D-甘露糖醛酸二糖（D-Mannuronic acid disaccharide）是由兩個D-甘露糖醛酸（D-Mannuronic acid, ManA）單元通過糖苷鍵連接而成的二糖。D-甘露糖醛酸是甘露糖的氧化形式，通常在藻酸鹽（alginate）等天然多糖中發現。藻酸鹽是由β-D-甘露糖醛酸（M）和α-L-古洛糖醛酸（G）通過1→4糖苷鍵交替連接而成的線性多糖。
 

結構與性質

1. 化學結構：

- D-甘露糖醛酸二糖由兩個D-甘露糖醛酸單元通過β(1→4)糖苷鍵連接而成。

2. 物理化學性質：

- 溶解性：D-甘露糖醛酸二糖具有良好的水溶性。

- 穩定性：在酸性或堿性條件下，糖苷鍵可能會發生水解，導致二糖降解。

- 分子量：其分子量較小，通常為單糖分子量的兩倍左右。

3. 生物活性：

- D-甘露糖醛酸二糖可能具有免疫調節、抗炎、抗氧化等生物活性。

- 由于其結構與藻酸鹽類似，可能在細胞信號傳導和微生物相互作用中發揮作用。

來源與制備

1. 天然來源：

- D-甘露糖醛酸二糖可以從藻酸鹽中提取。藻酸鹽廣泛存在于褐藻（如海帶、巨藻）中。

- 通過酸水解或酶解藻酸鹽，可以得到D-甘露糖醛酸二糖。

2. 化學合成：

- 通過化學方法合成D-甘露糖醛酸二糖，通常涉及保護基策略和糖苷化反應。

- 例如，使用甘露糖醛酸衍生物作為起始原料，通過糖苷化反應連接兩個單元。

3. 酶法合成：

- 利用糖苷酶或糖基轉移酶進行酶促合成，這種方法具有較高的區域選擇性和立體選擇性。

應用

1. 醫藥領域

(1) 免疫調節

- D-甘露糖醛酸二糖可能通過調節免疫細胞（如巨噬細胞、T細胞）的功能，增強機體的免疫反應。

- 研究表明，其結構與某些病原體表面多糖相似，可能作為免疫佐劑用于疫苗開發。

(2) 抗炎作用

- D-甘露糖醛酸二糖可能通過抑制炎癥介質的釋放（如TNF-α、IL-6），發揮抗炎作用。

- 在炎癥性疾病（如關節炎、腸炎）的治療中具有潛在應用。

(3) 抗氧化

- D-甘露糖醛酸二糖可能通過清除自由基或增強抗氧化酶的活性，發揮抗氧化作用。

- 在預防和治療氧化應激相關疾病（如心血管疾病、神經退行性疾病）中具有潛力。

(4) 抗腫瘤

- 研究表明，D-甘露糖醛酸二糖可能通過誘導腫瘤細胞凋亡或抑制腫瘤血管生成，發揮抗腫瘤作用。

- 作為輔助治療藥物，可能用于增強化療或放療的效果。

2. 食品工業

(1) 功能性食品添加劑

- D-甘露糖醛酸二糖可能具有益生元特性，能夠促進腸道有益菌（如雙歧桿菌、乳酸菌）的生長。

- 作為功能性食品添加劑，可用于改善腸道健康、增強免疫力。

(2) 食品保鮮

- 由于其抗氧化和抗菌特性，D-甘露糖醛酸二糖可能用于食品保鮮，延長食品的保質期。

3. 化妝品

(1) 保濕

- D-甘露糖醛酸二糖具有良好的水合能力，能夠幫助皮膚保持水分，用于保濕護膚品中。

(2) 抗氧化

- 其抗氧化特性可用于抗衰老護膚品，幫助減少自由基對皮膚的損傷。

(3) 抗炎

- 在舒緩護膚品中，D-甘露糖醛酸二糖可能用于緩解皮膚炎癥（如敏感肌、痤瘡）。

4. 農業

(1) 植物生長調節

- D-甘露糖醛酸二糖可能通過調節植物免疫系統，增強植物對病原體的抵抗力。

- 作為生物刺激劑，可用于提高作物產量和品質。

(2) 生物農藥

- 其抗菌和抗真菌特性可能用于開發環境友好的生物農藥。

5. 研究工具

- D-甘露糖醛酸二糖可作為糖生物學研究的模型分子，用于研究糖類結構與功能的關系。

- 在糖化學研究中，用于開發新型糖基化反應或糖類合成方法。

6. 環境領域

(1) 生物降解材料

- D-甘露糖醛酸二糖可作為生物降解材料的原料，用于開發環保包裝材料或醫用材料。

(2) 廢水處理

- 其吸附特性可能用于廢水處理，去除重金屬離子或有機污染物。

研究進展

目前，D-甘露糖醛酸二糖的研究主要集中在以下幾個方面：

1. 結構-活性關系：研究其結構與生物活性之間的關系，以優化其應用。

2. 生物合成途徑：探索其在生物體內的合成途徑及調控機制。

3. 新型應用：開發其在醫藥、食品和化妝品等領域的新型應用。