更新时间：2024-09-20 22:03
糖生物学（glycobiology）是研究糖及其衍生物的结构、化学、生物合成和生物功能的一门学科，研究内容包括糖化学、糖链生物合成、生物功能和操作技术等， 涉及分子生物学、细胞生物学、神经科学、病理学和免疫学等学科。
糖生物学最早是由牛津大学雷蒙德·德韦克（Raymond Dwek）教授在1988年的《生化年评》撰写了以“glycobiology”为题的综述时提出的；而将糖生物学推向生物学前沿的重大事 件是在1990年，三家实验室几乎同时发现E-选择素能识别白细胞表面四糖（sLe*）。
在生物学中，随着基因组学和蛋白质组学的发展，产生了糖组学（glycomics）。糖组学主要用于研究生物中所有糖类化合物的分子结构与生物功能的关系、糖类的生物合成与分解代谢规律、糖类工具酶的基因表达与调控机制以及糖脂、糖蛋白合成与组装机制等内容。
生物体中的糖类常以苷键与脂类、蛋白质的多肽链相结合，形成糖缀合物（glycoconjugate），也称复合糖类。糖缀合物主要包括丙三醇糖脂、蛋白及蛋白聚糖，大多存在于细胞表面，是糖与脂或蛋白的共价键合物。其结构中的糖链作为生命活动过程中主要的生物信息学携带者和传递者，通过糖基化影响蛋白质功能，参与细胞通讯、信号转导，调节细胞的生长、发育、分化和代谢。
糖生物学的应用包括开发糖药物、化妆品配方、科学研究、病理防御等方面。其中，糖药物主要作用于细胞表面，毒副作用较小，部分糖药物对肌体有一定的抗炎药、抗病毒、抗肿瘤和抗衰老等作用。
糖生物学最早是由牛津大学雷蒙德·德韦克（Raymond Dwek）教授在1988年的《生化年评》撰写了以“glycobiology”为题的综述时提出的。他说服牛津大学出版社（Oxford University Press）将这一词列入新版的牛津词典中，牛津大学出版社随后于1991年创刊了“Glycobiology”杂志。这一系列事件标志着“糖生物学”这一新学科分支的诞生。
1990年有三个实验室几乎同时发现E-选择素能识别白细胞表面四糖（sLe*），第 一次阐明了在炎症过程中有糖类和相关糖蛋白的识别功能，而且在肺癌和肠癌细胞表面也有sLe*，推测癌细胞的转移与白细胞渗出血管的机制类似。该发现将糖生物学推向了生物学的前沿。
1993年，欧盟成立欧洲糖工作小组，其任务是起草“欧洲糖研究开发平台”的报告。于1994年将该报告提交欧盟负责科技的第十二司。在1994~1998年的研究计划中启动了“欧洲糖研究开发平台”。由欧盟和企业投资，其二级平台有天然多糖、有机原材料糖、分子识别过程中的糖缀合物、动物来源的糖聚合物、微生物来源的糖聚合物及糖和食品。该计划得到了欧洲研究机构和企业的大力支持。
在1993年美国第1届糖工程年会上，著名的糖生物学家杰洛德·哈特（Gerald w.Hart）说：“生物化学中最后一个重大的前沿-糖生物学的时代正在加速来临。”1997年在苏黎世召开的第14届糖配位化合物国际年会上，杰洛德·哈特及其合作者发现了在细胞质和核内特有的O-GlcNAc糖基化，这种糖基化不仅限于在核质内的蛋白质上接O-GIcNAc，并发现发生这种糖基化修饰的蛋白质非常广泛，包括核孔蛋白、核糖核酸聚合酶、转录因子、染色体蛋白等，且这种糖基化是可逆的动态调节，可以和磷酸化发生置换，这提示了O-GIcNAc糖基化具有和蛋白质磷酸化相似的生物学意义。在该会上，除了“免疫糖生物学”外，还出现了“神经糖生物学”和“植物糖生物学”等新的分支学科与新的前沿领域。
1998年5月在德国召开了“国际糖生物工程讨论会”，设立了糖生物学、糖化学和糖生物工程3个分支。一些发展中国家也对糖生物学给予一定的重视，并竞相主办国际性会议。如1997年在爱尔兰的戈尔威召开了皇家化学学会糖类春季讨论会；1997年在波兰华沙召开了鞘糖脂和鞘氨醇的结构、代谢和功能的国际讨论会等。
在糖药物开发方面，佩尔西迪斯（Persidis）在1997年Nat Biotech杂志首先提出了“以糖为基础的药物工业”概念。在糖生物学知识传播方面，1999年瓦尔基（Varki Ajit）等出版了《糖生物学基础》书籍，将“糖生物学”解释为“研究自然界广泛分布的糖类及其结构、生物合成及生物学的一门学科”。2001年波特兹（Bertozzi）等提出了“化学糖生物学”概念。2004年11月在美国夏威夷召开了国际糖生物学会议，许多著名的糖类研究专家到会并作大会报告；2007年10月在曼彻斯特大学召开了糖芯片会议；2011年8月在奥地利维纳召开了第21届国际糖复合物会议等，这些会议的召开促进了糖生物学的发展和学术影响力。
2003年，中国海洋大学建立了海洋低聚糖库，收录了100多个寡糖及其缀合物数据，后来该数据库增加到1000多个，为海洋糖芯片建立和从事其构效关系研究提供了物质与结构信息基础。同年，中国启动了首个973糖类基础研究项目-“肿瘤细胞膜特征糖链结构研究”，该项目建立了糖化学和糖生物学的研究技术平台。
2008年，糖生物学学会成立罗莎琳德·科恩菲尔德糖生物学终身成就奖，旨在表彰罗莎琳德·科恩菲尔德博士的科学生涯，以及她对学会的贡献。该奖项由学会颁发给在其职业生涯中对糖生物学领域做出重要贡献并产生重要影响的科学家，且在学会年会上颁发。其中，魏茨曼科学研究所名誉教授内森·沙龙（Nathan Sharon）因在糖缀合物和凝集素在生物系统中的功能方面的研究，哈佛医学院名誉教授、乔斯林糖尿病中心退休的高级研究员罗伯特 G.斯皮罗（Robert G.Spiro）因在糖蛋白结构、功能和生物合成方面的基础研究等方面的贡献共同获得2008年的罗莎琳德·科恩菲尔德糖生物学终身成就奖。
糖生物学是研究糖及其衍生物的结构、化学、生物合成和生物功能的一门学科，研究内容包括糖化学、糖链生物合成、生物功能和操作技术等涉及分子生物学、细胞生物学、神经科学、病理学和免疫学等学科。糖生物学是研究生物体糖链的生物学作用，研究细胞糖链结构和功能的新兴科学，是继基因组学、蛋白质组学研究之后生命科学的第三个里程碑。
生物体中的糖类常以苷键与脂类、蛋白质的多肽链相结合，形成糖缀合物，也称复合糖类。糖缀合物主要包括丙三醇糖脂、蛋白及蛋白聚糖，糖缀合物大多存在于细胞表面，是糖与脂或蛋白的共价键合物。
糖类和蛋白质结合以蛋白质为主的称为糖蛋白。糖蛋白中的肽链与糖分子的连接方式主要有两种：一种是糖分子的羟基与肽链中的丝氨酸或Thr的羟基相连，称为O-糖苷键；另一种是糖分子的羟基与天门冬氨酸的氨基相连，称为N-糖键。糖蛋白广泛地分布于动物、植物和微生物体内。例如红细胞表面的血型糖蛋白，一些激素分子如绒毛膜促性腺激素和促甲状腺素，还有一些酶类如胃蛋白酶等都属于糖蛋白。糖蛋白在生物体内具有多种生物功能例如：消化道黏液糖蛋白具有润滑作用，一些细胞膜表面的糖蛋白具有免疫和识别作用。
糖类和蛋白质结合以糖为主的则是蛋白聚糖，它是动物结缔组织的重要成分，其有支持和保护细胞的作用。原核生物特有的细胞壁成分称为肽聚糖。肽聚糖是一种大分子复合体，由若干个N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸以及少数短肽链组成的亚单位聚合而成。
糖类和脂质结合以脂质为主的称为糖脂。糖脂可由鞘氨醇、也可由丙三醇等衍生，在自然界分布最广。重要的鞘糖脂有脑苷脂和神经节苷脂。脑苷脂在脑中含量最多，主要是半乳糖苷脂，其脂肪酸主要为二十四碳脂肪酸。神经节苷脂是一类含唾液酸的酸性糖鞘，广泛分布于全身各组织的细胞膜的外表面。此外，鞘糖脂还具有血型决定功能。红细胞质膜上的鞘糖脂是ABO血型系统的血型抗原，血型免疫活性特异性的分子基础是糖链的糖基组成。A、B、O三种血型抗原的糖链结构基本相同，只是糖链末端的糖基有所不同。A型血的糖链末端为N-乙酰半乳糖；B型血为半乳糖；O型血则缺少这两种糖基；而AB型有A型和B型两种糖链。
糖类和脂质结合成分以多糖为主的称脂多糖，脂多糖是农杆菌外壁层中特有的一种化学成分。其结构比较复杂，在不同类群、甚至菌株之间都有差异。脂多糖对于细菌的宿主是有毒性的，这种毒性只有当细菌死亡溶解或用人工方法破坏菌细胞后才释放出来，所以称为内毒素。
糖链的结构和蛋白质一样，也包括一级结构和高级结构。多糖的一级结构包括单糖的种类、糖残基之间的连接方式及糖残基的α、β构型等信息。多糖中糖残基的不同连接方式会形成不同的空间结构。糖残基之间的连接方式有(1→1)，(1→2)；(1→3)；(1→4)；(1→5)，(1→6)；(2→3)；(2→4)；(2→5)，(2→6)；(2→8)及(2→9)等。如淀粉为α1→4连接；纤维素为β1→4连接；细菌聚葡糖有α(1→6)和α(1→4)连接；唾液酸与半乳糖之间有α(2→3)和α(2→6)连接等。不同的糖苷形成不同的糖链并产生不同的空间构象。
糖链的结构分析包括一级结构和高级结构分析。一级结构分析为常规的糖链结构分析，包括样品的单糖组成分析，样品糖残基间的连接方式和糖残基构型分析等；高级结构分析包括分子构象、聚集状态和形状等。
单糖组成多数采用气相色谱法和高效液相色谱法进行定量分析。多糖中各种单糖之间的连接方式有多种，通常将各种方法联合使用进行确定。化学法用HIO4氧化，Smith降解和甲基化分析；生物法用外切与内切酶；光谱与波谱法用紫外光谱、红外光谱、核磁共振波谱和质谱法等。多糖分子在溶液中均可相互缠结形成一定空间结构，如带状、锯齿状、螺旋状（如灰树花多糖、香菇多糖等）。有些分子在一定离子作用下可形成凝胶。多糖高级结构研究方法有黏度法、X-射线衍射、圆二色谱法、原子力显微镜、液态与固态NMR法和多角激光散射法等，还可通过不同条件下分子量变化、以及异染特性（刚果红、阿利辛兰）等来研究多糖的高级结构。
糖的活性受多种因素影响：⑴单糖结构不同，性质也不同。如褐藻胶是由甘露糖醛酸和古罗糖醛酸组成，两种单糖属于C5差向异构体，采用pH分级可以将2种结构不同的片段分开。⑵经过化学修饰得到的产物，物化性质不同且有不同的生物学作用。如褐藻酸丙二醇硫酸酯钠盐，具有抗凝和降血脂等活性，甘糖脂具有降血脂和抗血栓作用，古糖酯则具有抑制尿道结石作用等。它们均是经过化学改性后的酸性低聚糖，其前体化合物均缺乏相应的生物活性。⑶多糖分子量不同，功能也不同。如肝素具有强抗凝活性，易发生溶血副作用，但低分子肝素具有抗血栓活性，安全性较高。⑷多糖取代基种类和取代度不同，活性也不同。如羧甲基甲壳胺、甲壳胺硫酸酯、羧甲基甲壳胺硫酸酯，分别具有抗菌、抗凝和降血脂活性等。⑸糖的高级结构不同活性也不同。如卡拉胶有13种结构，不同糖残基中硫酸酯基取代位置不同，溶解性和溶液的黏度不同，聚集状态也受钾和钙离子种类和浓度及温度影响等。⑹多糖立体结构不同，活性也不同。如香菇多糖和灰树花多糖分子中均含有β(1→3)和β(1→6)连接葡萄糖残基，但由于分支度不同，水溶性不同，高级结构受碱和盐浓度影响不同，其抗肿瘤活性也不同。
生物体内糖链的合成过程与蛋白质不同。研究发现，除了某些细菌细胞壁肽聚糖内小肽的合成不需要模板外，所有蛋白质和肽的合成均需要有模板。糖链的合成没有模板，糖链必须在有糖基供体、糖基受体和糖基转移酶共同作用下才能合成。糖链是基因的次级产物，一个基因对应一个糖基转移酶，每个糖基转移酶对应一个糖苷，每种糖键对应一种糖链，这是生物体糖链合成的中心原则。在蛋白质合成中，游离的氨基酸需要活化才被转运RNA利用，同样游离的单糖也需要经过活化，否则也不能被GTase（糖基转移酶）利用。
单糖活化主要有2种形式即磷酸长醇和核苷酸活化形式。此外，少数糖采用VA活化形式。活化的糖成为糖基供体。通常第一个糖基的受体是肽链中特定位置的氨基酸，如N-糖链是天门冬酰胺，O-糖链是丝或Thr。此后，糖基的受体就是新生成的糖链，新生的糖链又成为新的糖基受体。糖链是延长还是终止以及是否分支，均由不同的糖基转移酶决定。
糖链在细胞识别中的介导作用：细胞间相互识别、粘着和通讯的分子生物学基础是和细胞表面的糖配位化合物有关，其中糖链的作用尤为重要。识别、粘着和通讯是分子和细胞、细胞与细胞相互作用的紧密相连的3个阶段，彼此依存，但又相对独立。识别是第一步只有识别后两者能契合的，才能出现进一步的作用。但识别阶段的结合能并不很强，只有通过粘着，分子和细胞、细胞和细胞的结合强度提高后，更为复杂的生理和病理过程才能发生。
糖链与微生物感染的关系：病原细菌在哺乳纲组织细胞靶位上的黏附是感染的关键步骤。大多数微生物在细胞表面的黏附是由糖链介导的，另外多种糖缀合物及糖链广泛存在于微生物中，这些糖链常在微生物与动植物的相互作用中起至关重要的作用。病原微生物细胞外膜上的糖链也往往是感染的毒力因子，如幽门螺杆菌感染通常与胃炎有关，它主要定植于胃黏膜层，但也能直接与表达Leb糖链的上皮细胞相互作用。
糖链在免疫系统中的作用：研究表明，几乎所有与免疫相关的关键分子都是糖蛋白。免疫反应分为细胞免疫和体液免疫，细胞免疫是指在细胞质中经蛋白酶加工并转运到膜上的主要组织相容性Ⅰ类分子，细胞内吞产生的MHC class Ⅱ分子及CDI相关抗原被T细胞上的T-细胞抗原受体识别。体液免疫是细胞外由抗体或甘露糖结合凝集素识别完整的抗原分子所介导的免疫。在细胞系统中，糖链与MHC抗原和TCR配位化合物的折叠、质量控制和组装有关，糖脂和GPI蛋白抗原是由CDI分子所递的。例如，类类风湿性关节炎关节炎患者的体内半乳糖基转移酶对底物亲和力低，使其IgG上的糖链缺乏半乳糖，引起IgG构象变化，这种构象变化导致糖链可被甘露糖结合凝集素识别，在血管、关节等处积，多价的甘露糖结合凝集素形成的复合物可激发补体级联反应，使补体攻击关节而产生风湿。
糖链在细胞信号传导中的作用：糖缀合物上糖链不仅在细胞黏附中起重要作用，而且还与细胞信号传导密切相关。如糖鞘脂的代谢产物脑苷脂和磷酸鞘氨醇本身是信号传导分子，糖鞘脂还可以通过控制其组装和与膜蛋白或其它糖鞘脂糖链的相互作用调控细胞信号传导。糖鞘脂在细胞膜上丛集并形成糖鞘脂富集微区，这种丛集不仅对糖鞘脂的抗原性、与蛋白受体的结合和糖鞘脂依赖的细胞黏附十分重要，而且与信号传导分子关联的糖鞘脂富集微区还参与信号传导。Hakomori将这种与信号传导分子相遇联的糖鞘脂富集微区称为“糖信号域”，指出糖信号域的糖鞘脂不仅可启动细胞相互作用与黏附，而且还能启动细胞信号传导。
糖链在新生肽链折叠过程中的作用：糖蛋白的N-糖基化是在内质网腔与翻译同步的过程，N-糖基化的共同前体低聚糖Glc3Man8 GIcNAc2被连接到肽链上后由烷基糖苷酶Ⅰ和Ⅱ将末端的两个葡萄糖残基切去后，由内质网中两个细胞内凝集素钙黏蛋白和钙网蛋白识别该糖链后使蛋白折叠，正确构象的糖肽会被甘露糖识别蛋白ERIGC53识别并转运到高尔基体，而未能正确折叠的糖肽会被钙黏蛋白转送到蛋白酶体中降解。
糖链代谢疾病：许多细胞生理功能所必需的蛋白质是糖基化修饰的，糖基化的不同又常导致蛋白功能的改变。许多疾病就与细胞表面糖基化的改变有关。如由糖基化先天缺损（CDG）所引起的临床综合症最初于1980年发现，被归纳为CDG-Ⅰ和CDG-Ⅱ，其中CDG-Ⅰ是N-糖链合成缺陷，CDG-Ⅱ是N-糖链加工缺陷，这些疾病会引起多系统异常，中枢神经异常是主要症状。
核酸、蛋白质、糖是涉及生命活动本质的三大生物分子。人类对核酸和蛋白质的认识已深入到功能基因组学和功能蛋白质组学，同时认识到糖类是重要的生物信息学分子，是基因信息的延续。在基因组学和蛋白质组学发展的同时，产生了糖组学。其中，糖组是指细胞内所有的糖链（包括糖配位化合物），糖组学则研究的是生物中所有糖类化合物的分子结构与生物功能的关系、糖类的生物合成与分解代谢规律、糖类工具酶的基因表达与调控机制以及糖脂、糖蛋白合成与组装机制等。
糖组学的研究远较基因组学、蛋白质组学复杂。糖组学关注的焦点是糖蛋白，为了更好地与蛋白质组学相关联，将研究对象锁定为糖肽。核心内容为：分析单物种生物所产生的所有聚糖；以糖肽为研究对象确认编码糖蛋白的基因；结合有效的物理化学和生化性质，研究糖蛋白糖链的性质。主要分为三大部分：结构糖组学、功能糖组学以及生物信息学，其中结构糖组学主要包括“糖捕获”技术、亲和色谱技术等，功能糖组学主要包括微阵列技术等。
结构糖组学相关技术：糖链的分离纯化即“糖捕获”技术是糖组学研究的第一步，基本策略是根据不同糖蛋白类型，使用凝集素柱进行纯化，然后利用特异性蛋白酶的消化产生糖肽，最为理想的是每一糖肽只有单一的糖链组成。利用凝集素亲和色谱从经过消化的混合物中初步分离出糖肽，采用反相或双相HPLC与不同类型的柱联合应用进一步纯化，最后对糖进行鉴定。
前沿亲和色谱法是测定解离常数值的常用方法，能有效分析蛋白酶、核酸酶以及凝集素之间的相互作用。除此之外，结构糖组学还有其他研究方法，如：双向凝胶电泳结合荧光染色和质谱技术；毛细管电泳结合质谱技术；磁共振技术。
功能糖组学相关技术：微阵列技术能够充分、全面、有代表性地展现整个糖组学，其优势体现在高通量性和敏感性。微阵列技术主要应用于识别糖与蛋白质间的相互作用，如寻找抗生素治疗的新靶点以及进一步研究细菌的耐药机制。微阵列技术一般包括三种类型，单糖或二糖微阵列、多糖微阵列、低聚糖微阵列。
糖基化是转录后修饰或共翻译修饰的重要事件，已知超过50%的真核生物蛋白均有糖基化修饰，结合于各种糖蛋白的聚糖在含量、结构和连接位置不尽相同。在病理状态下，由于聚糖代谢酶类活力的改变或缺陷，可使糖配位化合物中的糖链数量和结构产生异常，最终导致细胞功能失常，甚至出现恶性表现；糖链结构异常还可能被机体免疫系统识别，引起细胞免疫和体液免疫应答，导致自身免疫反应及免疫调节功能紊乱。因此，利用糖组学的方法分析病变细胞与正常细胞之间所表现出来的糖蛋白的差异，对于研究疾病的发生、发展及疾病治疗意义重大。例如，利用双向凝胶电泳等技术已经成功分离鉴定了多种癌症的糖基化异常的标记物，如肾细胞癌的标记物血清糖蛋白、乳腺癌和结大肠癌标记物HPA相关糖蛋白、肝癌标记物HAb18G/CD147等。
糖基化变化对新药研发亦具有重要意义。利用糖组学技术可分析糖基化对蛋白质活性的影响，从而有可能获得活性最佳的糖蛋白药物。糖基化的差异也可用于构建多糖类疫苗，如以特殊的多糖与合成多肽结合，用于癌症的免疫治疗已在临床试用。
在炎症和组织损伤部位白细胞通过和血管内皮细胞的粘着而不断的增补。这过程先是白细胞沿着血管壁的准确的滚动，和内皮细胞出现瞬间的粘着接触，接着白细胞停止滚动，牢固地粘在内皮层上面，终而进入周围的组织，起到消除感染和修复损伤的作用，然而在多数情况下，白细胞在局部过量堆积，对组织反而产生危害作用。感染或创伤时，内皮细胞受到一些细胞因子刺激，表达正常情况内皮细胞表面不存在的糖结合蛋白，被称为E-选凝素。后者和白细胞表面的某些糖链结合，致使白细胞大量地粘着在炎症部位的内皮细胞表面。通过对E-选凝素配体糖链的结构进行系列研究发现，甘草酸和甘草甜与sLe*结构接近，其中在甘草酸上接有L-岩藻糖的衍生物，对E-选凝素有较强的结合能力，呈现抗炎症活性。
诸多的生物学现象都是以分子和细胞表面的受体间的粘着，以及细胞和细胞的粘着为前提，属于生理现象的有糖蛋白激素的作用，受精过程等，属于病理过程的有细菌和其他类型微生物的感染，细胞外毒素的作用，以及炎症部位白细胞的异常积聚等。
微生物的感染是最常见的疾病。例如，大肠杆菌表现出不同的动物寄主的专一性，这是因为不同株系的大肠杆菌表面的鞭毛或纤毛上存在着不同糖结合专一性的凝集素。粘着在人粘膜细胞的大肠杆菌的凝集素是对甘露糖专一的，这种粘着作用可被α甲基甘露糖抑制，霍乱弧菌和寄主细胞的粘着与L-岩藻糖有关等。
此外，不少细菌分泌的外毒素，外毒素的B部位（介导外毒素分子与宿主靶细胞表面的特殊受体结合部位）有糖的结合活性，和它们的相作用的受体（例如大肠菌热易变肠素和乳糖的配位化合物）几乎全是寄主细胞表面的糖蛋白或糖脂上的糖链。因此，糖类也可用作防治外毒素的药物。
制作流感药物：虽然流行性感冒病毒外壳蛋白的结构多变，但外壳上的凝集素和唾液酸酶的活性是不会改变的。这两者和病毒感染密切有关，凝集素是病毒粘着必需的，而唾液酸酶又是病毒进一步感染所不能少的。因此，通过改造已知的唾液酸酶抑制剂，5-乙酰2-烯基唾液酸得到强抑制剂，作用于流行性感冒病毒的唾液酸酶，用于流感的防治。
α-葡萄糖苷酶抑制剂：糖原和淀粉经有关的酶水解α-1,4-葡萄糖苷键所产生的葡萄糖，经已糖激酶的作用，进入糖酵解途径。糖淀粉酶是一种能水解α-1,4-葡萄糖苷键，从淀粉和有关多糖非还原端释放葡萄糖的水解酶。因此，研究一些α-1,4-葡萄糖苷键的抑制剂能抑制糖化酶，降低血糖，可作为控制糖尿病的一种药物。
糖蛋白N-糖链生物合成过中有关的水解的抑制剂：在糖蛋白N-糖链的生物合成过程中除了有糖基转移酶参与外，还需糖苷水解酶。一些病毒的外壳中的糖蛋白对其成活和对宿主细胞的入侵都起到了重要作用，在肿瘤发生过程中一些糖链也有所改变，某些糖链在肿瘤的转移中也起了一定的作用。因此能阻断N-糖链生物合成的糖苷水解酶的抑制剂，可用作抗病毒和抗肿瘤的药物。
生物体内，有氧代谢过程中会产生臭氧自由基这一重要的自由基。它产生的作用是能够直接或间接对生物大分子的氧化产生破坏，诱发膜脂质过氧化，造成膜纸的流动性降低，从而导致生物体衰老，也会导致皮肤的衰老。而多糖可以自动氧化产生新的有机自由基，使多糖本身产生的有机自由基与它清除的自由基达到平衡，在低浓度条件下，减小了多糖分子与自由基诱导剂的反应概率，表现为多糖清除超氧自由基作用，如平菇多糖。
此外，透明质酸是广泛存在于动物结缔组织内的一种高分子物质，属粘多糖的酸性氨基多糖类。它对机体物质的迁移、渗透和固定以及结缔组织的润滑、保水和生长发育起着极其重要的作用，它能使皮肤、血管等保持柔韧性和弹性，是生命体不可缺少的物质之一。大量的透明质酸已作为天然保湿因子广泛用于生产高档护肤品等化妆品及洁齿类产品中。
糖生物学.术语在线.2023-12-18
Rosalind Kornfeld Award for Lifetime Achievement in Glycobiology.SOCIETY for Glycobiology.2023-12-19
Rosalind Kornfeld Lifetime Achievement Award Winners Named.CHEMICAL & ENGINEERING NEWS.2023-12-19