Polysaccharide Là Gì, Vai Trò Quan Trọng Với Sức Khỏe

Polysaccharide, còn được biết đến dưới cái tên “đường phức”, xuất hiện trong các loại:

• Yến mạch
• Lúa mạch
• Nấm các loại, nấm men và các loại nấm khác
• Vi khuẩn và các sinh vật vi sinh

Loại đường này được đánh giá cao vì những lợi ích to lớn của nó đối với sức khỏe con người.

Bài viết sau đây của Dược Thảo mailands sẽ cung cấp cho bạn mọi thông tin cần thiết về Polysaccharide, từ định nghĩa, tính chất, công dụng cho tới nhiều nội dung khác.

Khái niệm Polysaccharide

Polysaccharide (còn gọi là polisaccarit) là một phân tử lớn loại carbohydrate chứa các chuỗi monosaccharides dài nối với nhau qua liên kết glycosidic và có khả năng thủy phân.

Đáng chú ý, polysaccharide đóng vai trò là một nguồn năng lượng chủ chốt đối với tế bào của động vật và là một phần thực sự quan trọng trong cấu trúc tế bào thực vật.

Căn cứ vào loại monosaccharide có mặt, có thể phân loại polysaccharide thành homopolysaccharides hoặc heteropolysaccharides.

Chúng có thể hiện hữu dưới hình thức một chuỗi monosaccharides liền mạch, được gọi là polysaccharide dạng tuyến tính, hoặc có sự phân nhánh, được biết đến như là Polysaccharide có cấu trúc phân nhánh.

Đặc trưng của Polysaccharide

Polisaccarit mang những đặc tính như sau:

• Không vị ngọt.
• Phần lớn không hòa tan trong nước.
• Có tính kỵ nước.
• Không tạo ra tinh thể khi làm khô.
• Kích cỡ nhỏ và không gây hiện tượng thẩm thấu trong tế bào.
• Bao gồm các nguyên tử hydro, carbon và oxy theo tỷ lệ 2:1 giữa hydro và oxy.

Các loại Polysaccharide

Polisaccarit được chia làm hai nhóm:

• Homopolysaccaride
• Heteropolysaccharide

Homopolysaccharide

Các polysaccharide chỉ chứa một loại monosaccharide thuộc nhóm Homopolysaccharide. Một số ví dụ nổi bật:

• Glycogen: Có chuỗi lớn phân tử và có ở động vật cũng như nấm.
• Cellulose: Là thành phần của tế bào thực vật, tạo nên từ các chuỗi ꞵ-glycoside.
• Tinh bột: Sinh thành từ quá trình ngưng tụ của amyloza và amylopectin, phổ biến trong thực phẩm thực vật, trái cây và hạt giống.
• Inulin: Gồm các phân tử fructofuranose kết nối liên tiếp với nhau và có trong củ của nhiều loại cây như thược dược và atiso.

Heteropolysaccharide

Polysaccharide gồm nhiều monosaccharides đa dạng thuộc loại heteropolysaccharide. Các thí dụ về chúng bao gồm:

Là:

• Axit Hyaluronic: Thành phần bao gồm axit D-glucuronic kết hợp với N-acetyl-glucosamine, thường gặp trong các mô liên kết cũng như da của sinh vật.
• Heparin: Cấu tạo từ axit D-glucuronic liên kết với N-sulfo-D-glucosamine, phân bố mạnh mẽ trong tế bào mast và máu của cơ thể.
• Chondroitin-4-sulfate: Gồm axit D-glucuronic cùng N-acetyl-D-galactosamine-4-O-sulfate là thành phần cấu tạo, phổ biến trong sụn.
• Gamma globulin: Polysacarit này chứa các thành phần như N-acetyl-hexose amin, D-mannose và galactose, xuất hiện nhiều trong máu.

Vai trò của Polysaccharide

• Polysaccharide có khả năng dự trữ năng lượng cho các sinh vật.
• Do tính chất chứa nhiều liên kết hydro, nước không thể thâm nhập, từ đó cho thấy polysaccharide có tính kỵ nước.
• Các polysaccharide đóng vai trò trong việc duy trì cân nặng nồng độ và ảnh hưởng đến sự hấp thu dinh dưỡng và nước vào tế bào.
• Polysaccharide liên kết với lipit và protein qua cộng hóa trị tạo nên glycolipid và glycoprotein, được dùng để truyền thông tin hay tín hiệu giữa các tế bào hoặc trong nội bộ tế bào.
• Chúng cung cấp sự hỗ trợ cơ học cho tế bào.

Ý nghĩa sinh học của Polysaccharide

Polysaccharide đóng vai trò như nguồn năng lượng giống như các loại carbohydrate khác.

Quá trình tiêu thụ polisaccarit bởi con người hoặc động vật cho phép họ thu được monosaccharides, và từ đó cơ thể hình thành nên ATP.

Glucose chính là dạng monosaccharide được tế bào ưa chuộng để tổng hợp ATP, thông qua chu trình phosphoryl hóa ở mức cơ chất hoặc quá trình oxy hóa phosphoryl.

Polysacarit đóng một vai trò cực kỳ trọng yếu trong đời sống sinh vật vì nó là thành phần chủ yếu của cấu trúc sinh học như cellulose và chitin.

Cellulose chiết xuất từ thực vật được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp như sản xuất giấy, dệt may và sản xuất dược phẩm.

Đặc điểm cấu trúc của polysaccharide

Polysaccharide được cấu tạo bởi một chuỗi monosaccarit liên kết thông qua liên kết được gọi là liên kết glycosid, với một phân tử oxy nối giữa hai vòng carbon.

Liên kết này hình thành khi một nhóm hydroxyl từ phân tử này bị loại bỏ khỏi nguyên tử cacbon, đồng thời một nguyên tử hydro được loại khỏi nhóm hydroxyl của monosaccarit khác. Việc liên kết này được tạo ra bởi

Khi một phân tử nước bị loại bỏ do sự vắng mặt của hai phân tử hydro và một phân tử oxy, điều này dẫn đến một phản ứng dehydrat hóa.

Tùy thuộc vào cách các phân tử liên kết với nhau để hình thành các polysaccharide, nó sẽ quyết định đến cấu trúc và đặc tính của polysaccharide đó.

Polysaccharide được dùng để dự trữ năng lượng sẽ tạo thuận lợi cho việc tiếp cận các monosaccharide mà nó được cấu thành từ đó.

Trái lại, polysaccharide nào phục vụ mục đích hỗ trợ thì thường sẽ là một chuỗi dài các monosaccharide với cấu trúc sợi.

Các ví dụ điển hình về Polisaccarit

Homopolysaccaride

Tinh bột có mặt trong tế bào thực vật, là một polisaccarit dự trữ tồn tại dưới hai hình thức là amyloza và amylopectin.

Amyloza có cấu trúc xoắn ốc bao gồm các liên kết alpha-1,4, trong khi cấu trúc của amilopectin tương tự với glycogen, tuy nhiên chỉ có sự xuất hiện của các liên kết phân nhánh alpha-1,6 ở mỗi 30 đơn vị glucose.

Glycogen:

Polysacarit này tích trữ năng lượng chủ yếu ở động vật qua cấu trúc gồm liên kết glycosid alpha-1,4 và những liên kết phân nhánh alpha-1,6 được xác định mỗi cách 10 monome.

Glycogen chủ yếu được sản xuất bởi gan và cơ bắp, nhưng cũng có thể hình thành trong một quy trình gọi là quá trình gluconeogenesis.

Cellulose:

Polysaccharide này có mặt trong thành tế bào thực vật và hoạt động như một loại chất xơ khi được tiêu hóa.

Là một trong các hợp chất hữu cơ phổ biến nhất, cellulose được biết đến nhiều qua gỗ, giấy và bông.

Heteropolysaccharid: Thường gặp như các thành phần cấu trúc và các tính năng khác nhau trong cơ thể người.

Axit hyaluronic: Được biết đến với tác dụng làm chất bôi trơn cho các khớp xương.

Chondroitin sulphate: Đóng vai trò trong việc tăng cường độ bền đặc biệt và tính đàn hồi của sụn, dây chằng, gân và thành động mạch chủ.

Dermatan sulphate: Dermatan sulphate phổ biến trong da, tim, các mạch máu và phổi. Đây có thể là một yếu tố liên quan đến việc tạo cục máu, bệnh về mạch máu và các vấn đề y tế khác.

Keratan sulphate: Keratan sulphate tồn tại trong nhiều bộ phận cơ thể như giác mạc, xương và sụn, và cũng có mặt trong móng tay, tóc.

Heparin: Đây là chất có tác dụng ngăn ngừa máu đông, tồn tại trong máu.

Cơ thể con người chứa nhiều loại glycosaminoglycan hay mucopolysacarit, được tạo thành và phát triển qua mạng lưới nội chất lẫn bộ máy Golgi. Chúng là thành phần không thể thiếu của mô liên kết, đồng thời cũng được tìm thấy trong các sợi collagen và elastin.

Tác động tích cực của Polysaccharide đối với sức khỏe?

Ứng dụng trong chữa trị ung thư

Polysaccharide giúp kích thích sản sinh interferon và tái tạo tủy xương bị tổn thương, điều này góp phần nâng cao năng lượng và giảm đau cho bệnh nhân ung thư.

Thống kê từ thí nghiệm cả in vitro và in vivo cho thấy khả năng kích thích hệ miễn dịch, chống giảm sút tế bào và chống viêm của Polysaccharides. Các thử nghiệm đã chứng minh polysaccharide có thể chống lại tế bào u qua việc kích hoạt quá trình apoptosis.

Polysaccharides do đó trở thành dược phẩm quý, thường được dùng phối hợp với liệu pháp hóa học để cải thiện tỷ lệ chữa khỏi bệnh cho những người điều trị ung thư.

Phát huy hệ miễn dịch

Hệ miễn dịch không phải lúc nào cũng hoạt động hiệu quả mọi lúc, nhất là khi cơ thể yếu đi, tinh thần không ổn định hoặc trong giai đoạn tuổi già.

Nghiên cứu cho biết Polysaccharides có tác dụng tăng cường khả năng miễn dịch của cơ thể, giúp chống lại sự xâm nhập của các bệnh tật.

Hoạt chất này có tác dụng vừa kích thích, vừa điều chỉnh sự hoạt động của hệ thống miễn dịch, giúp nâng cao hiệu suất làm việc và tiêu diệt của các tế bào miễn dịch.

Cải thiện chức năng của phổi

Polysaccharides giúp tái tạo tế bào nang phổi bị tổn thương, từ đó hỗ trợ điều trị các bệnh lý liên quan đến phổi, phế quản và hen suyễn mạn tính.

Tăng cường chức năng của Gan để gia tăng khả năng loại bỏ độc tố và thanh lọc cơ thể

Polysaccharides làm tăng khả năng thực bào của Gan, đảm bảo các tế bào Gan được an toàn và hỗ trợ quá trình thanh lọc, giải độc diễn ra hiệu quả.

Giảm đường huyết và cholesterol trong máu

Polysaccharide (CS-F30) từ nấm Đông trùng hạ thảo nuôi cấy cho thấy khả năng giảm đường huyết ở loài chuột mắc bệnh tiểu đường di truyền. Polysaccharide thô và trung tính từ nấm này cũng giảm đường huyết nhưng không ảnh hưởng đến các chỉ số insulin ở chuột không mắc bệnh.

Kích thích quá trình sản xuất máu

Polysaccharide tăng cường khả năng tạo máu ở tủy xương và thúc đẩy sản xuất tế bào hồng cầu.

Nó cũng ngăn chặn sự tăng trưởng của bạch cầu trung tính, nguyên nhân chính gây ra các bệnh về máu, bao gồm cả ung thư máu, giúp ích trong điều trị cho bệnh nhân.

Thực phẩm giàu Polysaccharide

Nghiên cứu khoa học chỉ ra rằng nấm đông trùng hạ thảo, nấm linh chi là nguồn thực phẩm phong phú nhất về polysaccharides.

Các loại tảo như tảo xoắn, tảo nâu cùng một số loại rong biển cũng chứa hàm lượng polysaccharides đáng kể.

Cách bổ sung Polysaccharides

Thông thường, Đông trùng hạ thảo được biết đến là loại thảo dược quý hiếm, giàu hoạt chất Polysaccharides. Ngoài ra, nó còn chứa hàng loạt các thành phần có lợi cho sức khỏe, bao gồm:

• Cordycepin (Một loại kháng sinh tự nhiên không thể tạo ra trong phòng thí nghiệm)
• Adenosine (Giúp cải thiện chức năng tim mạch và hệ tuần hoàn)
• 17 acid amin khác nhau cùng với các loại Vitamin bổ dưỡng như Vitamin A, B12, B2, C, E…

Nhờ đó, việc bổ sung Đông trùng hạ thảo đều đặn giúp tăng cường sức khỏe và phòng chống nhiều bệnh lý khác nhau.

Tìm hiểu về lượng Polysaccharide có trong Đông trùng hạ thảo

Trong Đông trùng hạ thảo, lượng polysaccharides có thể chiếm từ 3% đến 8% trọng lượng của quả thể.

Theo một số tài liệu, Đông trùng hạ thảo tự nhiên có chứa từ 10% đến 20% Polysaccharide.

Đông trùng hạ thảo nuôi cấy, còn gọi là Militaris, thậm chí có thể chứa đến 50% Polysaccharide hoặc hơn nếu được nuôi cấy trong điều kiện lý tưởng.

Phần kết luận

Polysaccharides có cấu trúc đặc trưng phức tạp, liên quan đến thành phần, cách thức liên kết, độ phân nhánh cũng như các nhóm phân tử đặc thù.

Việc nắm bắt rõ ràng về Polysaccharides là gì cùng với những đặc tính cơ bản của chúng giúp ta ứng dụng chúng hiệu quả hơn trong nhiều ngành, từ thực phẩm đến phi thực phẩm.

Bên cạnh đó, hiểu rõ tác dụng của polysaccharides đối với sức khỏe có ích trong việc tìm kiếm và sử dụng các nguồn thực phẩm giàu polysaccharide như Đông trùng hạ thảo, nấm linh chi, tảo…

Câu hỏi thường gặp

Q1. Glycogen là gì?

Phản hồi: 

Glycogen là dạng dự trữ carbohydrate trong cơ thể, được tổng hợp từ glucose.

Các tế bào cơ và gan sẽ dự trữ glycogen cùng với nước và kali và sử dụng chúng như nguồn cung cấp năng lượng khi cần thiết.

Q2. Carbohydrate lưu trữ như thế nào trong cơ thể?

Câu trả lời: 

Carbohydrate được lưu trữ trong cơ thể phần lớn dưới dạng glycogen, để có thể chuyển hóa thành glucose và cung cấp năng lượng khi cơ thể cần.

Q3. Polysaccharide có vai trò như thế nào trong giao tiếp tế bào?

Câu trả lời: 

Các polysaccharide có thể trở thành glycoconjugates bằng cách liên kết với protein hoặc lipid. Những glycoprotein và glycolipid này có nhiệm vụ truyền thông tin giữa các tế bào với nhau.

(Tham khảo: Turito, Byjus, Biologydictionary)