1. Beta glucan
1.1. Cấu tạo
β–D-glycan là những hợp chất có cấu tạo từ rất nhiều phân tử đường dãy D nối với nhau bằng dây nối β–D-glycosid, quan trọng hơn cả là (1,3)- β–D-glucan, còn 1,4 – β–D-glucan đã nói đến trong phần cellulose, ngoài ra còn có (1,6)- β–D-glucan.
Với các dẫn chất (1,3)- β–D-glucan, phân tử có cấu tạo có thể chỉ là 1 mạch thẳng tạo bởi các liên kết 1→3 hay có thể “phân nhánh” bởi các liên kết 1→6 hay 1→4. Người ta thường gọi chúng là các (1,3/1,6)- β-D-glucan hay (1,3/1,4)- β-D-glucan. Các nhánh thường ngắn hơn so với nhánh của tinh bột. Các (1,3)- β–D-glucan khác nhau bởi khối lượng phân tử, chiều dài mạch chính, mức độ phân nhánh và chiều dài mạch nhánh. Kiểu cấu tạo mạch của các (1,3)- β–D-glucan có sự phân biệt khá lớn theo nguồn gốc sinh vật của chúng. Các (1,3)- β–D-glucan của vi khuẩn thường là một mạch thẳng (ví dụ như curdlan của loài vi khuẩn Agrobacterium biobar). Các (1,3)- β–D-glucan của nấm thường là một mạch phân nhánh dạng xương cá với mạch nhánh ngắn nối vào mạch chính bằng dây nối 1→6, (ví dụ như schizophyllan của nấm Schizophyllum commune). Các (1,3)- β–D-glucan của nấm men có cấu tạo tương tự như của nấm nhưng có mạch nhánh dài hơn. Các (1,3)- β–D-glucan của thực vật bậc cao là một mạch thẳng trên đó xen kẽ giữa những đoạn mạch đường nối với nhau bằng dây nối 1→3 là những đoạn có cấu tạo 1→4 [Volman J. J. et al. (2008) Physiology & Bihavior;94:276-284]. Tỉ lệ giữa phần có cấu tạo 1→3 và phần có cấu tạo 1→4 khác nhau tùy theo từng loài thực vật.
Các mạch nhánh này còn có thể kết hợp với protein tạo nên các proteopolysaccharid phưc tạp vi dụ như polysaccharid-K (PSK) và PSK trong nấm vân chi (Trametes versicolor).
1.2. Tính chất
Dây nối β-1,3-glucan làm cho mạch polysaccharid có dạng xoắn tương tự như tinh bột. Cũng như các gôm, pectin và chất nhầy, (1,3)-β–D-glucan tan trong nước nóng và tan một phần trong nước lạnh. Dung dịch nước của các (1,3)- β–D-glucan ở nồng độ cao có độ nhớt cao. Do có cấu trúc mạch xoắn dài nên dung dịch (1,3)- β–D-glucan trong nước cũng có tính chất tạo gel. Mức độ hòa tan và khả năng tạo gel của (1,3)- β–D-glucan phụ thuộc vào khối lượng phân tử và mức độ phân nhánh của chúng.
1.3. Tác dụng dược lý và công dụng
Đặc tính sinh học quan trọng được chú ý nhiều nhất của (1,3)- β–D-glucan là tác dụng của chúng trên hệ miễn dịch. Các nghiên cứu cho thấy nhiều (1,3)- β–D-glucan là những chất có tác dụng kích thích miễn dịch không đặc hiệu. (1,3)- β–D-glucan có tác dụng làm tăng đáp ứng miễn dịch ở các bạch cầu và các tế bào biểu mô mà tác dụng chủ yếu là bởi điều hòa sản xuất cytokin.
Các nghiên cứu in vitro cho thấy một số (1,3)- β–D-glucan có tác dụng làm gia tăng các hoạt tính chức năng của đại thực bào kích thích tiết TNFα, làm hoạt hóa chức năng kháng khuẩn của bạch cầu đơn nhân và bạch cầu trung tính [Williams DL. Med inflamm 1997;6:247-50, Tzianabos AO. Clin Microbiol Rev. 2000;13:523-33], làm tăng đáp ứng miễn dịch bởi gia tăng sản xuất cytokin tiền viêm, bùng phát oxy hóa và sản xuất chemokin [Adachi Y. et al. Biol Pharm Bull 1994;17:1554-60. Olson EJ. et al. Infect Immun 1996;64:3548-54.]. các đặc tính này giúp cơ thể chống lại sự nhiễm khuẩn cũng như tiêu diệt các tác nhân gây bệnh. Hồng cầu nguời khi ủ với (1,3)- β–D-glucan nấm men cũng cho thấy sự gia tăng sản xuất TNFα, IL-6, IL-8 và TF [Engstad CS. et al. Int. Immunopharmacol. 2002;2:1585-97.]. các thử nghiệm trên người bằng cách tiêm truyền PGG-glucan (betafectin) thu được từ nấm men bia Saccharomyces cerevisiae trên các bệnh nhân giải phẫu có nguy cơ cao có tác dụng giảm nguy cơ nhiễm trùng, mức độ sử dụng kháng sinh và rút ngắn thời gian săn sóc đặc điểm và tăng khả năng sống so với placebo là nước muối sinh lý. [Babineau TJ. et al. Arch Surg 1994;129:1204-10. Dellinger EP. tt al. Arch Surg 1999;134:977-83]
Các (1,3)- β–D-glucan làm tăng sản xuất đại thực bào, bach cầu và các tế bào tiêu diệt ung thư tự nhiên của cơ thể cũng như tăng hoạt tính của các tế bào T-helper, làm tăng mưc IL-1, and TNFα. Các yếu tố này có tác dụng trên việc ngăn cản sự phát triển khối u trên động vật thử nghiệm. Polysaccharid trong vân chi (Trametes vesicolor) sau khi uống 48-72 giờ có thể làm tăng hoạt tính của các tế bào miễn dịch lên tới 30 lần hay hơn.
Theo viện nghiên cứu Ung thư Mỹ, các (1,3)- β–D-glucan ở dạng hòa tan gắn kết với các bạch cầu ở bổ thể cảu receptor 3 (CR3) của vùng lectin, làm mồi cho receptor khởi đầu quá trình mất nhân gây độc tính của các bạch cầu khi bạch cầu CR3 gắn kết với khối u mặt ngoài có bổ thể 3 (iC3b). Như vậy, sự gắn kết của các (1,3)- β–D-glucan vào lớp CR3 của bạch cầu sẽ kích thích bạch cầu tiêu diệt các tế bào khối u có lớp vỏ iC3b [Yan J. et al (1999) J Immunol.;163(6):3045-52].
Các nghiên cứu tiền lâm sàng cũng cho thấy việc sử dụng các (1,3)- β–D-glucan của men bia với các kháng thể đơn dòng chống ung thư (mAb) cũng cải thiện việc áp chế khối u cũng như tăng thời gian sống, gợi ý cho việc sử dụng sự kết hợp này trong điều trị bệnh nhân ung thư [Yan J. et al. (2005) Expert Opin Biol Ther.;5(5):691-702]. Sử dụng (1,3)- β–D-glucan nấm men với Bevacizumab làm gia tăng có ý nghĩa tác dụng của thuốc này. [Salvador C. et al (2008) Clin Caner Res.;14(4):1239-47]
(1,3)- β–D-glucan cũng được nghiên cứu sử dụng cùng với các hóa chất trị ung thư làm tăng hiệu quả điều trị [Zhong W, et al. J Immunother. 20009 Sep;32(7):703-12]. Tại Nhật Bản, dịch chiết men bia chứa chủ yếu là các β-glucan được chấp thuận sử dụng từ lâu dưới dạng tiêm truyền như là liệu pháp bổ trợ cho hóa trị ung thư. Tại Mỹ, các thử nghiệm lâm sàng giai đoạn III đang được thực hiện trên những phác đồ kết hợp này.
Các β-glucan còn có hiệu quả rõ rệt trên sự phục hồi
của các bệnh nhân sau xạ trị và hóa trị ung thư do giúp thúc đẩy sự phục hồi của tủy xương.
Các β-glucan còn có tác dụng hạ cholesterol trong máu do chúng kết hợp với cholesterol và các acid mật và giúp thải các chất này qua phân, ví dụ như (1,3)- β–D-glucan trong cám lúa mì [Bell S. et al. Cri.t Rev. Food. Sci. Nutr. (1999) 39,189-202; Braaten J.T. et al. Eur. J. Clin. Nutr. (1994) 48, 465-74; Davidson M.H. et al. (1991) JAMA;265,1833-9]. Trong đường tiêu hóa, các β-glucan ngăn cản sự hấp thu cholesterol từ thức ăn.
Cũng như các chất xơ tan trong nước khác, (1,3)- β–D-glucan có tác dụng làm giảm sự tăng đường huyết, đặc biệt là sau bữa ăn do chúng làm chậm lại sự làm rỗng dạ dày dẫn tới làm cho việc hấp thu glucose điều hòa hơn, làm gia tăng sản xuất IL-1α ở các đại thực bào và tăng tiết IL-2, IFNa và IL-4 ở tế bào tụy [Estrada A. et al. Mcrobiol Immunol 1997;41:991-8]. (1,3)- β–D-glucan cũng như khả năng làm tăng sự nhạy cảm với insulin của cơ quan [Braaten JT. et al. (1994) Diabet Med;11:312-8]
1.4. Nguồn β-glucan trong thiên nhiên
Các dược liệu hay thực phẩm quan trọng chứa (1,3)- β–D-glucan là: nấm Phục linh (Poria cocos), Linh chi (Ganoderma lucidum), nấm Đông cô (Lentinus edodes), Grifola frondosa (nấm Tọa kê, nấm Múa), nấm men bia (Saccharomyces cerevisiae). Ngoài ra, còn gặp trong một số loài rong biển. Trong nấm Phục linh, hàm lượng các β-glucan có thể tới 94% dược liệu khô. Trong cám của một số loài ngũ cốc họ lúa như lúa mạch (7%), yến mạch (5%), lúa mạch đen (2%) và lúa mì (
Bình luận đóng