这些寡糖，阐明其作用机制,并制成体内环境下易溶、易吸收、使用方便的药剂已是当前研究的重点方向。相信在众多学者的努力下，在不久的将来定能实现几丁寡糠和壳寡糖为人类造福的目的。
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收稿日期：99—12—16, http://www.100md.com