글리코겐구조.글리코겐의 구조는 글루코오스가 α-1, 4결합으로 10여개 결합한 노르말사슬〔直鎖〕이 서로 α-1, 6결합으로 복잡하게 연결되어 있다.분자 전체로서는 가지가 많이 달린 공 모양을 하고 있으며 분자량은 수 백만에 이른다. 구조가 아밀로펙틴과 비슷하나 노르말사슬 부분이 아밀로펙틴에 비해 짧다.용도.글리코겐은 세포 내에서 포스포릴라아제라는 효소에 의해 분해되어 글루코오스-1-인산을 생성하며, 여러 가지 아밀라아제도 글리코겐을 분해한다. 세포의 에너지원이 되는 글루코오스를, 안정된 상태로 또한 필요에 따라 곧 취할 수 있는 모양으로 저장해 두는 것이 글리코겐의 기능이며, 그 생합성은 세포가 에너지원을 창고에 저장하는 것이며, 분해는 창고로부터 운반해 내는 것을 의미한다. 따라서 글리코겐의 생합성과 분해의 속도가 어떻게 조절되는가 하는 것은 에너지대사(代謝)의 제어라는 면에서 대단히 흥미있는 일인데, 그 기구 중에서 분해의 촉진, 합성의 제어에 관해서는 자세히 해명되어 있다. 즉 에피네프린·글루카곤 등의 호르몬이 세포막에 작용하면, ATP로부터 사이클릭 AMP〔環狀 AMP〕를 만드는 효소가 활성화된다. 사이클릭 AMP는 단백질을 인산화하는 효소군을 활성화하고, 그 작용으로 포스포릴라아제가 활성화되며, 글리코겐글리코시다아제가 비활성화되는 것이다.특징.글리코겐은 백색 분말이며, 무미무취(無味無臭)이고, 물에는 녹지만, 에탄올이나 아세톤에는 녹지 않는다. 요오드를 첨가하면 갈색 또는 붉은 포도주와 같은 색이 된다. 간을 비벼서 으깨어 트리클로로아세트산으로 추출하고, 그 액(液)에 에탄올을 첨가하면 거친 글리코겐이 백색 침전물로서 얻어진다.D―글루코오스(포도당)의 중합체로서 주로 동물 세포 중에 존재하는 저장다당류(貯藏多糖類). 1857년 프랑스의 C.베르나르가 저장 성분으로서 발견했다. 사람의 간 중에는 그 건조(乾燥) 무게의 약 6% 정도, 근육 중에는 0.6∼0.7% 정도 함유되어 있어 근육이 운동할 때에 소비된다. 박테리아나 곰팡이 등에서도 볼 수 있다.식이 함유되어 있는 것이 특징이다. 또 간에는 조건에 따라 다른데, 소·돼지는 3∼4%이다. 조개류에도 함유되어 있다.덱스트란구조.균주(菌株)에 따라 다르지만 α-1, 6-글루코시드 결합을 60% 이상 포함하고, 주요한 구조는 다음 식으로 표시된다.이 밖에 소량의 α-1, 4 및 α-1, 3-글루코시드 결합을 포함하며 예를 들면 α-1, 6 결합과 다른 결합의 비는 3 : 1에서 24 : 1인 경우가 많다. 다수의 α-1, 6-글루코시드 결합으로 이루어진 주사슬에 그외의 결합으로 곁가지를 만들고 있는 구조라고 생각된다.용도(1)ⅰ) 혈액 증량제 : 세균 또는 그 효소에 의해 생성된 덱스트란(네이티브덱스트란)을 묽은 산으로 부분 분해하여 평균 분자량 75000~100000의 클리니컬 덱스트란으로 하고 이것을 생리 식염액으로 6%로 용해, 살균한 것을 대용 혈장으로 수혈에 사용한다.ⅱ) 철과의 복합체를 철의 보급제로 철결핍성 빈혈에 주사한다.ⅲ) 황산에스테르를 혈액 응고 방지제로 헤파린의 대용으로 사용한다.(2) 식품 공업용 맥주 양조용 맥아에 첨가하여 제품의 거품 유지를 좋게 한다. 아이스크림 등 식품의 점성 유지제로 사용한다.(3) 벤질에테르 그 밖의 유도체로 점착제, 래커 등에 사용한다.특징【물리적 성질】백색 무정형 고체. 생산되는 균주에 따라 성질은 다르고 대부분은 물에 녹는데 백색 반투명의 점조한 용액이 되는데 물에서 팽윤하고 녹지 않는 것도 있다. 부분 가수 분해된 것은 물에 투명하게 용해된다. 에탄올, 에테르 등에 녹지 않는다. 강한 우회전성으로 [α]D는 180~200° 정도, 분자량은 수백만에서 수천만에 이른다.【화학적 성질】묽은 산과 가열하면 가수 분해되며 이소말토트리오스, 이소말토오스 등을 거쳐 글루코오스를 만든다. 어떤 종류의 곰팡이가 생산하는 효소 덱스트라나아제에 의해 이소말토오스로 분해된다.【생물학적 성질】세균에 의한 자당에서의 생성은 덱스트란수크라아제인 효소에 의해 이루어지고 자당의 글루코오스 잔기가 순차적으로 다른 글루코오스 잔기의 6차는 생기지 않는다.또 어떤 종류의 아세트산균Acetobacterviscosum이나 A. capsulatum은 덱스트린에서 덱스트란을 생성하는 효소 덱스트란덱스트리나아제를 갖는다. 덱스트란은 아밀라아제, 포스포릴라아제 등의 효소로 분해되지 않고, 고등 동물에 의해 에너지원으로 이용되지 않는다. 그러나, 혈액 증량제로 주사된 덱스트란은 오줌으로 배출되는 외에 체내에서 서서히 분해된다. 미생물에 의해서도 대부분은 이용되지 않으나 어떤 종류의 곰팡이(Penicilliumfuniculosum, Penicilliumlilacium 등)는 덱스트란을 유일한 탄소원으로 하여 생육할 수 있다. 이들은 덱스트란 분해 효소인 덱스트라나아제를 생산한다헤파린구조.헤파린 중 D-글루코사민과 D-글루쿠론산의 함량비는 1 : 1, 유리 헤파린은 카르복시기 1에 대해 황산기 2.5~3개를 가진다. 황산기 함량은 다당 잔기 4개당 5몰, 질소와 황의 함량비는 2 : 5, 산성 바륨염의 바륨과 황의 비는 1 : 2이다. M. L. Wolfrom 등은 헤파린 산성 바륨염에 대해 다음 구조를 제시하고 있다. 즉, D-글루코사민 잔기와 D-글루쿠론산 잔기가 교차하여 1, 4 결합 및 1, 3 결합으로 결합한 골격을 갖고 있다.글루코사민 잔기는 α형이지만, 글루쿠론산 잔기 일차 탄소의 입체 배치는 미정이다. 또 수산기에 결합하는 황산기의 분포 및 분지상 결합의 유무는 결정되어 있지 않다.용도.임상적으로 혈액의 응고 또는 혈전의 방지를 위해 사용된다. 또한 헤파린은 혈장 지질의 청정화 작용(lipid-clearingeffect)을 가지므로 과콜레스테롤혈증이나 동맥 경화증 치료에 사용된다. 적응증은 혈전증, 혈전성 정맥염의 응혈 방지에 1회 5000단위(45mg), 1일 25000단위(225mg) 이내를 정맥 주사, 피하 주사에는 12시간마다 20000단위(180mg) 이하. 동맥 경화성 질환에는 1회 200mg 주 2회 피하 주사. 경구적으로는 무효하다. 또한 때때로 응고 시간을 측정하여 출혈적 경향을 및 황산으로 이루어지고 단당 잔기 4개당 에스테르상 황산기 2개를 가지며, 콘드로이틴과 비슷한 성질, 구조를 갖는다. 분자량 약 16000. 혈액 응고 저지 작용은 α-헤파린의 약 25%이다.특징.【물리적 성질】백색 또는 회색의 무정형 고체. 산성 바륨염은 결정으로 얻어진다. ＋47.5~＋56°(수중). 물, 식염수에 쉽게 녹는다. 에탄올, 아세톤 등에 녹지 않는다. 분자량 17000~20000.【화학적 성질】물에 녹아 다가 음이온이 되고, 금속이나 아민류와 염을 만들며, 또한 단백질, 특히 염기성 단백질과 쉽게 결합한다. 염기성 염료와 반응하여 메타크로마지(metachromasy)를 보이며, 특히 톨루이딘 블루에 의해 짙은 보라색을 보이는 반응은 검출에 이용된다. 산 가수 분해에 의해 우선 황산기를 잃어 ψ-헤파린이 되고 차례로 가수 분해되면서 D-글루쿠론산 잔기는 이산화탄소와 그외 다른 것으로 분해되며, 최후로 D-글루코사민이 남는다. 온화한 조건에서 부분적으로 가수 분해하면 다음과 같은 구조의 헤파로신황산(英heparosinsulfate)이 얻어진다.【생물학적 성질】혈액 응고를 방지하는 작용이 강하다. 정상 조직에서 트롬보플라스틴의 양을 적당히 유지하는 작용을 하고, 외상시 파괴된 조직 혹은 혈소판에서 다량의 트롬보플라스틴이 유리되어 헤파린 작용에 길항하여 혈액 응고를 일으키는 것으로 생각된다. 헤파린의 혈액 응고 저지 작용은 산 또는 알칼리로 가열하면 곧 없어진다. 생리 작용의 발현에는 적당한 황산기 함량이나 분자량을 유지하면서, 분자의 형이나 2차적 구조가 관계된다. 헤파린은 또한 세포의 증식을 저지하고, 어떤 종류의 효소(췌장의 리보뉴클레아제 등)를 저해한다. 이 외에 아나필락시 쇼크 등에도 헤파린이 관여한다고 생각하는 사람도 있다. 헤파린의 항응혈 작용은 속효성이지만, 이것이 생체 내에서 혈액의 유동성 유지에 어느 정도 관여하고 있는가는 밝혀지지 않았다.콘드로이틴 황산염구조.아직 확정되지 않았으나, 대개는 그림과 같이?N-아세틸-2-아미노-D-갈으로 되어 있다. 콘드로사민 부분에서 갈래가 생각되고 있고, 또 더욱 복잡한 구조를 생각해야 할 이유도 있다. 보통의 콘드로이틴황산(콘드로이틴황산 A) 외에 B 및 C가 알려져 B의 우론산 성분은 L-이두론산이라고 되어 있다. 히알루론산황산과 함께 얻어지는 콘드로이틴은 A 또는 C의 탈황산물로 보이고, A의 탈황산에 의해 같은 것이 얻어진다.특징.【물리적 성질】황산기,?카르복시기를 가진 강산성의 다당류이고 이온 교환성을 보이며, 각종 금속과 염을 만든다. 칼륨염은 백색 무정형 분말. [α]D?-24°. 칼슘염 무정형 부분 : [α]D?-29.6°. 결정성 부분 [α]D?-24.7°. 모두 수용성. 무수 에탄올,에테르?등에 녹지 않는다. 분자량은 1만~5만 정도로 되어 있다.【화학적 성질】수용액에 증금속염을 넣으면 불용성의 염을 만들어 침전한다. 5N 염산에서 37℃, 3시간의?가수 분해로 황산을 잃고 콘드로이틴이 된다. 다시 분해하면 탈아세틸된 2당 단위 콘드로신을 만들고, 완전히 분해하면 거의 같은 몰의 콘드로사민, D-글루쿠론산, 황산, 아세트산을 만든다. A 및 C는 고환 히알루로니다아제에 의해 분해된다.【생물학적 성질】생체 내에서는 단백질과 결합하고, 연골 기타에서는 결합이 약하므로 중성염 추출이 가능한데, 피부 등에서는 결합이 강하므로 강알칼리를 필요로 한다고 본다. 연골의 주성분으로 그 기계적 조성, 이온 교환 능력 등에 관련되는 등 히알루론산, 히알루론산황산 등과 함께 그 대부분의 생리 기능에 관여하고 있고, 이상하게 되면 여러 질병이 되어 나타난다. 예를 들면?괴혈병에 따른 연골 약화는 콘드로이틴황산 합성 기능의 저하에 의한 것이다. 또 과잉의?코르티손도 합성을 방해한다. 연골 연화증일 때에는 에스테르황산의 양이 감소하는 결과 연골의 탄성, 강도가 저하된다. 폐에서 분리되는 항혈액 응고 인자 β-헤파린은 콘드로이틴황산 B와 동일물로 생각되며 보통의 헤파린(α-헤파린)의 1/3 정도의 항응고 능력을 갖는다.용도.콘드로이틴 황산염쓰이는곳관절 기능강화30
